بررسی رنگ های طبیعی در صنایع نساجی غذایی و دارویی

پژوهشگر: پریا علیپور

مقدمه:

رنگ ماده غذایی یا دارویی صرفا فرام آورنده ظاهری زیبا و خوش رویت برای ماده غذایی محسوب نمیشود بلکه اساسا نمایانگر کیفیت بسیاری از اقلام غذایی یا دارویی از نقطه نظر سلامتی بهداشت میباشد.رنگ همراه با طعم و بافت نقش مهمی را در مقبولیت از نقطه نظر سلامتی و بهداشت میباشد.

رنگ همراه با طعم و بافت نقش مهمی را در مقبولیت غذا بازی میکند.رنگ نام عمومی احساس حاصل از فعالیت شبکیه و مکانیسم عصبی مربوط به آن در اثر رسیدن نور به شبکیه است.نور اثر تابشی در طول موج های بین ۸۰۰_۴۰۰ نانومتر میاشد.رنگ ها طبقه بندی متفات دارند.به طور کلی رنگ ها را از ابتدا یک منظر به دو بخش سنتزی (ساخته شده) و طبیعی (استخراج شده از منابع طبیعی و گیاهی و جانوری) میتوان تقسیم کرد.

طبقه بندی رنگ های غذایی دارویی از نظر بین المللی

رنگ ها در یک تقسیم بندی کلی به دو دسته تقسیم میشوند:
سایت ها قابل مطالعه و رصد هستند.color index_این رنگ ها به د لیل دارا بدن کد بین المللی در۱
:این رنگ ها دارای کد بین المللی نبوده و اقلب به دلایلی مانند ترکیب خاص یا پتنت بودن دانش کار بدون این کد بین المللی هستند.(دارcas/ci) 2_رنگ ها بدون کد بین المللی فاقد

ویژگی های کلی رنگ ها در صنایع غذایی و دارویی:

رنگ ها فارغ از داشتن یا نداشتن کد میبایست در صنعت غذا دارای ویژگی هایی به شرح ذیل باشند تا قابل مصرف گردند:
۱_رنگ های خوراکی فاقد فلزات سنگین و برخی مواد ضر مانند جیوه باشند؛و یا در حد استاندارد.
۲_رنگ های خوراکی عاری از میکروب باشد(الزوم کلین روم_تست ها ی میکروبی_تابش گاما)
۳_رنگ های خوراکی باید دارای ساختارهاو مواد اولیه باشند که در تضاد با سلامت انسان باشد(حتی حیوانات و نباتات)
۴_رنگ های خوراکی باید دارای قدرت ودز مصرف متناسب با محصولات باشند.
۵_رنگ های خوراکی باید با استانداردهای صنعت غذا و دارو مطابقت کامل داشته باشد.
طبقه بندی رنگ های غذایی و دارویی از نظر طبیعی با سنتیز بودن
همان طور که قبلا ذکر گردید رنگ های مورد مصرف در مواد غذایی دارویی را میتوان به دودسته تقسیم کرد

۱_رنگ های طبیعی:
رنگینههـای طبیعـی دارای منـابع گیـاهی، حشـرات و معدنی هستند. حشرات فقط منبع رنگینه قرمز هستند ولـی منـابع گیـاهی رنگهـای قرمـز،زرد،آبـی و قهـوهای دارنـد. هرچنـد کـاربرد رنگینـه هـای طبیعـی بـا آمـدن رنگهـای مصنوعی از قـرن ۱۹ مـیلادی کـاهش یافتـه، امـا کـاربرد رنگینه یها طبیعی بهدلیل تولید طبیعیشـان دوبـاره احیـاء شده است .

ازجمله رنگینه طبیعـی کـه در رنگـرزی کاغـذ در امور مرمتی استفاده میگردند، میتـوان بـه حنـا، گـردو و چای اشاره داشت. این رنگینه ها تنالیتههای رنگی قهـوهای تا قرمز و زرد ایجـاد مـیکننـد، کـه در اینجـا بـه بررسـی ویژگیهای ساختاری و شیمیایی آنها پرداخته میشود رنگینه طبیعی حنا: نـام علمـی ایـن گیـاه Lawsonia inermis و از خانواده گیـاهی Lythraceae مـیباشـد کـه اندام مورد استفاده گیاه حنا، برگ آن میباشد.

حنا به طـور متوسط دارای ۷ ۸ تـا درصـد تـانن،% مـواد چـرب، ۱/۲ % اسانس،تا ۳ درصد مواد رزینی و ۲ %لاوسـون (یـک مـاده رنگی قابل تبلور) موسـیلاژ، رطوبـت، گلـوکز و احتمـالاً مانیتول (قندی الکلی است و مانند سـایر قنـدهای الکلـی احیاء کننده نیست و از مانهـا یـا جلبـکدریـایی بدسـت میآید) است. این ماده به صورت بلورهای سوزنی شـکل و به رنـگ زرد نـارنجی متبلـور مـیشـود و در _رنگـرزی بهعنوان یک ماده رنگی مورد استفاده قرار میگیرد. ۱شکل ساختار شیمیایی لاوسون را در رنگینه حنا نشان میدهد (امانعلیخانی،۱۳۷۳ ).

رنگینه طبیعی گردو: نام علمی این گیاه Juglans و از تیره Juglandaceae میباشد. با اینکه جوهر مازو در تمام قسمتهای درخت وجود دارد، اما در ایران فقط پوسته سبز گردو را در رنگرزی بهکار میبرند.

مقدار جـوهر مـازو در این پوسته بین ۲۵ تا ۴۰ درصد اسـت و از جـوهر گرفتـه شده از ایـن پوسـته، رنـگهـای قهـوهای و سـیاه سـاخته میشود. شکل ۲ _ساختار شـیمیایی جـاگلون را در رنگینـه گردو نشان میدهد.

شکل ۲_ ساختار شـیمیایی جـاگلون را در رنگینـه گردو نشان میدهد.
ترکیبات شیمیایی موجود در پوست گردو عبارتند از:
f /8 29 %مواد استخراجی
f /3 26 %ترکیبات فنولی
f 15 % تانن
f 2 %فلاونوئیدها (ترکمن، )
است،که برای هر دو چای نیـز از گیاهـانی اسـت کـه تـاکنون بیشـتر جنبـه خوراکی آن مورد توجه نظر بوده است.

رنگینه طبیعی چای: نام علمی این گیاه C amellia teifera و گاهی Camellia sinesi

نوع چای سیاه و سبز بهکار میرود. اندام مورد استفاده گیاهی، اندام هوایی است . ترکیـب شـیمیایی چــای دربرگیرنــده پلــیفنــولهاســت کــه خــود شــامل فلاوانولها، فلاونوئیدها و فنولیا اسید است؛ علاوه بـر آن ترکیبهای دیگر چای شامل: مواد سلولزی، مواد صـمغی، دکسترین، پکتین، مواد چربی، مواد مـومی، نشاسـته، قنـد، اسیدگالیک، اسـیداگزالیک، مـواد پروتئینـی، الیـاف، مـواد معدنی، تانن، کافئین، یانئین و ترکیبهای معطر و سرانجام دیاستاز است (شمس ناتری، ۱۳۸۶).

