Evaluación de colorantes sintéticos usados en la industria de alimentos por espectroscopia de Ultravioleta - Visible

FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES

 Informe de Práctica de Laboratorio Laboratorio II 

 LABORATORIO  LABORATORIO DE ANÁLISIS   INSTRUMENTAL  INSTRUMENTAL

Evaluación de colorante int!tico uado en la indutria de ali"ento #or e#ectroco#ia e#ectroco#ia de Ultravioleta $ %ii&le  Moreno Gordon Gordon Luisa Fernanda, Valencia Valencia Orti Luisa Fernanda!

Fec'a de #reentación #reentación "#$"%$&"'#   ______________________  _________________________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ ______________________  __________ 

Reu"en La espectrometría UV-VIS UV-VIS una herramienta útil para las eterminaciones cuantitati!as en i!ersas "reas. #sto es ebio a su !ersatilia$ precisi%n & sensibilia. Por tanto$ la espectrometría UV-VIS puee usarse para eterminar la concentraci%n e una soluci%n. Para la eterminaci%n e colorantes sint'ticos en una matriz alimentaria alimentaria es importante conocer (ue los colorantes son un tipo e aiti!o alimentario$ alimentario$ utilizaos para recuperar el color e los alimentos$ urante su almacenamiento o tras los tratamientos tecnol%gicos a (ue se !ean sometios. #l ob)eti!o e esta pr"ctica *ue ienti*icar & cuanti*icar colorantes por espectroscopía e Ultra!ioleta + Visible en gaseosa manzana Postobon$ obtenieno meiante la ecuaci%n e mínimos cuaraos una concentraci%n e ,$/0g1mL & gr"*icamente meiante la cur!a e calibraci%n ,$220g1mL e 3o)o Ponceau 43.

(ala&ra Clave) (olorantes) Gaseosa *anana +ostoon) Ro-o +onceau %R) (oncentraci.n) (ur/a de caliraci.n) Es0ectro*etr1a UV 2 VIS!  ______________________  _________________________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ ______________________  __________   ______________________  __________ _______________________ _______________________ _______________________ ______________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ ______________________  ___________ 

1. Int Introduc ducción ión La espectrometría UV-VIS es probablemente la herramienta m"s útil para las etermin eterminacion aciones es cuantitat cuantitati!as i!as en i!ersas i!ersas "reas. #sto es ebio a su !ersatilia$ precisi%n & sensibilia. Se puee utilizar para la eterminaci%n irecta e un gran número e especies org"nicas$ inorg"nicas & bio(uímicas con  precisi%n en concentraciones concentraciones bastante ba)as5 es ecir$ e 2-4 a 2-/ 2-/ inclus inclusoo in*eri in*erior or.. Sumao Sumao a esto$ esto$ la con con!en !enien iencia cia e realizar una eterminaci%n & su razonable selecti!ia hacen (ue (ue sea sea un m'to m'too o e elec elecci ci%n %n para para ete eterm rmin inac acio ione ness cuantitati!as 63e*-7' 63e*-7 '89. La espectroscopia UV-VIS UV-VIS se apo&a en la le& e Lambert eer  (ue establece establece una relaci%n relaci%n irectamente irectamente proporciona proporcionall a la absorbancia. Para la eterminaci%n e colorantes sint'ticos en una matriz alimentar alimentaria ia es importante importante conocer conocer (ue los colorantes colorantes son un tipo e aiti!o alimentario 6sustancia a;aia intencion intencionaame aamente nte a los alimento alimentoss & bebias bebias para me)orar  alguno e sus atributos9 utilizaos para recuperar el color e los los alim alimen ento tos$ s$ ura urant ntee su alma almace cena nami mien ento to o tras tras los los tratamie tratamientos ntos tecnol%gicos tecnol%gicos a (ue se !ean sometios sometios 63e*-7 63e*-7 &89. .4.> >.4.> el 3eglam 3eglament entoo romat romatol% ol%gi gico co  ?acional 63e*-73 63e*-7389$ 89$ los los colo colora rant ntes es pu pue een en ser ser natu natura rale les$ s$ arti*ici arti*iciales ales o minerales minerales.. Sieno Sieno especí*ic especí*icamen amente te e nuestro nuestro inter's en este artículo$ los colorantes arti*iciales en gaseosa manzana Postobon. Los colorantes arti*iciales son compuestos compuestos (uímicos obtenios obtenios  por síntesis$ no ienti*icaos en prouctos e origen !egetal. #)emplos e 'stos son el amarillo tartrazina o el ro)o allura. @ambi'n eAisten algunos minerales$ inclu&eno metales$ (ue  pueen usarse para ar color a los alimentos alimentos 63e*-7 %89.

