COLORANTES ARTIFICIALESSon los ms importantes en la tintura
textil. Muchos de ellos proceden de aislar en laboratorio las
sustancias correspondientes a los mismos colorantes en estado
natural, parte de los cuales hemos visto, y proceder posteriormente
a sintetizar qumicamente colorantes idnticos a sus correspondientes
naturales. El hecho de proceder mediante qumica a la obtencin de
colorantes da ocasin a que en tales procedimientos se busquen y
consigan productos colorantes con cualidades apropiadas a los fines
textiles que se les va a dar. Los colorantes artificiales pueden
utilizarse en forma soluble, como sales de sodio y potasio, y a
veces amonio, en forma insoluble como sales de calcio o aluminio, o
bien absorbidos sobre hidrxido de aluminio formando lo que se
conoce como una laca. La utilizacin de un colorante soluble o
insoluble depende de la forma en que se va a llevar a cabo la
dispersin en el alimento.GENERALIDADESCaractersticas que definen y
clasifican a la mayora de los colorantes artificiales.Colorantes
cidosEmpleados para tintura de lanas, seda, poliamidas. Tienen
diferentes grados de solideces.Son los utilizados para tintar la
lana y fibras proteicas en medio cido. Su grupo cromforo es
aninico. De ellos, los azoicos son los tintes amarillos,
anaranjados, rojos, escarlatas, marinos slidos, algunos verde
oscuros, y marrones (mezclas de varios azicos).
Colorantes bsicosEmpleados para tintura directa de lana, seda y,
sobre todo, las acrlicas, en las que se obtienen colores vivos y
brillantes y con muy buenas solideces.El uso ms comn de los
colorantes bsicos se da en la tintura de las fibras acrlicas y de
algunos polisteres (los modificados).
Colorantes directos (sustantivos)Empleados para la tintura de
celulsicas, con muy buenas solideces.
Caractersticas de los colorantes artificiales directos
Generalmente son solubles en agua, aunque algunos precisan para
ello la presencia de carbonato sdico. Su solubilidad aumenta con el
nmero de grupos sulfnicos y disminuye al aumentar su peso
molecular. En fro forman soluciones coloidales. Los colorantes
directos resisten bien a los cidos, aunque tienden a enrojecer. En
presencia de agentes reductores rompen su molcula hacia derivados
aminados. Colorantes a la tinaNecesitan del oxgeno ambiental para
ser efectivos. Su constitucin qumica es anloga a la del ndigo.
Colorantes pigmentacin Necesitan de aglutinantes para su
fijacin.
Son colorantes que tienen entre s diferente constitucin qumica
pero todos son insolubles en agua. Por su reduccin en un medio
alcalino se transforman en leuco derivados hidrosolubles. El
proceso de reduccin se fundamenta en la accin reductora del
hidrgeno sobre el grupo carbonilo, transfirindolo al grupo
alcohlico.
Colorantes dispersosFino grado de dispersin. Empleados para la
tintura de rayn, acetatos y polisteres. Se usan con auxiliares
"carriers".Estos colorantes son compuestos orgnicos no inicos.
Colorantes sulfurososEmpleados para fibras celulsicas. Muy
econmicos pero de resultados pobres de matices.Se llaman sulfurosos
porque en su molcula est presente el azufre.
Colorantes de complejo metlicoSe emplean en la lana. De buena
solidez.
Colorantes sobre mordientePoco empleados.
Colorantes reactivosEmpleados en la tintura de fibras
celulsicas, mediante reaccin qumica; producen matices de coloreado
muy vivos y brillantes.
Ejemplos de colorantes reactivos
Grupo reactivoAo aparicinNombre comercial
Diclorotriazinicos1956Procin M (I.C.I.)
Monoclorotriazinicos1957Cibacron ( CIBA ) Procin H (I.C.I.)
COLORANTES AZOICOS
Estos colorantes forman parte de una familia de substancias
orgnicas caracterizadas por la presencia de un grupo peculiar que
contiene nitrgeno unido a anillos aromticos. Todos se obtienen por
sntesis qumica, no existiendo ninguno de ellos en la
naturaleza.
Este colorante se absorbe en una gran proporcin y se metaboliza
en el hgado. Los colorantes azicos son derivados de las aminas del
difenilo.
E-102 TARTRACINA
Es un colorante amplsimamente utilizado, por ejemplo, en
productos de repostera, fabricacin de galletas, de derivados
crnicos, sopas preparadas, conservas vegetales, helados y
caramelos. Para bebidas refrescantes, a las que confiere color de
"limn". A nivel anecdtico, la tartracina es el colorante del
condimento para paellas utilizado en sustitucin del azafrn. La
tartracina es capaz de producir reacciones adversas en un pequeo
porcentaje (alrededor del 10%) de entre las personas alrgicas a la
aspirina. E-110 AMARILLO ANARANJADOSSe utiliza para colorear
refrescos de naranja, helados, caramelos, productos para aperitivo,
postres, etc. Sus lmites legales de utilizacin en Espaa son en
general iguales o menores a los del E-102, con excepciones como las
conservas vegetales, en las que no est autorizado.