رنگ های سنتزی

مقدمه
رنگدانه ماده‌ای رنگی و معمولا پودری است که با افزودن آن به چیزی به آن رنگ می‌دهیم…
رنگدانه‌های طبیعی از عصاره گیاهان، جانوران، کانی‌ها و مواد معدنی و حتی خود زمین گرفته‌شوند. همچنین ممکن است رنگدانه‌ها از ترکیبات شیمیایی ساخته‌شود.

برای تهیه رنگ برای نقاشی، رنگ‌دانه‌ها را با مواد حلال مناسب مانند روغن، موم، صمغ، عسل، خاک رس و … مخلوط می‌کنند.
رنگ در دنیای امروز نقش بسیار مهمی در پرورش ذوق و قرایح بشری و ارضای نیازهای زیبا شناختی وی ایفا می کند. بدین جهت است که احساس رنگ را به تعبیری حس هفتم می‌گویند. انسان در پهنه تولید تزئین خانه‌ها ، پوشاک و حتی نوشابه‌ها در هنر ، نقاشی ، صنایع کشتیرانی و امور ارتباطات محصولات مصرفی در صنایع فضایی و خلاصه در همه شئونات با رنگ سر و کار دارد. بطور کلی ، از رنگ علاوه بر ایجاد زیبایی محیط ، جهت حفاظت اشیا در مقابل عوامل طبیعی و غیره استفاده می‌شود.

تاریخچه
سابقه استفاده از مواد رنگی توسط انسان ، به دوران غارنشینی می‌رسد. اولین کاربرد واقعی و عملی مواد رنگی را می‌توان در ساختن کشتی نوح مربوط دانست که برای جلوگیری از نفوذ آب و پوسیدگی آن ، از مواد رنگی استفاده شده بود. بعدها از مواد رنگی برای حفاظت چوب از پوسیدگی در بناهای چوبی و زمانی که استفاده از وسایل آهنی متداول شد، برای جلوگیری از زنگ زدن آنها استفاده می‌شد.

اجزای تشکیل دهنده رنگ‌ها:
هر رنگ اصولا از دو قسمت اصلی تشکیل شده است که عبارتند از:
ماده رنگی نامحلول در آب است ( خاک رس ناخالص رنگی و پودر برف از سنگهای رنگی به‌عنوان اولین رنگدانه ها مورد استفاده انسان قرار می‌گرفتند)

محمل رنگها:
مایعی است که با رنگدانه مخلوط شده ، کاربرد آنرا آسان می‌کند و در چسبیدن آن ، کمک می‌کند ( از سفیده تخم مرغ ، چسب عسل محلول قند به‌عنوان محمل‌های رنگ استفاده می‌شد). امروزه متداولترین محمل‌های رنگدانه‌ها را آب یا روغن تشکیل می‌دهد. از این‌رو رنگها را به دو دسته رنگ‌های روغنی و رنگ‌های آلی تقسیم می‌کنند.

رنگدانه و انواع آن:
معمولا مواد رنگی را به دو دسته پیگمانها ( رنگدانه‌ها ) و رنگها طبقه‌بندی می‌کنند. رنگدانه با رنگ متفاوت می‌باشد. تفاوت آنها در این است که رنگ بایستی توسط ماده مورد رنگرزی جذب شود در حالیکه رنگدانه فقط سطح جسم را رنگی می‌کند. رنگدانه‌ها در آب نامحلول هستند. اما می‌توان آنها را مانند رنگدانه‌های مورد مصرف در نقاشی ، توسط حلال مناسبی به صورت سوسپانسیون در آورد.

اگر ساختمان شیمیایی رنگدانه را بتوان اندکی تغییر داد بطوری که در آب انحلال پذیر گردد، در اینصورت ممکن است بتوان آن را به عنوان رنگ در رنگرزی مصرف کرد.

پیدایش پیگمانهای جدید در طول زمان به کندی صورت گرفت. بعد از سنتز اولین رنگ مصنوعی توسط “ویلیام پرکین” در سال ۱۸۵۶ متعاقباً در اوایل قرن بیستم ، پیگمانهای مصنوعی آلی تهیه و به بازار عرضه شدند. این پیگمانها دارای اهمیت خاصی بودند، زیرا علاوه بر موارد استعمال پیگمانهای معدنی ( لاکها ، رنگهای روغنی ، صنعت چاپ و … ) در رنگرزی الیاف و منسوجات هم بکار می‌رفتند. یکی از مهمترین اکتشافات در مورد پیگمانهای آلی ، کشف پیگمانهای فتالوسیانین در سال ۱۹۳۵ توسط شیمیدانهای شرکت رنگرزان اسکاتلند بود.

رنگدانه‌ها یا پیگمانها ، مواد جامد تزئینی هستند که در شکل و اندازه‌های مختلف در حلالهای مربوط به حالت معلق تهیه و بکار می‌روند و مشتمل بر مواد سیاه – سفید و رنگی بوده ، موارد استفاده زیادی در رویه زدن ، رنگرزی انبوه و دیسپرسیون در هوا دارند.

معمولاً رنگدانه‌ها را براساس انواع شیمیایی به رنگدانه‌های معدنی یا آلی طبقه‌بندی می‌کنند، اما این رنگدانه‌های آلی یا معدنی می‌توانند طبیعی یا سنتزی باشند.

رنگدانه‌های طبیعی و مصنوعی:
رنگدانه‌های معدنی طبیعی از پوسته زمین استخراج می‌شوند، خرد شده ، شسته شده ، از لحاظ اندازه درجه‌بندی می‌شوند. غالباً برای این رنگدانه‌های طبیعی ، معادل مصنوعی هم وجود دارد، یعنی رنگدانه از اجزاء دیگری در اثر یک فرآیند شیمیایی ساخته می‌شود. ظاهراً از نظر شیمیایی با نمونه طبیعی یکسان است، ولی اغلب خواص متفاوتی دارد و معمولاً به خاطر شکل بلوری مطلوبتر ، خلوص بیشتر و دانه‌بندی مطلوبتر ، مرغوبتر از نوع طبیعی می باشد.
رنگدانه‌های معدنی طبیعی که هنوز اهمیت دارند، از خانواده اکسید آهن می‌باشند که عبارتند از: گل اخرا ، گل ماشی (خاک سرخ) ، اخرای زرد ، اکسیدهای آهن قرمز زرد و سیاه

رنگدانه‌های آلی:
امروزه رنگدانه‌های آلی به مراتب بیشتر از رنگدانه‌های معدنی می‌باشند. بعضی از جدیدترین رنگدانه‌ها ساختمان آلی فلزی دارند. بیشتر رنگدانه‌های آلی ، مواد شیمیایی آلی هستند که روی یک هسته معدنی هیدروکسید آلومینیوم رسوب داده شده‌اند.

از مهمترین رنگدانه‌های آلی می‌توان به گروه فتالوسیانین‌ها اشاره کرد که طیف رنگهای آبی و سبز را در بر می‌گیرند و فتالوسیانین مس ، رنگدانه آبی می‌باشد که به علت خواص مقاومتی خوب در برابر عوامل مختلف ، یک رنگدانه با ارزش به شمار می‌رود.
فتالوسیانین‌ها را از فتالیک و اوره سنتز می‌کنند. رنگدانه‌های آلی ، به صورتی که امروزه در صنعت استفاده می‌شوند، در طبیعت یافت نمی‌شوند و تقریباً همه آنها سنتزی می‌باشند.