Figura No. 1 Muestra problema: gaseosa manzana Postobon.

#n las siguientes secciones se eAponr" el proceimiento & los result resultao aoss para para la ienti ienti*ic *icaci aci%n %n & cuanti cuanti*i *icac caci%n i%n e colorante colorantess por espectrosc espectroscopía opía e Ultra!iole Ultra!ioleta ta + Visible Visible en gaseosa manzana Postobon.

*. +ateriale , +!todo +ateriale eaBer e /2 & 22mL Varilla e agitaci%n Pipetas • • •



• • • • • •

Matraz a*orao e /$ C/ & /2 mL Dotero Plancha e calentamiento #spectro*ot%metro Soluciones e colorantes a /20g1mL en EFl 2.? Felas espectro*otom'tricas

Reactivo Gcio ac'tico Daseosa manzana Postobon

II.

CUR%A DE (ATR0NES

CALI2RACI/N

DE

L0S

La soluci%n e 3o)o Ponceau 43 tenía una concentraci%n e /20g1mL. #l inter!alo e concentraci%n ao para este colorante *ue entre 2$42-420g1mL. = partir e este inter!alo se eligieron / concentraciones para la preparaci%n e los  patrones 4Figura No.*5$ las cuales *ueron: 2$420g1mL +  20g1mL + C20g1mL + >20g1mL + 420g1mL respecti!amente.

•

-. (rocedi"iento E#eri"ental -.1 EXTRACCI/N DE C0L0RANTES SINTTIC0S EN 2E2IDAS N0 ALC03/LICAS Se procei% a tomar C2mL e la muestra & se calent% hasta ebullici%n para eliminar el i%Aio e carbono presente$ se e)% en reposo hasta (ue la soluci%n se en*ri%$ se tomaron /mL e esta & se registr% su pE. Se procei% a pasar la soluci%n a un  bal%n a*orao e 2mL & se a*or% con agua estilaa est'ril 4Figura No. 15.

-.* CARACTERI6ACI/N DE L0S C0L0RANTES (0R ES(ECTR0SC0(IA DE ULTRA%I0LETA$ %ISI2LE -.*.1

02TENCI/N DEL 2ARRID0 ES(ECTRAL

Se procei% a a(uirir un espectro e la muestra problema en la regi%n el !isible 6>2-,22 nm9$ utilizano como blanco e re*erencia EFl 2$?5 se compararon las absorbancias m"Aimas e i*erentes colorantes con la obtenia en la muestra  problema & se etermin% el colorante presente en la muestra. Los colorantes e re*erencia *ueron: @artrazina$ 3o)o Ponceau 43 & =zul rillante.

-.*.*

•

•

• •

C0NSTRUCCI/N DE LA CUR%A DE CALI2RACI/N

Se prepararon / mL e un con)unto e / est"nares e i*erente concentraci%n el colorante seleccionao. Se realiz% la cur!a e calibraci%n e absorbancia *rente a concentraci%n para los patrones el colorante seleccionao$ a la longitu e ona eterminaa. Se obtu!o la absorbancia e la muestra problema. Se procesaron los atos & se etermin% la concentraci%n el colorante en la muestra.

