Colorantes y conservantes

Fibras vegetales y animales. Sustancias coloreadas. Clases. Azoicos. Nitrados y nitrosados

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Historia de los Colorantes

Desde las primeras civilizaciones el hombre usó materias colorantes naturales. Los pigmentos o sustancias coloreadas se extraían de plantas, animales y minerales. Estas materias eran empleadas para teñir ropas, pintar las pieles y fabricar objetos religiosos y recreativos.

Las sustancias vegetales más empleadas eran: palo de campeche, cúrcuma, índigo natural. De animales se empleaba la cochinilla.

En el año 1856 se inició la era de los colorantes sintéticos, a partir del descubrimiento de William Henry Perkin (1838 - 1907), quién logró obtener el colorante púrpura por oxidación de la anilina con ácido crómico.

El primer colorante obtenido fue el ácido píorico, preparado por Woulfe en 1771, mediante la acción del ácido nítrico sobre el índigo natural.

En 1855 se encontró la forma técnica de prepararlo a partir del alquitrán de hulla. A partir del alquitrán de hulla se preparó la Aurina, fabricado por Friedlich Ferdinand Runge, en el año 1834.

Colorantes

Se da este nombre a sustancias coloreadas, las cuales son capaces de teñir las fibras vegetales y animales. Para que un colorante sea útil, debe ser capaz de unirse fuertemente a la fibra, y por lavado no debe perder su color. Debe ser relativamente estable químicamente y soportar bien la acción de la luz.

Clasificación de los colorantes

Colorantes Directos

Se absorbe directamente por las fibras en soluciones acuosas.

Hay colorantes ácidos y básicos de este tipo. Los colorantes ácidos son sales de los ácidos sulfúricos o carboxílicos que se precipitan sobra la fibra. Los colorantes básicos son sales amónicas o complejos formados por cloruro de cinc o aminas.

Estos dos tipos de colorantes se emplean especialmente en el teñido de lanas y en poliamidas sintéticas.

Algunos colorantes básicos, de elevado peso molecular, son absorbidos por el algodón y el rayón.

Colorantes Sustantivos

Son colorantes que pueden teñir directamente las fibras de algodón.

Colorantes Mordientes

El mordiente es un producto que se adiciona a la fibra y es absorbido por ella, pudiendo consecutivamente atraer el colorante. Un ejemplo de este tipo de colorante es el ácido tánico, el cual se usa como mordiente para los colorantes básicos. Este término, se usa principalmente para los colorantes que se adicionan usando óxidos metálicos como mordiente. Especialmente se emplean como mordientes los óxidos de aluminio y cromo por formar precipitados insolubles.

Colorantes a la Tina

Son sustancias insolubles que se pueden reducir a materiales alquil-solubles.

El colorante se aplica en su forma reducida y se reoxida en presencia de la fibra.

Colorantes de Mayor Importancia Industrial

Colorantes nitrados y nitrosados

Son nitro o nitroso derivados del benceno y naftaleno con algún grupo fenólico o amino. El más antiguo de estos colorantes es el “amarillo de alfa naftol S.”

Se usa especialmente como colorante de los productos que se emplean para l alimentación. Actualmente los nitrocolorantes más importantes son las nitrofenilaminas, que dan tonos amarillos, naranjas y castaños. Ejemplo de este grupo es el “pardo de amino naftol C.”

Algunas de estas nitrofenilaminas más simples se emplean como tinturas dispersas para acetato de celulosa y nylon.

Colorantes Azoicos

Esta clase constituye el grupo mayor de tinturas.

Estos colorantes se preparan copulando una amina aromática diazotada con un fenol o una amina aromática. El más sencillo de estos colorantes es el “amarillo de anilina”, que corresponde al “para-amino azo-benceno”.

C6H5 - N == N - C6H4NH2

Se usa para teñir lana y seda, su color es fugaz. Se emplea para preparar otros colorantes con dos grupos azo.

La Crisoidina: Pertenece al mismo grupo.