عمده‌ترین رنگدانه‌های معدنی
پیگمانهای سفید
پیگمانهای قرمز سرنج
شنگرف
پیگمانهای زرد و نارنجی CdS
پیگمانهای آبی
پیگمانهای لاجورد یا اولترامارین
پیگمانهای سبز Cr2O3

جدول مقایسه خواص رنگدانه‌های آلی و معدنی
خاصیت مرجع دلایل:
درخشندگی و روشنی آلی جالبترین و روشنترین رنگها را فقط با رنگدانه‌های آلی می‌توان به دست آورد.
رنگهای سفید و سیاه معدنی خالص‌ترین رنگدانه سفید ، دی‌اکسید تیتانیوم ، براقترین و سیاهترین آنها کربن می‌باشد. جزء رنگهای معدنی طبقه‌بندی می‌شود. رنگدانه‌های سیاه و سفید آلی وجود ندارد.

غیر نفوذ کننده معدنی ترکیبات معدنی حلالیت ناچیزی در حلالهای آلی دارند.
مقاومت نوری معدنی پیوندهای ظرفیتی در ترکیبات معدنی در مقابلuv پایدارتر از پیوندهای ظرفیتی ترکیبات آلی هستند
پایداری حرارتی معدنی ترکیبات آلی اندکی در دمای یا بالاتر پایدارهستند اغلب در دماهای پایین تجزیه شده یا ذوب می‌شوند.
عمل ضد خورندگی معدنی تمام رنگدانه‌های ضد خورنده معدنی هستند.

کاربرد عمده پیگمانه:
موارد استعمال عمده پیگمانها در لاکها ، رنگهای روغنی ، ورنی‌ها ، رنگهای سلولزی ، رنگهای پلاستیکی ، مرکبهای چاپ و رنگرزی کاغذ و تاسیسات آهنی می‌باشد. صنایع پوششی عمده‌ترین موارد استعمال پیگمانها می‌باشد. امروزه پوشش سطح وسایل فلزی و چوبی بناها ، وسایل نقلیه و … اهمیت فراوانی دارد زیرا این وسایل توسط رنگ از عوامل مختلف مثل هوا ، رطوبت و ترکیبات شیمیایی محافظت می‌شوند. در رنگ زدن اشیا به زیباتر شدن آنها کمک می‌کند.

اکسیدها:
لیمونیت ( Fe2O3.2H2O ) برای تهیه رنگ قرمز مصرف می‌شود و یکی از قدیمی‌ترین رنگدانه‌هاست
• هماتیت ( Fe2O3 ) برای تهیه رنگ قرمز روشن بکار می‌رود
دی‌اکسید تیتان ( TiO2 ) برای تهیه رنگ سفید روشن و بسیار مرغوب که در هوا تیره نمی‌شود، بکار می‌رود. معمولا آن را با سولفات باریم مخلوط می‌کنند
اکسید روی ( ZnO ) که از مهم‌ترین رنگدانه های سفید است و از تجزیه کربنات روی و یا سوزاندن فلز روی در هوا حاصل می‌شود
سرنج ( Pb2O3 ) که رنگ سرخ یا قرمز تیره دارد و بیشتر برای پوشانیدن سطح قطعات فولادی به‌منظور حفاظت آنها از زنگ زدن کاربرد دارد

سولفید روی و لیتوپن:
سولفید روی برای تهیه رنگ سفید مات مصرف می‌شود و از مزایای آن ، این است که بر خلاف سفیداب سرب در هوا سیاه نمی‌شود. این رنگدانه معمولا در تجارت بصورت مخلوطی از سولفید روی و سولفات باریم به نام لیتوپن مصرف دارد که رنگ سفید بسیار مرغوب است.

سفیداب سرب:
این رنگ دانه عمدتا شامل Pb(OH)2 , PbCO3 که از قرن ها پیش شناخته شده بود. قدرت پوشش آنها زیاد است، ولی در هوا به‌علت وجود H2O به مرور سیاه می‌شود. برای تبدیل مجدد آن به رنگ سفید می‌توان از تاثیر پراکسید هیدروژن بر آن استفاده کرد.

دوده چراغ و زغال استخوان
یکی از اجزای رنگ سیاه و مرکب است و برای تغییر رنگ سفید به میزان دلخواه نیز مصرف می‌شود.

رنگدانه‌های فلزی:
• مانند پودر آلومینیم در روغن جلا که از آن برای حفاظت وسایل آهنی و فولادی استفاده می شود
• برنز آلومینیم ( آلیاژ ) Al, Cu در روغن جلا که از آن ، برای ایجاد رنگ بسیار زیبای طلایی برای دور قابها و … استفاده می‌شود.
رنگدانه‌های الوان:
• رنگدانه‌های آبی: مهم‌ترین این این رنگدانه‌ها ، آبی پروس و آبی نیلی یا لاجورد است. آبی پروس یکی از مهم‌ترین رنگهای آبی است. لاجورد نیز یکی از رنگهای آبی مرغوب است که از حرارت دادن مخلوط کائولین ، کربنات سدیم ، گوگرد و زغال سنگ در غیاب هوا حاصل می‌شود.
• رنگ دانه های زرد: مهم ترین این رنگدانه‌ها ، کرومات روی و کرومات سرب است. از قطران زغال سنگ نیز رنگدانه‌های الوانی بصورت نمکهای نامحلول فلزات بدست می‌آید که در هیدروکسید آلومینین بصورت ژله می‌بندد. این ژله را پس از خشک کردن به‌صورت پودر با رنگدانه‌هایی نظیر کربنات کلسیم و سیلسس مخلوط می‌کنند و در انواع رنگهای مورد نیاز بکار می‌برند.

رنگ‌های روغنی:
در این نوع رنگ‌ها ، رنگدانه را در یک روغن خشک شونده که استر گلیسیرین با اسیدهای چرب ، نظیر اسیدهای اولئیک و یا لینولنیک می‌باشد، حل می‌کنند. این روغن‌‌ها در هوا اکسیده شده ، به ترکیبات سیر شده تبدیل می‌شوند و لایه‌ای سخت مقاوم و محافظ تشکیل می‌دهند که از نفوذ آب در رنگدانه جلوگیری می‌کنند.

رقیق‌کننده:
برای رقیق کردن و سهولت کاربرد رنگ بکار می‌رود و معمولا یک حلال هیدروکربنی نظیر ترپنتین است که به روغن تربانتین شهرت دارد.

خشک کننده:
یکی از اجزای رنگ‌های روغنی است که در حقیقت نقش کاتالیزور را در تسریع اکسیداسیون و خشک شدن رنگ‌ها را دارد و معمولا مخلوطی از اکسید های سرب ، منگنز و کبالت در ( روغن بزرک ) بصورت استر مصرف می‌شود.

رنگ‌های پلاستیکی:
با اضافه کردن رزین‌های سنتزی نظیر رزین حاصل از فنل و فرمالدئید که خاصیت پلاستیکی دارد، در روغن جلا ، رنگ‌های پلاستیکی حاصل می‌شود. این نوع رنگ‌ها به خاطر دوام و قابل شستشو بودن ، اهمیت و کاربردهای زیادی داردن.

