Di Susanna Aurora Tortorelli (Corso di Studi in Scienze e Tecnologie Agroalimentari, UniPa) e Maurizio Bruno (Dipartimento Stebicef, UniPa).
L’esigenza di poter trasformare e conservare gli alimenti è da sempre una necessità che contraddistingue la storia dell’uomo. Per questo motivo l’uomo stesso, ha, nel corso del tempo, imparato a processare le varie derrate alimentari, in maniera sempre più efficiente e sicura. Oggigiorno, infatti, si può contare su un’ampia e diversificata gamma di tecniche che, se pur differenti nella loro applicazione, permettono il raggiungimento dello scopo prefissato. Questo in definitiva permette di avere numerosi alimenti in grado di soddisfare le esigenze odierne, di avere sempre più spesso prodotti pronti all’uso, di facile preparazione e con caratteristiche organolettiche capaci di catturare l’attenzione del consumatore.
A tale scopo, oltre ai metodi di conservazione tradizionali (fisici, chimici e biologici), l’industria alimentare utilizza additivi in grado di svolgere diverse funzioni negli alimenti, compreso il miglioramento delle caratteristiche organolettiche dei prodotti.
L’aggiunta di sostanze coloranti ad un qualsiasi alimento, non deve essere inteso solo come un miglioramento dell’aspetto estetico del prodotto stesso che influisce naturalmente sulla percezione che il consumatore avrà dell’alimento stesso. Nella maggior parte dei casi, infatti, all’occhio umano un alimento ben colorato appare migliore, perché sinonimo di una maggiore qualità del prodotto, indice di ottima conservazione, e ciò indipendentemente dal fatto che si tratti di prodotto fresco o di prodotto stabilizzato. Ad un prodotto colorato, poi, spesso si associa una maggiore intensità di sapore e aroma e quindi una maggiore qualità. Per questo motivo, è di facile comprensione l’importanza delle sostanze coloranti che possono essere aggiunte a prodotti alimentari al fine di ripristinare il colore originale, ravvivare, intensificare il colore, che durante queste fasi di trasformazione e/o conservazione, è andato in parte perso.
In questo articolo si porrà l’attenzione sugli additivi coloranti in particolar modo sugli additivi coloranti naturali e sintetici rossi.
Gli additivi colorati naturali rossi
Gli additivi coloranti naturali rossi, sono pigmenti naturali presenti in frutta, verdura, piante ecc. Ad esempio il colore rosso delle verdure e della frutta è dovuto alla presenza di licopene, che appartiene alla famiglia dei carotenoidi, oppure, può dipendere dalla presenza di antocianine. Per esempio, il pompelmo o il pomodoro sono rossi proprio perché possiedono carotene, mentre uva e frutti rossi contengono antocianine.
Entrambe la classi di composti possiedono proprietà antiossidanti benefiche e hanno un ruolo importante nella prevenzione del cancro e delle malattie cardiovascolari.
Gli additivi coloranti sintetici in generale, sono diventati con il tempo una questione di rilevante importanza per quanto riguarda la sicurezza alimentare. I coloranti industriali, e in particolare alcuni coloranti azoici, sono additivi talvolta illegali che si trovano spesso nei prodotti alimentari (ad esempio alcuni azocoloranti vengono utilizzati per rendere il peperoncino di colore rosso intenso). Essi non solo non forniscono sostanze nutritive per il corpo umano, ma possono perfino causare effetti tossici, cancerogeni o mutageni, provocando gravi danni alla salute dei consumatori.
Cos’è un additivo colorante?
Facendo riferimento alla vecchia Direttiva 94/36 CE, sostituita dal Regolamento 1333/2008, per “coloranti” si intendono, “sostanze in grado di conferire colore ad un alimento, o di ricostituire la colorazione originale, includendo componenti naturali presenti nei prodotti alimentari e altri elementi di origine naturale, normalmente non consumati come alimento né utilizzati come ingrediente tipico degli alimenti”.
Sono, quindi, da considerarsi coloranti, le preparazioni ottenute dai prodotti alimentari o da altri materiali di origine naturale, ottenuti mediante processi chimici/fisici che comportino l’estrazione selettiva del pigmento.
Tuttavia bisogna ricordare che oltre ai coloranti estratti da matrice naturale, oggi esistono coloranti di sintesi, sintetizzati dall’uomo al fine di imitare alcuni pigmenti naturali. La necessità di produrre per sintesi alcuni pigmenti in passato è stata inevitabile, al punto che negli ultimi decenni la loro produzione è stata particolarmente intensa, nonostante le proprietà positive che contraddistinguono i coloranti naturali. Il motivo è legato principalmente al fatto che questa tipologia di pigmenti è in grado di garantire una maggiore stabilità ai cambiamenti termici, alle variazioni di pH e hanno una maggiore resistenza al deterioramento, dovuto alla luce.
I coloranti impiegati come additivi alimentari sono classificati con le sigle che vanno da E100 fino a E199 e sono divisi in gruppi di 10. Si comincia con il giallo (da E100 a E109) seguendo con l’arancione (da E110 a E119) e così via.
