Боје које се користе у производима, који су намењени људској исхрани, спадају у групу прехрамбених адитива и то су средства, као што су згрушивачи, емулгатори, стабилизатори, средства за везивање и желирање, а помоћу њих се постиже одређена конзистенција. Поменуте боје су добијене поступком екстракције јестивих биљних састојака и синтетичких једињења, које сједињене постижу ефекат бојења. Бојење прехрамбених производа се врши још од античког доба разним екстрактима који су добијени из биљних материјала. С обзиром да је човек склон бирању хране на основу визуелног изгледа, намирнице се боје ради постизања лепшег изгледа и зато што атрактивно обојена храна стимулише апетит. У процесу прераде долази до губитка боје, зато је потребно надокнадити је, како би имала изглед сировине као на почетку.[1][2]
Прехрамбене боје се деле на:
- Природне боје
- Вештачке
боје:
- Вештачке боје растворљиве у води
- Вештачке боје растворњиве у масти
Вештачке боје
Вештачке боје, дозвољене у прехрамбеној и фармацеутској индустрији, имају своје трговачко и хемијско име и Е број (означава Европску унију), (Слике 2,3,4,5,6,7,8,9). Ове боје су регистроване у Color Indexu и у таблицама по Schulzeu, где их под одговарајућим именом можемо пронаћи са додатним описом њихових особина. (Табела 1). Од вештачких боја најзначајније су вештачке боје растворљиве у води. Највећи број боја ове групе су, у хемијском погледу, моно- и диазо- ароматичне сулфонске киселине, односно њихове натријумове соли, затим деривати трифенил-метана, деривати ксантена и боје хинолинске (Слика1) или индигоидне структуре. [1][5]
Комерцијални назив боје | Хемијски назив | Тон боје | Е број | Број по Schulze-ovim таблица-ма |
| Тартразин | 1-аминобензол-4-сулфонска киселина-1-(4-сулфофенил)-5-пиразонол-3-карбонска киселина(натријумова со)(Слика3) | лимун жут | Е102 | 737 |
| Хинолин жута | Кинофталон-дисулфонска киселина(натријумова со)(Слика 2) | Жут | Е104 | 918 |
| Сунсет жута ФЦФ | 1-аминобензол-4-сулфонска киселина-2-оксинафталин-6-сулфонска киселина(натријумова со) (Слика4) | Наранџасто црвен | Е110 | 826 |
| Азорубин | 1-аминонафталин-4-сулфонска киселина-1-оксинафталин-4-сулфонска киселина(натријумова со) (Слика5) | Црвен | Е122 | 208 |
| Амарант | 1-аминонафталин-4-сулфонска киселина-2-оксинафталин-3,6-сулфонска киселина(натријумова со) (Слика 8) | Црвеносмеђ | Е123 | 212 |
| Алура црвена АЦ | Динатријумова со 6–хидрокси-5-(6-метокси-4-сулфонато-м-толиазо)нафтален-2-сулфонска киселина(Слика 7) | Тамноцрвен | Е129 | |
| Брилијант плава ФЦФ | Dinatrijumova so N-etil-N-[4-[[4-[etil-[(3-sulfo-fenil)metil] amino] fenil](2-sulfofenil)-metilen-2,5-cikloheksadien-1-iliden]-3-sulfobenzometanamin (Слика 6) | Плав | Е133 | |
| Брилијант црна БН | Тетранатријумова со 4-ацетамидо-5-хидрокси-6-[7-сулфонато-4-(4-сулфонатофенилазо)-1-нагтилазо]-1,7-naftalen-disulfonska kiselina | Црн | Е151 |
Табела 1.-Најчешће коришћене вештачке боје
Слика1:Хинолин
Први вештачки обојени пигмент, берлинско плаво, произведен је почетком 20. века. Пигментне боје које се данас користе за производњу постојаних боја за децу су веома нерастворна једињења, па их због тога људски организам не може апсорбовати. Спроведена су бројна истраживања у вези пигментних боја, на основу којих се дошло до закључка да ће се оне све више и више користити, али се морају решавати и проблеми који настају употребом ових боја.[4]
Слика2:Хемијска формула хинолин жута
Слика3:Хемијска формула Тартразин
Слика4:Хемијска формула сунсет жуте ФЦФ
Слика5:Хемијска формула Азорубина
Слика6: Хемијска формула Брилијант плаве ФЦФ
Слика7:Хемијска формула Алура црвене АЦ
Слика8:Хемијска формула Амаранта
Слика9: Хемијска формула Брилијант црне БН
Ефекат боје:
Видљивом делу спектра, таласне дужине између 400 и 800 nm, одговара одређена боја. Боја са најмањом таласном дужином је љубичаста боја (400 nm), a са највећом таласном дужином црвена боја (750 nm). Скуп свих таласних дужина спектра који је видљив оку се уочава као бела светлост.
