Zuckercouleur
Zuckerkulör oder Karamellfarbe ist ein wasserlöslicher Lebensmittelfarbstoff. Er wird durch Hitzebehandlung von Kohlenhydraten (Zucker) hergestellt, im Allgemeinen in Gegenwart von Säuren, Laugen oder Salzen, in einem Prozess, der Karamellisierung genannt wird. Es ist stärker oxidiert als Karamellbonbons, riecht nach verbranntem Zucker und hat einen etwas bitteren Geschmack. Seine Farbe reicht von blassgelb über bernsteinfarben bis dunkelbraun. ⓘ
Karamellfarbe ist einer der ältesten und am weitesten verbreiteten Lebensmittelfarbstoffe, um natürlich vorkommende Farben zu verstärken, natürliche Farbschwankungen zu korrigieren und Farbe zu ersetzen, die durch Lichtabbau während der Verarbeitung und Lagerung von Lebensmitteln verloren geht. Die Verwendung von Karamellfarbe als Lebensmittelzusatzstoff in der Brauereiindustrie im 19. Jahrhundert ist der erste dokumentierte Fall, in dem sie in großem Maßstab hergestellt und verwendet wurde. Heute ist Karamellfarbe in vielen kommerziell hergestellten Lebensmitteln und Getränken zu finden, z. B. in Teigen, Bier, Schwarzbrot, Brötchen, Schokolade, Keksen, Hustenbonbons, Spirituosen und Likören wie Brandy, Rum und Whisky, mit Schokolade aromatisierten Süßwaren und Überzügen, Pudding, Dekorationen, Füllungen und Toppings, Kartoffelchips, Dessertmischungen, Krapfen, Fisch- und Schalentieraufstriche, gefrorene Desserts, Obstkonserven, Glukosetabletten, Bratensoße, Eiscreme, Essiggurken, Soßen und Dressings, Erfrischungsgetränke (insbesondere Cola), Süßigkeiten, Essig und vieles mehr. Karamellfarbe ist weltweit für die Verwendung in Lebensmitteln zugelassen, aber die Beschränkungen für die Anwendung und den Verwendungsgrad variieren von Land zu Land. ⓘ
Die Zuckercouleur oder das Zuckerkulör (frz. couleur „Farbe“) ist eine schwarze Lebensmittelfarbe, die in Europa als Lebensmittelzusatzstoff für zahlreiche Lebensmittel zugelassen ist. Die Höchstmengen-Angabe „qs“ (Quantum satis) bedeutet, dass nur „die im Einzelfall gerade technisch erforderliche Menge“ zugesetzt werden darf und auch nur, „soweit dies den Verbraucher nicht irreführt“. ⓘ
Zuckercouleur wird durch Karamellisierung hergestellt, bei der die Bedingungen auf polymere Endprodukte eingestellt werden. Das Erhitzen von Glucosesirup mit Schwefelsäure in Gegenwart von Ammoniak führt zu gefärbten Produkten. Zur Erhöhung der Löslichkeit und Stabilität können Sulfonsäuregruppen durch Addition von Sulfit an Doppelbindungen gebunden werden. Zuckercouleur ist geschmacks- und geruchsneutral. Spirituosencouleur (mit 66 % Trockensubstanz) darf in 78%igem Alkohol keine Trübung hervorrufen und dient speziell zur Anfärbung von Spirituosen. ⓘ
Herstellung
Karamellfarbe wird durch Erhitzen von Kohlenhydraten hergestellt, entweder allein oder in Gegenwart von Säuren, Laugen und/oder Salzen. Karamellfarbe wird aus handelsüblichen Süßungsmitteln hergestellt, die aus Fruktose, Dextrose (Glukose), Invertzucker, Saccharose, Malzsirup, Melasse, Stärkehydrolysaten und deren Fraktionen bestehen. Als Säuren können Schwefelsäure, schweflige Säure, Phosphorsäure, Essigsäure und Zitronensäure verwendet werden, als Alkalien Ammonium-, Natrium-, Kalium- und Calciumhydroxide und als Salze Ammonium-, Natrium- und Kaliumcarbonat, -bicarbonat, -phosphat (einschließlich ein- und zweibasig), -sulfat und -bisulfit. Entschäumer, wie z. B. Polyglycerinester von Fettsäuren, können als Verarbeitungshilfen bei der Herstellung verwendet werden. Seine Farbe reicht von blassgelb über bernsteinfarben bis dunkelbraun. ⓘ