Additivi coloranti naturali rossi
La frutta e la verdura si distinguono in natura grazie alle loro colorazioni vivaci fornite dalle sostanze fitochimiche. Ad esempio, il colore rosso può essere dato da carotenoidi o antociani.E proprio il colore può essere utilizzato come strumento o indicatore per classificare i frutti e le verdure.
Gli agenti coloranti naturali sono principalmente estratti da risorse vegetali naturali, sono dichiarati innocui per l’uomo, fornendo benefici per la salute. Recentemente, c’è stato un crescente interesse per la colorazione rossa nel campo della scienza dell’alimentazione. Carotenoidi (principalmente licopene), antociani e betalaine sono i fitochimici responsabili della pigmentazione rossa nelle piante.
Carminio (E120)
Un altro importante colorante naturale è il Carminio (cocciniglia), la cui pigmentazione viene estratta da un particolare tipo di insetto.
Il Carminio è un additivo colorante naturale, che presenta una colorazione rossa, ottenuto mediante l’estrazione acquosa o alcolica dal corpo femminile essiccato dell’insetto appartenente alla specie Dactylopius coccus. L’insetto produce l’acido carminico che rappresenta una difesa contro i predatori. L’acido carminico può essere estratto dal corpo e dalle uova per produrre il pregiato colorante naturale (noto anche come rosso cocciniglia o semplicemente cocciniglia).
Le preparazioni commerciali di carminio, contengono circa un 20-50% in acido carminico e sono disponibili prevalentemente allo stato liquido, ma pure in polvere se sottoposti ad essiccazione.
La cocciniglia, per la quale è stata stabilita per l’uomo, in via provvisoria, una DGA (Dose Giornaliera Accettabile) di 2,5 mg/Kg di peso corporeo, non sembra essere coinvolta in particolari problemi sanitari. Essa trova un importante impiego nell’industria alimentare nella produzione di prodotti per la prima colazione, patè, terrine e per il trattamento di croste di alcune tipologie di formaggi. Una delle bevande più diffuse che contiene E 120 è il Campari.
Carotenoidi (E160)
I carotenoidi sono i responsabili del colore di numerosi prodotti ottenuti in natura, sia di origine vegetale come carote, arance, zucca, pomodori, peperoni, cereali, sia di prodotti di origine animale, come latte, burro, formaggio, in cui la sua presenza è determinata dalla dieta a cui l’animale è sottoposto.
Dal punto di vista chimico, i carotenoidi sono idrocarburi altamente insaturi, cioè molecole costituite da carbonio e idrogeno che presentano numerosi doppi legami all’interno della molecola. I caroteni possono essere prodotti sia naturalmente (estratti prevalentemente dalla carota, principalmente per macerazione con solventi apolari), per sintesi microbica (da un fungo appartenente alla specie Blakeslea trispora, in cui il beta-carotene si accumula a livello di biomassa) o per sintesi chimica, partendo dall’acetone.
I carotenoidi possono essere utilizzati come additivi coloranti, e in funzione del loro stato, determinare specifiche colorazioni. Allo stato puro, il beta-carotene può presentarsi sotto forma di cristalli rosso rubino, mentre se diluito può assumere la tipica colorazione arancione.
Antociani (E163)
Gli antociani sono molecole largamente diffuse nel regno vegetale. Sono di estrema importanza perché contribuiscono alla determinazione della colorazione di vari prodotti vegetali, quali frutta e verdura, il cui colore è spesso determinato da una combinazione di vari pigmenti, che nel loro complesso determinano l’effetto cromatico.
Per questa loro caratteristica di determinare una specifica colorazione, gli antociani trovano impiego nella colorazione di specifici prodotti, come bevande analcoliche, yogurt, confetture di frutta, o nel ravvivare alcune tipologie di alimenti.
Sarebbe utile poterne aumentare il contenuto negli alimenti, magari in sostituzione di alcuni coloranti analoghi ma sintetici, dato che non presentano problematiche di tossicità per l’uomo. Allo stesso tempo potrebbero sfruttarsi le proprietà che contraddistinguono tali molecole come ad esempio l’importante attività antiossidante e l’attività di prevenzione delle malattie cardiovascolari.
Rosso di barbabietola (E162)
Ha una colorazione rosso molto intenso dovuto alle betalaine, che si ricavano dalla barbina rossa. Le betalaine sono idrosolobuli e trovano impiego non solo in molti alimenti (come zuppe, gelati e prodotti caseari), ma anche in campo cosmetico. Esistono due categorie di betalaine: le betacianine che danno una colorazione variabile dal rossiccio al violetto e le betaxantine che danno una colorazione variabile dal giallo all’arancione.
Aspetti salutistici
L’efficacia dei coloranti rossi quali carotenoidi, antocianine e betacianine, come antitumorale è stata valutata attraverso studi epidemiologici, studi su animali e studi di intervento sull’uomo. L’assunzione di queste categorie di coloranti può avere un ruolo protettivo nei confronti di alcune malattie degenerative come malattie cardiovascolari, cancro ecc. L’assunzione di alimenti contenenti questi coloranti naturali, favorisce il mantenimento costante della pressione sanguigna a quelli che sono considerati livelli normali. Inoltre proteggono il corpo umano dallo stress ossidativo, attraverso la loro capacità antiossidante eliminando i radicali liberi.
