Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Hvorfor falmer fødevarer med det røde farvestof norbixin?

Frøene fra den eksotiske busk annatto indeholder det røde farvestof norbixin, der kan bruges til at sætte kulør på en lang række madvarer, for eksempel cheddarost, men farven har det med at falme. Forskere fra Institut for Fødevarer, Aarhus Universitet er nu kommet tættere på at forstå mekanismerne bag den aftagende farve. Det er sket i samarbejde med ingrediensvirksomheden Chr. Hansen.

12.01.2021 | Lise Bundgaard

Foto: Colourbox

De røde frø fra annattobuskens frugt har igennem århundreder været brugt til at farve mad, hår og hud. Frøene indeholder nemlig det røde fedtopløselige farvestof bixin og den vandopløselige udgave norbixin, der begge tilhører pigmentgruppen karotenoider.

I dag bruges de naturlige farvestoffer først og fremmest til at sætte kulør på en lang række fødevarer, for eksempel mejeriprodukter som især cheddarost. Det er imidlertid forbundet med fødevaretekniske udfordringer:

- Både forbrugerne og industrien har et stort ønske om at erstatte kunstige farvestoffer med et naturligt alternativ, og det er derfor oplagt at anvende de farverige frø fra annattobusken. Norbixin er da også et af de mest anvendte naturlige farvestoffer i fødevareindustrien takket være sine vandopløselige egenskaber, som gør den mere velegnet i flere typer af fødevarer end bixin. Farven har imidlertid større tendens til at falme end det er tilfældet for kunstige farvestoffer. For at kunne gøre noget ved det, bliver vi nødt til at forstå de mekanismer, der er på spil, fortæller Anders Hauer Møller, postdoc på Institut for Fødevarer.

I samarbejde med ingrediensvirksomheden Chr. Hansen, har forskere fra forskergruppen Fødevarekemi og -teknologi ved Institut for Fødevarer sat fokus på problemstillingen - og det har givet spændende resultater.

Kædemekanismer gemmer måske på svaret

Ved hjælp af meget følsomt massespektrometrisk måleudstyr, har forskerne nu fået en bedre idé om, hvordan norbixin opfører sig:

- Vi har fundet frem til en række kemiske forbindelser, der er opstået under opbevaring af norbixin i vandig opløsning. Disse forbindelser kan inddeles i to grupper: forbindelser med lavere masse end norbixin og forbindelser med højere masse end norbixin - det vil med andre ord sige nedbrydningsprodukter og oxidationsprodukter. Og det er sidstnævnte, der er rigtig interessante i den her sammenhæng, fortæller Anders Hauer Møller, og uddyber:

- I tidligere undersøgelser af karotenoider, har forskningen ofte kun fundet frem til enkelte oxidationsprodukter, men i vores undersøgelse har vi været i stand til at detektere norbixin med mange oxidationer. Vi har derfor en formodning om, at oxidationen af norbixin involverer en kædereaktionsmekanisme, hvor der først bliver dannet én oxidation på norbixin, som så reagerer videre med en ny norbixin, eller måske samme norbixin, og så videre. Det er helt ny viden.

Forskerne har både undersøgt prøver, der er opbevaret i lys og i mørke:

- Til vores overraskelse ser vi ingen store forskelle på de oxidationsprodukter, der findes i de forskellige prøver. Vi kan dog se, at lys fremskynder processen, hvori der dannes oxidationsprodukter. Vi har også undersøgt, om reaktive iltforbindelser igangsætter kædereaktionen, men det ser ikke sådan ud, fortæller Anders Hauer Møller. 

Vitamin E kan bremse udviklingen

Forskerne har allerede en ide om, hvordan man kan sætte en stopper for de kædereaktioner, der foregår under oxidering:

- Når man først har sat gang i en kædereaktion, så skal der noget til at stoppe den. Fra tidligere undersøgelser ved vi, at Vitamin E er en effektiv kædereaktionsbrydende antioxidant. Det kan derfor give en god effekt at tilsætte Vitamin E i fødevarer med norbixin, fortæller Anders Hauer Møller.

Bag om projektet
SamarbejdspartnereForskergruppen Fødevarekemi og -teknologi, Institut for Fødevarer, Aarhus Universitet Chr. Hansen Natural Colors A/S

Om forskergruppen Fødevarekemi og –teknologi, Aarhus Universitet: Forskergruppen forsker i fødevarekemi og -teknologi, og forskningen omfatter især råvarers/fødevarers kvalitet i relation til produktion, samt i forbindelse med processering, emballering og opbevaring af fødevarer. Forskningsresultater omfatter især karakterisering af dyre- og plantebaserede proteiner, kulhydrater og fedtstoffer til fødevarer, såvel som ændringer relateret til produktion, forarbejdning og opbevaring. Forskningen retter sig også mod udvikling af nye ingredienser og anvendelse af nye proteinkilder. Nøgleområder omfatter lipid- og proteinkemi (inkl. proteomics og peptidomics), enzymer, struktur og funktionalitet af protein- og lipidnetværk, oxidativ stabilitet, pigmenter, ingredienser og indhold af sundhedsfremmende og bioaktive stoffer, tekstur og reologi, såvel som nuværende og fremspirende teknologier til fødevareprocessering og deres indflydelse på fødevarematricen. 
FinansieringUndersøgelsen er en del af Annatto-projektet, der er finansieret af Innovationsfonden og Aarhus Universitet.
InteressekonflikterIngen
Læs mereDu kan læse mere om undersøgelsen i den videnskabelige artikel ”Mechanism behind the degradation of aqueous norbixin upon storage in light and dark environment” af Anders Hauer Møller, Amita Jahangiri, Marianne Danielsen, Bjørn Madsen, Bjarne Jørnsgård, Signe Værbak, Marianne Hammershøj og Trine Kastrup Dalsgaard.

Bjørn Madsen, Bjarne Jørnsgård og Signe Værbak er fra Chr. Hansen. 
KontaktAnders Hauer Møller, Postdoc, Institut for Fødevarer, Aarhus Universitet, e-mail: anders.hauer.moeller@food.au.dk - tlf. 22360804 

Food, DCA