Chlorofil jest najbardziej rozpowszechnionym barwnikiem roślinnym. Występuje on w liściach i innych eksponowanych na światło częściach roślin. Nazwa chlorofil pochodzi od greckich słów: chloros- zielony i phyllon- liść. W tkankach roślin barwnik ten jest zlokalizowany w chloroplastach, gdzie występuje obok karotenoidów, w formie kompleksu ze specyficznym białkiem- chloroplastyną. Liście zawierają średnio około 0, 25% chlorofilu, 0,03% ksantofili i 0,015% karotenoidów.

Chlorofil jako barwnik zielonych części roślin jest mieszaną dwóch form:

• chlorofilu a
• chlorofilu b

Obie formy nieznacznie różnią się między sobą. Podstawą budowy chlorofilów jest układ metaloporfirynowy, który zawiera cztery pierścienie pirolowe połączone wiązaniem koordynacyjnymi i kowalencyjnymi z centralnie położonym atomem magnezu. Chlorofil a ma niebieskozielone zabarwienie, a w pozycji 3 jego drugi pierścień dipolowy zawiera grupę metylową. Chlorofil b ma zabarwienie żółtozielone, a w pozycji 3 w drugim pierścieniu pirogowym zawiera grupę aldehydową. Chlorofil rozpuszcza się łatwo w tłuszczach a prawie wcale w wodzie.

W roślinach chlorofile a i b występują obok siebie, najczęściej w stosunku 3:1. U glonów stwierdzono występowanie chlorofili a oraz c i d. Chlorofil c nie zawiera fitolu, a chlorofil d ma grupę formylową przy drugim atomie węgla.

Zawartość chlorofili w zielonych warzywach i owocach waha się do kilku do kilkudziesięciu miligramów w 100 g świeżego surowca. Najbogatszym źródłem chlorofilu są warzywa kapustne. Jarmuż i brokuły zawierają go około 1300 mg/kg, szpinak- 900 mg/kg. Z owoców stosunkowo dużo zawiera ją go jabłka i agrest- około 50 mg/kg

Chlorofil nie jest związkiem trwałym. W chloroplastach są powiązane ze specyficznym białkiem- chloroplastyną oraz fosfolipidami i w tej formie są stabilne. Zniszczenie struktury tkankowej przez ogrzewanie lub działanie rozpuszczalnikami powoduje denaturację białka i przyspiesza przemiany, a wic i zmiany barwy chlorofilu. kierunek i zakres działania przemian zależy głównie od pH środowiska. Barwniki chlorofilowe ulegają nieodwracalnym przemianom zarówno pod wpływem kwasów, jak i zasad, ale struktura i właściwości produktów degradacji są w obydwu przypadkach różne (Sikorski WN-T).

W wysokich temperaturach chlorofil staje się labilny, przede wszystkim w środowisku kwaśnym, gdzie dochodzi do szybkiego uwalnianie magnezu z cząsteczki z zamianą na wodór. W ten sposób powstaje związek zwany feofityną, posiadający oliwkowozielone i żółte zabarwienie. W następstwie takiej przemiany chlorofilu następuje zamiana zielonej barwy typowej dla świeżego surowca, na barwę spotykaną w niektórych produktach konserwowanych.

Szybkość tworzenia feofityny w danych warunkach jest zależny przede wszystkim od:

• pH środowiska
• temperatury
• czasu reakcji

Czas reakcji uwidacznia się najbardziej w środowisku kwaśnym. Blanszowanie zielonych potraw bezpośrednio przed zamrażaniem sprzyja zachowaniu barwy, mimo iż przechodzenie chrofilu w feofitynę jest procesem nieeznymatycznym, a wysoka temperatura sprzyja występowaniu strat chlorofilu i składników odżywczych. Główną rolę w tym procesie przypisuje się chlorofilazie, lipooksygenazie oraz dehydrogenazie- α- hydroksykwasowej

Występujący w roślinach enzym chlorofilaza katalizuje hydrolizę chlorofilu do fitolu i zielonych chlorofillidów. Chlorofilina w dużych ilościach występuje w szpinaku, dlatego też zaleca się przez kilka minut utrzymać temperaturę 77°C w celu zapewnienia optimum działania chlorofilazy. Powstające w ten sposób chlorofilidy odznaczają się żywo zielonym zabarwieniem.

