1) Los colorantes son sustancias importantes en la industria alimentaria que ayudan a dar color y atractivo visual a los alimentos. 2) Existen colorantes naturales y sintéticos, siendo algunos sintéticos potencialmente tóxicos. 3) La biotecnología de colorantes es relevante para desarrollar alternativas de coloración seguras y estables para su uso en la industria de alimentos.

1. BIOTECNOLO
GIA DE
COLORANTES

2. El mundo que nos rodea viene determinado por formas y colores, que son
interpretadas por cada observador según su gusto personal y decide, por ejemplo, si
un color o una combinación de colores resultan bellos, feos, irritantes o molestos.
Este es un aspecto fisiológico-psicológico de la percepción de color.
Los colorantes son sustancias capaces de teñir fibras vegetales y animales, buscan
dar un color atractivo a los alimentos y materias no alimentarias, y en esencia sólo
debe tener valor estético sin que altere las propiedades nutritivas o alterar su
naturaleza.
No obstante, hay algunos colorantes que son inofensivos como los de origen natural
pero también hay otros artificiales como la tartrazina (también conocido como E102
o FD&C amarillo 5 o C.I. 19140), que se la encuentra en refrescos, jugos, productos
de pastelería, flanes, gelatinas y etc., que puede producir inflamaciones, alergias o
reacciones.

3. OBJETIVO
GENERAL
 Conocer la biotecnología de los colorantes, su importancia y la
aplicación para el desarrollo en la industria alimentaria.
OBJETIVO
ESPECIFICO  Describir las características de los colorantes naturales y sintéticos con
la finalidad de evaluar en los procesos industriales y transformación de
alimentos.
 Describir, mediante métodos la extracción de algunos colorantes a
efecto de valorar el rol que cumplen como alternativa de dar color a
algunos alimentos industrializados.

4. Los colorantes son una clase de aditivos muy importantes en la
alimentación, porque el alimento que ostenta su color originario y natural
da la primera sensación sobre su calidad. Los colorantes bien empleados
y permitidos ayudan a que ciertos alimentos que por naturaleza propia se
decoloran, o no se mantienen `vivos' o de agradable aspecto conserven o
intensifiquen su color.
Los colorantes pueden considerarse de origen natural o sintético, aunque
hacer una distinción entre ellos no es fácil, porque al final lo natural debe
ser tratado químicamente para que sea estable, por lo que finalmente se
toma como idea de colorantes naturales aquellos que son inocuos para la
salud y están permitidos

5. La industria alimentaria pudo haber sentido la atracción por el uso de colorantes cuando se publicaron los trabajos
de Sir William Henry Perkin en el año 1856. Previo a estas investigaciones la estabilidad de los colorantes y su
empleo eran completamente ineficientes.
En 1886 el Congreso de los Estados Unidos aprobó el uso de colorantes amarillos en la elaboración de la
mantequilla y ya en 1900 muchos alimentos poseían colorantes. En 1912 el investigador alemán Bernard C.
Hesse publica una serie de trabajos en los que recomienda el uso de colorantes en la industria alimentaria siempre
que éstos no dañen la salud. Por aquel entonces la industria ya disponía de medio millar de diferentes compuestos
químicos denominados colorantes artificiales.
La mayoría de los productos del mercado llevan colorantes artificiales. Su
uso indiscriminado hace que los alimentos parezcan artificiales y el
consumidor los rechazaría. A pesar de ello existen alimentos que son
aceptados por las normativas internacionales y se ha investigado que si
poseen colores llamativos pueden ser más aceptados

6. El consumidor medio asocia ciertos colores a
ciertos sabores, pudiendo influir el color de la comida en
el sabor percibido. Por este motivo, la industria
alimentaria añade colorantes a sus productos, a veces con
el fin de simular un color que es considerado «natural»
por el consumidor, pero a veces por estrategia comercial.
Las variaciones de color a lo largo del año y los efectos
del procesado y almacenaje hacen a menudo
comercialmente ventajoso el mantenimiento del color
esperado o preferido por los consumidores. Algunas de
las principales razones son:
 Compensar la pérdida de color debida
a la luz, el aire, los cambios de
temperatura, la humedad y las
condiciones de almacenaje.
 Enmascarar las variaciones naturales
del color.
 Mejorar los colores presentes
naturalmente.
 Dar identidad a los alimentos.
 Proteger los sabores y vitaminas del
daño ocasionado por la luz.
 Decoración, especialmente de
pasteles y golosinas.

