Stabilität von Lebensmittelfarbstoffen unter Lichteinfluss bei Dragéeprodukten

Abstract

Lebensmittelfarbstoffe sind ein essenzieller Bestandteil der Lebensmittelindustrie, ohne die sich gerade Süßwaren häufig nicht vermarkten lassen würden. Sie sind von ihrer Herstellung bis hin zum Endverbraucher oft Lichteinflüssen ausgesetzt. Farbstoffe erscheinen dem Menschen farbig, wenn sie sichtbares Licht absorbieren. Dieser Farbeindruck entsteht durch chromophore Molekülstrukturen, welche teilweise durch lichtinduzierte Oxidationsvorgänge zerstört werden können. Der Farbstoff selbst und somit auch mit ihm gefärbte Produkte verlieren dadurch an Farbigkeit und entsprechen gegebenenfalls nicht mehr den Erwartungen der Verbraucher. Kurkumin ist ein Naturfarbstoff, der bekanntermaßen unter Lichteinfluss zu Abbaureaktionen neigt. Das Ziel dieser Arbeit ist es, die Abnahme der Farbigkeit von mit Kurkumin gefärbten Dragéeprodukten unter Lichteinfluss systematisch zu erfassen. Dafür wurde untersucht, ob und wie das Überzugsmittel Schellack oder eine Verkapselung des Kurkumins mit Stärke, Emulgatoren und Zitronensäure die Lichtstabilität beeinflussen. Zur praktischen Umsetzung wurde ein Bewitterungsgerät verwendet, mit dem Proben für einen bestimmten Zeitraum konstanter Lichteinwirkung mit definierter Lichtintensität ausgesetzt werden können. Als Grundlage der Untersuchungen dienen Zuckerstreusel repräsentativ für Dragéeprodukte. Diese wurden zum einen mit Kurkuma-Extrakt gefärbt und in mit Schellack isolierter sowie nicht isolierter Form verwendet. Zum anderen wurde zum Färben der Streusel verkapseltes oder unverkapseltes Kurkumin eingesetzt. Die Farbveränderungen wurden über mehrere Bestrahlungsstunden hinweg mit einem optischen Spektrometer ermittelt. Die Ergebnisse zeigen, dass sowohl eine Isolierung der Zuckerstreusel mit Schellack als auch die Verwendung des verkapselten Farbstoffes den Farbabbau verlangsamen können. Die angewendete Methodik zeigt sich als geeignet, photoinduzierte Farbveränderungen systematisch zu erfassen. Für die Verbesserung der Lichtstabilität von mit Kurkumin gefärbten Dragéeprodukten stellt sowohl die Isolierung des Endproduktes als auch die Verwendung verkapselten Kurkumins eine Möglichkeit dar. Zukünftige Untersuchungen könnten sich in diesem Zusammenhang mit weiteren Isolierungsmöglichkeiten, beispielsweise mit Wachsen, befassen.

Food colourings are an essential component of the food industry, without them, especially confectionery would be difficult to market. They are often exposed to the effects of light from their production to the end-consumer. Dyes look colourful to humans when they absorb visible light. This colour impression is caused by chromophoric molecular structures, which can be partially destroyed by light-induced oxidation processes. The dye itself and the dyed products lose their colour and may no longer conform to consumer expectations. Curcumin is a natural dye which is known to tend to degrade under the influence of light. The purpose of this study is to systematically record the decrease in colour of curcumin-dyed dragée products under the influence of light. Therefore, it was examined whether and how the coating agent shellac or an encapsulation of curcumin with starch, emulsifiers and citric acid affect the light stability. For practical implementation, a weathering device was used which can expose samples to constant light influence with defined light intensity for a certain period. Sugar sprinkles representative of dragée products were used as the basis for the examinations. On the one hand, these were dyed with curcuma extract and used in shellac-isolated and non-isolated form. On the other hand, encapsulated or non-encapsulated curcumin was used to dye the sprinkles. The colour changes were determined over several hours of irradiation using an optical spectrometer. The results show that both the isolation of the sugar sprinkles with shellac and the use of the encapsulated dye can slow down the colour degradation. The applied methods seem to be suitable to systematically detect photo-induced colour changes. Both the isolation of the product and the use of encapsulated curcumin are possible ways to improve the light stability of curcumin-dyed dragée products. In this context, future investigations could deal with further isolation possibilities, for example with waxes.