XXIV JORNADA DE INVESTIGACIÓN E INNOVACIÓN EN BIOCOMERCIO
OH
COLORANTES NATURALES EN LA INDUSTRIA
O
Glucosa
CH3
COOH
HO
OH OH
O
CH3
OH
CH3
RO
O O
CH3
CH3
Olga R. Lock Sing
[email protected]
Colorantes Naturales en la Industria Industria Alimentaria Industria Cosmética Industria Farmacéutica Industria Textil
¿ Por qué usar colorantes en los alimentos? para asegurar la uniformidad del color en los alimentos, de lote a lote de producción, para reforzar un color existente en el alimento, que el consumidor esperaría que sea más intenso, para restaurar la apariencia original de un alimento, que ha perdido su color durante el procesamiento, para dar color a ciertos alimentos que de otro modo serían incoloros.
¿ Y por qué en los cosméticos y medicinas? por que es necesario darles color a los labiales, sombras de ojos, rubor, esmalte para uñas, cremas, entre otros. igualmente en jarabes, grageas, comprimidos, etc.
¿Por qué algunas plantas tienen ese poder de tinción? Porque ellas contienen compuestos químicos, los que según su naturaleza son clasificados en diversos grupos, entre ellos, los(as): flavonoides OH O
HO
OH
OH
HO
O
HO
OH
HO
O C H
OH OH
xantonas
O OH
O
O
OH
O
O
O
carotenoides
OH
HO
quinonas
OH
OH O
O
O
O
OMe
antocianinas (flavonoides)
OH + O
HO
OMe OH OH
HO H
betalaínas (betaxantinas y betacianinas)
+ N
COOH
H
HO
+ N
COOH
HOOC
ficobilinas
H
N H
HOOC
COOH
N H
H
CH3 CH H3C
H3C
COOH
COOH
CH2
CH2
CH2
CH2
CH3 CH3
H2C
H C
CH3 CH2 Me
O
N H
N H
CH3 CH H3C
H3C
N H
N
COOH
COOH
CH2
CH2
CH2
CH2
clorofilas CH3
CH3
CH3 CH2
N H
N H
N
N H
O
Et
N Mg
N
Me
N Me
H
H
H2C CH2
O
Me
N
O
COOH
FitilOOC
O MeO2C
¿cuáles son las características de estos compuestos? flavonoides
chalconas carotenoides antocianinas betalaínas ficobilinas
clorofilas
250
¿ Quienes regulan el uso de estos colorantes? FDA, Food and Drug Administration, el que ha establecido tres categorías para el uso de colorantes: FD&C para el uso en alimentos, drogas y cosméticos (dos categorías: certificables y exentos de certificación), D&C para el uso en drogas y cosméticos, o usados en contacto directo con las mucosas, Ext D&C para aquellos por su toxicidad no pueden ser ingeridos pero si aplicados externamente.
¿Qué colorantes naturales se utilizan? En Europa están permitidos los siguientes colorantes de fuentes naturales (Directiva EC 2645/62) curcumina (curcuminoides) luteína (xantofila) ß-caroteno (carotenoides) bixina/norbixina (carotenoides) capsantina/capsorrubina (carotenoides) betanina (betalaínas) ácido carmínico y carmín (antraquinonas) clorofila y complejos de cobre de clorofila/cloro (porfirinas) antocianina (flavonoides) azúcar caramelizada (melanoídinas)
¿Qué colorantes naturales para cosmética permite la FDA? COLORANTES EXENTOS DE CERTIFICACIÓN-FDA
ÁREA DE LOS OJOS
LÁPIZ LABIAL
USO EXTERNO
Annatto
si
si
si
Carmín
si
si
si
β-Caroteno
si
si
si
Guaiazuleno
no
no
si
Henna
no
no
Complejo clorofila-cobre
no
no
sujeto a limitaciones
FDA 21CFR Parte 73 Sub parte C-cosmética
LIMITACIÓN ESPECÍFICA
cabello dentífricos
Cochinilla Dactylopius coccus Costa
Aplicaciones: productos cárnicos, de panadería y lácteos; sopas instantáneas, bebidas, jugos de frutas, helados, yogurt, gelatinas, confites; productos farmacéuticos y cosméticos.