رنگ اتومبیل:
این نوع رنگ‌ها ، باید این ویژگی را داشته باشند که به‌سرعت در هوا خشک شوند. برای این منظور ، رنگدانه را در حلالهای آلی بسیار فرار نظیر استات آمیل ، استات اتیل یا استات بوتیل حل می‌کنند. برای رنگ‌های متالیک ( فلزی ) ، از رنگدانه‌های فلزی استفاده می‌شود.

رنگ‌های محلول در آب:
این نوع رنگ‌ها از معلق کردن رنگدانه‌ها در آب مخلوط با یک چسب محلول در آب تهیه می‌شوند. از رنگ‌های روغنی ارزانترند و قابل شستشو نمی‌باشند

تولید صنعتی رنگدانه سفید:
رنگدانه‌ها ، مواد غیرمحلول معدنی و آلی هستند که بطور وسیع در پوششهای سطحی بکار می‌روند. این مواد در صنایع مرکب سازی ، پلاستیک ، سرامیک ، لاستیک و کاغذ سازی کاربرد دارد. رنگدانه‌ها بسته به رنگ و خواص ، کاربردهای فراوان دارند. رنگدانه‌های سفید ، یکی از پُر استفاده‌ترین رنگداانه‌ها هستند.

پیگمانهای سفید (رنگدانه‌های سفید):
رنگدانه‌های سفید بجز تیتان ، از قدیمی‌ترین رنگدانه‌های پوششی محسوب می‌شوند که امروزه مصرف تعدادی از آنها تقریبا منسوخ شده است، زیرا نوع جدیدتر و بهتری جانشین آنها شده است که به دی‌اکسید تیتان معروف است. بجز دی‌اکسید تیتان که مهمترین رنگدانه سفید است، رنگدانه‌های سفید سربی هم کم و بیش کاربرد دارند که از جمله آنها می‌توان به کربنات ، سولفات ، اکسید روی ، اکسید روی سربدار ، اکسید آنتیموان لیتوپن را نام برد..

دی‌اکسید تیتانیوم:
دی‌اکسید تیتانیوم ، از مهمترین رنگدانه‌های سفید بوده ، به دو شکل بلوری آناتاز و روتایل پایدار وجود دارد. تقریبا تمامی مصرفی در رنگسازی از نوع روتایل است. آناتاز را با حرارت دادن در ۷۰۰-۹۵۰ درجه سانتی‌گراد می‌توان به روتایل تبدیل کرد. به صورت وسیع در سطوح خارجی و همچنین در لعابها مصرف می‌شود.

ترکیب رنگ سفید مصرفی درسطوح خارجی:
۲۰%
تالک ۶۰%
میکا ۲۰%
این بهترین فرمولاسیون برای جلوگیری از کج شدن و ترک خوردگی است، ضمنا رنگ دوام بیشتری خواهد داشت.

روش تهیه صنعتی رنگدانه سفید تیتانیوم
برای تهیه رنگدانه دو روش صنعتی مهم وجود دارد.
روش سولفات:
فرآیند سولفات ، شامل واکنش بین اسید سولفوریک غلیظ و کانی ایلمنیت است. واکنش بسیار شدید است و بجز محصول اصلی مقدار زیادی ، و بخار آب تولید می‌شود که وقتی وارد جو شوند، موجب آلودگی هوا خواهند شد. بنابراین استفاده از تصفیه کننده در کارخانه‌ها ضروری است. از ضایعات دیگر این روش باز ، تولید اسید سولفوریک مصرف شده بدون برگشت آن به چرخه تولید می‌باشد.

فرایند اصلاح شده سولفات:
در فرایند اصلاح شده با استفاده از اسید سولفوریک رقیق سعی شده است که آلوده کننده‌ها به حداقل برسند. واکنش نسبتا آهسته صورت می‌گیرد و مقدار بخار آب و اسید سولفوریک و اسیدهای گوگرد تولید شده کمتر است و اسید مصرفی دوباره به چرخه تولید برمی‌گردد.

واکنشهای انجام گرفته در خط تولید:
واکنش کافی (کانی ایلمنیت) با اسید سولفوریک و تولید این
هیدرولیز ( که بستگی به کیفیت ، غلظت آن و PH محیط دارد) و تولید ،

با حرارت دادن دی‌اکسید تیتانیوم آبدار در ۸۰۰_۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد ، پیگمان سفید دی‌اکسید تیتانیوم تولید می‌شود
فرایند کلرید ، شامل روتایل ( روتایل طبیعی یا سنتزی) و گاز کلرو کک می‌باشد. محصول به دست آمده در این فرایند ، تتراکلرید تیتانیوم است. برای خالص سازی آن را تقطیر کرده و تتراکلرید تیتانیوم خالص را با اکسیژن هوا در شعله‌ای با دمای ۱۵۰۰ درجه سانتی‌گراد اکسید می‌کنند ( واکنش سوختن). دراین فرایند دانه‌های بسیار ریز دی‌اکسید تیتانیوم و گاز کلر ایجاد می‌شود. کلر تولید شده دوباره وارد چرخه تولید می‌شود.

کاربرد
تقریبا ۵۰% این رنگدانه در صنعت رنگ سازی و لعاب سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد. ۲۳% آن در کاغذ سازی مصرف دارد. کاربرد مهم دیگر آن در صنعت پلاستیک‌سازی است.

تولید صنعتی رنگدانه سیاه:
دوده کربن تنها رنگدانه عمده سیاه می‌باشد. این رنگدانه در صنعت لاستیک سازی و همچنین به عنوان سفت کننده بعضی از قطعات مکانیکی بکار می‌رود. اغلب مرکب‌‌های چاپ بر پایه این رنگدانه تهیه می‌شوند. کربن سیاه بکار رفته در مرکب‌های چاپ باید به صورت دانه‌های ریز باشد. رنگدانه‌های سیاه بکار رفته در پلاستیکها و رنگها و لباسها از جنس کربن سیاه می‌باشند.

روشهای سنتز صنعتی رنگدانه سیاه:
با توجه به کاربرد وسیع رنگدانه سیاه در صنعت ، امروزه روشهای مختلفی برای تولید آن ابداع شده است و قطر ذرات بدست آمده با توجه به نوع کاربرد متفاوت می‌باشد. سه روش اصلی برای تهیه این رنگدانه وجود دارد که عبارتند از:

فرایند کانالی:
در این فرایند ، شعله گاز طبیعی وارد یک کانال آهنی به طول ۲۰ الی ۲۵ سانتیمتر می‌شود. دوده حاصل را از این کانال خارج می‌کنند. قطر ذرات بدست آمده با این روش ۱۰ تا ۳۰۰ نانومتر می‌باشد.
در این روش گاز طبیعی در دمای ۱۱۰۰ تا ۱۶۵۰ درجه سانتی‌گراد ، به هیدروژن و کربن شکسته می‌شود. ( Internal black proces ) فرایند دمایی
قطر ذرات بدست آمده در این روش ۱۴۰ تا ۵۰۰ نانومتر است.
فرایند کوره‌ای روغن
در این فرایند از روغنهای آروماتیک استفاده می‌شود. در بعضی موارد هم مشتقات قیر را بکار می‌برند. این فرایند در راکتور فولادی صورت می‌گیرد. باید توجه کرد که دوده بر روی فلزات خاصیت فعال‌کنندگی دارد، بنابراین برای جلوگیری از خوردگی فلزات ، آن را مستقیما روی فلز مصرف نمی‌کنند.