E-122 AZORRUBINA O CARMOISINAEste colorante se utiliza para
conseguir el color a frambuesa en caramelos, helados, postres, etc.
Su uso no est autorizado en los Pases Nrdicos, Estados Unidos y
Japn. Prcticamente no se absorbe en el intestino.E-123 AMARANTOEste
colorante rojo se ha utilizado como aditivo alimentario desde
principios de siglo.No se puede utilizarse en conservas vegetales,
mermeladas o conservas de pescado. E-151 NEGRO BRILLANTE BNAunque
est autorizado tambin para otras aplicaciones, se utiliza casi
exclusivamente para colorear sucedneos del caviar. No se permite su
uso en los Pases Nrdicos, Estados Unidos, Canad y JapnE-104
AMARILLO DE QUINOLENAEste colorante es una mezcla de varias
sustancias qumicas muy semejantes entre s. Se utiliza en bebidas
refrescantes con color de "naranja", en bebidas alcohlicas, y en la
elaboracin de productos de repostera, conservas vegetales,
derivados crnicos, helados, etc.E-127 ERITROSINAEs el colorante ms
popular en los postres lcteos con aroma de fresa. en espaa se
utiliza en yogures aromatizados, en mermeladas, especialmente en la
de fresa, en caramelos, derivados crnicos, pats de atn o de salmn,
y en algunas otras aplicaciones.E-131 AZUL PATENTADO VEs un
colorante utilizado para conseguir tonos verdes en los alimentos al
combinarlo con colorantes amarillos como el E-102 y el E-104. Se
utiliza en conservas vegetales y mermeladas (guindas verdes y
mermelada de ciruela, por ejemplo), en pastelera, caramelos y
bebidas. E-132 INDIGOTINA, NDIGO CARMNEst autorizado en bebidas,
caramelos, confitera y helados, con los lmites generales para los
colorantes artificiales.E-142 VERDE CIDO BRILLANTE BS, VERDE
LISAMINASlo se autoriza en bebidas refrescantes, productos de
confitera y chicles y caramelos. Desde el punto de vista
tecnolgico, este colorante sera til para colorear guisantes y otras
verduras que ven alterado su color por la destruccin de la
clorofila en el escaldado previo a la congelacin o durante el
enlatado.COLORANTES INDIGOIDESndigos: Es el colorante vegetal cuyo
empleo es el ms antiguo. Las vestiduras de las momias egipcias
fueron teidas con ndigo. En muchas plantas se encuentra en forma de
un glucsido, el indicn. La frmula molculas del ndigo 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 ms empleado.La Prpura 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 obtena de unos moluscos de la
familia murex. Para producir un gramo de prpura se necesitaban
9.000 moluscos, aproximadamente.COLORANTES DE
ANTRAQUINONAPertenecen a las tinturas mordientes. El representante
ms conocido es l alizarina, tintura natural, ya conocida por los
antiguos egipcios y persas. Existe en la raz de la rubia. La
alizarina es poli gentica, produce diferentes colores, con
diferentes mordientes. Con Mg da color violeta, con mordiente a
base de calcio da color rojo prpura, con mordiente de bario da
color azul, con aluminio da color rosado, con cromo da color castao
violeta y con hierro (ferroso), da color negro violeta. SE emple
para producir el color rojo turco
Colorantes naturales
Los colorantes naturales se clasifican segn su procedencia en:
vegetales, animales y minerales.
Colorantes vegetales
Los colorantes vegetales se dividen en 6 grupos:
a) Carotenoides: La estructura qumica bsica de la mayora de
estos compuestos es polinica, de 40 tomos de carbono y se dividen
en dos grandes grupos: carotenos y xantofilas.b) Clorofila: Este
es, tal vez, el pigmento ms abundante en la naturaleza y se
encuentra en los cloroplastos. Es soluble en no polares. Los tipos
de clorofila ms importantes son la a y b, teniendo una proporcin de
3:1.
c) Antocianinas: Son pigmentos hidrosolubles con caractersticas
de glucsidos, responsables de los colores rojo, anaranjado, azul y
prpura de las uvas, manzanas y fresas.
d) Flavonoides: Son glucsidos formados por una aglicona que en
muchos casos deriva del 2-fenilbenzopirona. Estos pigmentos son
amarillos pero, a pesar de que existe un gran nmero de ellos, no
contribuyen de manera importante en el color de los alimentos.
e) Betalainas: Este trmino se refiere a un grupo de
aproximadamente 70 pigmentos hidrosolubles con estructura de
glucsidos y que se han dividido en dos grandes clases: betacianinas
(rojo) y betaxantinas (amarillo).
f) Taninos: Son una clase de compuestos fenlicos incoloros
amarillo-caf que se han dividido en dos grupos: los hidrolizables y
los no hidrolizables (Badui 1993; Fenema 1993).
