Se desarrolló un proceso para extraer y estabilizar el pigmento natural de la fruta Syzygium Cumini L. (pesgua) para su uso como colorante en un champú cosmético. Las antocianinas de la pesgua resultaron más estables a pH 3 y 30°C que a pH 4 y 50°C. El champú elaborado con el colorante de pesgua cumplió con los estándares de calidad y puede ser usado como sustituto del colorante artificial rojo No. 40.

1. DESARROLLO DE UN PRODUCTO COSMÉTICO UTILIZANDO UN COLORANTE NATURAL EXTRAÍDO
DE LA FRUTA SYZYGIUM CUMINI L. (PESGUA)
Development of a cosmetic product using a natural colorant extracted from jambolan fruit (Syzygium cumini l. Skeels)
Marquina-Chidsey G.1, León M.E.1, Surumay Y.1, Perez V.2, Peña H.2, Guevara J.2, Cedeño F.2 Alvarado C. 1
(1) Centro de Investigaciones Químicas, Escuela de Ingeniería Química, Facultad de Ingeniería, Universidad de Carabobo. gmarquin@uc.edu.ve
(2) Departamento de Química. Facultad de Ciencias y Tecnología. Universidad de Carabobo.
RESUMEN
Se desarrolló un proceso de extracción y estabilización del pigmento natural presente en la fruta Syzygium Cumini L. (pesgua), para ser utilizado en la elaboración de un
producto cosmético, como sustituto de un colorante artificial. La pesgua (ó ciruela negra, ciruela java, Jamun, jambolan, pésjua extranjera, guayabo pésjua) es nativa de la India
e Indonesia con forma elipsoidal de color rojo oscuro a violeta. Inicialmente se recolectaron frutas de un árbol de pesgua mediante la técnica de vareo. Se lavaron los frutos, se
extrajeron las semillas, se congeló la pulpa hasta que se liofilizaron, se extrajo el colorante con etanol y ácido clorhídrico, mediante filtraciones al vacío. Se cuantificó el extracto
por el método diferencial de pH. La concentración del extracto fue de (1.865 ± 1) ppm y el valor total de antocianinas monoméricas fue de 43 ± 2 mg cy-3-glu/100 g peso
fresco. Luego, se evaluó la estabilidad acelerada de los extractos obtenidos, a 33°C y 50°C y pH 3 y pH 4, tanto del colorante obtenido como del colorante artificial rojo No. 40, y
se analizaron los resultados mediante un diseño factorial 22 por bloques. Las antocianinas resultaron más estables a pH 3 que a pH 4 y a 30°C que a 50°C. Se elaboró un
champú con la incorporación del colorante extraído, y se demostró que el mismo puede ser empleado como sustituto de un colorante artificial. Se caracterizó el producto
elaborado mediante pruebas fisicoquímicas y se concluyó que el champú desarrollado con colorante de pesgua posee una concentración de agente tensoactivo aniónico libre
en % p/p de lauril sulfato de sodio de (2,840 ± 0,002) %, cumpliendo así con lo establecido en la norma COVENIN 2008:1997. Debido a la concentración de agente tensoactivo
aniónico libre presente en el champú elaborado con colorante natural, éste podría ser utilizado por niños y adultos. Finalmente, se determinó que no hubo presencia de
aerobios mésofilos ni de hongos y levaduras en el champú.
Palabras clave: Pesgua, antocianinas, champú, colorantes, lixiviación, rojo 40, Syzygium cumini L.
INTRODUCCIÓN MATERIALES Y MÉTODOS
Desde la antigüedad el hombre ha dado gran importancia al color, Recolección de la materia prima: por medio de la técnica de vareo se
incluyéndolo en casi todas sus creaciones a lo largo de la historia y recolectaron (400,0 ± 0,1) g de fruta en el mes de febrero del año 2011 de
atribuyéndole desde un carácter místico y mágico hasta factores un árbol de pesgua ubicado en la Universidad de Carabobo, latitud norte
psicológicos que afectan la manera en que se perciben las cosas. A 10°, 16,684’, y longitud oeste 68°, 0,920’, a una altura de 465 msnm.
Tabla 1. Ingredientes y medida que las civilizaciones han evolucionado, se ha buscado Extracción del pigmento: se liofilizaron (200,0000 ± 0,0001) g de pulpa
composición del champú. industrializar los procesos y sustituir todo tipo de fuentes naturales por fresca de pesgua en el Instituto Biomol de la Facultad de Ciencias de la
productos sintéticos. Dentro de esto no se escapan los colorantes, de los Salud de la Universidad de Carabobo. El fruto seco se maceró en frío
Composición
Componente
(%) cuales el hombre ha continuamente conseguido sintetizar compuestos empleando 100 mL de disolvente extractor (etanol 95%: ácido clorhídrico
que puedan otorgar esa importante característica como lo es la 0,1 N en proporción 85:15), durante 24 h a 4 °C y se filtró el extracto con
coloración. Sin embargo, muchas son las dudas que se tienen sobre la volúmenes de aproximadamente 50 mL de disolvente extractor,
Agua 67,68
seguridad y los efectos nocivos y tóxicos que tienen estos productos empleando papel Whatman No. 1 en un embudo Büchner al vacío.
