El color de los alimentos es muy importante para el consumidor, ya que, siendo el primer contacto que tiene con ellos, es determinante para la aceptación o el rechazo de los mismos.
De acuerdo con las regulaciones de México, existen 51 colorantes, naturales y sintéticos, que están permitidos para uso en alimentos.
Las salchichas, carnes, quesos, gelatinas y hasta bebidas que usted consume contienen, muchas veces, colorante que buscan mejorar el atractivo visual del producto. Aunque lo usual es encontrar que los tintes, utilizados para este fin, sean de origen sintético, cada vez son más las empresas en el mundo que deciden usar colorantes de origen natural.
Es
parte de la energía radiante que el humano percibe mediante las sensaciones visuales que se generan por la estimulación de la retina del ojo.
Los colorantes son sustancias que al aplicarse a un sustrato (fibra textil, cuero, papel, alimento, etc), bien en disolución o bien en dispersión, le confieren un color más o menos permanente. El sustrato debe tener cierta afinidad química por él, para retenerlo.
Las principales características que debe tener un buen colorante son: Color. Resistencia a la luz. Adherencia al sustrato (resistencia al lavado y al desgaste). Nivelado (uniformidad del color en una superficie amplia). Debe ser inocuo para el sustrato.
Los pigmentos, no se adhieren al sustrato directamente, sino a través de un vehículo adherente, normalmente un polímero, que lo soporta y es el que se adhiere al sustrato. Los pigmentos son compuestos coloreados que se aplican utilizando suspensiones, en las que se encuentran como finas partículas. Los pigmentos suelen tener mayor opacidad, poder cubriente y resistencia al calor que los colorantes.
Una propiedad importante de los pigmentos es que por definición son insolubles, por lo tanto no pueden ser disueltos en los líquidos comunes (pueden ser dispersados, pero no disueltos).
Según la FDA (Administración de Alimentos y Fármacos de Estados Unidos), un aditivo es un material que se añade de manera intencionada, por lo general en cantidades pequeñas, a otra sustancia para mejorar su apariencia, sabor, color o estabilidad.
Las características que tienen que tener los pigmentos son: Color Adherencia al vehículo que lo transporta. Resistencia a la luz. Resistencia al calor. Resistencia a los disolventes orgánicos, al agua, a los ácidos y a los álcalis. Resistencia al sangrado (por solubilidad parcial en el vehículo que se utiliza) y a la floculación (formación de agregados que precipitan). Nivelado (uniformidad del color en una superficie amplia). Debe ser Inocuo para el sustrato.
Reconstituir
la pérdida de color durante la fase de procesamiento. Uniformizar los alimentos, cuyas materias primas presentan variación de color. Mantener el color durante la fase de almacenamiento y su comercialización
Trazas
de Metales. Altas Temperaturas. Agentes oxido-reductores. Luz. pH. Microorganismos. Precipitaciones (turbidez).
“En el Perú se producen varios tipos de estos colorantes naturales”, explica Elmer Lava, coordinador del departamento de manufacturas diversas de Promperú. “Producimos el 95% del carmín de cochinilla La alta concentración de ácido carmínico en la cochinilla le ha permitido al Perú tener un sitial privilegiado en el extranjero.
“Mientras que la semilla de nuestro achiote tiene una concentración de bixina del 3%, la de la semilla brasileña cuenta con una de 6%, lo que hace que sea más demandada”.
El “maíz morado” es esencialmente una planta subtropical, se cultiva en los valles bajos de los Andes. Allí se le llama “Kculli” (voz quechua) y se está usando como alimento, desde hace milenios. La línea Kculli es bastante antigua, se han encontrado objetos con la forma de esta mazorca en particular en sitios arqueológicos de al menos 2 500 años de antigüedad en zonas de la costa central del Perú, así como entre los cerámicos de la cultura Mochica. Esta forma de variedad de maíz ha venido siendo usada por la gente de los Andes para dar color a alimentos y bebidas, algo que el mundo industrializado recién está explotando.