تاریخچه صنعت رنگ ایران
برای آشنایی با تاریخچه و سابقه صنعت رنگ کشور به سالهای ۱۳۰۰ باز می گردیم که هنوز رنگ در داخـل کشور تولید نمی شد و استادکاران نقاش، رنگ مورد نیاز برای رنگ آمیزی کاخها و ابنیه دولتی را با استفاده از مواد گیاهی و معدنی در پای کار، به صورت دستی و با فرمولهای سنتی تولید می کردند.

در سال ۱۳۱۸، اولین واحد رنگسازی امروزی به نام رنگسازی ایران اقدام به تولید و عرضه رنگ روغــنی کارخانه‌ای نمود و پس از آن شرکتهای رنگ سرو و رنگ شمس فعالیت رنگسازی خود را آغاز نمودند. در آن سالها هنوز رنگ روغنی کارخانه‌ای با استفاده از روغن های گیاهی و پودرهای معدنی تولید می شـد و این امر تا سال ۱۳۴۱ که اولین محصول رنگ روغنی با استفاده از رزین الکید توسط شرکت پلاسکار به بازار عرضه گردید، ادامه داشت.

رنگ پلاستیک بر پایه پلی وینیل استات برای مصارف ساختمانی نیز برای اولین بار در سال ۱۳۳۸ توســـط شرکت پلاسکار تولید و عرضه شد و پس از آن شرکتهای هاویلوکس ،رنگین، دیروپ، سوپر رنگ از سال ۱۳۴۱ تا ۱۳۴۷ به تدریج، رنگ پلاستیک خود را به بازار عرضه نمودند.

در واقع می توان گفت که در سال ۱۳۴۴ صنعت رنگسازی در ایران شکل تازه ای یافت و واحدهای مـتعددی فعالیت خود را آغاز نمودند. شرکتهای تاباشیمی، دیروپ ایران، رنگین، سوپررنگ و پارس پامچال از جمله شرکتهایی هستند که در این سال پا به عرضه صنعت رنگ کشور گذاشته و محصولات جدیدی مانند لاکهای روی چوب، رنگهای هوا خشک و کوره‌ای صنعتی و رنگهای تعمیری خودرو را به بازار عرضه نمودند.

از اواخر دهه ۵۰ تعداد واحدهای تولیدکننده رنگ افزایش یافت و امروز صنعت رنگ کشور با بیـش از ۳۵۰ واحد صنعتی مجاز با مجموع ظرفیت ۹۰۰ هزارتن در سال تولید انواع رنگهای ساختمانی و صنعتی و همچنین صدها واحد غیر مجاز مشغول به فعالیت می باشد.

رنگدانه و انواع آن:
پیدایش پیگمانهای جدید در طول زمان به کندی صورت گرفت. بعد از سنتز اولین رنگ مصنوعی توسط “ویلیام پرکین” در سال ۱۸۵۶ متعاقباً در اوایل قرن بیستم ، پیگمانهای مصنوعی آلی تهیه و به بازار عرضه شدند. این پیگمانها دارای اهمیت خاصی بودند، زیرا علاوه بر موارد استعمال پیگمانهای معدنی ( لاکها ، رنگهای روغنی ، صنعت چاپ و … ) در رنگرزی الیاف و منسوجات هم بکار می‌رفتند. یکی از مهمترین اکتشافات در مورد پیگمانهای آلی ، کشف پیگمانهای فتالوسیانین در سال ۱۹۳۵ توسط شیمیدانهای شرکت رنگرزان اسکاتلند بود.
رنگدانه‌ها:
رنگدانه‌ها یا پیگمانها ، مواد جامد تزئینی هستند که در شکل و اندازه‌های مختلف در حلالهای مربوط به حالت معلق تهیه و بکار می‌روند و مشتمل بر مواد سیاه – سفید و رنگی بوده ، موارد استفاده زیادی در رویه زدن ، رنگرزی انبوه و دیسپرسیون در هوا دارند.

انواع رنگدانه‌ها:

معمولاً رنگدانه‌ها را براساس انواع شیمیایی به رنگدانه‌های معدنی یا آلی طبقه‌بندی می‌کنند، اما این رنگدانه‌های آلی یا معدنی می‌توانند طبیعی یا سنتزی باشند.

رنگدانه‌های طبیعی و مصنوعی:

رنگدانه‌های معدنی طبیعی از پوسته زمین استخراج می‌شوند، خرد شده ، شسته شده ، از لحاظ اندازه درجه‌بندی می‌شوند. غالباً برای این رنگدانه‌های طبیعی ، معادل مصنوعی هم وجود دارد، یعنی رنگدانه از اجزاء دیگری در اثر یک فرآیند شیمیایی ساخته می‌شود. ظاهراً از نظر شیمیایی با نمونه طبیعی یکسان است، ولی اغلب خواص متفاوتی دارد و معمولاً به خاطر شکل بلوری مطلوبتر ، خلوص بیشتر و دانه‌بندی مطلوبتر ، مرغوبتر از نوع طبیعی می باشد.

رنگدانه‌های معدنی طبیعی که هنوز اهمیت دارند، از خانواده اکسید آهن می‌باشند که عبارتند از: گل اخرا ، گل ماشی (خاک سرخ ، اخرای زرد ، اکسیدهای آهن قرمز زرد و سیاه.

رنگدانه‌های آلی:

امروزه رنگدانه‌های آلی به مراتب بیشتر از رنگدانه‌های معدنی می‌باشند. بعضی از جدیدترین رنگدانه‌ها ساختمان آلی فلزی دارند. بیشتر رنگدانه‌های آلی ، مواد شیمیایی آلی هستند که روی یک هسته معدنی هیدروکسید آلومینیوم رسوب داده شده‌اند.

از مهمترین رنگدانه‌های آلی می‌توان به گروه فتالوسیانین‌ها اشاره کرد که طیف رنگهای آبی و سبز را در بر می‌گیرند و فتالوسیانین مس ، رنگدانه آبی می‌باشد که به علت خواص مقاومتی خوب در برابر عوامل مختلف ، یک رنگدانه با ارزش به شمار می‌رود.
فتالوسیانین‌ها را از فتالیک و اوره سنتز می‌کنند. رنگدانه‌های آلی ، به صورتی که امروزه در صنعت استفاده می‌شوند، در طبیعت یافت نمی‌شوند و تقریباً همه آنها سنتزی می‌باشند.

