T2.5 Farvestoffer i maden

Det skal du kunne

forklare, hvad et E-nummer er, og give eksempler på naturlige og syntetiske farvestoffer
regne ud, hvor meget af et farvestof man kan indtage, ud fra ADI
forklare, hvordan man måler indholdet af to farvestoffer i den samme drik
forklare, hvordan en blanding af farvestoffer skilles ad med chromatografi

Vingummi, sodavand og saftevand ville være grå eller brunlige uden farvestoffer. Farven fortæller os, hvad vi kan forvente af smagen: rød smager af jordbær, og gul smager af citron. Men hvilke stoffer er det, og hvor meget er der af dem?

Siden bygger på T2.2 Chromofore grupper og på spektrofotometri fra afsnit B5.3 og B5.4.

E-numre

Alle tilsætningsstoffer, der er godkendt i EU, har et E-nummer. Farvestofferne har numrene fra E100 til E199. Nogle er naturlige og udvindes af planter eller dyr. Andre er syntetiske og fremstilles på fabrik.

E-nummer	Navn	Farve	Kommer fra
E100	curcumin	gul	gurkemeje
E120	karmin	rød	cochenillelus
E140	klorofyl	grøn	grønne planter
E160a	carotener	orange	gulerødder og alger
E162	rødbedefarve	rød	rødbeder
E163	anthocyaniner	rød til blå	drueskaller og rødkål
E102	tartrazin	gul	syntetisk azofarvestof
E129	allurarød	rød	syntetisk azofarvestof
E133	brillantblåt	blå	syntetisk

Et naturligt farvestof er ikke sundere end et syntetisk, bare fordi det er naturligt. Alle farvestoffer skal undersøges, før de bliver godkendt.

Advarslen på pakken

Seks syntetiske farvestoffer skal i EU have en advarsel på pakken: “Kan have en negativ indvirkning på børns aktivitet og opmærksomhed”. Fem af de seks er azofarvestoffer, og både E102 og E129 er blandt dem. Baggrunden er en britisk undersøgelse fra 2007.

Mange producenter har derfor skiftet til naturlige farvestoffer. Det er sværere, end det lyder. Naturlige farvestoffer er ofte mindre holdbare. Anthocyaniner skifter farve med pH, som du så i T2.3, og carotener bliver langsomt bleget af lys og oxygen.

Hvor meget må man spise?

For hvert tilsætningsstof er der fastsat et acceptabelt dagligt indtag, som forkortes ADI. Det er den mængde, et menneske kan indtage hver dag hele livet uden risiko. ADI angives i milligram pr. kilogram kropsvægt.

Farvestof	ADI
E102	7,5 mg pr. kg
E129	7 mg pr. kg
E133	6 mg pr. kg

Eksempel: hvor meget sodavand?

I afsnit B5.4 blev indholdet af E129 i en rød sodavand målt til 64,5 mg pr. liter. Hvor meget af den sodavand kan en person på 60 kg drikke om dagen uden at komme over ADI?

Trin 1: den mængde E129, personen kan indtage

\[ m = 7\ \dfrac{\mathrm{mg}}{\mathrm{kg}} \cdot 60\ \mathrm{kg} = 420\ \mathrm{mg} \]

Trin 2: den mængde sodavand, det svarer til

\[ V = \frac{420\ \mathrm{mg}}{64{,}5\ \dfrac{\mathrm{mg}}{\mathrm{L}}} = 6{,}5\ \mathrm{L} \]

Konklusion

Personen kan drikke 6,5 L af sodavanden om dagen uden at komme over ADI for E129. Et barn på 25 kg når grænsen ved 2,7 L, og barnet får også farvestof fra slik og andre madvarer.

To farvestoffer i samme glas

I afsnit B5.4 blev indholdet af ét farvestof målt med et spektrofotometer. En grøn sodavand indeholder to: det gule E102 og det blå E133.