Morado Canteño: variedad nativa, altura de 1.82.5 m, floración a los 110-125 días. Morado Mejorado (derivados de Caraz): PVM-581, para siembra en sierra media; PVM-582, para costa central, altura cercana a los 2m, precocidad de floración masculina, 90 a 100 días. Morado Caraz: usado para siembra en sierra. Arequipeño (var. Tradicional), color no es intenso, presenta mucha variabilidad puede ser mejorado, es más precoz que los anteriores. Cusco Morado: tardío, granos grandes dispuestos en mazorcas de hileras bien definidos. Negro de Junín: en la sierra centro y sur llegando hasta Arequipa.
Según su origen: Colorantes naturales Colorantes artificiales o sintéticos Extractos vegetales naturales (Aromas)
Comercialmente,
los
colorantes se encuentran como líquidos, polvos, granulados, lacas y pastas.
Los colorantes sintéticos son principalmente derivados azoicos (tartracina, azorrubina, rojo allu-ra, etcétera), pero también quinoles, derivados del trifenilmetano y otros. La ingesta diaria aceptable para los distintos colorantes varía desde 1 hasta 13 mg/kg.
En el cuadro se muestran algunos de los principales colorantes sintéticos que se emplean en la actualidad, indicando su equivalencia con las clasificaciones del Color Index (CI, Society of Dyers and Colourists, de Inglaterra), de la FD&C (Food and Drug Administration, FDA, de Estados Unidos). Cabe resaltar que a partir de estos colorantes primarios se pueden elaborar muchos otros, llamados secundarios, mediante las mezclas adecuadas para lograr el color deseado.
Color
Numero E
Nombre
Food Color No.
C.I.N
E102
Amarillo Tartracina
Yellow 5
19140
E104
Amarillo Quinoleina
Yellow 13
47005
E110
Amarillo Sunset
Yellow 6
15985
E122
Rojo Carmoisina
Red 3
14720
E124
Rojo Ponceau 4R
Red 7
16255
E127
Rojo Eritrosina
Red 14
45430
E129
Rojo Allura
Red17
16035
E131 E132
Azul Patente Azul Indigotina
Blue 5 Blue1
42051 73015
E133
Azul Brilliante FCF
Blue 2
42090
E151
Negro Brillante PN
Black 1
28440
E102 Tartracina (colorante azoico) Color amarillo limón, de síntesis artificial. Alimentos que lo contienen: Refrescos en polvo, helados, esencias de frutas, mostaza, jarabes, dulces...
E102 Tartracina (colorante azoico) La tartracina (tartrazina) o amarillo No. 5, es un polvo brillante amarillonaranja, inodoro, higroscópico, estable en ácidos, soluble en agua (20 g/100 mL) y poco en etanol; sus soluciones se vuelven rojas en condiciones alcalinas. En soluciones concentradas puede ser corrosivo para los metales. Algunas personas son muy susceptibles y pueden presentar reacciones alérgicas con el consumo de este colorante.
E103 Crisoína Color amarillo, de síntesis artificial. Prohibido desde 1978 en todos los países del mercado común. Alimentos que lo contienen: pastelería y helados. Posibles efectos secundarios: peligroso, especialmente para los niños
E104 Amarillo de quinoleína Color amarillo, de síntesis artificial. Alimentos que lo contienen: Gaseosas, budines en polvo, pescado ahumado... Posibles efectos secundarios: reacciones alérgicas. Evitar.
E105 Amarillo sólido Color amarillo artificial, prohibido desde 1978 en todos los países del Mercado Común. Alimentos que lo contienen: pastelería y helados. Posibles efectos secundarios: reacciones alérgicas.
COLORANTES ALIMENTARIOS NATURALES Color
Numero E E100 E101 E120
E171 E160 E162
Nombre Curcumina Riboflavina Rojo Cochinilla Complejos Cúpricos de Clofilinas Dióxido de titanio Beta-caroteno Rojo de Remolacha
E120
Rojo Cochinilla 5% Liquido
E120
Rojo Cochinilla 2% Liquido
E141
E106 o E101a Fosfato de Lactoflavina Color amarillo, de la vitamina B-2. Alimentos que lo contienen: Pescados y productos de pastelería. Posibles efectos secundarios: Ninguno.