عمده‌ترین رنگدانه‌های معدنی:
پیگمانهای سفید
پیگمانهای قرمز سرنج
شنگرف
پیگمانهای زرد و نارنجی CdS
پیگمانهای آبی
پیگمانهای لاجورد یا اولترامارین
پیگمانهای سبز Cr2O3

کاربرد عمده پیگمانها:

موارد استعمال عمده پیگمانها در لاکها ، رنگهای روغنی ، ورنی‌ها ، رنگهای سلولزی ، رنگهای پلاستیکی ، مرکبهای چاپ و رنگرزی کاغذ و تاسیسات آهنی می‌باشد. صنایع پوششی عمده‌ترین موارد استعمال پیگمانها می‌باشد. امروزه پوشش سطح وسایل فلزی و چوبی بناها ، وسایل نقلیه و … اهمیت فراوانی دارد زیرا این وسایل توسط رنگ از عوامل مختلف مثل هوا ، رطوبت و ترکیبات شیمیایی محافظت می‌شوند. در رنگ زدن اشیا به زیباتر شدن آنها کمک می‌کند.

تولید صنعتی رنگدانه سفید:

رنگدانه‌ها ، مواد غیرمحلول معدنی و آلی هستند که بطور وسیع در پوششهای سطحی بکار می‌روند. این مواد در صنایع مرکب سازی ، پلاستیک ، سرامیک ، لاستیک و کاغذ سازی کاربرد دارد. رنگدانه‌ها بسته به رنگ و خواص ، کاربردهای فراوان دارند. رنگدانه‌های سفید ، یکی از پُر استفاده‌ترین رنگداانه‌ها هستند.

پیگمانهای سفید (رنگدانه‌های سفید):

رنگدانه‌های سفید بجز تیتان ، از قدیمی‌ترین رنگدانه‌های پوششی محسوب می‌شوند که امروزه مصرف تعدادی از آنها تقریبا منسوخ شده است، زیرا نوع جدیدتر و بهتری جانشین آنها شده است که به دی‌اکسید تیتان معروف است. بجز دی‌اکسید تیتان که مهمترین رنگدانه سفید است، رنگدانه‌های سفید سربی هم کم و بیش کاربرد دارند که از جمله آنها می‌توان به کربنات ، سولفات ، اکسید روی ، اکسید روی سربدار ، اکسید آنتیموان لیتوپن را نام برد.

دی‌اکسید تیتانیوم:

دی‌اکسید تیتانیوم ، از مهمترین رنگدانه‌های سفید بوده ، به دو شکل بلوری آناتاز و روتایل پایدار وجود دارد. تقریبا تمامی مصرفی در رنگسازی از نوع روتایل است. آناتاز را با حرارت دادن در ۷۰۰-۹۵۰ درجه سانتی‌گراد می‌توان به روتایل تبدیل کرد. به صورت وسیع در سطوح خارجی و همچنین در لعابها مصرف می‌شود.

رنگ های طبیعی خوراکی مجاز:

رنگ های طبیعی:

با کشف رنگ های غذایی مصنوعی, تقاضا برای رنگ های طبیعی کاهش یافت, زیرا عصاره های طبیعی فاقد قوامک لازم به منظور ایجاد درجات مختلف (شدت های مختلف) رنگ و اغلب نیز فاقد مقاومت در برابر نور و حرارت می باشند. مستعد تغییر بوده و اغلب استفاده از آنها مشکل تر از رنگ های مصنوعی است , زیرا قادر به واکنش با مواد غذایی و یکدیگر هستند .

به دلایل گوناگون, تقاضا برای رنگ های طبیعی بطور چشمگیری درسال های اخیر افزایش یافته, فن اوری استخراج و مصرف نیز به طور همزمان توسعه یافته است. بسیاری از رنگ های طبیعی غذایی بطور منظم به عنوان بخشی از رژیم های غذایی معمولی, مثل لوتئین و کلروفیل در سبزی ها, و آنتوسیانین ها به عنوان رنگ های قرمز اصلی در بسیاری از میوه ها, مورد استفاده قرار میگیرند.

به سهولت می توان رنگدانه های گیاهی را که بطور معمول مورد استفاده قرار میگیرند, به گروه های مختلف, به منظور بحث و بررسی خواص عمومی آنها, تقسیم بندی نمود. وقتی یک رنگ طبیعی به منظور استفاده در فرآورده های غذایی در نظر گرفته می شود, لازم است که هم وضع قانونی آن در کشور مربوطه و هم در فرآورده غذایی مورد نظر, بررسی گردد. همچنین لازم است که بدانیم کدامیک از رنگدانه ها با ترکیبات غذایی, شرایط فرآیند, بسته بندی, ماندگاری مورد نظر, و همچنین با سایر رنگدانه ها, زمانی که از مخلوط آنها به منظور رسیدن با رنگ مورد نظر استفاده می گردد, سازگاری دارد.

در اکثر موارد, عصاره های طبیعی موجود در تجارت رنگ های خالص نیستند, بلکه مخلوطی از رنگدانه های موجود در طبیعت می باشند. رنگ یک ماده رنگی به منبع میژه آن , روش استخراج و تصفیه , و همچنین اختلاطی که برای دستیابی به یک رنگ تقریباً استاندارد و قابل استفاده صورت میگیرد, بستگی دارد.

اغلب عصاره های رنگ طبیعی مهم, به شکل مایع یا پودرهای تهیه شده با روش افشانه ای, در دسترس می باشند. نظربه اینکه قدرت این عصاره ها در اغلب موارد استاندارد نیست, و بیشتر اوقات نیز, تعیین محتوای مؤثر آنها مشکل است, از این رو برای تعیین مقدار مصرف, باتولیدکنندگان آنها باید مشورت گردد. در بسیاری از موارد, رنگدانه های استخراج شده در آب محلول نیستند و لازم است برای مصرف در مواد غذایی, آنها را بصورت محلول درآورد. رنگدانه های محلول در روغن را می توان با مخلوط کردن با امولسیون کننده های مجاز مناسب, یا با خشک کردن امولسیون آنها با روش افشانه ای, به منظور امکان پراکندگی آنها بصورت ذرات ریزی در مواد غذایی یا نوشابه ها, به حالت محلول درآورد.

خلاصه ای از کاربردهای واقعی رنگ های طبیعی:

آنتوسیانین ها (رنگ های قرمز آبی):در نوشابه های غیرالکلی, نوشابه های الکلی, فرآورده های شکری قنادی (به غیر از مارزی پان و فوندانت) , مواد غذایی نگهداری شده در نگهدارنده های خوراکی, تزئین روی میوه ها(سس میوه ها), سس ها, شوری ها, مخلوط های خشک, مواد غذایی کنسرو منجمد شده و فرآورده های شیری مورد استفاده قرار می گیرد.

