Il colore

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Il colore Poich non pi possibile assaggiare il cibo prima dellacquisto, la valutazione della qualit di un alimento dipende in misura notevole dal suo aspetto. Alcuni prodotti assumono il colore definitivo durante il processo di trasformazione. Per altri, il colore dipende dalle materie di partenza. Con il passaggio della trasformazione e della conservazione dallambito domestico allindustria, si cominciato a destinare sforzi sempre maggiori per il mantenimento, la conservazione o limitazione, negli alimenti prodotti, di un colore quanto pi vicino a quello dei prodotti originali.

Clorofille Pigmenti verdi delle foglie, colorano anche la frutta, in particolar modo quella acerba Due tipi nelle piante superiori: clorofilla a e b Sono porfirine simili ai pigmenti eme come la mioglobina

Clorofille una molecola molto instabile. Le reazioni coinvolte nella degradazione della clorofilla sono numerose (rottura e apertura dellanello profirinico, rimozione del fitolo, ecc.)

Il riscaldamento delle verdure durante la cottura o il bleaching prima del surgelamento, o dopo linscatolamento, provoca la perdita del fitolo, dando origine al clorofillide. La degradazione pi importante, comunque, la perdita del Mg, sostituito da 2 protoni. Il processo rapido in ambiente acido e d origine alle feofitine, che sono di colore olivastro. Poich i succhi cellulari sono acidi, difficile evitare la formazione delle feofitine, specie in caso di cottura prolungata. Per questo nelle conserve si ricorre a coloranti artificiali (Tartrazina + Verde S) Sono in uso anche derivati della clorofilla, come il sale sodico di clorofillina rameica

Clorofille

clorofillina rameica

Carotenoidi Responsabili dei colori giallo e arancione di frutta e verdura. Sono terpenoidi, derivanti dallavido mevalonico che fornisce la loro unit costitutiva, lunit isoprenica. In base al numero di unit avremo emi-, mono-, sesqui-, diterpenoidi (1,2,3,4) I pi importanti: gli steroidi (30 atomi di C, 6 unit) e i carotenoidi (tetraterpenoidi, 40 atomi di C, 8 unit). I carotenoidi si dividono in caroteni e xantofille (che contengono ossigeno nella molecola) Solubilizzano in solventi apolari Hanno spettri molto simili

Carotenoidi Sono sempre pi impiegati nellindustria alimentare. La crocetina il principale pigmento dello zafferano (Crocus sativus) La cis-bixina il principale costituente dellannatto, ottenuto dai semi di Bixa orellana. Lannatto usato nei formaggi e nei grassi (margarine e burro) Alcuni carotenoidi sono sintetizzati su scala industriale (-carotene, -apo-8-carotenale [E-160e], cantaxantina) Durante la cottura, o in matrici organiche (come oli e grassi), i carotenoidi sono facilmente degradabili. Riscaldati in assenza di aria vanno incontro a isomerizzazione geometrica di alcuni doppi legami, perdendo intensit di colore. Sono facilmente ossidabili, e per questo agiscono come antiossidanti nei confronti dei perossidi lipidici, decolorandosi.

Antocianine

AntocianineI colori rosso, rosa, malva, violetto e blu nei vegetali sono dovuti alle antocianine. Si trovano in natura sotto forma di glicosidi (gli agliconi sono le antocianidine). Hanno sempre un residuo zuccherino in posizione 3, spesso in 5, raramente in 7, 3 e 4. La presenza di sostituenti nellanello B sposta il colore verso il rosso. Ma soprattutto sono il pH e la presenza di altre sostanze a determinare il comportamento di questi pigmenti

AntocianineColore pH-dipendente

AntocianineA pH 1 catione avilium (rosso) B-D pH 2-4 specie chinoidi (blu) E-F pH 5-6 due specie incolori: psudobase carbinolica e calcone Per pH maggiori di 7 si ha degradazione

AntocianineCopigmentazione

Anthocyanins interaction. (A) self-association, (B) intramolecular copigmentation, (C) metal complexation, (D) intermolecular copigmentation (Castaeda-Ovando et al.)