Rojo Cochinilla – ácido carmico
El
uso de betalaínas está autorizado y es comercializado en EEUU y la UE con el nombre de “rojo remolacha”. Se consigue como concentrados (producidos por concentración al vacío de jugo de remolacha al 60-65% de sólidos totales) o polvos producidos por liofilización o spray-dry con un 0.3 a 1% de pigmento. Es un colorante relativamente potente, alcanzándose el color deseado con dosis que no exceden los 50 mg/kg calculado como betanina. (Codex Alimentarius Commission, 2004).
Actualmente, la betarraga (Beta vulgaris) es la fuente comercial de betanina, la cual se utiliza como colorante natural en la industria de alimentos desde hace años (Serris y Biliaderis, 2001). La betanina, también llamada “rojo-betarraga” se encuentra aceptada en diversas legislaciones y clasificada como aditivo E-162 (EU) y 73.40 (FDA, EEUU). Se utiliza principalmente para colorear alimentos que no son tratados térmicamente, como yogurt, helados, jarabes, etc.
La tuna púrpura comparada con la betarraga al ser una fruta y no una raíz, presenta considerables ventajas tecnológicas y sensoriales, no contiene nitratos, es más aromática, no posee el olor presente en la betarraga debido a la geosmina y el 3 sec-butil-2-metoxipirazina, no muestra toxicidad y sus pigmentos no provocan ninguna reacción alérgica (Butera et al., 2002; Piga, 2004; Stintzing et al., 2001 y 2005). Así, la pulpa de tuna púrpura es una alternativa para la producción de betanina, que no necesitaría una nueva certificación, ya que son los mismos pigmentos de la betarraga (Castellar et al., 2006)
Se determinó que hay mayor estabilidad de betalaínas de extracto seco de a una temperatura de 4°C y en ausencia de luz. El incremento de temperatura por encima de los 25 °C, produce disminución de la estabilidad teniendo a los 68 °C y en presencia de luminosidad (198 lux) una concentración de 40 mg/g de extracto seco en un intervalo de tiempo en estante de 30 días. A medida que se incrementa el tiempo en estante o anaquel del extracto de “betarraga”, disminuye la concentración de betalaínas. Para un tiempo de permanencia en anaquel de 90 días, las condiciones de 4 °C y en oscuridad, el extracto de betarraga no sufre alteración significativa respecto a un tiempo de permanencia de 60 días presentando una merma de 0,44 %; en cambio a condiciones de 68 C y presencia de luz, el producto sufre una significativa merma del orden de los 73,7% de concentración de betalaínas. A un tiempo de permanencia en anaquel de 120 días del extracto de betarraga a condiciones de 4 0C y oscuridad disminuye en un 3% respecto al tiempo de permanencia del extracto a las mismas condiciones pero evaluada a los 30 días.
EXTRACCIÓN Y ESTABILIZACIÓN DE BETALAÍNAS MEDIANTE MICROENCAPSULACIÓN. Se
han realizado estudios mediante secado por atomización para jugo de betarraga con goma arábica; extracto de betarraga con maltodextrina (10ED), extractos de amaranto con maltodextrinas y almidón; extracto de indicaxantina con maltodextrina; pulpa de tuna púrpura (Opuntia ficusindica) y su extracto hidroalcohólico con maltodextrina, inulina y mezclas de aislado proteico de soja con maltodextrina e inulina 16. Y por liofilización para jugo de betarraga con pululano y maltodextrina (5 y 20 ED).
PIGMENTOS
Carotenoides.- Son hidrocarburos altamente insaturados poseen colores que van del amarillo a púrpura pasando por naranja y rojo, son de naturaleza lipofílica, insolubles en agua y están constituidos por: Carotenos: Son hidrocarburos derivados del isopreno. El mas sencillo es el licopeno. Si se cicla por los extremos se puede producir el betacaroteno. Xantófilas: Son derivados hidrooxigenados de las anteriores como por ejemplo la zeaxantina y la neoxantina. Acidos carotenoides: los cuales son derivados ácidos de los carotenoides, siendo el más importante el ubicado en el achote (bixina), la cual nos da una coloración pardo-rojisa, son solubles en soluciones básicas.