Podczas przerobu owoców i warzyw o wysokiej koncentracji chlorofilu, w których należy zachować w maksymalnym stopniu pierwotne zielone zabarwienie, procesy technologiczne powinny być prowadzone w środowisku obojętnym z jak największym ograniczeniem czasu procesów termicznych. Im wyższa zawartość pH podczas przerobu warzyw i owoców tym intensywniejszy proces utleniania kwasu askorbinowego. Dlatego też, należy dążyć do zastosowania rozwiązań kompromisowych tj. w których spowolnione zostanie tempo tworzenia się feofityn oraz ograniczona szybkość utlenienia kwasu askorbinowego.

Odczyn kwaśny sprawia, że od reszta fitolowa odłącza się od cząsteczki chlorofilu w efekcie, czego tworzące forbidy o barwie zbliżonej do chlorofilu.

Dawniej w przemyśle, aby zapobiec przemianie chlorofilu do feofityny stosowano wymianę jonu magnezowego na jon miedzi. Jony te w odróżnieniu od magnezowych charakteryzują się silniejszym związaniem, w wyniku czego nie zachodzi proces ich uwalania podczas zabiegów technologicznych. Miedz z uwagi na katalityczne działanie na utlenianie kwasu askorbinowego nie ma zastosowania w utrwalaniu barwy warzyw i owoców. Udowodniono, że jej wpływ na zdrowie człowieka nie jest obojętny. Aby temu zapobiec, należałoby miedź całkowicie wyługować z produktu spożywczego, co pociągnęło by za sobą ubytek rozpuszczalnych w wodzie substancji odżywczych. Otrzymany produkt charakteryzowałby się atrakcyjnym wyglądem, ale z punktu widzenia wartości odżywczych byłby całkowicie bezwartościowy

Feofityny mają zdolność od reakcji z jonami cynowymi. Powstały kompleks cynowy posiada siwobrunatny kolor. Tego rodzaju połączenia spotyka się w przypadku owoców i warzywa konserwowanych w puszkach blaszanych. Jak podaje Zalewski najczęściej obserwuje się niekorzystne oddziaływanie jonów Fe, ze względu na łatwy kontakt surowca roślinnego z niewłaściwej jakości wodą oraz odpowiednio konserwowanym sprzętem (naczynia, noże).

Na skutek niszczącego oddziaływania takich czynników jak: światło słoneczne, tlen oraz lipoksydaza chlorofil może ulegać odbarwieniu poprzez pęknięcie mostka metenowego w wyniku czego przechodzi w barwnik bilinowy powodując rozjaśnienie i poszarzenie suszów zielonych warzyw.

Aby nie dopuścić do wyżej wymienionych zmian należy zielone warzywa gotować:

• bez stosowania zwiększonego ciśnienia
• bez przykrycia w początkowym etapie gotowania, co ułatwia usunięcie kwasów organicznych
• jak najkrócej (zalewać gorącą wodą)
• w dużej ilości wody o odczynie obojętnym
• w twardej wodzie lub z dodatkiem mleka gdyż sole wapnia i magnezu mogą neutralizować pewną ilość kwasów organicznych

Jak podaje Zaelwski (red.) barwniki chlorofilowe są stosowane nie tylko do barwienia niektórych produktów spożywczych, ale także farmaceutycznych i kosmetycznych, gdyż posiadają pewne właściwości bakteriostatyczne oraz przyspieszają procesy regeneracji tkanek.

Źródło: Stanisław Zalewski (red.)- Podstawy technologii gastronomicznej,. WNT. Warszawa; Gustav Janiček (red.)- Chemia żywności. WNT. Warszawa; Zdzisław Sikorski (red.)- Chemia żywnosci. Składniki żywności. WN-T. Warszawa