Kleurstoffen in voedingsmiddelen - Chemische Feitelijkheden · Tabel 1. Kleurstoffen toegestaan...

Kleurstoffen invoedingsmiddelendoor ing. Y. BotmaTNO Voeding, Afdeling LevensmiddelenrechtPostbus 360, 3700 AJ Zeist, tel. (030) 694 42 04

Dit artikel is een herziening van Chemische Feitelijkheid 084 (de-cember 1991). De oorspronkelijke Feitelijkheid werd geschrevendoor ir. A. Kardinaal en dr. Th. Ockhuizen.

1. Inleiding 174– 32. Wettelijke regelingen 174– 33. Toelating van kleurstoffen 174– 64. Soorten kleurstoffen 174– 74.1. Azokleurstoffen 174– 74.2. Erytrosine 174– 84.3. Chinolinegeel 174– 84.4. Carotenoïden, luteïne, canthaxanthine 174– 94.5. Bietenrood 174–105. Kleurstoffen en voedselovergevoeligheid 174–116. Literatuur 174–14

Chemische Feitelijkheden is een uitgave van Ten Hagen & Stam bvin samenwerking met de Koninklijke Nederlandse Chemische Ver-eniging.

174–1Kleurstoffen in voedingsmiddelen

33 Chemische feitelijkheden januari 2000 tekst/174

1. Inleiding

Kleur is een belangrijk aspect van de wereld om ons heen, en zekerook van voedingsmiddelen. De kwaliteit van een voedingsmiddelwordt in de eerste plaats beoordeeld op het uiterlijk, waarbij dekleur zeer belangrijk is. Men verwacht ook dat bij een bepaaldekleur een bepaalde smaak hoort: kleur beïnvloedt onze perceptievan geur, smaak en textuur. Om uiteenlopende redenen wordenkleurstoffen aan voedsel toegevoegd: om een product weer zijn oor-spronkelijke uiterlijk te geven, wanneer de natuurlijke kleur is ver-dwenen door hittebehandeling, bijvoorbeeld in conserven van rodevruchten; om een product altijd dezelfde kleur te geven, wanneer ereen natuurlijke variatie in de kleur bestaat, bijvoorbeeld in verschil-lende seizoenen (caroteen in boter); of gewoon om het product eraantrekkelijk uit te laten zien, zoals in het geval van gekleurd sui-kerwerk, vruchtenijs of likeur.

2. Wettelijke regelingen

Onder kleurstoffen worden in de „Warenwetregeling gebruik vankleurstoffen in levensmiddelen” verstaan: stoffen die kleur geven ofteruggeven aan eet- en drinkwaren, met inbegrip van natuurlijke be-standdelen van eet- of drinkwaren en andere natuurlijke bronnen,die normaal niet als eet- of drinkwaren worden gebruikt, alsmedepreparaten die uit eet- of drinkwaren en ander natuurlijk uitgangs-materiaal zijn verkregen via een fysische of chemische behandelingdie resulteert in een selectieve extractie van de kleurstof met betrek-king tot de aromatische of voedingsbestanddelen.Alle stoffen die onder deze definitie vallen, zowel van kunstmatigeherkomst als van natuurlijke, moeten worden aangemerkt met degroepsnaam „kleurstof”.In de regeling is een positieve lijst opgenomen van kleurstoffen dieaan eet- of drinkwaren mogen worden toegevoegd (tabel 1).Het begrip „positieve lijst” betekent dat kleurstoffen die niet op dezelijst voorkomen, niet zijn toegestaan.



Tabel 1. Kleurstoffen toegestaan voor gebruik in voedingsmiddelen in Nederland.