Die Moleküle der Karamellfarbe sind entweder positiv oder negativ geladen, je nachdem, welche Reaktanten bei ihrer Herstellung verwendet werden. Probleme wie Ausfällung, Ausflockung oder Migration können durch die Verwendung einer richtig geladenen Karamellfarbe für die vorgesehene Anwendung beseitigt werden. ⓘ
Einstufung
Auf internationaler Ebene erkennt der Sachverständigenausschuss für Lebensmittelzusatzstoffe (JECFA) der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen und der Weltgesundheitsorganisation vier Klassen von Karamellfarben an, die sich durch die bei ihrer Herstellung verwendeten Reaktanten unterscheiden und jeweils eine eigene INS- und E-Nummer haben, die in der nachstehenden Tabelle aufgeführt sind. Jede Klasse besteht aus einer Vielzahl von Karamellfarben mit ihren eigenen einzigartigen Eigenschaften, die sie für die Verwendung in bestimmten Lebensmitteln und/oder Getränken geeignet machen. ⓘ
| Klasse | INS / E-Nummer | Beschreibung | Eigenschaften, Qualitäten und Vorteile | Verwendet in ⓘ |
|---|---|---|---|---|
| I | 150a / E150a | Einfaches Karamell, Laugenkaramell, Spirituskaramell | Starker Nachgeschmack und mildes Aroma; die Farbe reicht von gelb bis rot; stabil in alkohol-, tannin- und salzhaltigen Umgebungen | Whiskey und andere hochprozentige Alkohole, Tiernahrung, Kekse, Cracker, Müsliriegel, andere Backwaren, Limonaden, Saftkonzentrate und Kakaoextraktionsmittel |
| II | 150b / E150b | Ätzendes Sulfit-Karamell | Milder Geschmack und Geruch; außergewöhnlicher Rotton; gute Stabilität in Alkohol | Tee, Wein, Rum, Whiskey, Brandy, Cognac, Sherry, einige Essige, leichte Kuchenmischungen und andere Snackprodukte |
| III | 150c / E150c | Ammoniakkaramell, Bäckerkaramell, Konditorenkaramell, Bierkaramell | Süßes Aroma; rot-braune Farbe; stabil in alkohol- und salzhaltiger Umgebung | Bier, Cerealien, Tiernahrung, Lakritze, Süßwaren, Bratensoße und BBQ-Sauce |
| IV | 150d / E150d | Sulfit-Ammoniak-Karamell, säurefester Karamell, Softdrink-Karamell | Sehr milder Geschmack und mildes Aroma; satte dunkelbraune Farbe; stabil in alkohol-, gerbstoff- und säurereichen Umgebungen | Erfrischungsgetränke und andere kohlensäurehaltige Getränke, Balsamico-Essig, Kaffee, Schokoladensirup, Backwaren, Kakaoextraktionsmittel, Tiernahrung, Soßen, Suppen, Fleischwürzungen, Gewürzmischungen und andere Aromastoffe |
Farbe
Die Farbintensität (oder Farbkraft) ist definiert als die Absorption einer 1 mg/ml (0,1 % Gewicht/Volumen) Lösung in Wasser, gemessen mit einem Lichtweg von 1 cm bei einer Wellenlänge von 610 Nanometern (oder 560 nm für Farbkraft). In diesem Fall steht A für die Extinktion und TS für den Gesamtfeststoffgehalt. ⓘ
Der Farbton der Karamellfarbe ist ebenfalls wichtig. Dieser wird durch den Linner-Farbton-Index definiert, der ein Maß für den Farbton oder die roten Eigenschaften der Karamellfarbe ist. Er ist eine Funktion des Absorptionsvermögens von Licht der Wellenlängen 510 und 610 nm. Im Allgemeinen gilt: Je höher die Färbekraft, K0,56, desto niedriger ist der Farbtonindex und desto geringer sind die Rottöne. ⓘ