Figura No. * Patrones e 3o)o Ponceau 43 preparaos a i*erentes concentraciones.

Fon estos atos se puieron hallar los !olúmenes e los  patrones a partir e la Fór"ula No. 1.

4Fór"ula No. 15

('4V'5(&4V& •


4Fór"ula No. *5

V  1,1 =

0,40 μg / mL × 5 mL 50 μg / mL

=¿

","% *L

7. Reultado , An8lii de reultado I.

2ARRID0 ES(ECTRAL

Se compararon las absorbancias m"Aimas e los colorantes e re*erencia 6@artrazina$ 3o)o Ponceau 43 & =zul rillante9 con la obtenia en la muestra problema & se etermin% (ue el colorante presente en la muestra problema *ue el 3o)o Ponceau 43 con una longitu e ona e /2>nm.

V  1,2 =

V  1,3 =

10 μg / mL × 5 mL 50 μg / mL

20 μg / mL× 5 mL 50 μg / mL

5 '," *L

=¿

 &," *L

C

V 1,4 =

30 μg / mL × 5 mL

V 1,5 =

50 μg / mL

 x =

=¿ 3," *L

50 μg / mL

&H 2$4

5 %," *L

nm$ obtenieno las absorbancias e los patrones como se muestra en la Ta&la No. 1.

4For"ula No. 75

<%ne:

• 

40 μg / mL × 5 mL

 y −b m

bH 2$22/ mH 2$2C2/

 x =

0,149 −0,0015 0,0205

 x =7,195 μg / mL

@ambi'n se etermin% la concentraci%n e la muestra  problema gr"*icamente 49r8:ico No. 15 obtenieno como resultao ,$20g1mL.

Ta&la No. 1 =bsorbancias e los patrones a /2> nm.


III.

C0NCENTRACI/N (R02LE+A

DE

LA

9r8:ico No. 1 Fur!a e calibraci%n e los patrones 6=bsorbancia !s. Foncentraci%n9.

;. Cuetionario

+UESTRA

Se procei% a meir por triplicao en el espectro*ot%metro la absorbancia e la muestra problema obtenieno como resultao las siguientes absorbancias: 2$2 + 2$4 + 2$,.

¿Cuáles son los colorantes naturales y artificiales utilizados por la industria alimentaria en Colombia? ¿Están todos permitidos por nuestra legislación?  Indicar la cantidad máima en !ue deben entrar en la  preparación de los alimentos.

Se sac% la meia e tenencia central la cual *ue 2$4 & a  partir e la For"ula No. -  se hall% la concentraci%n e la muestra problema la cual *ue e ,$/0g1mL.

Los colorantes permitios por la resoluci%n número 2/> e 6 e )ulio e J/9 & los usaos comúnmente por la inustria alimentaria 63e*-7 689 se  presentan a continuaci%n:

 y= mx + b • 


1.

4For"ula No. -5

 "#$%&#LE'   #lcanna(#lcannina(  #ncusina u )r*ane

Folor

IneA

 #ntocianinas

Folor

IneA

+,,-

P M P M

>

Carotenos

Folor

IneA

 #cidobeta/apo/0/ carotenico

Folor

IneA

 2eta/apo/0/carotenal 

Folor

IneA

304

Cantaantina

Folor

IneA

30,

 5antofilas

Folor

IneA

 #c6iole o #nato

Folor

IneA

+,14

 #zafran( Crocinay Crocetina

Folor

IneA

+,1

Clorofila

Folor

IneA

+,01

Comple7o de cobre y clorofila

Folor

IneA

Comple7o de cobre y clorofila  y sus sales sódicas y  potásicas

Folor

IneA

 &ibofia8ina y &ibofla8ina/ ,/fosfato de sodio

Folor

IneA

 &o7o de remolac6a y betanina

Folor

IneA

Coc6inilla(Carminy#cido Carmico

Folor

IneA

Curcuma y Curcumina

Folor

IneA

+,1-

+,3+

P M P M P M P M P M P M P M P M P M P M

 2"   &o7os  #maranto o 9= y C  ro7o ";4  #zorrubin a a carmoisin a  Eritrosina 9= y C    &o7o "o &o7o  #llora  9= > C    &o7o  "o.3  &o7o Coc6inilla  #  Punz<  3&