Kleurstof Nummer Kleur ADI (mg/kg)1

curcumine E100 geel 0,1riboflavine E101 geel 0,5tartrazine E102 geel 7,5chinolinegeel E104 geel 10oranjegeel S E110 oranje 2,5cochenille E120 rood 5azorubine E122 rood 4amarant E123 rood 0,5cochenillerood A E124 rood 4erytrosine E127 rood 1,25rood 2G E128 roodallurarood AC E129 rood 7patentblauw V E131 blauw 15indigotine E132 blauw 5briljantblauw FCF E133 blauw 12,5chlorofylen E140 groen onbeperktkoper complexen van chlorofylen/chlorofylinen E141 groen 15groen S E142 groen 5karamel E150 bruin 100briljantzwart BN E151 zwart 500carbo medicinalis vegetasilis E153 zwart niet vastgesteldbruin FK E154bruin HT E155 bruin 1,5carotenoïden E160 divers 5alfa-, beta- en gamma-caroteen E160a oranje-geel 5bixine, norbine (annatto) E160b geel 2,5capsanthine E160c rood-oranjelycopeen E160d oranjeroodbeta-apo-8’-carotenal E160e oranje 5ethylester van beta-apo-8-caroteenzuur E160f oranje-geel 5luteïne E161b geelrood niet vastgesteldcanthaxanthine E161g oranje 0,05bietenrood/betanine E162 divers onbeperktanthocyaninen E163 divers 2,5calciumcarbonaat E170titaandioxide E171 divers onbeperktijzeroxiden en ijzeroxyhydraten E172 divers 0,5

174–4 Kleurstoffen in voedingsmiddelen


Kleurstof Nummer Kleur ADI (mg/kg)1

aluminium E173zilver E174goud E175litholubine BK E1801 ADI (Acceptable Daily Intake) volgens het FAO/WHO Joint Expert Committee on Food Additives; uit-

gedrukt in mg per kg lichaamsgewicht. Voor volwassenen wordt dit getal met 60 vermenigvuldigd om deaanvaardbare dagelijkse dosis vast te stellen.

Wanneer een kleurstof aan een levensmiddel is toegevoegd, moet ditop de verpakking in de ingrediëntendeclaratie worden vermeld.Naast de groepsnaam „kleurstof” moet de naam van de gebruiktekleurstof of het E-nummer worden vermeld, bijvoorbeeld kleurstof:erytrosine of kleurstof: E127.

In een vijftal bijlagen van de kleurstoffenregeling is precies aange-geven welke kleurstoffen in welke levensmiddelen zijn toegelaten entot welke concentratie.In bijlage I is een groslijst opgenomen van alle toegelaten kleurstof-fen. Toevoeging van kleurstoffen die niet op de lijst voorkomen isniet toegelaten, ook al komt de desbetreffende kleurstof voor in na-tuurlijke producten.Bijlage II is de verbodslijst. Hierin zijn levensmiddelen opgesomddie niet gekleurd mogen worden. Uitzonderingen hierop zijn te vin-den in de bijlagen.Bijlage III bestaat uit een levensmiddelenlijst waarin is aangegevenwelke kleurstoffen beperkt mogen worden toegepast. Het gaat hier-bij voornamelijk om levensmiddelen die op zich volgens bijlage IIniet mogen worden gekleurd (brood, kaas en sauzen), maar kunnenworden gezien als traditionele, regiogebonden producten, bijvoor-beeld malt bread, Derby-kaas, Morbier-kaas en Chorizo-worst. Ookproducten als bier, boter, margarine en gedistilleerd (whisky, rum engrappa) hebben in deze bijlage een plaats gevonden.In bijlage IV is van tien kleurstoffen limitatief aangegeven welke le-vensmiddelen hiermee mogen worden gekleurd en wat het toege-stane gehalte is.Bijlage V ten slotte voert de restgroep levensmiddelen op die nietvoorkomen in de eerstgenoemde bijlagen. De hierin toegelatenkleurstoffen zijn in twee groepen verdeeld. De kleurstoffen van de



