رنگ در فرایند، هدف یا آسیب

رنگ در فراورده های غذایی

رنگ مواد غذایی تاثیر مستقیم بر دیدگاه مصرف کننده دارد. در این راستا، طراحی محصول و کنترل نهایی، برای اطمینان از اینکه رنگ، مطابق با استاندارد مورد نظر باشد، از پارامتر های اساسی در تولید محصولات غذایی است. به طور کلی، رنگ گاهی ناشی از فرایند تولید محصول است و گاهی با افزودن رنگ مورد نظر ایجاد  می شود.

در هر دو گروه، هدف، تامین رنگ از دیدگاه مصرف کننده است. برای مثال، هنگامی که خمیر نان در آون، حرارت داده می شود، فرایند تشکیل رنگ قهوه ای ویژه نان کامل شده و رنگ نان ظاهر میشود. در نوع دیگر، در محصولی مانند پاستیل و نوشیدنی، رنگ مورد نظر مستفیما به محصول اضافه میگردد. هدف در این مقاله، رنگ هایی است که طی فرایند ایجاد می شوند.

رنگ حاصل از فرایند

برای تولید یک فراورده غذایی، نیاز است مواد اولیه، تحت فرایند های مختلف مانند همزدن و حرارت دادن قرار گیرد. در این شرایط واکنش های شیمیایی ایجاد کننده رنگ یا کاهش دهنده رنگ فعال می شوند. از جمله این فرایند ها، مجموعه واکنش های قهوه ای شدن مانند مایلارد، اکسیداسیون ترکیبات پلی فنولی و کارامل شدن است. گاهی نیز ساختار شیمیایی ماده تغییر یافته و رنگ های جدیدی را ایجاد می کنند. از جمله این تغییرات، تغییر ساختار رنگدانه ها مانند هموگلوبین و آنتوسیانین ها و کلروفیل، طی فرایند های حرارتی است. به طور کلی حرارت و اکسیژن، نقش مهم و اساسی در ایجاد یا از بین رفتن رنگ در فراورده های غذایی دارند.

فرایند های حرارتی، آسیب های رنگی

ایجاد رنگ نامطلوب

امروزه، فرایند های حرارتی در اکثر روش های تولید مواد غذایی یک مرحله الزامی برای رفع آلودگی های میکروبی و ایجاد یک محصول ایمن است. این فرایند ها، به ویژه در تولید محصولات استریلیزه، نیازمند اعمال دماهای بسیار بالا تا 140 درجه سانتی گراد است. اعمال فرایند های حرارتی در این سطح، آغازگر واکنش های شیمیایی مختلفی است که در راس آن واکنش های مایلارد و کارامل شدن است. این واکنش ها در عمده محصولات، واکنش هایی نامطلوب شناخته می شود. برای مثال، در تولید محصولات لبنی استریلیزه مانند شیر و خامه، به دلیل حضور ترکیبات پروتئنیی و قندی، قهوه ای شدن محصول در بسته بندی اسپتیک، یک فرایند نامطلوب است که تاثیر منفی زیادی بر دیدگاه مصرف کننده دارد. مشکل اساسی این است که کنترل شیمیایی محصول مانند اصلاح فرمولاسیون و کنترل خواص شیمیایی قبل از فرایند، صرفا تا حدی، آسیب های رنگی را کنترل کرده و عدم بکارگیری تکنیک هایی مانند سرد کردن سریع و نگهداری در سرما، تضمینی برای کاهش قهوه ای شدن نخواهد بود. تاکنون تکنیک های شیمیایی موثری برای توقف کامل واکنش های قهوه ای شدن ناشی از حرارت ارایه نشده است.

تخریب رنگدانه های مطلوب

مشابه چنین واکنش های نامطلوبی در فرایند های حرارتی با هدف میکروب زدایی در محصولاتی مانند پنیر ها و نوشیدنی های بر پایه عصاره های طبیعی نیز مشاهده می شود که باعث تخریب پروتئین ها و رنگدانه های مطلوب می شود. روش های شیمیایی مختلفی مانند کوپیگمنتاسیون برای حفظ رنگدانه ها طی فرایند های حرارتی پیشنهاد شده است.

فرایند های حرارتی، هدف رنگی

اگرچه فرایند های حرارتی، در موراد زیادی، باعث ایجاد آسیب های رنگی در محصول می شود، با این حال، در بسیاری از فرایند ها، عامل مطلوب برای رسیدن به اهداف رنگی مورد نظر است. مثال اصلی این فرایند ها، پختن است که علاوه بر ایجاد طیف رنگ های قهوه ای، آروما را نیز ایجاد می کند. تغییر رنگ فراورده های گوشتی و یا رنگ ایجاد شده در محصولی مانند کشک طی حرارت، نیز واکنش های هدفمند است. در چنین شرایطی، طراحی فرمولاسیون با هدف کنترل فرایند های رنگ زا، الزامی است. از جمله این کنترل ها، کنترل نسبت پروتئین به پلی ساکارید، حضور ترکیبات حد واسط و ترتیب افزودن مواد و در مورادی استفاده از رومال ها (glazing) نقش مهمی در رسیدن به بهترین طیف رنگی دارد.

مساله رنگ های شیمیایی

فارغ از مساله تقلب های رنگی، استفاده مجاز از رنگ های شیمیایی در فرمولاسیون های غذایی، پدیده ای نامطلوب است که ناشی از سه عامل، نبود رنگ طبیعی با طول موج مورد نظر، قدرت رنگ دهی پایین و مقاومت کم به فرایند های حرارتی است. لازم است تحقیقات بیشتری برای افزایش طیف رنگ های طبیعی پایدار به فرایند های حرارتی و تغییرات شیمیایی صورت گیرد.