Se requiere para la preparación del prontosil (con un grupo SO2NH2), que es una sulfamina que se utiliza contra los estretococos.

El Pardo de Bismark: Se emplea para teñir el cuero.

Rojo de Metilo: ES un valioso indicador.

El Rojo Congo: Tiñe el algodón de color rojo, pero el color cambia a azul por la acción de los ácidos minerales. Se emplea por ello como indicador.

Colorantes de Difenil y del Trifenil Metano

Son tinturas básicas para lana, seda o algodón, mordentado con ácido tánico. Son colorantes muy estimados por su color brillante. Tienen el inconveniente de no ser resistentes a la luz o al lavado, excepto aplicados a fibras acrílicas. Ejemplo de ellos es el “verde malaquita”.

Las Fucsias o Rosalinas: Corresponde a las tinturas de color fucsia y rosa.

Violeta de Metilo: Se prepara oxidando la dimetil amilina con CuCl2. Es la tintura empleada en tintas púrpuras, lápices indelebles y cintas para máquinas de escribir.

Violeta Cristal: Es importante en la fabricación de la Violeta de Genciana, que se emplea como antiséptico. Se mezcla violeta cristal con violeta de metilo.

Ftaleínas: Aunque no se emplea como tintura, la fenoltaleína es el representante más importante de este grupo. Se usa como indicador de reacciones de ácido bases. Su importancia principal es como medicamento base de laxantes. Junto con lodo (tretaiodofenolfaleína), se emplea para el examen radiológico de la vesícula, acumula en la vesícula átomos de lodo pesado que son opacos a los rayos X.

Colorantes Indigoides

Indigos: Es el colorante vegetal cuy empelo es el más antiguo. Las vestiduras de las momias egipcias fueron teñidas con índigo. En muchas plantas se encuentra en forma de un glucósido, el indicán. La fórmula moléculas del índigo es C16H10N2O2. Es una sustancia insoluble en agua. Es de color azul oscuro con reflejos bronceados. Se aplica en la industria textil. Es resistente a la luz y al lavado y su bajo costo hace que sea e colorante azul más empleado.

La Púrpura de Tiro: Es una materia colorante natural, muy empleada por los antiguos. En Creta se cree que se empleaba ya en 1600 A.C. Se obtenía de unos moluscos de la familia murex. Para producir un gramo de púrpura se necesitaban 9.000 moluscos, aproximadamente.

Colorantes de Antraquinona

Pertenecen a las tinturas mordientes. El representante más conocido es l alizarina, tintura natural, ya conocida por los antiguos egipcios y persas. Existe en la raíz de la rubia. La alizarina es poligenética, produce diferentes colores, con diferentes mordientes. Con Mg da color violeta, con mordiente a base de calcio da color rojo púrpura, con mordiente de bario da color azul, con aluminio da color rosado rosado, con cromo da color castaño violeta y con hierro (ferroso), da color negro violeta. SE empleó para producir el color rojo turco en el algodón.

Colorantes Azufrados o Fosforados

Incluyen los colorantes preparados por calentamiento de materias orgánicas con Azufre y Sulfato de Sodio (tionación)

Los primeros colorantes azufrados eran amarillos y pardos y se producían calentando aserrín, estiércol y azufre. Más tarde se produjeron tinturas negras, azules, verdes, amarillas y naranjas. Se emplean estos colorantes solamente en tintura de algodón, ya que atacan a las proteínas y fibras de éster.

Colorantes en Alimentos:

¿Qué son los aditivos alimenticios?

Son sustancias químicas que se agregan en pequeña cantidad a los alimentos congelados y envasados para preservarlos, mejorar su consistencia, aspecto, sabor, olor.

Los aditivos naturales más usados son, según el caso: sal, especias, azúcar, saborizantes naturales como pulpa de frutas y vitaminas que se agrega para enriquecer los alimentos que las han perdido por efecto del calor.