eerste groep (karamel, caroteen, bietenrood, enz.) mogen volgenshet Quantum Satis principe aan de levensmiddelen van deze bijlageV worden toegevoegd; de tweede groep kleurstoffen (tartrazine,groen D, enz.) is aan een maximumconcentratie gebonden.Voor een beperkt aantal kleurstoffen geldt het Quantum Satis prin-cipe. Voor deze stoffen is – gezien de hoge ADI – geen maximum-concentratie vastgesteld. Van dergelijke stoffen mag volgens ditprincipe evenwel niet meer worden gebruikt dan noodzakelijk isvoor het bereiken van het beoogde doel. Hiermee wordt bedoeld datkleurstoftoevoeging niet een hogere kwaliteit mag suggereren metbetrekking tot (gekleurde) kenmerkende bestanddelen. In dit op-zicht gaat de beperking voor chocoladeproducten zelfs zo ver datalle kleuring is verboden.De in de bijlagen vermelde toegelaten maximale concentraties gel-den voor de gebruiksklare, volgens de gebruiksaanwijzing bereidelevensmiddelen en hebben betrekking op het werkzame bestanddeelvan het kleurpreparaat.

3. Toelating van kleurstoffen

Nieuwe hulpstoffen worden onderworpen aan onderzoek naar detoxiciteit. Bij proefdieren wordt een „no adverse effect level” vast-gesteld. Hiervan afgeleid wordt de voor de mens aanvaardbare do-sis, meestal aangeduid als „Acceptable Daily Intake” (ADI), uitge-drukt in mg per kg lichaamsgewicht gedurende een tijdvak van70 jaar. Bij de extrapolatie van no adverse effect level naar ADIwordt (meestal) een veiligheidsfactor van 100 in acht genomen omrekening te houden met verschillen in gevoeligheid tussen proefdie-ren en de mens. De ADI wordt gebruikt om in combinatie met de teverwachten omvang van de consumptie van dat voedingsmiddelnormen vast te stellen voor de maximale concentratie van de stof inbepaalde voedingsmiddelen.De ADI wordt vastgesteld door het Joint Expert Committee ofFood Additives (JECFA) van de WHO/FAO (World Health Orga-nization/Food and Agricultural Organization).



4. Soorten kleurstoffen

Sommige kleurstoffen zijn synthetisch, andere komen van naturevoor in planten, dieren of mineralen. Natuurlijke kleurstoffen wor-den ook vaak gesynthetiseerd, zoals de carotenoïden. Men spreektin het laatste geval wel van „natuur-identiek”. Belangrijker voor debeoordeling van kleurstoffen zijn chemische zuiverheid en de mo-gelijkheden van controle daarop en de toxicologische veiligheid.Natuurlijke kleurstoffen zijn in het algemeen minder goed bestu-deerd dan synthetische. Een toenemend gebruik van natuurlijkekleurstoffen in hogere gehaltes dan in de natuurlijke bronnen heeftgeleid tot de vraag naar meer studies naar het metabolisme van dezestoffen (verwerking door het lichaam). Enkele groepen kleurstoffenworden nader besproken, waaronder de stoffen die in de publiciteitzijn geweest in verband met mogelijk schadelijke gezondheidseffec-ten.

4.1. Azokleurstoffen

Dit zijn mono-, di- en trisulfonverbindingen die een naftaleen of py-razolonring bevatten, via een azobinding gebonden aan een tweedenaftaleen- of benzeenring. De azobinding kan in voedingsmiddelenen dranken, vooral in aanwezigheid van ascorbinezuur, worden ge-reduceerd, hetgeen tot vervagen van de kleur leidt. Azokleurstoffenworden slecht geresorbeerd in de darm. Door de darmflora wordende kleurstoffen echter afgebroken en de afbraakproducten wordenwel snel opgenomen. Ze worden dan door de lever gemodificeerd enuitgescheiden in de gal en de urine. Toxiciteitsstudies hebben aan-getoond dat deze metabolieten niet carcinogeen, mutageen of geno-toxisch zijn. In de Verenigde Staten is de azokleurstof amarant ver-boden. De Amerikaanse overheid vindt dat er onvoldoende bewijs isdat de stof veilig is. In de meeste andere landen, ook in de EEG, isamarant wel toegestaan, mede omdat het WHO/FAO Expert Com-mittee (JECFA) gebruik in levensmiddelen heeft goedgekeurd.Azokleurstoffen, met name tartrazine, zijn de laatste tijd in eenenigszins slecht daglicht komen te staan in verband met overgevoe-ligheidreacties. Een beperkt aantal mensen blijkt intolerant te zijnvoor tartrazine: wanneer ze deze stof innemen krijgen ze lichame-