7. Según su
origen:
 NATURALES: Como la hematoxilina, el carmín y la orceína.
 SINTETICOS O ARTIFICIALES: Como el azul de metileno, la
safranina, azul de anilina, el naranja G, etc.
Según sus propiedades
químicas
La mayoría de los colorantes empleados en histología actúan como
ácidos o bases y tienden a formar uniones salinas con radicales
ionizables presentes en los tejidos

8. A. Colorantes Ácidos
• ejemplo la eosina, colorante cargado en
forma negativa, se une a componentes
celulares cargados positivamente. Estos
componentes cargados positivamente se
denominan acidófilos, porque tienen
afinidad por los colorantes ácidos. Por
ejemplo, estos colorantes se unen a
grupos aminos de las proteínas. Estas
proteínas pueden pertenecer al
citoesqueleto de la célula o hallarse en
la matriz extracelular.
B. Colorantes básicos
• Ejemplo el azul de metileno, colorante
cargado positivamente, se une a
componentes celulares cargados
negativamente. Estos componentes
cargados negativamente se denominan
basófilos, porque tienen afinidad por los
colorantes básicos.
C. Colorantes neutros
• Son colorantes en los que la porción
ácida y la básica colorean. Tiñen las
partes básicas de una célula de un color
y las partes ácidas de otro. Tiñen el
núcleo de un color y el citoplasma de
otro. Ej. el eosinato de azul de metileno.
D. Colorantes indiferentes
• Tiñen aquellas estructuras o sustancias
que los disuelven más fácilmente que el
líquido en que están preparados. Un
ejemplo es el colorante sudan, un
colorante de lípidos.

9. Los colorantes naturales son considerados en general como inocuos y consecuentemente las
limitaciones específicas en su utilización son menores que las que afectan a los colorantes
artificiales. También se los llama palos tintóreos. Desde el punto de vista químico son bastante
similares a los curtientes vegetales y son muy poco usados porque han sido relegados a un
segundo plano por la aparición de los colorantes sintéticos.
En los colorantes Naturales se clasifican en dos:
A. COLORANTES
VEGETALES
1. CAROTENOIDES:
A los carotenoides que poseen átomos de oxígeno en sus moléculas se los
conoce como xantofilas. Los restantes constituyen el grupo de los carotenos.
Los colorantes y pigmentos de este grupo presentan una paleta de colores
que varía desde amarillo pálido, pasando por anaranjado, hasta rojo oscuro.
Ejemplos de ello son el licopeno (color rojo del tomate y la sandía) y el beta
caroteno (color anaranjado de la zanahoria).

10. 2. CLOROFILICOS: Se encuentran en los
cloroplastos de las células vegetales,
orgánulos exclusivos de las plantas donde
se lleva a cabo la fotosíntesis y se conocen
dos tipos importantes: clorofila A y
clorofila B, que son las responsables del
color verde de las plantas. Otros tipos de
clorofila como: C1, C2 y D, se hallan en
algas y bacterias.
3. ANTOCIANINICOS: Las antocianinas
son verdaderos colorantes naturales, ya
que son pigmentos hidrosolubles. Son
responsables de los colores rojo,
anaranjado, azul y púrpura de las uvas,
manzanas y fresas. Las funciones de las
antocianinas en las plantas son
múltiples, y van desde la protección de
la radiación solar hasta la de atraer
insectos polinizadores.
4. FLAVONOIDEOS: Los flavonoides en general se
caracterizan por ser polifenoles solubles en agua, algunos
con una estructura de glucósidos (azúcares) y otros de
polímeros naturales. A estos últimos pertenecen
los taninos condensados, polímeros naturales formados
por monómeros de antocianidina, presentes en semillas y
tejidos vegetativos de ciertas forrajeras.
 Otro grupo de flavonoides importantes son
las flavonas, colorantes amarillos presentes en pétalos
de flores como la prímula, o en la piel de frutos como
las uvas, responsables del color amarillento de los
vinos blancos.
 Finalmente están las flavononas, presentes en altas
concentraciones de los zumos de cítricos (naranja,
mandarina y pomelo).
5. 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