2.- Clorofila Son los pigmentos mas ampliamente distribuidos en la naturaleza y son los responsables de la fotosíntesis, se caracteriza por poseer magnesio en su núcleo porfirínico dándole el color verde característico, están presentes en todos los vegetales superiores. Estos pigmentos son inestables, por ello su uso como tal es restringido en la agroindustria, son insolubles en agua pero solubles en solventes orgánicos, en presencia de soluciones ácidas débiles puede convertirse en porfirinas de color pardo verdoso, además son inestables a la luz solar.
Flavonoides.- son compuestos fenólicos o polifenólicos de gran difusión en la naturaleza, tienen una diversidad de colores siendo las antocianinas uno de los principales componentes de este grupo, además tenemos a las antoxantinas, leuco-antocianinas y catequinas cuyas características son las siguientes: Antocianinas: Son pigmentos polifenólicos de color rojizo a azulado (dependiendo del pH), soluble en agua, esta compuesto por un aglicón (antocianidina) esterificada por uno o más azucares (glucosa, ramnosa, xilosa y arabinosa), es de color rojo en pH ácido, morado en pH neutro y azul en pH alcalino, siendo esta propiedad de gran importancia en la agroindustria, este pigmento se encuentra en el maíz morado, uvas, cerezas, fresas, ciruelas, arandano, etc Antoxantinas:son pigmentos que van del amarillo al naranja, tienen estructura similar al de las antocianinas, diferenciándose en el grado de oxidación de sus estructuras alifáticas.
4.- Betalainas, son de aspecto parecido a las antocianinas y flavonoides conociéndose dentro de ellas a las betacianinas de color rojo y a las betaxantinas de color amarillo, se encuentran en la raíz de la beterraga, en el amaranto, en la remolacha, etc., son solubles en agua, se degradan con el calor durante el tratamiento térmico y son más estables en pH de 4 a 6.
Rojo Cochinilla – ácido carmico
ACIDO CARMINICO H CH3
O
O
O
OH H OH
COOH
C - C - C - C - C – CH2OH H
OH
OH
O
O H
H OH H H
El ácido carmínico cuando es combinado con metales pesados, forma sales denominadas carminatos, los cuales adquieren diferentes colores que son aprovechadas por la Agroindustria y la Industria Química, la siguiente tabla resume las reacciones del ácido carmínico con algunos metales:
Metal
Color
Aluminio y estaño Alumbre Bario Cromo Hierro Plomo Magnesio Estaño Uranio Zinc
Escarlata Carmesí Violeta mate Púrpura Rojo grisáceo Rojo parduzco Rosado Escarlata Verde carmesí
Cochinilla 10 g Concentración hasta 6,5 – 7,5 mg de ác, carmínico/ml KAl(SO4)2.12 H2O+CaCO3 Precipitación pH = 6 1000C x 10 min.
Filtración
Secado (10%humedad)
Método Carré Modificado para la Obtención de Acido Carmínico y Carmín
Molienda – 0,6 mm. Eter de petroleo Desgrasado 80 ml de citrato de sodio Al 1% Extracción del ácido carmínico-1000C –10 min.
Eter + grasas Extracto 1
Sólidos insolubles
Secado 400C
40 ml de agua Extracción del Ac. Carmínico 1000C x 5 min.
Molienda
Extracto 2
Sólidos insolubles
CARMIN 40 ml de agua
Extracción del Ac. Carmínico residual, 1000C x 5 min.
Extracto 3
Clarificación Secado 400C
Sólidos insolubles Extracto de Ac. carmínico
ACIDO CARMINICO
Propiedades La bixina es soluble en aceite y su saponificación conduce al ácido dimérico norbixina que es soluble en agua La bixina y norbixina son medianamente solubles en alcohol, acetona cloroformo y ácido acético La norbixina es menos soluble en grasas y aceites, es soluble y muy soluble en agua alcalinizada. La bixina frente al HCl permanece naranja con poco cambio de color, con NaOH al 10% no presenta cambio, con hiposulfito de sodio poco cambio. Los extractos son muy sensibles a la luz directa, perdiendo, perdiendo mas del 80% de su potencia del rango de longitud de onda, la luz U.V. es nefasta en solo minutos de exposición. Por encima de 800C produce oxidación e isomerización, oscureciendo al producto. La bixina, arde con llama luminosa.