Colorantes animales
Los colorantes animales se dividen en:
a) Mioglobina y hemoglobina: Tanto la mioglobina como la
hemoglobina son protenas conjugadas o hemoprotenas responsables del
color rojo del msculo y de la sangre, respectivamente.
b) Cochinilla: Se obtiene a partir del insecto Datylopius coccus
que se desarrolla en el nopal. El principio colorante es el cido
carmnico, es una antraquinona de color prpura.
Colorantes minerales
Los colorantes de origen mineral se dividen en:
a) Oxido de fierro: Los xidos de fierro se encuentran
naturalmente, pero suelen elaborarse por medio de un tratamiento
con sulfato ferroso o cloruro ferroso con un lcali, seguido de
oxidacin del hidrxido.
b) Dixido de titanio: El dixido de titanio es un pigmento
colorante inorgnico (TiO2) el cual es un polvo denso blanco,
insaboro e inodoro.
c) Azul ultramarino: El ultramarino se produce por la
pulverizacin del mineral lpiz lazuli, pero ahora se produce
fundiendo juntos caoln carbonato o sulfato de sodio azufre y carbn,
por cerca de 10 h en ausencia de aire.
Los ms aceptados
Los colorantes permitidos, segn la norma oficial mexicana
NOM-119-SSA1-1994 para uso alimentario, son los siguientes: aceite
de zanahoria, achiote (extracto de semillas), b-apocarotenal,
betabel (remolacha) deshidratado, b-caroteno, cantaxantina, color
caramelo, clorofila, cochinilla, crcuma (polvo y oleoresina),
extracto de color de uva, extracto de cscara de uva, harina de
semilla de algodn, jugo de frutas, chile en polvo, oleoresina de
chile, riboflavina, riboflavina 5 fosfato, ster apocarotenoico y
xantofilas.
Certificacin internacional
El uso de colorantes alimentarios en la Comunidad Europea (EC)
es controlado por la directiva EC 2645/62 y en los Estados Unidos
por la enmienda de aditivos y colorantes de 1960 (ley 86-618),
publicada por la Food Drug Administration (FDA).
La FDA creo tres categoras para clasificar a los colorantes:
- Colorantes FD&C: certificados para uso en alimentos,
drogas y cosmticos.- Colorantes D&C: Utilizados en drogas y
cosmticos o usados en contacto directo con las mucosas.- Colorantes
Ext. D&C: Colorantes que por su toxicidad oral no son
certificados para uso en productos planeados para ingestin, pero
que son considerados seguros para su uso en productos aplicados
externamente.
No obstante las nuevas fuentes potenciales de colorantes, el
desarrollo que ha ocurrido en la tecnologa de produccin y la
demanda del consumidor, es improbable que se presente un mayor
incremento en el rango de colorantes naturales usados en alimentos.
Las condicionantes para estos son los costos, seguridad toxicolgica
y la regulacin. La regulacin de aditivos esta basada principalmente
en dos cuestiones predominantes: Es seguro? Es necesario? La
responsabilidad est, por tanto, en los productores de colorantes, a
fin de que produzcan un colorante que sea seguro, econmico y
estable en un extenso rango de alimentos, los cuales puedan estar
sujetos a procesamientos severos; en resumen, el colorante natural
ideal.
Redescubriendo fuentes de color
Adems de los colorantes naturales que estn registrados y
permitidos por la FDA, varios grupos se encuentran en la bsqueda de
nuevos colorantes de origen natural. Algunos de ellos han sido
realmente redescubiertos, ya que tradicionalmente los utilizaban
diferentes grupos o poblaciones; como ser el azafrn de bolita,
planta que crece en las regiones semiridas de Mxico, que
proporciona un color amarillo y es utilizado para colorear
alimentos de las zonas donde crece.
Otras fuentes que se han estudiado son extractos de frutos de
cactceas, de frutos de Opuntias y de Stenocereus, como fuente de
colorantes rojos. En Sudamrica una fuente de colorantes rojos es
Aristotelia chilensis o maqui, que crece en Chile y Argentina, y
que produce un fruto que actualmente se encuentra en estudio como
fuente de colorantes en la Universidad Vicente Prez Rosales de
Chile.