11. 6. BETALAINICOS: Las betalaínas son colorantes
naturales constituidos por aproximadamente 70
pigmentos hidrosolubles con estructura de
glucósidos y que se han clasificado en dos grupos
importantes: las betacianinas y las betaxantinas.
Las betacianinas son unos cincuenta colorantes
naturales identificados de color rojo o violeta.
Las betaxantinas en cambio, cuentan con un grupo
de casi 25 componentes de color amarillo
encontradas en algunas variedades de hongos
venenosos, y en las bayas de los cactus pitaya.
7. TANINICOS: Los taninos son colorantes naturales
extraídos de plantas superiores. Son compuestos
fenólicos coloreados en una gama que va desde
colores amarillos hasta el castaño oscuro. Los
taninos tienen olor característico, sabor amargo y
son muy astringentes. Se agrupan en: taninos
hidrolizables y taninos condensados (vistos
anteriormente en el grupo de Flavonoides).
8. COLORANTES ANIMALES: Las sustancias
empleadas como colorantes naturales que están
presentes en el reino animal, son muchos menores
en cantidad pero no en importancia. Podemos
clasificarlos en dos grupos principales: insectos y
organismos marinos.
9. INSECTOS: Es un colorante rojo extraído como
complejo de Al3+ de la hembra de la cochinilla
Dactylopius coccus, que habitan en los cactus. A
pesar de que el colorante constituye el 20% del
peso seco del insecto, hace falta 1 Kg de
cochinillas para obtener 50 g de colorante. Se
emplea en mermeladas, productos cárnicos, yogur,
bebidas, cosmética (pintalabios). No se conocen
efectos adversos.

12. B)
ADITIVOS
DE LOS
COLORANT
ES
NATURALE
S
En helados, salsas, sopas, confitería, postres, platos
precocinados, quesos, bebidas, condimentos, etc. Líquidos
hidrosolubles, líquidos liposolubles y polvos hidrosolubles.
Estable frente a ácidos. Se obtiene un color amarillo o
amarillo-anaranjado.
1.
Curcumuna
E-100
En helados, confitería, bebidas, yogur, etc.
Líquidos hidrosolubles y polvos hidrosolubles.
Estable frente al calor. La coloración que se obtiene
es amarilla
2. Rivoflavina
E-101
En helados, confitería, bebidas, condimentos, vinagretas, etc.
Líquidos hidrosolubles, líquidos liposolubles y polvos
hidrosolubles. estable frente a los ácidos. La coloración que se
obtiene es verde.
3.
Clorofila
E-141
Usado en vinagres, alcoholes, productos cárnicos y productos
cosméticos. Las cochinillas seleccionadas y secadas son trituradas.
Se realiza entonces la extracción que consiste en la separación de
residuos anatómicos que no contienen carmín de aquellos que lo
contienen. La fracción colorante está obtenida principalmente en los
huevos de la cochinilla fecundada.
4. Carmin
cochinill
a E-120

