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PIGMENTOS NATURALES Ing. Narcizo Torres Polo

Los pigmentos naturales, son compuestos orgánicos, los cuales se encuentran distribuidos en los vegetales y algunos de interés comercial en animales, debido a su origen natural, en la actualidad existe la tendencia de utilizarlas preferentemente en la coloración de los alimentos y en otros derivados agroindustriales.

Naturaleza de los pigmentos Los pigmentantes se pueden clasificar en: Animales Naturales

Vegetales

Minerales

Solubles Sintéticos Insolubles

Cochinilla, camarón, langosta, erizo Alfalfa, naranja, tomate, chile, etc.

TIPOS DE PIGMENTOS 1.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, Xantofilas y ácidos carotenoides.

Carotenos

Hidrocarbonos (color anaranjado-rojo)

Familia Carotenoides

Oxicarotenoides; derivados de carotenoides, Xantofilas adición de iones de oxígeno (color amarillo -naranja)

Pigmentos Absorbibles, no metabolizables a vitamina A, rápido depósito en tejido graso, estables

Carotenos • Están constituidos por alfa, beta y gama caroteno, siendo la forma alfa y beta provitamina A. • Estos pigmentos dan una coloración rojo-anaranjado, son solubles en éter de petróleo, insolubles en agua y poco solubles en alcohol, se encuentran en la zanahoria, tomate, pera, pimienta rojo, etc. y se utilizan principalmente para colorear la mantequilla, margarina, quesos, helados, galletas, etc.

Carotenos • Se obtiene actualmente por sínstesis química, o bien por cultivo de Dunaliella salina, un alga microscópica que prolifera en aguas con concentraciones muy elevadas de sal

Xantofilas Son los derivados oxigenados de los carotenos (oxi e hidroxiderivados), tienen idéntica estructura que el caroteno pero adicionalmente poseen radicales oxigenados (alcoholes, aldehídos y ácidos) y dan coloraciones que van, del amarillo al naranja, son solubles en etanol, metanol y éter de petróleo.

Xantofilas • Se encuentren en la fase grasa de los vegetales, por ejemplo se encuentran en forma de criptoxantina en el maíz amarillo, papaya y mandarina, en forma de luteína en el marigol, en la yema del huevo, también encontramos Xantófilas en las especias páprika, en el pimentón, etc.

Fuentes de Xantofilas Harina de alfalfa deshidratada Maíz amarillo

Harina de gluten de maíz amarillo Ejemplo: Pigmentación amarillo-naranja intenso en pollos de carne: ración de 60% de maíz amarillo, 7.5% de harina de gluten de maíz amarillo, 5% de harina de alfalfa, en el período de acabado.

Nuevas fuentes de xantofilas Harina de algas, harina de pétalos de Marigold, polen amarillo y naranja.

Acidos Carotenoides  los cuales son derivados de los caratenoides, siendo el más importante el ubicado en el achote (bixina) la cual nos da una coloración pardo-rojiza, 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.

CLOROFILA • 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 presencía de soluciones ácidas débiles puede convertirse en porfirinas de color pardo verdoso, además son inestables a la luz solar

Clorofila

Mg++

clorofilasas

(verde)

Fitol

H+ Feofitina

H+

(verde olivo)

H+ Feofórbido Fitol (café)

Clorofilida

Mg++ (verde brillante)

- En el p. eb. -La espinaca pierde su color verde. Clorof.

feofitina

H+/O2

O2 Clorinas y purpurinas (productos incoloros)

Proceso Thomas. Transportador H2O, 80 ºC

Retiene su color verde en forma notable, aún cuando se caliente a 121 ºC posteriormente

Alteraciones de la clorofila • La feofitina es capaz de unir eficientemente iones de Zn o de Cu en el lugar que ocupaba el magnesio, formando pigmentos estables y de color verde atractivo. La toxicidad del cobre limita su uso, pero los complejos cúpricos de clorofilas o clorofilidas están autorizados en la Unión Europea como colorantes alimentarios en algunos productos.

3. Flavonoides Son compuestos fenólicos o polifenólicos de gran difusión en la naturaleza, tienen una diversidad de colores siendo las antocíaninas uno de los principales componentes de este grupo, además tenemos a las antoxantinas, y taninos.

Antocianinas • Son pigmentos polifenólicos de color rojizo a azulado (dependiendo del pH) • soluble en agua • Esta compuesto por un aglicon (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,

Antocianinas • Este pigmento se encuentra en el maíz morado, uvas, cerezas, fresas, ciruelas, arandano, etc. • Se usan para colorear refrescos , postres, embutidos , yogurt, gelatinas y néctares.

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.

TANINOS • Los taninos son polímeros fenólicos ampliamente distribuidos en los vegetales, caracterizados por su astringencia (capacidad para combinar y precipitar las proteínas) y por transformar la piel de los animales en cuero

4. BETALAINAS • Son de aspecto perecido a las antocianinas y flavonoides conociéndose dentro de ellos a las betacianinas de color rojo a las a las betaxantinas de color amarillo, • Se encuentran en la raíz de la beterraga, en el amaranto, etc. • Son solubles en agua, se degradan en el calor durante el tratamiento térmico y son más estables en pH de 4 a 6.

5.Acido carminico • Es de color rojo se encuentra en la cochinilla en las partes grasas y en la yema de los huevos de las hembras de la cochinilla, las cuales crecen en los cactus o nopal.

Cochinilla.- Es un insecto proveniente de la familia Dectyloidae, genero Dactilopius, vive en una especie de cactus, el Nopalea Coccinellifera de climas templados y cálidos, de las hembras secas se puede obtener ácido carmínico, colorante de gran uso en la Agroindustria. Como materia prima, la cochinilla está constituida por el cuerpo desecado del insecto, que se presenta como un grano pardo-oscuro cubierta o no por un polvo blanquesino.

Otros pigmentos • Curcumina, proveniente de la curcuma o palillo, se usa como condimento, es de color amarillo pero a pH mayor de 8 es rojiza.

CURCUMINA • La Curcumina (E-100) es el principal colorante presente en el rizoma de la planta Curcuma longa, planta que se cultiva en países tropicales, principalmente India, China, Pakistán, Haití y Perú. Generalmente se comercializa como el rizoma, desecado y triturado hasta un polvo fino el cual comunica al alimento aroma y color.

CURCUMINA

CURCUMINA COMPONENTES QUIMICOS AISLADOS • Contiene curcumina (ácido turmérico), una materia colorante amarilla, insoluble en agua, soluble en alcohol y éter; aceite esencial, almidón (entre un 30 y 40%), resina, goma, aceite graso, oxalato de calcio, etc. • El aceite esencial es de color amarillo-anaranjado, se halla en el parénquima cortical y entre sus componentes figuran: felandreno, sabineno, cineo, turmerol

AZAFRAN • El azafran o safron es el nombre común para la especie Crocus sativa L. • El estigma seco del azafran se usa como colorante y como saborizante, • Se requiere de 100000 a 140000 flores para obtener 1 kg de azafran • La materia colorante es la Crocina (ester de la crocetina con 2 moleculas de gentiobiosa.

AZAFRAN-

REQUISITOS PARA ALIMENTOS 1.- Ser inocuo. 2.- Tener gran poder tintorial, con objeto de utilizar la mínima cantidad posible y ser fácilmente incorporables al producto. 3.- Ser lo mas estable posible a la luz y al calor. 4.- Poseer compatibilidad con los productos que deben teñir.

5.- No poseer olor ni sabor desagradables. 6.- Ser indiferente a agentes oxidantes y reductores. 7.- Ser lo más económico posible.