PIGMENTOS MINERALES
Son polvos finos (entre 0,01 a 1,0 ) que reflejan la luz para
producir un efecto blanco o bien absorben ciertas longitudes de
onda para producir un efecto coloreado. Se utilizan en pinturas,
plsticos, caucho, textiles, tintas y otros materiales a las que
imparten color, opacidad y otras propiedades atractivas.En las
pinturas, los pigmentos sirven para dar brillo; impartir
propiedades anticorrosivas y reforzar la pelcula. Los pigmentos de
carga, no producen color, pero introducen otras propiedades
convenientes.El poder cubriente, es decir la capacidad de colorear
el sustrato, vara segn el tipo de pigmento; los oscuros y opacos
son ms efectivos, la diferencia de ndices de refraccin entre el
vehculo y el pigmento determina el poder cubriente de una pintura;
mientras mayor sea la diferencia, mas alto ser el poder cubriente.
Ejm.
PIGMENTONDICE DE REFRACCIONPODER TINCTORIALPODER CUBRIENTE
(m2/Kg)
Slice Arcilla Plomo blancoCarbonato de plomoOxido de ZincSulfuro
de zincOxido de titanio anastasicoOxido de titanio
rutilicoVEHCULOAceite de linazaAceite de soyaAceite de maderaResina
urea formaldehidoResina fenlica
1,551,561,592,002,022,372,552,76
1,481,481,52
1,55 1,601,55 1,68
---16021064012501850
-----
---2,84,111,823,532,0
-----
El poder cubriente, adems reduce al mnimo los efectos
deteriorantes de la luz solar sobre el recubrimiento y el sustrato.
El factor que afecta el poder cubriente es el tamao de las
partculas del pigmento; a menor dimetro, mayor poder cubriente; el
ptimo para producir mxima dispersin de la luz y de opacidad, es
aproximadamente la mitad de la longitud de onda de la luz en el
aire (0,2 a 0,4 ); por debajo de este lmite, la partcula pierde
capacidad de dispersin y por encima, se reduce mucho el nmero de
interfaces en un cierto peso de pigmento.
Un pigmento ideal debe ser qumicamente inerte, libre de sales
solubles y no ser afectado por la temperatura normal; debe
dispersarse con facilidad, no ser toxico y tener caractersticas de
baja absorcin de aceite. Algunos como los pigmentos de plomo se
oscurecen por los vapores de sulfuro.
Se clasifican segn su color en blancos, de carga, coloreado,
negro y metlico. Tambin existen pigmentos obtenidos de sustancias
orgnicas, las cuales se insolubilizan en su forma pura, mientras
que otros requieren de un metal o una base inorgnica para formar un
precipitado. Al primero se le denomina pigmentos entonadores y a
los segundos lacas. Este tipo de pigmentos tienen poder cubriente
inferior a los inorgnicos, pero mejor poder tinctorial (Azo
insoluble como toluidina, nitro anilina, bencinidina) y (Azo cidos
como el litol, laca C, tartracina), (Antraquinonas como alizarina,
laca de rubia, indantreno), (Indigoides como los azules y guindas
de ndigo) y (Talocianinas verde y azul).
Pigmentos coloreados: Inorgnicos
Blancos:
De tipo reactivo:
-Carbonato de plomo (blanco de plomo, perla de krerms, perla de
plata)-Carbonato de plomo con sulfato de bario (blanco de Hamburgo,
de Venecia, Tirol, Holanda)-Sulfato de bario (blanco fijo, mineral,
nuevo, permanente)-Cal xido de zinc (blanco de satn)-Oxicloruro de
bismuto (blanco de bismuto)-Carbonato de calcio Creta levigada
(blanco de Espaa, de Viena, mendon, de panes) -xido de zinc (blanco
de zinc, de nieve)-Sulfato de bario ms xido de zinc (blanco
litofan)-Oxido de antimonio (blanco de antimonio)-Sulfato de zinc
ms sulfato de bario (zincolita)
No Reactivos:
Oxido de titanioSulfuro de zinc
Pigmentos de carga blancos o ampliadores:
Tienen la funcin de control de brillo, dar textura, aumentar la
suspensin y viscosidad; tienen IR bajos (1,40 a 1,65), los ms
comunes son Carbonato de calcio, Silicato de magnesio, Silicato de
aluminio, Sulfato de calcio, Sulfato de bario, Slice,
Mica.Azules:
-Carbonato bsico de cobre Hidratado (azurita, azul de montaa,
azul de cobre)-Hidrato de cobre (azul de brema)-Ferrocianuro frrico
(de Prusia, de Berln, de Hamburgo, Pars, milori)-Ferrocianuro
ferroso (azul de turnbull)-Aluminato de perxido de cobalto (azul de
cobalto)-Sulfato de cobre (azul al aceite, azul del rey)
Amarillo Rojo:
Oxido de hierro + 3 (xido frrico)
Amarillo Naranja:
Dicromato de zincDicromato de plomoDicromato de estroncio
Negro:
OllnCarbn mineral