بتا – کاروتن (زرد تا پرتقالی):در کره , مارگارین, چربی ها, روغن ها, پنیرهای پروسس(ذوب شده) . بصورت محلول (قابل پراکنده شدن) در آب:نوشابه های غیرالکلی , آب میوه ها, فرآورده های آردی و شکری قنادی, بستنی, ماست, دسرها, پنیر , سوپ و فرآورده های کنسرو شده.
زعفران )زرد):در فرآورده های نانوایی, غذاهای برنجی, سوپ ها, غذاهای گوشتی و ماهی دار, بستنی, بیسکوییت, آرد سوخاری و سس های ویژه سالاد به کار می رود.
لوتئین )زرد):در سس های ویژه سالاد, بستنی, فرآورده های شیر, فرآورده های شکری و آردی قنادی, به ویژه مارزی پان و نوشابه های غیر الکلی مورد استفاده قرار می گیرد.
کلروفیل (سبز زیتونی):فرآورده های شکری قنادی, سوپ ها, سس ها, فرآورده های میوه ای, فرآورده های شیر, شوری ها و چاشنی ها, مرباها و مواد غذایی نگهداری شده در نگهدارنده های خوراکی, مواد غذایی حیوانات خانگی و نوشابه ها.
کارامل:در نوشابه های غیرالکلی و الکلی, فرآورده های شکری و آردی قنادی, سوپ ها, سس ها, دسرها, فرآورده های شیر, بستنی, مخلوط های خشک, شوری ها, چاشنی ها, به کار گرفته می شود.
ریبوفلاوین (زرد):در فرآورده های غلات , فرآورده های شکری پوشش داده شده قنادی, پالوده و بستنی به کار می رود.
اورچیل (قرمز):در نوشابه های غیرالکلی و الکلی و فرآورده های شکری قنادی.
گلرنگ یا کافیشه (زرد):در نوشابه های غیرالکلی و الکلی بکار می رود.

فلاوونوئیدها:

فلاوونوئیدها گروه بزرگی از ترکیبات آلی هستند که بطور گسترده در طبیعت پراکنده اند. فلاوونوئیدها شامل کرسه تین موجود در پوست پیاز و آنتوسیانین ها می گردند که مهم ترین گروه تجاری آنها را تشکیل می دهند.

آنتوسیانین ها:

یکی از مهمترین گروههای رنگ های طبیعی محلول درآب که بطورگسترده ای پراکنده هستند آنتوسیانین ها می باشند(با شمارهE163 در مقررات EEC(. این رنگ ها عامل جذابیت رنگهای قرمز, ارغوانی و آبی بسیاری از گل ها, میوه ها و سبزی ها هستند.

از نظر شیمیایی, آنتوسیانین ها گلوکوسیدهای آنتوسیانیدین ها هستند که اساس ساختار آنها ۲-فنیل بنزوپی ریلیوم(فلاویلیوم) می باشد. شش آنتوسیانین مهم و متداول عبارتند از:
پلارگونیدین(Pg) ,سیانیدین(Cy) ,دلفینیدین(Dp), پتونیدین(Pt), پئونیدین(Pn) و مالویدین(Mv). رنگدانه های آنتوسیانین با آب اسیدی یا الکل استخراج شده و سپس تحت خلاء و یا اسمز معکوس تغلیظ می گردند. عصاره های مذکور را می توان با روش افشانه ای یا خلاء خشک کرده و تبدیل به پودر نمود. شدت و ضعف عصاره های تهیه شده از منابع مختلف و همچنین پایداری آنها متفاوت است.

منابع عمده آنتوسیانین ها:
منبع مهمترین آنتوسیانین های موجودپوست انگور(Vitis vinifera)درد انگور (Vitis labrusca) آس بری صغیر(vaccinium macrocarpon)روزل کالیسز (Hibiscus sabdariffa) کلم قرمز (oleracea Brassica) آقطی(Sambucus nigra)انگورسیاه(Ribes nigrum)ذرت ارغوانی (Maiz morado) منوگلیکوسیدهای آزاد و استیله….

ویژگی ها:

آنتوسیانین ها معرف های طبیعی هستند. در محیط های اسیدی قرمز بوده, ولی به محض تغییر pH, به تدریج آبی می شوند. در pHهای بین ۲تا۵ پایدارترند. آنتوسیانین ها با یون های فلزی ترکیب می شوند, در نتیجه نوعی رنگ آبی به وجود می آورند, و همچنین به طور طبیعی با سایر فلاوونوئیدها متراکم می گردند. گرچه مسأله دوم, مقاومت آنها را به سفیدشدن به وسیله دی اکسید گوگرد افزایش می دهد, ولی می تواند با پروتئین ها, ترکیبات پیچیده ای تولید کرده و باعث رسوب تانن های طبیعی موجود گردد.

این مسأله از اهمیت ویژه ای برخوردار است. وقتی از آنتوسیانین ها در فرآورده های حاوی ژلاتین استفاده می گردد. مقدار مصرف آنتوسیانین ها به طور معمول حدود ۱۰-۴۰پی.پی.ام از رنگدانه خالص می باشد.موارد کاربرد:در نوشابه های غیر الکلی و الکلی, فراورده های شکری قنادی, مواد غذایی نگهداری شده در نگه دارنده های خوراکی,تزیین روی میوه ها(سس میوه ها) و سس ها, شوری ها, مخلوط های خشک, مواد غذایی کنسرو و منجمد شده و فرآورده های شیر.

کاروتنوئیدها:

کاروتنوئیدها یکی از مهمترین گروههای رنگدانه های طبیعی بوده و بسیاری از رنگ های مهم زرئ پرتقالی,قرمز میوه ها, سبزی ها, گل ها و قارچ های خوراکی و برخی حیوانات را تشکیل می دهند. بیش از ۴۰۰ نوع کاروتنوئید طبیعی شناخته شده است و مجموع تولید سالانه آنها بصورت طبیعی به بیش از ۱۰۰میلیون تن برآورد می گردد.

متداول ترین کاروتنوئیدها, فوکوگزانتین(در جلبک های دریایی), لوتئین, (در علف های گندمی), ویولاگزتنتین ها, بتا – کاروتن, لی کوپن, و آپوکاروتنوئیدها می باشند. کاروتنوئیدها همچنین بصورت ترکیب با پروتئین ها, مانند کاروتنوپروتئین ها, نیز یافت می شوند. آستاگزانتین و کانتاگزانتین نیز به طور طبیعی به صورت کاروتنوپروتئین ها در طبیعت وجود دارند.اکثر کاروتنوئیدها حاوی ۴۰اتم کربن بوده و در طبیعت از ترکیب منظم هشت واحد ایزوپرن پنج کربنه(C5) تشکیل می شوند.

خواص ویژه آنها و مهم ترین رنگ هایی که به وجود می آورند به علت وجود سیستم پیوندهای دوگانه C=C در ساختارشان می باشد. کارتنوئیدها را می توان به شرح زیر طبقه بندی نمود:
• هیدروکربن های کاروتنوئید, مانند بتا – کاروتن و لی کوپن.
• گزانتوفیل ها, کاروتنوئیدهای حاوی اکسیژن, مانند لوتئین و ویولاگزانتین.
• آپوکاروتنوئیدها, که حاوی کمتر از ۴۰ اتم کربن هستند, مانند بیکسین و کروسین.

برخی از کاروتنوئیدها, در بدن انسان, طی عمل هضم, به ویتامین A تبدیل می شوند, که ویتامین ضروری برای رشد سالم می باشد. مهم ترینن کاروتنوئید پیساز ویتامین A بتا-کاروتن است.تعداد معدودی از کاروتنوئیدهای به صورت رنگدانه های خالص به طور تجاری تولید می شوندع و به صورت قابل انتشار در آب یا روغن در دسترس می باشند. اکثر کاروتنوئیدها محلول در روغن هستند, ولی قابلیت انحلال آنها در روغن بسیار محدود است.