Weltweit sind verschiedene andere Indizes gebräuchlich und es gibt Umrechnungsfaktoren zwischen ihnen. ⓘ
Zusätzliche Funktion
Karamellfarbe ist ein Kolloid. Obwohl die Hauptfunktion der Karamellfarbe in der Färbung besteht, erfüllt sie auch weitere Funktionen. In Erfrischungsgetränken kann sie als Emulgator die Bildung bestimmter Arten von Flocken verhindern, und ihre lichtschützende Eigenschaft kann dazu beitragen, die Oxidation der Aromakomponenten in abgefüllten Getränken zu verhindern. ⓘ
Sicherheit
Auf internationaler Ebene hat die JECFA die zulässige tägliche Aufnahmemenge (ADI) für Karamellfarbe der Klasse I als "nicht spezifiziert", für die Klasse II als 0-160 mg/kg Körpergewicht und für die Klassen III und IV als 0-200 mg/kg Körpergewicht festgelegt. ⓘ
Die United States Food and Drug Administration (FDA) klassifiziert und reguliert Karamellfarbe in Titel 21 CFR § 73.85 als zugelassenen Farbzusatzstoff, der von der Zertifizierung ausgenommen ist. Sofern ein Lebensmittel keinen Identitätsstandard hat, kann Karamellfarbe in Lebensmitteln im Allgemeinen in Mengen verwendet werden, die der "guten Herstellungspraxis" (GMP) entsprechen. ⓘ
Karamellfarbe hat eine ausgezeichnete mikrobiologische Stabilität. Da sie unter sehr hohen Temperaturen, hohem Säuregehalt, hohem Druck und hohem spezifischem Gewicht hergestellt wird, ist sie im Wesentlichen steril, da sie kein mikrobielles Wachstum fördert, es sei denn in verdünnter Lösung. ⓘ
Wenn Karamellfarbe mit Sulfiten reagiert, können nach der Verarbeitung Spuren von Sulfit zurückbleiben. In fertigen Lebensmitteln ist eine Kennzeichnung jedoch in der Regel nur bei Sulfitgehalten über 10 ppm erforderlich. ⓘ
Toxikologie
Im Jahr 2010 kam das Internationale Programm für Chemikaliensicherheit (IPCS) zu dem Schluss, dass kommerziell hergestellte Karamellfarbe dieselben toxikologischen Eigenschaften aufweist wie Karamell, der durch Kochen oder Erhitzen von Saccharose hergestellt wird, mit Ausnahme von Karamell, das unter Verwendung von Ammonium hergestellt wird (Klasse III und IV). Das IPCS kam auf der Grundlage seiner Studien zu dem Schluss, dass Karamellfarbe weder krebserregend noch erbgutverändernd ist. Weitere Langzeitstudien stützen die Schlussfolgerung, dass Karamellfarben nicht krebserregend sind. Während die US-amerikanische FDA, die kanadische Gesundheitsbehörde Health Products and Food Branch und die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) die Verwendung von Karamellfarbe in Lebensmitteln und Getränken für unbedenklich halten, hat Kalifornien 4-Methylimidazol (4-MeI), eine Verbindung, die bei der Herstellung von Karamellfarben der Klassen III und IV entsteht, in der Proposition 65 des Bundesstaates aufgelistet und damit rechtlich in die Kategorie der Chemikalien aufgenommen, die "dem Bundesstaat als krebserregend oder reproduktionstoxisch bekannt sind". Nach dem Codex für Lebensmittelchemikalien ist 4-MeI in Karamellfarben bis zu 250 ppm auf farbangepasster Basis erlaubt, d. h. maximal 250 ppm für jede 0,100 Farbabsorption einer 0,10%igen Lösung bei 610 nm. Die Exposition gegenüber 4-MeI in den Mengen, die in Karamellfarben der Klassen III und IV enthalten sind, dürfte aus zwei Gründen unbedenklich sein. Erstens scheint 4-MeI nicht genotoxisch zu sein oder zu einem reaktiven Metaboliten metabolisiert zu werden. Zweitens übersteigen die karzinogenen Dosen von 4-MeI die geschätzte Exposition durch den Verzehr von Karamellfarben um ein Vielfaches. ⓘ