Ad esempio, i pomodori e i prodotti a base di pomodoro (ricchi di licopene), hanno un effetto positivo sulla riduzione del colesterolo cattivo nel corpo umano. La presenza di licopene nei pomodori e nei prodotti derivati del pomodoro, agisce come ingrediente funzionale attivo e come antiossidante.
Additivi colorati sintetici rossi
La produzione di sostanze coloranti sintetiche nel corso del tempo è diventata sempre più imponente. Il motivo principale di questa crescita è legato al fatto che attraverso l’utilizzo di tali molecole, è stato possibile sostituire in parte o rimpiazzare completamente i coloranti di origine naturale, che a differenza delle sostanze ora considerate, non sono particolarmente stabili e resistenti nel tempo.
Tra i coloranti appartenenti a questa categoria, sicuramente una delle tipologie di maggiore interesse, e che merita un’importante considerazione, è la tipologia dei coloranti azoici.
Caratteristica fondamentale e che contraddistingue i coloranti azoici, è il fatto di presentare, all’interno della struttura chimica, il gruppo azo (cioè 2 atomi di azoto, legati attraverso un doppio legame) da cui prendono il nome i coloranti stessi.
Da alcuni studi si è potuto verificare la capacità di alcuni microrganismi (batteri azo-riduttori) componenti la microflora intestinale, di ridurre e rompere il legame diazo che è da considerarsi la porzione più instabile della molecola. Come conseguenza della degradazione, si ottengono ammine, che possono essere facilmente assorbite a livello intestinale, trasportate mediante il flusso ematico e giungere a livello del fegato, dove si potrebbero verificare ulteriori degradazioni. Da questa ennesima reazione, si possono formare composti con azione potenzialmente cancerogena oppure ad azione mutagena. Fra i composti che si sono dimostrati pericolosi, spicca il rosso Sudan, che veniva aggiunto a vari alimenti sotto forma di spezie. Un alimento contenente il rosso Sudan è stato ed è prevalentemente il peperoncino, al fine di ravvivare la propria tonalità.
AZORUBINA (E122)
L’azorubina è un additivo di sintesi, appartenete alla categoria dei coloranti azoici, caratterizzato dal presentare una discreta solubilità in acqua. Trova un discreto impiego sia a livello di industria farmaceutica, sia di industria alimentare, grazie alla pigmentazione rossa che è in grado di garantire. Viene utilizzata prevalentemente per restituire o ravvivare il colore di marmellate o confetture, oppure come agente pigmentante per la produzione di bevande, caramelle, gelati, budini, marzapane e prodotti dolciari.
ERITROSINA (E127)
Si tratta di un colorante alimentare di sintesi, appartenente alla categoria dei coloranti azoici; si presenta tendenzialmente sotto forma di polvere o granuli rossi, presentando una discreta solubilità in solventi polari e una buona solubilità in etanolo. È un sale sodico che trova impiego sia nell’industria farmaceutica, che in cosmesi, che nell’industria alimentare, principalmente nella preparazione di frutta sciroppata, caramelle, ciliegie candite o ciliegie da cocktail. È da sottolineare il fatto che non in tutte le nazioni, è concesso all’uso di tale colorante. Nella Ue l’impiego di tale additivo colorante è consentito in un quantitativo giornaliero provvisorio non superiore ai 0,1 mg/Kg (DGA), mentre è escluso negli Usa.
SUDAN
I Sudan sono composti chimici usati industrialmente in olii, cere, derivati petroliferi, vernici. Il suo uso è tassativamente proibito in campo alimentare, sia in Europa che negli Usa: non c’è una dose giornaliera accettabile che possiamo assumerne, perché “è una sostanza chimica non classificabile – scrive l’Istituto di medicina del Dipartimento Usa del lavoro – per il suo effetto cancerogeno sull’uomo”. La Commissione Europea è arrivata a vietare l’importazione di peperoncino rosso e dei prodotti derivati “a meno che le partite non siano accompagnate da un certificato comprovante che il prodotto non contiene il colorante Sudan rosso”. Le partite con il colorante “devono essere distrutte”. “Il colorante rosso Sudan – si legge nel testo della decisione della Commissione – può essere considerato una sostanza cancerogena. Pertanto è impossibile stabilire una dose giornaliera tollerabile”. Il colorante può anche provocare reazioni di sensibilizzazione per via cutanea o inalazione. Tra i più diffusi si ricorda il Sudan I.
ASPETTI SALUTISTICI
Tra i possibili effetti negativi che si possono verificare in seguito all’ingestione in quantità eccessive dei coloranti azoici sono da ricordare: il possibile coinvolgimento di soggetti in giovane età nella sindrome di iperattività; in soggetti suscettibili (allergici all’acetilsalicilico), è possibile verificare lo svilupparsi di problematiche di tipo asmatico. Infine sono possibili problematiche a livello renale, come è stato evidenziato dai risultati ottenuti da studi condotti su cavie animali.