P M P M P M P M

erdes erde rápido 9C9  @arrón  @arrón  A$ 

 #&$I9ICI#LE'   #marillos  #marillo de !uinole:na

Folor

4,22/

 #zules  #zul  Folor brillante 9C9yC   #zul ";1  Indigo Folor Carmin 9= y C    #zul ";4

Folor

IneA

/J/

C22mg1Bg

IneA

42

22mg1Bg

IneA

4C22

22mg1Bg

IneA

,>2/

CJ442

J/

>22mg1Bg

Folor 

IneA

4,C2

>22mg1Bg

Folor 

IneA

4/4>2

>22mg1Bg

Folor 

IneA

2>/

PM

Folor 

IneA

C//

C22mg1Bg

Folor

IneA

4C2/>

22mg1Bg

Folor

IneA

C2CJ/

/2mg1Bg

Ultravioleta vii&le) FarboAilo C24nm  ?itro CJ2 nm

22mg1Bg

>22mg1Bg

Caracterizar los grupos funcionales a tra8Bs de los espectros de I.& y %. de los colorantes aislados y los de referencia. Indicar la longitud de onda  predominante para caracterizarlos cualitati8a y cuantitati8amente.

In:rarro22->C22 cm - -Sul*onamias & sul*onatos >,2->22 J2-42 cm - re*eremcia: @artrazina$ 3o)o ponceau$ =zul brillante$ Vere F -Gcios FarboAílicos ,C/-,22 cm - -KE 6enlace e hirogeno9 >22->C22 cm -

-.

IneA

IneA

/2mg1Bg 4.

 #marillo Folor )caso 9C9   #marillo  ";<  $artazina Folor o 9=yC    #marillo  ";,

 "egros  "egro  2rillante

IneA

Folor 

63e*-7# 89

¿Cómo utilizar la espectroscop:a infrarro7a I&D en la identificación de colorantes empleados en la  preparación de alimentos?

4

La ienti*icaci%n e colorantes empleaos en la  preparaci%n e alimentos por la t'cnica espectrosc%pica in*rarro)a 6t'cnica basaa en la absorci%n e la raiaci%n I3 por las mol'culas en !ibraci%n9 se hace similar a la el UV- Visible$ la i*erencia raica en (ue esta traba)a con un inter!alo alreeor e , a /$ aem"s para la  preparaci%n e la muestra es necesario traba)ar su iluci%n con FFl 4 o FSC o pre*eriblemente con nheAano o n-heptano por cuestiones e toAicia para el analista. La espectrometría e in*rarro)o es m"s utilizaa para an"lisis cualitati!os 6para el an"lisis e compuestos  puros9. Pero tambi'n se realizan an"lisis cuantitati!os en el in*rarro)o &a (ue los espectros !ibratorios tambi'n obeecen la le& e Lambert-eer 63e*-7 7 89. 3.

¿Por !uB es tan importante controlar la concentración de los colorantes sintBticos utilizados en la preparación de alimentos?

Por(ue las altas concentraciones e colorantes sint'ticos  pueen ser t%Aicas & aem"s pueen generar  consecuencias ne*astas en la salu e los consumiores$ tales como ansiea$ alergias$ crisis e asma$ migra;as$  problemas e !isi%n$ tumores en los ri;ones & en las gl"nulas suprarrenales$ & c"ncer 63e*-7 889. ,.

#n Folombia$ la normati!ia para aiti!os est" regia  por la resoluci%n 22C2 el C, e )ulio el C22 el Ministerio e Protecci%n Social$ la cual establece los re(uisitos (ue eben tener los aiti!os en el país$ aun(ue es importante mencionar (ue esta es una moi*icaci%n el ecreto principal 22C2 e J> 63e*-7989.