Сама боја супстанце најчешће потиче од апсорбције светлости видљивог спектра, при чему се ,, уочена боја манифестује као остатак видљивог спектра, без апсорбоване или комплементарне боје.“[4](Табела 2)
| Апсорбована светлост | Запаженља боја (комплементарна видљива боја) | |
| Таласна дужина (у nm) | Боја апсорбоване Светлости | |
| 400 | Љубичаста | Зеленожута |
| 425 | Индигоплава | Жута |
| 450 | Плава | Оранж |
| 490 | Плавозелена | Црвена |
| 530 | Жутозелена | Љубичаста |
| 550 | Жута | Индигоплава |
Табела2:Однос између апсорбоване светлости и запажене боје
,,Бела боја неке супстанце је последица рефлексије, а црна боја је последица апсорпције свих таласних дужина беле светлости. Бела и црна боја нису праве или хроматске боје, већ су такозване ахроматске боје, јер немају каратеристичне таласне дужине.“ [4] Оне зависе од способости да рефлектују или апсорбују светлост свих таласних дужина видљивог спектра.
Количина енергије, коју могу да апсорбују молекули, зависи од способности побуђивања. Молекули који, поред σ –везе садрже и π-везу, слабије држе елетроне који се лакше побуђују, зато је потребна мања количина светлосне енергије да се побуди. Апсорпција се помера ка видљивом делу спектра. Међутим, да би се супстанца користила као боја, мора да сарджи ауксохромне групе, које имају способност трајног везивања(-NH2,-SO3H…).[4]
Дејством већине индикатора при различитим pH вредностима долази до промене боје. Ова промена се може објаснити променом структуре молекула,јер он прелази из једног изомерног облика у други, и та појава је позната као таутомерија. Одређена форма таутомерије може да постоји само у киселој средини, а друга само у базној средини.[4]
Тартразин:
Тартразин је светло наранџасте боје. Она се пре свега користи за бојење бомбона, пудинга у праху, пенушавих напитака, а примену налази и у лековима и козметичким препаратима.
Према неким истраживањима утврђено је да мала количина онечишћења која се јављају у вештачким бојама могу бити урок алергијских реакција, при чему постоје и подаци да тартразин изавива асматичне нападе, тромбоцитопенију, пурпуру, уртикарију и аналифактички шок. Сматра се да је број појава реакција на тартразин боју у популацији 1:10000.[1][3]
Количина вештачких боја, која се додаје намирницама, одређивала се на основу оне количине која доводи до постизања природног изгледа намирница. Употреба вештачких боја је прецизно дефинисана законским прописима и МДК (Максимално дозвољена концентрација) вредности за вештачке боје.
Правилник о квалитету безалкохолних пића из 2002.године прописује 100 mg/l за тартразин, алура црвену АЦ, брилијант плаву ФЦФ, брилијант црну БН боју. Такође МДК одређује границу до 50 mg/l за сунсет жуту ФЦФ боју. Европска организација за безбедност хране је спровела истраживања која су показала да одређене вештачке боје изазивају хиперактивност код деце. Због тога би могла бити забрањена употреба сунсет жуте боје, тартразина, алура црвене ац и хинолин жуте боје у прехрамбеним производима. Такође је ФДА (Администрација за храну и лекове) у САД-у забранио употребу амарант боје, која је код нас дозвољена.[1]
Штетно деловање вештачких боја
Код радника индустрије анилних боја, појавио се „аналински карцином бешике“, изазван ароматичним аминима (β-нафтиламином) (Слика7). Након тога су почела испитивања других једињења која се користе као вештачке боје. Испитивања која су спроведена током 70-тих година прошлог века, су показала изазивање алергијске реакције и хиперактивност код деце од стране тартразина и сунсет жуте боје. Након тога је забрањена употреба многих вештачких боја. Зато се врше in vitro i in vivo испитивања елиминације, метаболизма, ресорпције у многим лабораторијама. Испитивања су доказала да азо боје, које садрже као онечишћење веће количине слободних амина, имају канцерогене ефекте. Сматра се да већина азо-једињења, као што су β-нафтиламин (Слика 10) и 2-амино-1-нафтол (Слика11), могу да буду извор канцерогених метаболита:
Слика10: β-нафтиламин
Слика11: 2-амино-1-нафтол
Због тога је прописана максимална концентрација слободних ароматичних амина у неким вештачким бојама. Такође се и у многим замљама Европе врши редовно праћење дневног уноса вештачких боја, како би се утврдила изложеност вештачким бојама. Онечишћена присуства боја имају изузетно штетна својства, као и производи њихове разградње током технолошких операција. Од свих вештачких боја, најштетнијом се сматра тартразин, јер код 0,01-0,1% изазива алергијске реакције. (Слика3)[2][7][6]
Примена:
Вештачке боје се користе за бојење прехрамбених производа, као што су бомбоне, слаткиши, сокови и многе друге намирнице, а у циљу постизања што природније боје. „Коришћење вештачких боја за бојење прехрамбених производа захтева посебну пажњу због њихове осетљивости на високе температуре и светлост.“ Неки од примера постизања „природнијег“ изгледа сличног бојама воћа:[1]
Јагода: Азорубин + Сунсет Жута
Лимун: Тартразин
Поморанџа: Сунсет Жута
Рибизла: Амарант
Заступљеност вештачких боја у безалкохолним пићима 