رنگ کاروتنوئیدها شدید است, از این رو مقدار مصرف آنها به طور معمول حدود۱۰ پی.پی.ام. از رنگدانه خالص است. اشکال قابل انتشار در آب آنها را با افزودن یک ترکیب امولوسیون کننده و/یا بصورت امولوسیون تهیه می کنند که می توان آنها را با روش افشانه ای خشک نمود.عصاره های طبیعی رنگ های کاروتنوئید به ندرت از رنگدانه خالص تشکیل می شوند, بلکه به طور معمول به صورت مخلوط می باشند. حداکثر ۳۰۰ نوع کاروتنوئید شناخته شده است. کلیه آنها به ترکیب مادری, یعنی لی کوپن, رنگدانه قرمز گوجه فرنگی,مربوط می شوند.

بتا – کاروتن :
به صورت رنگ مصنوعیمحلول در روغن و یا به اشکال ویژه قابل پراکنده شدندر آب, مشابه نوع طبیعی آن, در تجارت وجود دارد. همچنین بصورت عصاره هویچ , عصاره جلبک دونالی الا-آلگه نیز در دسترس می باشد. بتا – کاروتن همجنین در یونجه, ذرت و محصولات طبیعی دیگر نیز یافت می شود.

بتا- کاروتن یکی از مهم ترین کاروتنوئیدهای پیش ساز ویتامین A است. بتا- کاروتن به رنگ زرد تا پرتقالی بوده ودارای کاربردهای وسیعی در فرآورده های غذایی, از جمله کره , مارگارین, چربی ها, روغن ها , پنیر, نوشابه های غیرالکلی, بستنی , ماست , دسرها, فرآورده های شکری و آردی قنادی, ژله ها, مواد غذایی نگهداری شده در نگهدارنده های خوراکی , سس ها و فرآورده های گوشتی می باشد.

عصاره زعفران:
رنگ زرد محلولی است که از کلاله و خامه گل کروکوس – ساتیووس استخراج می شود. عصاره زعفران رنگ گران قیمتی است, زیرا از حدود ۷۵۰۰۰گل فقط یک پوند (۴۵۴گرم)زعفران تهیه می شود, که فقط حدود ۲۵ گرم رنگدانه تولید می کند. کلاله و خامه گل زعفران را با دست جدا می کنند. عصاره زعفران بیشتر به خاط عطر ان مورد استفاده قرار میگیرد .

عصاره زعفران در برابر حرارت پایدار است, ولی نسبت به اکسیداسیون حساس بوده, و سولفور دی اکساید با غلظت ۵۰ پی.پی.ام. می تواند آن را بی رنگ نماید. از عصاره زعفران می توان در مواد غذایی پخته, غذاهای برنجی, سوپ, غذاهای گوشتی و فرآورده های شکری قنادی استفاده نمود.

عصاره کروسین:
اصلاً همان رنگدانه ای است کعه در زعفران وجود دارد , ولی بطور تجاری از میوه های خشک درختچه ای به نام گاردینا-جاسمینوئیدس, که در خاور دور نشو ونما می کند, استخراج می شود. از میوه های خشک شده درختچه مذکور ده ها سال است که به عنوان چای در شرق استفاده می شود. عصاره مذکور فاقد عطر و طعه زعفران است ولی برای رنگ کردن ماهی های سفید دودی مانند ماهی روغن و ماهی هادوک(نوعی ماهی روغن کوچک) مطلوب است, زیرا کاملاًبا گوشت ماهی پیوند حاصل می کند.

سایر کاربردهای عصاره کروسین عبارتند از: استفاده از آن در فرآورده های شیر, فرآورده های شکری و آردی قنادی, عصاره کروسین, ممکن است با آنزیم بتا-گلوکوزیداز وارد واکنش شده, و در مجاورت پروتئین ها, تولید ته رنگ سبزبنماید. این پدیده در مدت بیش از ۶-۸ ساعت به ظهور می رسد. در ضمن آنزیم مذکور نیز ضمت پختن, غیرفعال می شود.

ریبوفلاوین (ویتامین ):
رنگدانه زردی است که در یاخته های گیاهی و حیوانی مانند شیر و مخمر وجود دارد.اکثر فرآورده های ریبوفلاوین که در تجارت یافت می شوند مصنوعی هستند.ریبوفلاوین کمی در آب و اتانول محلول بوده و پس از انحلال , محلول زرد- مایل به سبز فلورسنتی به وجود می آورد.

در قلیاها حل می شود ولی محلول آن به سرعن تجزیه می گردد. در شرایط اسیدی با ثبات است. ریبوفلاوین قبلاً به عنوان یک منبع ویتامینی مصرف می شد , ولی در حال حاضر به منظور رنگ کردن فرآورده های غلات و فرآورده های پوشش داده شدهشکری قنادی و آبنبات های قرصی شکل نیز مورد استفاده قرار میگیرد. طعم ریبوفلاوین تلخ است.نمک سدیم ریبوفلاوین-۵-فسفات مصنوعی در آب بیشتر محلول بوده و تلخی آن کمتر است, ولی کاملاً در برابر نور پایدار نیست.

جلبک ها:

بیلی پروتئین های جلبک ها فیکوبیلی پروتئین نیز نامیده می شوند, گروهی از رنگدانه ها را که در جلبک های قرمز (رودفیتا), جلبک های آبی – سبز (سیانوفیتا) و جلبک های کریپتومونا (کریپتوفیتا) یافت می شوند, تشکیل می دهند.

مهمترین مجموعه این گروه را فیکواریترین های قرمز و فیکوسیانین های آبی تشکیل می دهند. رنگ های مربوط زا می توان بصورت محلول در آب و الکل تهیه نمود و از آنها به منظور ایجاد رنگ در فرآورده های قنادی شکری, یخ در بهشت, فرآورده های قنادی منجمد, بستنی و آدامس استفاده کرد.

رنگ دانه های غیر آلی:
به صورت گل سفید, سنگ آهک, سنگ مرمر, و فلدسپات به وفور در طبیعت یافت می شود. رنگدانه ای است غیرمحلول و از آن می توان در ایجاد رنگ مات سفید استفاده نمود.گاهی نیز از آن به جای اکسید تیتانیوم در فرآورده های قنادی شکری استفاده می شود.

اولترامارین _لاجورد اصل:
یک پلی سولفید آلومینوسیلیکات فلزی قلیایی است. رنگدانه ای است غیر محلول و به منظور ایجاد رنگ آبی مورد استفاده قرار گیرد. مصرف آن , در حال حاضر, به طور جدی محدود شده است. از آن گاهی در مواد غذایی حیوانات خانگی استفاده می شود.

در گذشته نیز برای سفیدکردن شکر استفاده می شده است..نقره , طلا و آلومینیوم: به شکل پودر یا برگ های بسیار ظریف (اوراق بسیار نازک) به منظور رنگ کردن سطح فرآورده های قنادی و تزیین کیک ها مورد استفاده قرار می گیرند.

فروس گلوکونات:
در برخی کشورها, برای تشدید رنگ زیتون رسیده , مجاز است.

اکسید آهن:
در فرآورده های شکری پوشش داده شده قنادی, مواد غذایی حیوانات خانکی, خمیر گوشت و ماهی مورد استفاده قرار می گیرد.