Lebensmittelallergien
Karamellfarbe kann aus einer Reihe von Ausgangsprodukten gewonnen werden, die selbst häufige Allergene sind, nämlich Stärkehydrolysate (aus Weizen), Malzsirup (im Allgemeinen aus Gerste) oder Laktose (aus Milch). Personen mit bekannten Empfindlichkeiten oder Allergien gegen Lebensmittel sollten daher Lebensmittel meiden, die allgemeine Karamellfarbe enthalten, oder vor dem Verzehr des Lebensmittels zunächst die Quelle der Karamellfarbe ermitteln. Bei Karamellfarbe, die aus Mais oder Zuckerrohr hergestellt wird, ist es unwahrscheinlich, dass sie Gluten enthält, da die Kohlenhydrate kein Gliadin enthalten. Nordamerikanische und europäische Hersteller verwenden für die Herstellung von Karamellfarbe meist aus Mais oder Weizen gewonnene Glukose, die stark verarbeitet ist und im Allgemeinen als glutenfrei gilt. ⓘ
Einteilung
Die Zuckercouleure werden nach dem Reaktionsbeschleuniger eingeteilt. ⓘ
| Klasse | Bezeichnung | E-Nummer | Verwendung ⓘ |
|---|---|---|---|
| I | Einfache Couleur oder Kaustische Couleur |
E 150a | stark alkoholhaltige Erzeugnisse |
| II | Kaustische Sulfit-Couleur | E 150b | Alkopops, Wurstwaren, Essig |
| III | Ammoniak-Couleur | E 150c | Bier und andere alkoholische Getränke, saure Lebensmittel |
| IV | Ammoniumsulfit-Couleur | E 150d | saure Lebensmittel, alkoholfreie Erfrischungsgetränke (z. B. Cola) |
Nutzung
Zuckercouleur wird zum Färben von Getränken wie Malzbier, Whisky, Alkopops, Rum, Limonaden wie Cola und Ginger Ale, sowie für Marmeladen, Wurst, Fertigsoßen, Essig und Süßwaren verwendet. In kleinen Gebinden ist Zuckercouleur im Lebensmittelhandel erhältlich und kann in der Alltagsküche zum Färben von Süßspeisen und insbesondere (Braten-)Soßen benutzt werden. ⓘ
Gesundheit
Zuckercouleure gelten als gesundheitlich unbedenklich. Es gilt eine erlaubte Tagesdosis von 300 mg/kg Körpergewicht. Die Belastung durch die Karamellbestandteile THI (2-Acetyl-4-tetrahydroxybutylimidazol), 4-MEI (4-Methylimidazol) und SO2 ist unbedenklich. Für 5-HMF (5-Hydroxymethylfurfural) und Furan, die in bedenklichen Mengen enthalten sein können, sollten die Spezifikationen in Zukunft Grenzwerte beinhalten. ⓘ
Ammoniumsulfit-Zuckercouleur (E 150d) löste in Tierversuchen bei hohen Konzentrationen Krämpfe aus und senkte die Zahl der weißen Blutkörperchen. Es bestehen gesetzliche Grenzwerte und von einem hohen Verzehr wird abgeraten. ⓘ
Rechtliche Situation
Zuckercouleur ist deklarationspflichtig, aber für Lebensmittel mit dem Vermerk qs zugelassen. Eine Verwendung von Zuckercouleur ist nicht gestattet, um andere Eigenschaften vorzutäuschen. So ist etwa bei Brot der Zusatz von Zuckercouleur verboten, da er eine dunklere Mehltype oder einen höheren Roggenanteil vortäuschen könnte; nur bei „Malt bread“ ist die Zugabe zulässig. Nicht gefärbt werden dürfen insgesamt 30 Produktgruppen, darunter Milchprodukte, Müllereiprodukte, Eiprodukte, Tee, Röstkaffee; weitere nur mit Einschränkungen. ⓘ