=. Concluione

•

•

>. 2i&liogra:?a) Teto 7%8  Funda*entos de :u1*ica Anal1tica5 SBoog$ Nest$ Eoller O Frouch5 J!a. #ici%n5 C22/.

Internet •

#demás de los colorantes( ¿!uB otro tipo de aditi8os se suministran en los alimentos? ¿Cuál es la legislación !ue sobre ellos eiste en el pa:s?

=em"s e colorantes e acuero a su *unci%n tecnol%gica eAisten otros aiti!os alimentarios$ tales como: conser!antes$ antioAiantes$ eulcorantes$ estabilizantes$ regulaores e pE & potenciaores e sabor.

•

•

Se logr% eterminar la concentraci%n e 3o)o Ponceau 43 en una muestra e gaseosa manzana Postobon a /2> nm$ la cual *ue e ,$/0g1mL. Dr"*icamente meiante una cur!a e calibraci%n e interpolano la muestra problema se obtu!o una concentraci%n e ,$20g1mL. Un número e *actores pueen a*ectar el espectro e absorci%n el 3o)o Ponceau 43. #stos inclu&en  polaria el isol!ente$ pE$ temperatura$ *uerza i%nica & las inter*erencias e otras especies absorbentes. Por lo tanto esencial para una *iable eterminaci%n cuantitati!a$ (ue las coniciones e la

meici%n se eli)an e manera (ue ha&a un e*ecto mínimo e estos *actores. La cur!a e calibraci%n aportaa por la soluci%n mare inica (ue ha& una relaci%n irecta entre la concentraci%n & la absorbancia$ es ecir$ ha& un cumplimiento e la le& e Lambert + eer. Para (ue la le& e eer se cumpla$ las soluciones a utilizar eben ser homog'neas$ sin impurezas o  precipitaos$ & aem"s e esto ebe ser & la luz utilizaa ebe ser monocrom"tica. #l conocer el aecuao uso el espectro*ot%metro  permiti% obtener en el laboratorio resultaos con alta calia analítica en las meiciones (ue son emitias  por este.

•

•

•

•

•

•

7'8 Uni!ersia ?acional =bierta & a #spectroscopia$ http:11atateca.una.eu.co1contenios142/>1eAeCC2e C2agosto1leccin_4_aplicacin_e_la_espectrometra  _e_absorcin_molecular_u!!isible.html 7&8 Fonsumoteca: consumiores bien in*ormaos$  Los colorantes ali*entarios; =u> son, 0ara =u>  sir/en ? ti0os$ C Septiembre e C22$ Seguria alimentaria$ http:11QQQ.consumoteca.com1alimentacion1seguria -alimentaria1los-colorantes-alimentarios-(ue-son para-(ue-sir!en-&-tipos1 738 Ministerio e Salu Pública$  Decreto 3'6$99%$ 3eglamento romatol%gico ?acional$ http:11*aoleA.*ao.org1ocs1p*1uru>CJ.p*  768 Ministerio e salu e Folombia$  Resoluci.n n@*ero '"693$  e )ulio e J/$ https:11QQQ.in!ima.go!.co1images1stories1resolucion es1resolucion_2/>_J/.p* 7# 8 todos enerales 0ara deter*inaci.n de caroCidratos, Leid? (ristancCo$  e ?o!iembre e C24$ http:11es.slieshare.net1Lei&Fristancho1manual-emtoos-generales-para-eterminacin-ecarbohiratos 788
/

•

los ali*entos$ http:11QQQ.monte!ieo.gub.u&1sites1e*ault1*iles1Folo rantesC2enC2alimentos.p*  798 Flub #nsa&os$ lizQe$  Eti=uetado$ / e =gosto e C24 , https:11QQQ.clubensa&os.com1@emasVariaos1#ti(ueteao1244/C.html