13. los colorantes alimenticios se utilizan como un medio para incrementar el atractivo de las comidas.
Los industriales ponen colorantes en sus productos en función de las necesidades de los consumidores.
Los colorantes artificiales podrían ser tóxicos y provocar enfermedades como alergias, por ésta razón,
ciertos colorantes alimenticios están prohibidos en algunos países.
La tartracina aumenta su
potencial comercial
porque además de los
tonos amarillos-
anaranjados, al ser
mezclada con otros
colorantes como el azul
brillante (E133) o el
verde S (E142) se
obtienen diversas
tonalidades verduscas.
a.
Colorante
Tartracina
Es un colorante alimentario artificial rojo
mono-azoderivado que se emplea como
aditivo en la industria alimentaria (donde
se identifica con el código: E 122).
Aparece en el mercado igualmente bajo las
denominaciones carmoisina. Se encuentra
como colorante en la industria del
chocolate, repostería industrial (en la
coloración de mazapán), en las salsas
emulsionadas, elaboración de refrescos,
etc.
b. La
Azorrubin
a

14. El Ponceau 4R es un colorante
azoderivado rojo de carácter sintético.
El código con el que se identifica en
la industria alimentaria es el: E 124.
Este colorante posee aplicaciones
también en el mundo de la cosmética.
Se suele encontrar en mermeladas de
fresa, salami, salsas que lleven
marisco, sopas.
c.
Ponceau
4R
El carmín de índigo (denominado
también indigotina) es un colorante
sintético de color azul empleado en la
industria alimentaria con el código E
132. Se produce de forma natural en
la savia del arbusto Indigofera
tinctoria, aunque en la actualidad es
producido de forma sintética
e.
Indigoti
na
La sustancia denominada según los
códigos alimentarios de la Unión
europea E-131 es un colorante también
llamado azul patentado V o azul
patentado 5 de origen azoico sintético,
muy soluble en agua que se utiliza
generalmente como colorante alimentario,
aunque también es usado
en medicina para la detección del ganglio
centinela.
d. Azul
patente
V

15. A.
INDUSTRIALIZACION
DE LA COCHINILLA
Cochinilla se denomina al insecto hembra a partir del cual se
extrae el colorante natural llamado Carmín. La Tuna (Opuntia
Ficus Indica) es la planta que hospeda a la Cochinilla.
Preparación del producto
• Una vez completado el ciclo
vegetativo de la Cochinilla y
después de la cosecha, se procede
al secado o deshidratado en su
estado natural, sea al calor solar o
en hornos vía aire caliente.
Calidad
• Ácido carminico >
19%
• Humedad < 10%
Propiedades
• La Cochinilla es el único insecto
comercial en el mundo que produce el
colorante natural rojo llamado Carmín.
El Carmín es el colorante extraído de
la Cochinilla hembra adulta mediante
un proceso de extracción por agua
caliente. El Carmín es soluble en agua,
el color varía al cambio de pH; el
Carmín es muy estable a la luz y al
calor y es resistente a la oxidación.

16. Muerte y secado de la
cochinilla
• Una vez extraída la cochinilla
debe procederse a su muerte
con la mayor rapidez, para
evitar que ovipositen y
disminuyan de peso;
posteriormente debe secarse
hasta 11 %.
• Con agua caliente: se sumerge
la bolsa con cochinilla en agua
caliente.
• Con vapor de agua: se suspende
en una caja de malla las
cochinillas.
• Con alcohol: Se sumerge la
bolsa con cochinilla en un
recipiente con alcohol durante
cinco minutos
Selección y envasado de las
cochinillas
• La cochinilla seca sin
seleccionar contiene cera,
espinas y otras impurezas.
Con la selección se suele
obtener 73,6 % de cochinilla
de primera, 10.4 % de
cochinilla de segunda y el
resto de cochinilla de tercera,
polvillo e impurezas.
• El envasado de la cochinilla
seleccionada se realiza en
bolsas de polietileno de 1 kg,
en cajas de cartón o en
bidones con el fin de proteger
el producto de la
contaminación y de riegos de
desperdicio.
El carmín de las cochinillas
• El carmín se puede definir
como la laca a lumínica o
aluminio cálcico del ácido
carmínico, obtenido mediante
proceso de extracción acuosa
o acuoso alcohólico de las
cochinillas (Dactylopius
coccus Costa). El Food and
Drug Administration (FDA)
del departamento de
Agricultura de los Estados
Unidos define el carmín como
la laca de aluminio o la laca
de aluminio cálcica o el
sustrato de aluminio cuya
principal materia colorante es
el ácido carmínico obtenido
de un extracto esencial acuoso
de la cochinilla.

