Odpady z przerobu buraków ćwikłowych wykorzystywane są do otrzymywania
A. annato.
B. karotenu.
C. chlorofilu.
D. betaniny.
Pytanie z egzaminu CKE, czerwiec 2020 (arkusz T.16-SG-20.06).
Poprawna odpowiedź to betanina, bo właśnie z odpadów z przerobu buraków ćwikłowych (głównie wytłoki po produkcji soku lub koncentratu) odzyskuje się barwniki z grupy betacyjanin. Betanina jest głównym naturalnym barwnikiem buraka ćwikłowego, oznaczanym w przemyśle spożywczym symbolem E162. Z technologicznego punktu widzenia to bardzo typowy przykład racjonalnego wykorzystania surowca: zamiast wyrzucać wytłoki, prowadzi się ich ekstrakcję wodą lub roztworami buforowymi, następnie oczyszcza się wyciąg, stabilizuje i zagęszcza. Tak pozyskany koncentrat betaniny wykorzystuje się do barwienia jogurtów, deserów mlecznych, lodów, napojów, żelków, wyrobów cukierniczych, a nawet wędlin drobno rozdrobnionych. W praktyce zakładów spożywczych ważne jest też utrzymanie odpowiednich parametrów procesu: kontrola pH (betanina najlepiej zachowuje barwę w lekko kwaśnym środowisku), temperatury (zbyt wysoka powoduje rozkład barwnika) oraz ograniczenie dostępu tlenu i światła, które przyspieszają utlenianie. Z mojego doświadczenia wiele firm zwraca dużą uwagę na to, że betanina jest barwnikiem „clean label” – konsumenci kojarzą ją jako coś naturalnego, pochodzącego z warzyw, a nie z syntezy chemicznej. Co ciekawe, te same odpady z buraków mogą być też częściowo kierowane na pasze lub do produkcji biogazu, ale najwyższą wartość dodaną daje właśnie odzysk barwników. To jest w zasadzie modelowy przykład gospodarki o obiegu zamkniętym w przetwórstwie owocowo‑warzywnym i dobrej praktyki technologicznej opisanej w różnych wytycznych branżowych dotyczących minimalizacji odpadów i pełnego wykorzystania surowca.
W tym pytaniu łatwo się pomylić, bo wszystkie wymienione związki to barwniki roślinne i na pierwszy rzut oka mogą się kojarzyć z przetwórstwem warzyw. Kluczowe jest jednak skojarzenie konkretnego surowca z typowym dla niego pigmentem. Burak ćwikłowy zawiera przede wszystkim betacyjaniny (głównie betaninę) i to właśnie z odpadów po jego przerobie odzyskuje się ten barwnik, a nie annato, karoten czy chlorofil. Annato (barwnik E160b) pozyskuje się z nasion rośliny Bixa orellana, czyli tzw. orleanu lub arnoty. Jest to surowiec tropikalny, zupełnie niezwiązany z burakiem, wykorzystywany głównie w przemyśle serowarskim, margarynowym i do barwienia wyrobów tłuszczowych. Typowy błąd polega na wrzuceniu wszystkich „czerwono‑pomarańczowych” barwników do jednego worka, bez rozróżnienia ich pochodzenia botanicznego i technologii pozyskiwania. Karoten (E160a) to z kolei barwnik z grupy karotenoidów. W przemyśle odzyskuje się go głównie z marchwi, olejów roślinnych, alg lub produkuje metodami biotechnologicznymi. Burak ćwikłowy nie jest surowcem karotenowym, jego intensywna barwa wynika z zupełnie innej grupy związków chemicznych. Łączenie buraka z karotenem wynika często z automatycznego skojarzenia „warzywo = karoteny”, co w tym wypadku jest po prostu zbyt dużym uproszczeniem. Chlorofil natomiast jest typowym zielonym barwnikiem liści, traw, lucerny czy szpinaku. Odpady z przerobu buraków ćwikłowych, zwłaszcza z korzeni, nie są dobrym źródłem chlorofilu, bo dominują tam pigmenty czerwono‑fioletowe, a nie zielone. W praktyce przemysłowej ekstrakcja chlorofilu odbywa się z zupełnie innych surowców, przy użyciu rozpuszczalników organicznych, w odmiennych warunkach procesowych niż te stosowane przy odzysku betaniny. Z punktu widzenia dobrej praktyki technologicznej ważne jest, żeby kojarzyć konkretne łańcuchy produkcyjne: burak ćwikłowy – odpady z przerobu – ekstrakcja betaniny. Mylenie tych powiązań utrudnia zrozumienie, jak projektuje się procesy zagospodarowania odpadów i jak dobiera się parametry technologiczne pod konkretny związek chemiczny, a nie ogólną grupę „barwników roślinnych”.