Achote 10 g Precipitación ácida pH = 2,5
Pesado
Extracción con agitación - 5 - 10 40 ml de agua + min. 1 ml de NaOH al 50%
Separación Extracto 1
Lavado
Sólidos insolubles
Extracción con agitación 5 min. 30 ml de agua + 0.5 ml de NaOH al 50%
Centrifugación Extracto 2 Secado y molienda Norbixina
Extracto 3
Sólidos insolubles
H2SO4
Agua + ácidos
Agua
Sólidos insolubles
Extracción con agitación 5 min. 30 ml de agua + 0.5 ml de NaOH al 50%
Agua + ácidos
Extracto de achoteNorbixina
Figura 1: Obtención del colorante del achIote
Agua + ácidos
PRINCIPIO DE OBTENCION DE COLORANTE DE ACHIOTE
Los frutos del achiote cuando están secos contienen en su interior semillas cubiertas de una sustancia colorante o pigmento llamado “Norbixina”, El pigmento es extraído lavando las semillas con “soluciones alcalinas”, luego el pigmento es separado mediante una “solución ácida”.
UTILIZACION DE ENZIMAS EN LA EXTRACCION DE BIXINA A PARTIR DE SEMILLAS DE ACHIOTE (Bixa Orellana L.)
Semillas de achiote
Tamizado
Limpieza
Lixiviación
Dilución
Semilla:agua 1:2
Etapas 2
1:3
1:5
Maceración
3
4
5
Mezcla de líquidos Filtración Secado
Hidrólisis enzimático
Biocelulalasa Celulasa
0.01% 0.05% Ultrazym Extrazyme 0.10% 0.50%
Molienda Annato Rendimiento %Bixina % Norbixina
La PAPRIKA E160c se obtiene de pimientos rojos dulces (Capsicum annuum) utilizando un proceso de extracción por disolvente para preparar una oleorresina. La páprika (o pimentón dulce) es muy apreciada como especia y es un ingrediente popular de muchos platos de receta. El extracto contiene principalmente dos pigmentos carotenoides, capsantina y capsorrubina. Ambos pigmentos son solubles en aceite y proporcionan un rico tono naranja/rojo dependiendo de la concentración utilizada. Cuando se utiliza con objeto de dar color, los exactos de páprika proporcionan invariablemente un sabor a especia y son generalmente más adecuados para dar sabor o colorear ligeramente los productos. Aunque sensibles a la oxidación, estos pigmentos son estables al calor y no se ven afectados por cambios de pH.,
La gama de PHYTONE, disponible bajo las formas de líquido y polvo, consta de productos solubles en aceite y dispersables en agua. Son ingredientes importantes que se utilizan en sopas, conservas en vinagre,productos carnicos, Salsas, pan rallado y aderezos.
ANTOCIANINAS
Las ANTOCIANINAS E163 son los pigmentos principalmente rojos que son responsables de los colores de muchas frutas y bayas comestibles También contribuyen a los colores de algunas verduras y flores. Junto con los carotenoides, nos proporcionan los atractivos colores otoñales. La mayoría de las antocianinas proporcionan tonos rojo y púrpura y utilizando materiales de origen y mezclas específicos resulta posible frecuentemente conseguir la tonalidad requerida entre la gama de productos de PHYTONE. Normalmente, se extraen de la materia prima utilizando alcohol o agua acidulada. Los pigmentos de antocianina son glucósidos de antocianidinas Son solubles en agua y cómodos de usar.
La estabilidad a la luz y al calor es generalmente buena, especialmente si se seleccionan antocianinas más poliméricas como las derivadas de los hollejos de las uvas. El cambio del pH afecta a su tono y estabilidad y en general se utilizan en productos cuyo pH es inferior a 4,5. Disponibles en forma líquidas y en polvo, la gama de PHYTONE de antocianinas es versátil y fácil de usar. Se recomiendan especialmente para la coloración de bebidas carbónicas, jamones, la mayoría de los tipos de pastelería de azúcar y otros productos ácidos tales como adornos de frutas y salsas.