17. Flujograma para la obtención de ácido carminico y carmín

18. B.
INDUSTRIALIZACIO
N DEL ACHIOTE
El achiote (bixa orellana), es un arbusto silvestre cuyo principio
colorante es la bixina, carotenoide de fórmula global C25H30O4, siendo
un éster de monometil de ácido dicarboxílico polieno.
1. Utilidad del achiote 2. Annato (bija) 3. Bixina
Es el colorante crudo extraido
de la semilla del achiote y
que contiene en su
composición diversos
pigmentos todos
carotenoides.
Es el pigmento principal en
el annato que en forma
natural se encuentra como
bixina lábil y que es
obtenida en forma
cristalizada con 90 – 95% de
pureza. En extracto alcalino
pasa a la forma “norbixina”.
Se conoce como fuente de un
colorante natural rojizo
amarillento derivado de sus
semillas, conocido como annato
el cual es usado como colorante
alimenticio.
Se usa frecuentemente en la
coloración de quesos como el
Cheddar o el Mimolette, la
margarina, la mantequilla, el
arroz, pescado ahumado y a veces
como condimento de cocina.

19. 4. Propiedades 5. Principio de obtención
del colorante de achiote
 La bixina es soluble en aceite y sconduce al
ácido dimétrico norbixina que es soluble en
agua.
 La bixina y norbixina son medianamente
solubles en alcohol, acetona cloroformo y
ácido acético.
 La norbixina es menos soluble en grasas y
aceites, es soluble y muy soluble en agua
alcalinizada.
 La bixina frente al HCl permanece naranja con
poco cambio de color, con NaOH al 10% no
presenta cambio, con hiposulfito de sodio poco
cambio.
 Los extractos son muy sensibles a la luz
directa, perdiendo, perdiendo más del 80% de
su potencia del rango de longitud de onda, la
luz U.V. es nefasta en solo minutos de u
saponificación exposición
Los frutos del achiote cuando están secos
contienen en su interior semillas cubiertas de
una sustancia colorante o pigmento llamado
“Norbixina”, El pigmento es extraído lavando
las semillas con “soluciones alcalinas”, luego
el pigmento es separado mediante una
solución ácida.

21.  Se conoció la biotecnología de los colorantes, su importancia y la aplicación
para el desarrollo en la industria alimentaria, ya que actualmente la industria
alimentaria se ha visto sujeta a serios cambios debido a que los
consumidores están optando por productos más naturales y en especial sin
colorantes sintéticos, a causa de los efectos perjudiciales para la salud
humana.
 Se describió las características de los colorantes naturales y sintéticos con la
finalidad de evaluar en los procesos industriales y transformación de alimentos, se
sabe que el uso de los colorantes sintéticos en la industria alimentaria es cada vez
más estricto debido a la regulación para su uso, por los problemas de toxicidad,
reacciones de intolerancia y alérgicas. Lo anterior ha favorecido el interés para
obtener colorantes de fuentes naturales, como posibles sustitutos de los colorantes
sintéticos, ya que a la fecha no existe evidencia de su toxicidad en humanos.
 Se describió, mediante métodos la extracción de colorante de achiote a
efecto de valorar el rol que cumplen como alternativa de dar color a algunos
alimentos industrializados como el carmín, que es de color rojo a fin de dar
color como por ejemplo a los caramelos, bebidas, mermeladas etc.