Barwniki naturalne w przeciwieństwie do barwników syntetycznych nie stanowią zagrożenia dla zdrowia konsumentów. Są jednak mniej intensywnie zabarwione. Mają mniejszą zdolność barwienia. Są wrażliwe na działanie  czynników utleniających, podwyższonej temperatury oraz zmian pH.

Karoteny są  trwałe w temperaturach do 100°C w środowisku nie utleniającym. Obecność czynników utleniających powoduje osłabienie zabarwienia wskutek przemian chemicznych cząsteczek, głównie przerywania podwójnych wiązań oraz izomeryzacji trans-cis. Osłabienie zabarwienia następuje pod wpływem enzymów o charakterze oksydaz, tlenu, nadtlenków, również pod wpływem kwasu L-askorbinowego (witaminy C), który choć stanowi czynnik redukujący, to wytwarza nadtlenek wodoru w reakcji z tlenem. Rozkład barwników przyśpiesza światło, produkty rozkładu cukrów i tłuszczu.

Barwniki rozpuszczalne w wodzie są wrażliwe na zmiany pH roztworu. Maksymalna intensywność zabarwienia czerwonego antocyjanów występuje przy pH poniżej 2, betacyjanów przy pH 4-5, a zielonego zabarwienia chlorofili przy pH 6.

Podczas przechowywania barwniki naturalne muszą być zabezpieczone  przed wpływem czynników utleniających, światła i podwyższonych temperatur celem ograniczenia strat barwników. Barwniki rozpuszczalne w wodzie należy stosować do barwienia środków spożywczych, w których występuje optymalne pH dla barwnika.

ZASTOSOWANIE BARWNIKÓW NATURALNYCH DO BARWIENIA ŻYWNOŚCI

Barwniki naturalne w czystej postaci są na ogół drogie i mało dostępne. Mogą być natomiast stosowane w postaci ekstraktów  i koncentratów, otrzymanych  z produktów naturalnych. W tej postaci są znacznie tańsze oraz bardziej odporne na działanie czynników utleniających i podwyższonej temperatury. Wyodrębnienie czystego β-karotenu z surowca roślinnego wymaga zastosowania rozpuszczalników organicznych, jest procesem wielooperacyjnym, ekonomicznie nieuzasadnionym. W związku z tym na potrzeby przemysłu spożywczego są otrzymywane ekstrakty i koncentraty karotenowe zawierające szereg substancji towarzyszących pochodzących z surowca roślinnego. Ekstrakty i koncentraty są produkowane z marchwi, jarzębiny, luceryny i szpinaku. Szczególnie chętnie jest przerabiana marchew ze względu na stosunkowo duże plony (z hektara około 20 ton), dość znaczną zawartość karotenu (0,002-0,010%). W przemyśle spożywczym wprowadzono mączkę lucerynową, ekstrakt o zawartości 0,040% karotenu do barwienia koncentratów zup i deserów, mączkę pokrzywy lub jarzębiny - ekstrakt o zawartości 0,040% karotenu do wzbogacenia specjalnych wyrobów ciast i produktów mącznych, koagulaty białkowo -karotenowe o zawartości 0,010% karotenu, które są stosowane w postaci pasty oraz ekstrakt olejowy karotenów z koagulatu białkowo-karotenowego do barwienia margaryny i makaronów. Obecnie wzrasta zastosowanie czystego, taniego, syntetycznego β-karotenu.

Wybór barwników naturalnych do barwienia środków spożywczych zależy od ich rozpuszczalności (w wodzie lub tłuszczach), od wrażliwości na pH środowiska wodnego. Barwniki naturalne odpowiednie do barwienia wybranych środków spożywczych zastosowano w tabeli 1.

Tabela 1
Zastosowanie barwników naturalnych do barwienia środków spożywczych