lijke reacties die lijken op een allergie, zoals galbulten, eczeem, jeuk,roodheid, benauwdheid, astma of neusverkoudheid. Ook is er eenverband verondersteld tussen azokleurstoffen (en andere toevoegin-gen) en gedragsproblemen bij kinderen (hyperactiviteit). Uit onder-zoek blijkt dat bij slechts een klein aantal kinderen met hyperacti-viteit een dieet zonder kleurstoffen en enkele andere toevoegingeneen positief effect heeft. Een verklaring voor enig verband is nogniet gevonden.

4.2. Erytrosine

Erytrosine is ook een kleurstof waarvan de veiligheid in twijfel isgetrokken. De stof bestaat voor 58% uit jodium. In de darm is er eenlage resorptie en de geresorbeerde kleurstof wordt uitgescheiden inde gal. Het precieze metabolisme is nog niet bekend. Resultaten vandierproeven zijn niet eenduidig. Gerapporteerd is dat erytrosine deopname van de neurotransmitter dopamine (een stof die signalentussen twee zenuwuiteinden overbrengt) in de hersenen zou rem-men. Dit zou een verhoogde transmitteractiviteit tot gevolg hebben,hetgeen weer in verband is gebracht met gedragsstoornissen zoalshyperactiviteit bij kinderen. Andere studies konden een neurotoxi-sche werking echter niet aantonen.

4.3. Chinolinegeel

Dit is een matgele tot geelgroene synthetische kleurstof die bestandis tegen reducerende stoffen en licht. In steeds meer producten wordttartrazine vervangen door andere gele kleurstoffen (in verband met

NaO3S N N

NaOOC

SO3Na

N

N

OH

Tartrazine

0886-0260



intolerantie-reacties) en chinolinegeel is nu het voornaamste alter-natief waarvoor een ADI is vastgesteld.

4.4. Carotenoïden, luteïne, canthaxanthine

Deze groep omvat zo’n 300 geel tot rode stoffen die de meest ver-breide natuurlijke kleurstof in planten en dieren vormen. De meestbelangrijke carotenoïden zijn beta-caroteen, beta-apo-8’-carotenalen canthaxanthine. Deze stoffen kunnen uit natuurlijke productenworden gewonnen, als ook worden gesynthetiseerd. Voordelen vaneen gesynthetiseerde stof zijn een hogere zuiverheidsgraad en eenmeer uniforme kleur. De meeste carotenoïden zijn gevoelig voorhitte, licht, straling en oxidatie; deze factoren leiden tot kleurverlies.Van de belangrijkste carotenoïden is de toxiciteit geëvalueerd. Hier-bij konden geen nadelige effecten worden aangetoond. Dit was ookhet geval voor canthaxanthine. Voor deze laatste stof werden ten

II

I I

NaO ONa

H2O

O

O

Erytrosine

C O

0886-0261

O

OR2

R1

R1R1

Chinolinegeel

==

SO3NaH

R2R2

==

HSO3Na

N

0886-0262



aanzien van de toepassing kwantitatieve beperkingen vastgesteld.De minder belangrijke carotenoïden zijn nog nauwelijks toxicolo-gisch onderzocht, zoals voor meer van de natuurlijke kleurstoffengeldt.Beta-caroteen heeft ook een anti-oxidantwerking; men vermoedtdat deze stof hierdoor beschermend kan werken tegen het ontstaanvan bepaalde vormen van kanker. Hiernaar wordt veel onderzoekgedaan.

Een van de carotenoïden, annatto, kan bij sommige mensen eenovergevoeligheidsreactie, vaak galbulten, veroorzaken. Annattowordt geëxtraheerd uit de zaden van de tropische annattoboom enbevat de stoffen bixine en norbixine. Welke component de overge-voeligheid veroorzaakt is niet bekend; het extract kan nog vele an-dere, ongeïdentificeerde stoffen bevatten.

