O que é norbixina: fórmula, diferença para a bixina e quando usar cada uma

Norbixina é a forma do pigmento do urucum que se dissolve em água alcalina. Ela nasce da hidrólise alcalina da bixina, que perde o grupo metila do éster e vira um ácido com duas carboxilas, capaz de formar sais de sódio e de potássio. Use norbixina quando o produto tem base aquosa, com proteína ou amido; quando a base é gordura, a bixina funciona melhor.

Este texto é para quem formula, compra ou analisa corante de urucum. Ele explica a molécula, como a norbixina é fabricada, como ela se comporta no alimento, quando trocar a bixina por ela, por que o limite de segurança dela é menor e como ela aparece no rótulo e no laudo. A diferença básica entre os dois pigmentos e o teor da semente estão em o que é bixina e por que ela define o colorau.

Fórmula e estrutura: a norbixina é a bixina sem o grupo metila

A fórmula da bixina é C₂₅H₃₀O₄, e a da norbixina, C₂₄H₂₈O₄: a norbixina é a bixina sem o grupo metila do éster. As duas são apocarotenoides, carotenoides de cadeia aberta e mais curta que a estrutura de 40 carbonos da família, e a bixina tem onze ligações duplas conjugadas, que dão a cor laranja-avermelhada, segundo a revisão de Rodriguez-Amaya e colegas na revista Foods. Na semente, a bixina aparece na forma 9-cis, e não na forma trans da maioria dos carotenoides; o nome químico registrado pelo JECFA é éster monometílico do ácido 9'-cis-6,6'-diapocaroteno-6,6'-dioico.

A bixina tem duas pontas ácidas na molécula, e uma delas está ligada a um grupo metila, formando um éster; é isso que a torna solúvel em gordura. Quando esse éster se quebra em meio alcalino, sobra a norbixina, um ácido com duas carboxilas livres que se converte com facilidade em sal de sódio ou de potássio, solúvel em água. Na semente, a norbixina é menos de 5% da matéria corante, segundo o parecer de 2016 da EFSA; por isso a norbixina comercial é obtida a partir da bixina.

Fórmulas, massas e solubilidade são das especificações do comitê de aditivos da FAO e da OMS para o extrato de bixina e para o extrato de norbixina. As ingestões diárias aceitáveis (IDA) são da ficha do urucum no JECFA.

Como a indústria transforma bixina em norbixina

A norbixina é fabricada por hidrólise alcalina, o processo de extração mais usado pelas indústrias de corante: soluções de hidróxido de sódio ou de potássio convertem a bixina da forma lipossolúvel para a hidrossolúvel, segundo a revisão de Demczuk e Ribani. No extrato de norbixina de alta pureza, o JECFA descreve a sequência: extração com solvente, adição de álcali, aquecimento para hidrolisar o pigmento, resfriamento, filtração e acidificação, que faz a norbixina precipitar; o precipitado é lavado, seco e moído até virar um pó granulado.

Dessa química saem três apresentações comerciais, com teores mínimos diferentes pelo JECFA:

• Solução alcalina, sem precipitação: líquida, com pelo menos 15% de norbixina, segundo a ficha do JECFA.
• Pó precipitado com ácido: com pelo menos 35% de norbixina, pela mesma ficha do JECFA.
• Pó extraído com solvente: com pelo menos 85% de norbixina, pela especificação do JECFA.

A regra americana descreve o mesmo caminho: os extratos alcalinos podem ser tratados com ácido de grau alimentício para precipitar o pigmento, que é separado e seco, segundo a norma 21 CFR 73.30. As outras formas do corante estão em o corante de urucum INS 160b.

Como a norbixina se comporta no alimento

A norbixina dissolve em água alcalina, mas não em meio ácido: ela precipita abaixo de pH 7, e por isso não costuma ser usada em bebidas ácidas transparentes, segundo a EFSA. Em alimentos ácidos com estrutura sólida, funciona. O motivo é que a norbixina tem caráter anfótero e se liga a proteínas e ao amido, o que a estabiliza e a torna menos solúvel em água; é essa ligação que a faz servir bem em queijos, peixe defumado e cereais matinais.

O mesmo parecer registra três comportamentos que o formulador precisa testar:

• Com proteína, fica mais vermelha e mais estável à luz. A norbixina pode formar complexo com proteínas, com cor mais avermelhada e mais resistente à luz.
• Com sais metálicos na água, turva. A reação com metais dissolvidos pode deixar o produto opaco.
• Em pó, muda de tom ao reconstituir. Alimentos em pó coloridos com norbixina ficam amarelos ou amarelo-alaranjados quando reidratados.

Em emulsões gordurosas, a norbixina também mostrou efeito sinérgico com tocoferóis e ácido ascórbico, retardando a oxidação dos lipídios, segundo estudo citado na revisão de Demczuk e Ribani. É uma propriedade tecnológica do pigmento no alimento, e não uma alegação de saúde.

