Barwnikami spożywczymi nazywamy związki organiczne wyróżniające się zdolnością intensywnego pochłaniania promieniowania światła widzialnego o określonej długości fali, posiadające zastosowanie do barwienia żywności. Rozróżniamy barwniki pochodzenia naturalnego oraz syntetyczne. Rozpuszczalne w wodzie: antocyjany, betacyjany i chlorofile oraz rozpuszczalne w tłuszczach i rozpuszczalnikach organicznych - karotenoidy.

Antocyjany. Znanych jest wiele przedstawicieli antocyjanów. Wszystkie one posiadają ten sam szkielet złożony z dwóch pierścieni benzenowych i pierścienia heterocyklicznego z tlenem. Antocyjany są glikozydami. Rodzaje występujących cukrów to w większości glukoza i galaktoza.

Betacyjany. Szkielet cząsteczki betacyjanów jest złożony z pierścienia benzenowego oraz dwóch pierścieni heterocyklicznych z azotanem. Betacyjany występują w buraku ćwikłowym (czerwonym).

Karotenoidy. Są to nienasycone węglowodory o budowie alicyklicznej lub alifatycznej. Występuje α-, β-, γ-karoten oraz likopen. Cząsteczka β-karotenu składa się z łańcucha węglowodorowego z układem wiązań podwójnych sprzężonych w konfiguracji "trans" łączącego dwa pierścienie sześciowęglowe z jednym wiązaniem podwójnym. Cząsteczka α-karotenu ma pierścień β-jonowy połączony identycznym łańcuchem węglowodorowym z pierścieniem α-jonowym. Pierścień α- jonowy różni się od pierścienia β-jonowego połączeniem wiązania podwójnego w pierścieniu. Cząsteczka γ-karotenu ma jeden pierścień β-jonowy połączony łańcuchem. Cząsteczka likopenu zawiera łańcuch bez pierścieni.

ROLA BARWNIKÓW W ODŻYWIANIU

Barwniki wpływają korzystnie na cechy organoleptyczne żywności, zwiększają jej atrakcyjność. Wartość biologiczną posiadają tylko karoteny, które są prowitaminami A. W przewodzie pokarmowym człowieka następuje przekształcenie karotenów w witaminę A. Witamina A wpływa dodatnio na tkankę nabłonkową oraz konieczna jest do wytwarzania purpury wzrokowej pręcików siatkówki oka, które stanowią ważny czynnik w widzeniu o zmroku. Brak witaminy A prowadzi do ślepoty nocnej, zatrzymania wzrostu, zrogowacenia komórek nabłonkowych. Dzienne zapotrzebowanie człowieka dorosłego wynosi 0,75 mg witaminy A lub 1,5 mg β-karotenu.

Tylko część karotenów ulega przemianie na witaminę A w organizmie człowieka (1/4 zawartości karotenów w gotowanej marchwi, połowa zawartości w marchwi surowej homogenizowanej). Oprócz β-karotenu w pożywieniu występują inne karoteny o mniejszej wydajności witaminy A. Praktycznie powstaje mniej, gdyż łańcuch ulega przerwaniu w miejscach różnych podwójnych wiązań. α-karoten wykazuje połowę wartości witaminowej w stosunku do β-karotenu, γ-karoten około 1/3, a likopen nie ma w ogóle wartości witaminowej.