La Industria Química proporciona una gama muy amplia de aditivos sintéticos a las industrias alimentarias, entre ellos mencionamos:

Agentes Preservantes: de efecto germicida y antimoho, ejemplos: benzoatos usados en las conservas, sorbato de potasio usado en cecinas, quesos, vinos, bebidas, y propionatos utilizados en la industria del pan.

Agentes Antioxidantes: que evitan enranciamiento y pardeamiento de alimentos; citaremos como ejemplo a los eritorbatos que se usan en la industria cecinera, frutas congelables y pescado congelado, otro es el B.H.T. (butilhidroxitolueno), que inhibe especialmente la oxidación de mantequilla, margarina, aceites vegetales y sopas deshidratadas.

Agentes Saborizantes: ejemplo, acetato de amilo o esencia de plátano

Agentes Emulsionantes: que impiden que las mayonesas y cremas envasadas se corten; ejemplo de emulsionador: la lecitina.

Agentes Edulcorantes: por ejemplo la sacarina. Los ciclamatos fueron usados durante mucho tiempo para endulzar bebidas, postres, helados sintéticos; sin embargo, en la actualidad, han sido prohibidos porque se les atribuye efectos cancenígeros.

Agentes que mejoran textura de alimentos: tenemos el caso de polifosfatos que se añaden a las aves congeladas y ciertos tipos de jamón, para que estas carnes se mantengan tiernas y jugosas; otro es la polidextrosa que da más consistencia a mermeladas y productos dietéticos.

Colorantes en los Alimentos

Los colorantes son sustancias de origen natural o artificial que se usan para aumentar el color de los alimentos, ya sea por que el alimento a perdido color en su tratamiento industrial o bien para hacerlo más agradable a la vista y más apetecible al consumidor.

Aquellas sustancias que se añaden o devuelven color a un alimento, e incluyen componentes naturales de sustancias alimenticias y otras fuentes naturales, que son naturalmente consumidas como alimentos por si mismos y no son habitualmente utilizados como ingredientes característicos en alimentación.

Los colorantes se dividen en dos grandes grupos: colorantes naturales y colorantes artificiales. Todos ellos llevan un numero que los identifica en el caso de Europa este numero va precedido de una E. Ejemplo: E-120.

Las fórmulas químicas de los colorantes alimentarios suelen ser muy diferentes y es difícil encontrar una clasificación adecuada, aunque se pueden distinguir a que grupos pertenecen según su estructura química: azoicos, xanténicos, quinoleínicos, trifenil metánicos (colorantes de trifenil metano), indigoides (colorantes índigos), ftalocianínicos (fetaleinas), etc.

Los colorantes de síntesis deben reunir una serie de características, para asegurar su buen uso.

Los requisitos exigidos para los colorantes de síntesis son:

1.- Ser inocuo.

2.- Constituir una especie química definida y pura.

3.- Tener gran poder tintorial, con objeto de utilizar la mínima cantidad posible y ser fácilmente incorporables al producto.

4.- Ser lo mas estable posible a la luz y al calor.

5.- Poseer compatibilidad con los productos que deben teñir.

6.- No poseer olor ni sabor desagradables.

7.- Ser indiferente PH, agentes oxidantes y reductores.

8.- Ser lo más económico posible.

Algunos colorantes azoicos con trazas de metales en el producto o en el envase, alterando el color. Otros se degradan cuando son expuestos a ciertos azúcares, aldehidos, peróxidos y ácidos. Generalmente, la luz es la principal causa de degradación de los colorantes (las lacas son mas estables frente a este agente).

También hay que resaltar el hecho de que no todos los colorantes son estables a todos los valores de PH. Algunos fenómenos están relacionados con este agente, como puede ser la vida media, los cambios de solubilidad y la perdida del poder tintorial del colorante.

Algunos Colorantes Naturales son:

Curcumima E-100

Se aplica en helados, salsas, sopas, confitería, postres, platos precocinados, quesos, bebidas, condimentos, etc.

Su presentación es en líquidos hidrosolubles, líquidos liposolubles y polvos hidrosolubles.

Tiene buena estabilidad a los ácidos, poca a la luz y media al calor. La coloración que se obtiene es amarilla y amarilla-anaranjada.