Figur 1: Absorptionsspektret for en grøn sodavand er summen af spektrene for det gule og det blå farvestof. Spektrene er tegnede, ikke målte.

Spektret har to toppe, én for hvert farvestof. Det gule farvestof absorberer det violette og blå lys, og det blå farvestof absorberer det orange og røde lys. Det grønne lys imellem slipper igennem, og derfor er sodavanden grøn.

Når to farvestoffer er blandet, lægges deres absorbanser sammen. Men ved 630 nm absorberer kun det blå farvestof, og ved 427 nm absorberer næsten kun det gule. Derfor kan de to farvestoffer måles hver for sig i den samme prøve.

Eksempel: to farvestoffer i en grøn sodavand

En grøn sodavand har absorbansen 0,650 ved 630 nm og 0,540 ved 427 nm. Lysvejen er 1,00 cm. Ekstinktionskoefficienten er 1,3 · 10⁵ M⁻¹ · cm⁻¹ for E133 ved 630 nm og 2,7 · 10⁴ M⁻¹ · cm⁻¹ for E102 ved 427 nm. Hvad er koncentrationen af hvert farvestof?

Formel

Lambert-Beers lov er \(A = \varepsilon \cdot l \cdot c\). Koncentrationen isoleres:

\[ c = \frac{A}{\varepsilon \cdot l} \]

Det blå farvestof ved 630 nm

\[ c(\mathrm{E133}) = \frac{0{,}650}{1{,}3 \cdot 10^{5}\ \mathrm{M^{-1} \cdot cm^{-1}} \cdot 1{,}00\ \mathrm{cm}} = 5{,}0 \cdot 10^{-6}\ \mathrm{M} \]

Det gule farvestof ved 427 nm

\[ c(\mathrm{E102}) = \frac{0{,}540}{2{,}7 \cdot 10^{4}\ \mathrm{M^{-1} \cdot cm^{-1}} \cdot 1{,}00\ \mathrm{cm}} = 2{,}0 \cdot 10^{-5}\ \mathrm{M} \]

Konklusion

Sodavanden indeholder 5,0 µM E133 og 20 µM E102. Der er fire gange så mange molekyler af det gule farvestof som af det blå. Alligevel er de to toppe næsten lige høje, fordi det blå farvestof absorberer lys meget kraftigere. Beregningen ser bort fra, at E133 også absorberer en lille smule ved 427 nm.

Skil farverne ad

En brun chokoladepastil ser ud til at have ét farvestof. Chromatografi kan vise, om det passer. Metoden kender du fra afsnit B8.6.

Farven vaskes af pastillen med en dråbe vand og sættes på startlinjen på en plade eller et stykke filtrerpapir. Ved siden af sættes pletter af rene farvestoffer til sammenligning.

Figur 2: Chromatografi af den brune farve fra en chokoladepastil. Pladen er et tegnet eksempel.

Løbevæsken trækker farvestofferne med op ad pladen. Det farvestof, der binder sig svagest til pladen, følger bedst med væsken og når længst. Den brune farve deler sig i tre pletter, som er nået lige så langt som det gule, det røde og det blå farvestof. Den brune farve er altså en blanding af de tre.

Kort sagt

Farvestoffer i mad har E-numre fra E100 til E199. Nogle er naturlige, andre er syntetiske.
Seks syntetiske farvestoffer skal have en advarsel på pakken. Fem af dem er azofarvestoffer.
ADI er den mængde af et stof, man kan indtage hver dag uden risiko. Den angives i mg pr. kg kropsvægt.
To farvestoffer i samme opløsning kan måles hver for sig, hvis de absorberer ved hver sin bølgelængde.
Chromatografi kan skille en blanding af farvestoffer ad.

Prøv selv: Spektrofotometri: mål E102 og E133 i en sodavand.

Se alle opgaver til emnet “Farvestoffer i maden” (T2.5)