Antocianine

Le antocianine reagiscono anche con lanidride solforosa: ad elevate concentrazioni causa decolorazione irreversibile; a basse concentrazioni d un composto di addizione incolore reversibile. Nella maggior parte delle trasformazioni le antocianine sono abbastanza stabili, specie se si mantiene il basso pH della frutta. Le antocianine sono ampiamente impiegate nella colorazione in dolciumi, bevande analcoliche e altri prodotti simili.

BetalaineSono i composti coloranti della barbabietola (Beta vulgaris) e dellordine dell Centrospermae. Sono suddivise in due gruppi: betacianine (rosso porpora) e betaxantine (giallo). Sono pi idrosolubili della antocianine, hanno un maggior potere colorante, e, soprattutto, sono molto pi stabili al pH. Tuttavia, sono piuttosto termolabili: a pH neutri e in presenza di aria si rompono dando origine a composti marrone. Estratti concentrati di barbabietola sono impiegati in dessert.

Th un infuso dei germogli fogliari della pianta del the (Camellia sinensis). Le foglie del the contengono fino al 30% di composti fenolici sul peso della sostanza secca. In gran parte sono flavonoidi e catechine. Normalmente si raccoglie il germoglio con le prime e le seconde foglie. Queste sono lasciate appassire , poi si lasciano macerare. Il danno fisico consente alle polifenolossidasi di entrare in contatto con i fenoli vacuolari. Per alcune ore procedono questi processi ossidativi e di polimerizzazione. Infine si procede allessiccazione a 75C, con larresto di tutte le reazioni. Il the verde prodotto essiccando le foglie prima della macerazione Vi poi un tipo intermedio, detto Oolong, che lasciato a macerare per soli 30. Gli enzimi ossidasici ossidano i difenoli a chinoni. Questi sono molto reattivi e dimerizzano. In gran parte polimerizzano ulteriormente a dare le tearubigine. Ma una classe, le teaflavine, rimane in forma di dimero. Queste hanno una colorazione rosso acceso, che contribuisce molto alla brillantezza del the. Le tearubigine brune sono i pigmenti principali, e contribuiscono al colore, allastringenza, allacidit, alla corposit.

Curcuma e coccinigliaLa curcuma, che contiene il pigmento curcumina, la polvere di radice essiccata della pianta Curcuma longa. nota come ingrediente del curry, al quale conferisce anche un gusto leggermente amaro e di terra. Sottoposta ad estrazione al solvente, d un colorante giallo brillante, impiegato nellindustria alimentare. La cocciniglia il nome dato ad un gruppo di pigmenti rossi dal Coccus cacti, una cocciniglia, per lappunto. Il principale costituente lacido carminico. Tal quale d un rosso porpora, ma i suoi Sali di stagno danno rosso scarlatto

Basi molecolari del coloreI materiali e gli oggetti appaiono colorati perch assorbono parte della luce incidente che li raggiunge. O meglio, determinate lunghezze donda. Queste sono le lunghezze donda alle quali il fotone ha esattamente il livello energetico (quindi n pi alto n pi basso) perch la molecola in questione subisca una modificazione detta transizione, che consiste nel passaggio temporaneo di un elettrone ad un orbitale ad energia pi alta. Il colore di quella molecola sar complementare al colore della radiazione luminosa che essa assorbe al momento della transizione. Le transizioni per gli elettroni coinvolti nei legami del carbonio sono: * n * Le prime due richiedono fotoni con energie troppo alte per la luce visibile, e quindi sono indifferenti rispetto al colore. La terza, che coinvolge gli elettroni dei doppi legami pu essere provocata dalla luce visibile. La transizione temporanea, e si conclude con lemissione di energia in forma di calore o, in alcuni casi, di radiazione luminosa a minore energia (fluorescenza).