4.5. Bietenrood

Bietenrood is het sap van rode bieten. Het bevat als voornaamstekleurstof tot 1% betanine. Deze wateroplosbare stof is vrij goed be-stand tegen verhitting, in een enigszins zure omgeving. De kleur va-rieert van rood tot violet, afhankelijk van de pH. Er zijn weinig ge-gevens over metabolisme en toxiciteit, maar negatieve bijwerkingenzijn niet bekend.

H3C CH3CH3 CH3

CH3

CH3

CH3

CH3H3C

H3C

Beta-caroteen

0886-0263



5. Kleurstoffen en voedselovergevoeligheid

Over het juiste gebruik van de terminologie rond voedselovergevoe-ligheid bestaat veel verwarring. Om voor Nederland duidelijkheid inhet benoemen van de diverse vormen van voedselovergevoeligheidte bewerkstelligen heeft er in het najaar van 1990 een consensusbij-eenkomst plaatsgevonden in Utrecht.Voedselovergevoeligheid wordt gebruikt als een algemene term dieeen conditie van de patiënt aangeeft, waarbij een of meer voedings-middelen niet verdragen worden zonder dat nog direct duidelijkhoeft te zijn wat het onderliggend mechanisme is.De term voedselallergie wordt gebruikt voor een ongewenste reactieop de inneming van voedingsmiddelen, waarbij het immuunsysteembetrokken is. Meerdere reactiemechanismen waarbij het immuno-logisch afweersysteem betrokken is, zijn mogelijk.

Voedselintolerantie wordt gedefinieerd als een abnormale fysiologi-sche respons op ingenomen voedsel of de daarin aanwezige toege-voegde stoffen. Deze reactie is niet-immunologisch en kan metabo-lisch, farmacologisch, toxisch of idiosyncratisch (gevolg van per-soonlijke aangeboren gevoeligheid) zijn. Het niet verdragen vanvoedseladditieven wordt veelal in de categorie idiosyncrasie onder-gebracht (overgevoeligheid voor bepaalde, uiteenlopende prikkels).Hoewel er naast kleurstoffen ook veel andere voedseladditieven zijn,

N+ COO–

COOHHOOC N

H

OO

HO

HOOH

OH

CH2OH

Betanine

0886-0264



veroorzaakt slechts een beperkt aantal klachten. De belangrijkstevan deze additieven zijn de azokleurstoffen, benzoaten, sulfieten,butylhydroxytolueen en -anisol (BHT en BHA) en glutamaat. Deklachten zijn vaak onder andere eczeem en netelroos. Het mecha-nisme van de reacties is onbekend, vandaar ook de naamgeving.

We moeten ons hierbij realiseren dat in de volksmond de term„voedselallergie” veelvuldig gebruikt wordt zonder dat men zich be-wust is van de vele, mechanistisch verschillende vormen.Bij overgevoeligheid voor kleurstoffen is bijna altijd sprake van in-tolerantie.

Het vaststellen van de aard en omvang van de intolerantie voor ad-ditieven en dus ook voor kleurstoffen onder de gehele bevolking iseen zeer moeilijke zaak. Dit probleem houdt onder andere verbandmet het feit dat er geen eenvoudige test is om intolerantie aan tetonen. In een van de weinige publicaties hierover in de wetenschap-pelijke literatuur werd in een willekeurig gekozen bevolkingsgroepeen prevalentie voor voedselintolerantie voor additieven vastgesteldvan 0,01-0,23%. In deze onderzochte bevolkingsgroep waren slechtstwee personen aanwezig met een reproduceerbare negatieve reactieals hoofd- en buikpijn, na toediening van de kleurstof annatto.

In patiëntengroepen kunnen deze percentages hoger liggen. In Zwe-den is gekeken naar het percentage kleurstofintolerantie bij patiën-ten met netelroos, bloedvatoedeem, astma en hooikoorts. Op basishiervan werd een intolerantieprevalentie van 0,06% voor tartrazineen 0,05% voor benzoaten voor de totale bevolking berekend. Eensoortgelijke berekeningswijze voor Denemarken leverde percentagesop van 0,01% voor tartrazine en 0,1% voor benzoaten.