Estabilidad: pH 4-8, excelente a la luz y calor
Cochinilla lacas de carmín
ácido carmínico OH
O
Glucosa
CH3 COOH
HO
OH OH
O
Se comercializa como: carmín (25-52%, 50-60%, 60-70% de ácido carmínico) ácido carmínico (> 90%, FCC III)
carmín hidrosoluble carmín líquido
Achiote Bixa orellana “achiote”, “bijau”, annato”
bixina y norbixina CH3
CH3
H3C
O CH3
O
OH
OR
bixina norbixina
R=CH3 R=H
transbixina CH3
OH
CH3
RO
O O
CH3
CH3
Usada desde Antiguo, por los Indios para pintarse el cuerpo de color rojo (pintura de guerra), como colorante en la textileria y en la cerámica, y como repelente de insectos.
Achiote Aplicaciones: quesos procesados, margarinas, aceites, grasas, productos de panadería, sopas instantáneas, cereales, bebidas, helados
Estabilidad: pH 5-12, buena estabilidad a la luz y calor Se comercializa como: extracto de annato en polvo (bixina 20-28%; norbixina 10-20%, 30-40%) norbixina hidrosoluble (norbixina>40%) aceite (bixina 8-10%) bixina y norbixina
Paprika Capsicum annuum L. “pimentón”
Capsantina / capsorrubina O
Aplicaciones: en productos cárnicos, de panadería, gelatina y pudines, condimentos, bebidas.
OH
HO
O OH
HO
Se comercializa como: paprika en polvo oleorresina Origen americano
O
Palillo Curcuma longa L. “palillo”,”curcuma”, “chuncho guisador”
Curcumina O R1
R2
HO
OH
R1 OCH3 OCH3 H
Oriunda de Asia Subtropical
O
R2 OCH3 H H
compuesto cucumina demetoxicucumina bis-demetoxicurcumina
Palillo Aplicaciones: en productos lácteos, sopas y purés instantáneos, salsas y condimentos, helados y yogurt, productos de panadería. Estabilidad: pH 2-7, buena estabilidad al calor, y pobre a la luz Se comercializa como: palillo en polvo oleorresina (35-55% curcumina) aceite esencial (“flavour”, del palillo, no el color) curcumina (>95%)
Marigold Tagetes erecta L. “flor del muerto”, “clavel chino”
Luteína OH
HO
Aplicaciones: en la alimentación de los pollos, para que su piel y la yema de los huevos adquieran un color amarillo característico.
Originaria de los andes. Otros usos: antihelmíntico y emenagogo, para el tratamiento de la tos, resfrios y cólicos
Se comercializa como: harina de marigold oleorresina aceite volátil luteína
Maíz Morado Glucósido de cianidina, R=H Glucósido de peonidina, R=Me
Glucósido de pelargonidina
OR OH + O
HO
OH + O
HO OGl
OH
OGl OH
Aplicaciones: gelatinas, confites, bebidas alcohólicas y jugo de frutas.
Estabilidad: pH 3-4, buena estabilidad a la luz y calor.
Se comercializa como extracto: en polvo (color value 100-500) líquido (color value 30-100)
Uvas Aplicaciones: en bebidas alcohólicas y no alcohólicas, confites, helados, yogurt; productos farmacéuticos y cosméticos.
Estabilidad: pH 2-4, buena estabilidad a la luz y calor. Se comercializa como extracto: en polvo (~ 4% antocianina) líquido RO
OMe OH
O OMe OH OR'
malvidin 3-0-glucósido
Vitis spp.