Basi molecolari del coloreI doppi legami coniugati presentano elettroni delocalizzati: lenergia richiesta per eccitarli molto minore. Per far s che una sostanza assorba nel visibile occorrono almeno 7 doppi legami coniugati. Il catione flavilio ne ha 8, ma allaumentare del pH si converte in pseudobase carbinolica che perde la coniugazione della parte mediana. I doppi legami coniugati saranno al massimo 4. Alcuni cromofori coinvolgono i metalli, che contribuiscono attivamente alla delocalizzazione degli elettroni (vd. clorofilla e feofitina)

Misura del coloree cellule nervose della retina, o fotorecettori, sono di due tipi differenti: a causa della loro forma, i due tipi prendono rispettivamente il nome di coni e di bastoncelli. I coni operano in condizioni di piena luce. Si suddividono a loro volta in tre tipi diversi ed grazie a questo fatto che rendono possibile la visione a colori. La visione in luce diurna prende il nome di visione fotopica. I bastoncelli giocano invece un ruolo dominante nella visione crepuscolare e notturna, vale a dire quando le condizioni di illuminazione sono particolarmente scarse. La visione dovuta ai bastoncelli detta visione scotopica; essi hanno quindi una sensibilit molto maggiore dei coni. La retina dispone di tre tipi di coni (i bastoncelli hanno tutt'altre funzioni e nulla ha a che fare col colore). Ciascun tipo di coni contiene pigmenti che si sbiancano per lunghezza d'onda della luce un poco diverse. I tre tipi di coni hanno, in altre parole, tre diverse risposte spettrali: 445, 535 e 570 nm.

Misura del coloreIl primo tipo di coni presenta un massimo di risposta a 580 nm ed l'unico sensibile al rosso. Il secondo tipo percepisce luce di lunghezza d'onda pi corta, tale da includere il verde e il giallo, con un massimo di sensibilit a 550 nm. Infine, il terzo tipo di coni, che sono i meno sensibili, presenta un massimo di risposta a 450 nm, cio nella regione del blu-violetto. Il processo visivo passa attraverso la scissione del colore osservato in tre componenti: la radiazione luminosa in arrivo sulla retina stimola simultaneamente tutti e tre i tipi di coni, ma in misura differente a seconda della particolare condizione spettrale ad essa associata (lunghezza d'onda dominante). Come conseguenza, al cervello viene inviata in ogni istante una tripletta di segnali che rigorosamente caratteristica di quella colorazione e non di un'altra: il tristimolo.

Misura del coloreStoricamente il primo serio tentativo di classificare i colori il celebre Atlante dei colori di A. H. Munsell, pubblicato nel 1915 e in versione migliorata nel 1929, dopo la sua morte. Lungo la circonferenza la tinta (hue), in dieci tonalit. Sull'asse verticale la luminosit o valore (value), in undici passi. Infine, lungo il raggio, la saturazione (chroma), in sei passi.

Misura del colorela CIE (Commissione Illuminazione Europea) ha inventato tre colori primari "immaginari", colori che non si trovano in natura, n possono essere prodotti artificialmente: X (rosso), Y (verde), Z (blu). Tutte le possibili cromaticit comprese nella regione del visibile cadono all'interno di un diagramma a forma di campana, oppure sul suo confine allorch sono completamente saturate. Un colore percepito che vogliamo ottenere caratterizzato da una c specifica e lo possiamo ricavare dalle combinazioni dei flussi luminosi corrispondenti ai tre colori primari. La terna dei coefficienti tricromatici (insieme allintensit) definisce in modo univoco il colore. Con loperazione di normalizzazione i valori ottenuti sono indipendenti dal flusso luminoso. Dati due coefficienti possibile ricavarne il terzo, infattir r + g +b g r + g +b b r + g +b

x=

y=

z=

Misura del coloreSulla curva di contorno (escludendo il segmento che delimita la figura nella parte inferiore) abbiamo i colori spettrali (o colori puri), mentre i colori allinterno del diagramma sono i colori reali. Si pu infatti notare come il colore bianco (e come lui tutti i colori nellarea centrale area dei colori acromatici o dei grigi) non sia un colore puro associabile ad una specifica lunghezza donda.

Misura del coloreIl sistema Hunter si basa su un concetto di spazio colore a tre coordinate: L (luminosit) va da nero a bianco; a (indice di rosso) va da verde a rosso, b (indice di giallo) va da blu a giallo