Indien de schattingen van prevalentiecijfers alleen tot patiëntenpo-pulaties beperkt blijven dan lopen de gevonden waarden door dediverse auteurs zeer uiteen. Dit komt onder andere doordat de stu-dies slecht met elkaar te vergelijken zijn door de verschillen in pa-tiëntenselectie, provocatiemethoden en symptoomscore. Bij het de-finitief vaststellen van de diagnose maakt men gebruik van een eli-minatie-provocatie-eliminatie protocol. Indien de patiënt na een eli-



minatie-dieet (een voeding zonder het allergeen) klachtenvrij iswordt een orale provocatie verricht (toediening van het allergeen).De provocatie moet bij voorkeur dubbelblind gebeuren, dat wil zeg-gen noch de arts noch de patiënt weet of het dieet nu wel of niet hetallergeen bevat. Elke orale provocatie dient onder toezicht van eenarts uitgevoerd te worden vanwege de mogelijkheid op heftige reac-ties bij de patiënt.

Er is veel onderzoek gedaan naar een mogelijke relatie tussen azo-kleurstoffen in de voeding en hyperactief gedrag bij kinderen.In goed opgezet onderzoek wordt niet alleen gekeken of een dieet,vrij van deze kleurstoffen, een gunstig effect op het gedrag heeft,maar ook of het gedrag weer verslechtert na toediening van dekleurstoffen. Dat laatste moet dubbelblind gebeuren. In dit soortonderzoek is geen relatie tussen azokleurstoffen en hyperactief ge-drag aangetoond; behalve bij een enkel kind. Dit ging dan vaak sa-men met een allergie voor andere voedselbestanddelen. Alleen alsintolerantie kan worden aangetoond met dubbelblind onderzoek, iseen dieet bij hyperactiviteit zinvol; anders zijn andere behandelings-methoden nodig.

De voorlopige conclusie is, dat het aantal mensen met een intole-rantie voor een specifiek additief zo klein is, dat er voor de overheidtot nu toe geen aanleiding is om het gebruik van bepaalde stoffenom die reden te beperken. In de praktijk kan een goede etiketteringvan producten veel problemen voorkomen.

Tot slot: het zal duidelijk zijn dat voor een juiste evaluatie van hetkleurstoffengebruik niet alleen toxicologisch onderzoek nodig is,maar ook meer duidelijkheid in de aard en de omvang van intole-rantieverschijnselen in de open bevolking en bij patiëntenpopulaties.De voortgang in dit epidemiologisch getinte onderzoeksterrein isslechts mondjesmaat.



6. Literatuur

– Dusseldorp, M. van, „Voeding en hyperactiviteit”, Voeding 50,1989, pp. 2-8.

– Elburg, R. M. van en A. C. Douwes, „Voedseladditieven en hy-peractief gedrag bij kinderen”, Ned. Tijdschr. Geneeskd. 135,1991, pp. 60-63.

– Kamsteeg, J. en M. I. A. Baas, E = eetbaar? H. J. W. Becht,Amsterdam, 1986, ISBN 90 230 0613 5.

– Staarink, T. en P. Hakkenbrak, Het Additievenboekje, Staats-uitgeverij, ’s-Gravenhage, 4e druk, 1988, ISBN 90 12 05885 6.

– Voedingsraad, „Advies voedseladditieven en -verontreinigin-gen; technologische en toxicologische richtlijnen”, Voeding 45,1984, pp. 294-308 en Voeding 45, 1984, pp. 402-420.

– Voedselovergevoeligheid. Een inventariserend en beleidsonder-bouwend literatuuronderzoek, Ministerie van Welzijn, Volks-gezondheid en Cultuur, Rijswijk, 1990, 101 pp.

– Warenwetregeling Gebruik van kleurstoffen– www.igb.nl/elijst.htm, site van de Inspectie Gezondheidsbe-

scherming met alle E-nummers



Kleurstoffen in voedingsmiddelen - Chemische Feitelijkheden · Tabel 1. Kleurstoffen toegestaan...

Documents

Transcript of Kleurstoffen in voedingsmiddelen - Chemische Feitelijkheden · Tabel 1. Kleurstoffen toegestaan...