Quando usar norbixina e quando usar bixina

A escolha entre norbixina e bixina depende do meio do produto, do pH e da categoria na norma. A tabela resume as situações mais comuns:

Os limites da tabela são da IN 211/2023 da ANVISA, e a presença de norbixina só em traços no colorífico foi medida por Tocchini e Mercadante. Manteiga, queijo, margarina e macarrão estão entre as aplicações clássicas do urucum citadas na revisão de Rodriguez-Amaya e colegas, e o Guia Alimentar para Crianças Brasileiras Menores de 2 Anos, do Ministério da Saúde, usa um macarrão comum com "corantes naturais de urucum e cúrcuma" como exemplo de lista de ingredientes curta. Os detalhes por setor estão em urucum em queijos e laticínios e urucum em embutidos, e a comparação com outros vermelhos, em urucum ou carmim.

O limite de segurança da norbixina é 20 vezes menor que o da bixina

A norbixina tem ingestão diária aceitável 20 vezes menor que a da bixina nas duas avaliações de referência: 0 a 0,6 mg por quilo de peso no JECFA, contra 0 a 12 mg; e 0,3 mg na EFSA, contra 6 mg. A EFSA chegou ao seu número aplicando fator de segurança de 200 à maior dose sem efeito adverso em estudo de 90 dias com ratos, que foi de 63 mg de norbixina por quilo de peso, contra 1.206 mg da bixina.

Essa diferença tem consequências práticas. Por causa dela, o JECFA limitou a norbixina presente nos extratos de bixina a no máximo 2,5% da matéria corante no extrato com solvente e 7% no de processo aquoso, registra a EFSA. No organismo, bixina e norbixina são absorvidas, e a norbixina é o pigmento que mais aparece no sangue e na urina mesmo quando se consome bixina. Em 2019, ao revisar o consumo europeu, a EFSA viu a exposição à norbixina chegar à IDA no percentil 95 de crianças pequenas em um país e concluiu que o nível "não levanta preocupação de saúde", segundo o parecer de 2019 da EFSA.

Para quem formula, a consequência é dosar pela norma, que expressa os limites do extrato base norbixina como norbixina. O que as avaliações dizem sobre o consumo de urucum em geral está em colorau faz mal?.

Base bixina e base norbixina: como ler o rótulo e o laudo

"Base bixina" e "base norbixina" são os nomes oficiais dos dois extratos de urucum na IN 211/2023: "extrato de urucum, base bixina", INS 160b(i), e "extrato de urucum, base norbixina", INS 160b(ii). A palavra base indica o pigmento que caracteriza o extrato e no qual o limite de uso é expresso. No rótulo, o aditivo aparece pela função seguida do nome ou do INS, como manda a RDC 727/2022; o resto das regras está em rotulagem de temperos. Em cosméticos, o número é o mesmo para os dois, CI 75120, tema de urucum em cosméticos.

No laboratório, a norbixina é medida em solução de hidróxido de potássio a 0,5%, com picos de absorção perto de 453 nm e 482 nm, segundo a especificação do JECFA. Muitos laudos de semente usam esse caminho mesmo quando o resultado sai como bixina: o método validado pelo IAC na Bragantia transforma a bixina da semente em sal de norbixina, lê a 453 nm e multiplica o resultado por 1,16 para expressar como bixina. Outros laboratórios usam o fator 1,037, que é a razão entre as massas molares da bixina e da norbixina (394,5 dividido por 380,5). Por isso o laudo precisa dizer se o número está expresso como bixina ou como norbixina, e com qual fator; os outros pontos estão em ficha técnica e laudo.

O que pedir ao comprar norbixina

Uma compra de norbixina começa pela apresentação e termina no teste no próprio produto:

1. Apresentação e teor. Solução alcalina, pó precipitado ou pó de alta pureza, com o teor expresso como norbixina.
2. Sal e pH. Sal de sódio ou de potássio, e a faixa de pH em que o fornecedor garante a cor.
3. Estabilidade. Resultado de teste com luz, calor e com a matriz do seu produto, de preferência com amostra do lote.
4. Pureza. Solventes residuais e metais dentro das especificações do JECFA.
5. Custo por miligrama de pigmento. Compare propostas pelo teor, e não pelo quilo; o que forma o valor da matéria-prima está em quanto vale o quilo do urucum.

A norbixina é produto das indústrias de corante. O colorau é outro produto: nas marcas analisadas por Tocchini e Mercadante, a cor vinha da bixina e a norbixina aparecia só em traços. A Graneto envasa colorau com urucum de Paranacity; as diferenças entre colorau, urucum em pó e extratos estão no guia do colorau de Paranacity e em urucum e colorau são a mesma coisa?. A comparação com cúrcuma, páprica e beterraba está em corantes naturais na indústria, os outros usos da semente, em para que serve o urucum, e os demais textos do tema, em colorau e urucum.