Col Morada Brassica oleracea L. “red cabbage”
R2 O
OH
+
Cy 3-soforósido-5-glucósido acilados con malonoil, p-coumaroil, di-p-coumaroil, feruloil, diferuloil, sinapoil y disinapoil
RC1
O OH
HO O MeO
OH O HO HO
RC2
OR O
O
O OH
HO
HO HO
O MeO
OR O
O
HO HO
RC3
O
HO OMe
OMe
O OH OMe
RC4
H
Camote Morado Ipomoea batatas L.
cianidin 3-0-(6-0-transcafeoil-2-0-ßglucopiranosil-ß-glucopiranósido)-50-ß-glucósido peonidin 3-0-(6-0-transcafeoil-2-0ß-glucopiranosoil-ßglucopiranosido)-5-0-ßglucopiranosido + OR1
OH
O
HO
O
Glc C HO HO HO
O
O Glc A
O
“sweet potato”
1: R1 = H 2: R2 = CH3
O HO
O
OH
O
OH OH OH
OH OH
Glc B
HO
OH
Rabanitos Pg y Cy 3-soforósido-5glucósidos, acilados con pcoumaroil, feniloil y cafeoil ésteres
Raphanus sativas
Zanahoria Morada Daucus carota spp. Sativa
Derivados de cianidina: Cy 3-(26-xilosilgalactósido) ó 3-latirósido Cy 3-xilosilglucosilgalactósido monoferuloil y ser derivado triglicósidado
Betarraga Beta vulgaris, “remolacha”
Vulgaxantina I (R=NH2) Vulgaxantina II (R=OH) R O
COO NH
Glucosa
O COOH N
HO HOOC
N
COOH
Aplicaciones: betanina helados, yogurt, mezclas secas como sopas, gelatinas y Se comercializa: postres. deshidratada (beet powder) extracto en polvo (6-7% betacianina) extracto líquido (0,5% betacianina) H
HOOC
N H
COOH
Amaranthus caudatus “Kiwicha”
Opuntia soherensii “Airampo”
Los colorantes a tono con la salud Rojo del tomate ayuda a las arterias, venas, boca y órganos genitales Verde de la espinaca, acelga y lechuga actúa sobre el oído, piel, cerebro, sistema nervioso, riñones, entre otros Amarillo de las leguminosas, zapallos, plátanos y duraznos mejora el aparato digestivo, colon, duodeno, ovarios, útero y vejiga
El blanco de los cereales ayuda a los pulmones, bronquios, huesos, apéndice y sistemas linfático y nervioso. El azul de las frutas secas trabaja sobre los ligamentos, tendones, estómago y sistemas óptico y linfático. El naranja de la calabaza es bueno para el endometrio y el patrón genético. El morado de las uvas, berenjena y maní influye en el núcleo celular. El comercio (Botica Natural, 2010)
Redescubriendo fuentes de color y/o últimos desarrollos: Frutos de cactáceas Opuntias y Stenocereus, (rojos) Spirulina, algas (cianobacterias),
(azul-verde)
Flores de Hibiscus (rojos)
Redescubriendo fuentes de color y/o últimos desarrollos: Luteína produce beneficios para la piel y de la función visual (mácula)
Agregados de carotenoides, 1,5 veces más estable que sus monómeros Huito, Genipa americana
Redescubriendo fuentes de color y/o últimos desarrollos: Arándanos azules y rojos Vaccinium corymbosum, familia Ericaceae Arándonos azules latinoamericano tiene 4 veces mas poder antioxidante
Arándonos azules peruanos tienen gran potencial en EUA Cavendishia grandiflora, Anthoptems wadii “la suprema superfruta”
Redescubriendo fuentes de color y/o últimos desarrollos: Arándanos, Vaccinium, Son ricos en antocianinas: malvidina, cianidina, delfinidina, peonidina, petunidin Igualmente en flavonoides como miricetina, quercetina, además de epicatequinas Compuestos con propiedades antioxidantes
Redescubrir fuentes de color y/o propiciar desarrollos, se propone: Evaluar potencial tintóreo de algas, hongos y líquenes, y microorganismos,
Evaluar las más de 120 plantas de uso tintóreo mencionadas en Libro de Colorantes Naturales (OLS), Hacer inventario de plantas tintóreas utilizadas por las comunidades en la región andina y amazónica, Reevaluar especies como añil, nogal, tara y otras Caesalpineas, Mayor inversión en CTI, Nutracéuticos y Cosmecéuticos