Riboflavina E-101a

Se aplica en helados, confitería, bebidas, yogur, etc.

Su presentación es en líquidos hidrosolubles y polvos hidrosolubles.

Tiene buena estabilidad al calor y media a la luz y a los ácidos. La coloración que se obtiene es amarilla.

Clorofila E-141

Se aplica en helados, confitería, bebidas, condimentos, vinagretas, etc.

Su presentación es en líquidos hidrosolubles, líquidos liposolubles y polvos hidrosolubles.

Tiene estabilidad de media a buena a los ácidos y media a la luz y al calor. La coloración que se obtiene es verde.

Carmín Cochinilla E-120

La palabra carmín designa a la vez a un matiz de color y un producto colorante. Se llama en efecto comúnmente carmín a un colorante rojo natural que se extrae de la hembra de la cochinilla Coccus Cacti, insecto que vive en las ramas de los cactus, particularmente en el Opuntio Coccinilifera principalmente en Perú y también en las Islas Canarias (España).

Este colorante se usa desde la antigüedad en tejidos, vinagres, alcoholes, productos cárnicos y más recientemente se usa en los productos cosméticos.

Con el carmín se obtiene un color rojo vivo en medio ácido y un color violáceo en medio básico debido a que el carmín es un indicador de PH y su color varía dependiendo del medio en el que se encuentre.

¿Qué tecnologías existen para preservar los alimentos por más tiempo?

Las técnicas de salado, desecado y ahumado continúan usándose en nuestros días; científicamente se basan en la deshidratación que sufren los alimentos por acción de la sal o por el calor tanto del sol como del humo, producido en la combustión de leña (carnes ahumadas). Al sufrir la deshidratación, el alimento pierde agua y en ese ambiente seco no pueden actuar ni los microorganismos ni las enzimas.

En la actualidad se dispone de avanzadas tecnologías para lograr la deshidratación de de alimentos, existiendo en primer lugar; profesionales especializadas en la industria alimentaria, máquinas, tipos de envase y sustancias químicas que preservan los alimentos en polvo, como es el caso de la leche, sopas deshidratadas, puré de papas, café y té en polvo, frutas secas, charqui de vacuno, pescados secos, por ejemplo, el bacalao; a estos alimentos basta agregarles agua para reconstituirlos.

Irradiación de Alimentos

Esta es otra de las técnicas para preservar los alimentos. Se usó, por primera vez, en 1921 para matar un parásito de la carne de cerdo, que provoca la triquina; en 1930, fue patentado por los franceses, pero, sólo en 1945, se hizo más frecuente por la existencia de radioisótopos más baratos.

El proceso consiste en someter los alimentos a una fuerte irradiación que logra destruir tanto a los microorganismos como a las enzimas que provocan deterioro de alimentos.

La irradiación de alimentos es una tecnología que puede, bajo ciertas cincunstancias, utilizarse sin riesgos para controlar dos de los más serios problemas del abastecimiento de alimentos, cuales son la pérdida de alimento por deterioro de ellos y las enfermedades y muerte que ocurren por consumir alimentos contaminados.

El problema más serio que enfrenta el consumo de alimentos irradiados es la actitud del público, que se resiste a aceptarlos porque temen que contenga radiactividad, o que podrían tener efecto cancerígeno; por lo tanto, es preciso una educación a los consumidores respecto a lo inocuo del proceso, siempre que éste sea estrictamente controlado por autoridades sanitarias.

Industria Conservera

Su técnica es bastante antigua: consiste en someter los alimentos a altas temperaturas para destruir microorganismos y envasarlos herméticamente en latas, frascos o envases de aluminio. Las industrias conserveras actuales utilizan altas tecnologías que permiten envasar productos de calidad en optimas condiciones de conservación, garantizando una duración por algunos años, lo que representa una ventaja sobre el congelado de alimentos, sin embargo, por el calentamiento que sufre el producto alimenticio, se provoca en él, la pérdida de algunos nutrientes como las vitaminas.

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