artificiales sobre la salud, incrementándose así el interés por productos Cuantificación del pigmento: por medio del método diferencial de pH
Cocoamidopropi
naturales. Por ejemplo, la investigación científica de los pigmentos (AOAC, 2005) se determinó la cantidad y concentración de antocianinas
6,27 antociánicos ha incrementado en los últimos años y no solo por su expresadas como cianidina-3-glucósido, empleando un equipo UV-vis
l betaína
potencial como colorantes, sino también por sus beneficios a la salud, Perkin Elmer Lambda 25.
Lauret sulfato de
como la reducción de enfermedades. Las antocianinas representan el Estudio de estabilidad: se prepararon soluciones a pH 3 y a pH 4 del
20,14
sodio grupo más importante de pigmentos hidrosolubles detectables en la colorante natural extraído y soluciones de rojo No. 40 a esos mismos
región visible por el ojo humano y son responsables de la gama de valores de pH, empleando soluciones amortiguadoras de ftalato ácido de
Cocodietanolami
1,88
colores que abarcan desde el rojo hasta el azul en muchos productos potasio-ácido clorhídrico y se estudió la estabilidad de las éstas a 33 °C y
da
vegetales. Uno de estos productos es la pesgua (Syzygium cumini L.), la 50 °C, durante dos semanas.
cual es una fruta exótica, perteneciente a la familia de las mirtáceas, que Elaboración del producto cosmético: se elaboró un champú con la
Preservantes 0,21 crece en diversos países como el caso de Venezuela, y cuyo color rojizo- composición mostrada en la tabla 1 con el colorante natural extraído y
violeta debido a las antocianinas puede ser empleado como sustituto de otro de igual composición con colorante artificial rojo 40.
Ácido cítrico 0,36 colorantes artificiales como el rojo No. 40, tanto en productos alimenticios Caracterización del champú mediante pruebas fisicoquímicas: se
como en medicinas y cosméticos. Por ello, el presente estudio tiene midió pH, densidad, viscosidad, agente tensioactivo aniónico, acidez libre,
como objetivo desarrollar un proceso de extracción y estabilización del y aerobios mesofilos, mohos y levaduras al champú elaorado.
NaCl 2,63
pigmento natural presente en la fruta Syzygium Cumini L. (pesgua), para
ser utilizado en la elaboración de un producto cosmético, como sustituto
Perfume 0,38 de un colorante artificial. Fig. 2. Estructura química de las antocianinas.
(Cubero et al., 2002)
Colorante (sol. a
0,45
1864,73 ppm)
CONCLUSIONES
Fig. 1. Apariencia física del
Total 100
champú elaborado. Las antocianinas son más estables a una temperatura de 33 °C que a 50 °C y
más estables a pH 3 que a pH 4. El rojo 40 es más estable que las antocianinas a
pH 3, pH 4 y 50 °C. Según el diseño factorial 22 por bloques del análisis
RESULTADOS estadístico, el pH, la temperatura y la interacción de ambos factores son las
1. El porcentaje de humedad retirada de la pulpa fresca mediante el proceso de variables que influyen en la estabilidad tanto del colorante natural como del
liofilización es de (78,43500 ± 0,00006)% sintético, siendo el efecto de la temperatura mayor que el efecto del pH.
2. El porcentaje de colorante natural extraído es de (20,2010 ± 0,0008)% El colorante extraído de la fruta Syzygium cumini L. puede ser empleado como
3. La concentración de antocianinas en la fruta Syzygium cumini L. es de (1865 ± 1) ppm. sustituto de un colorante artificial.
4. El valor total de antocianinas monoméricas es de (43 ± 2) mg cy-3-glu/22 g peso seco, Debido a la concentración de agente tensioactivo aniónico libre presente en el
lo cual equivale a (43 ± 2) mg cy-3-glu/100 g peso fresco. champú elaborado con colorante natural, éste puede ser utilizado por niños y
5. Tanto el colorante natural de pesgua como el rojo 40 proporcionaron una coloración adultos. Las características fisicoquímicas del champú, exceptuando la acidez
intensa en el champú dentro de la gama del rojo. libre, cumplen con lo establecido en la norma COVENIN 2008:1997.
6. El aspecto físico del champú elaborado con colorante natural es bastante aceptable y
semejante al champú comercial. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
7. El champú con colorante natural se sometió a una prueba de envejecimiento, con la
cual se determinó que la duración del mismo sería de 2 meses. AOAC Official Method, Total Monomeric Anthocyanin Pigment Content of Fruit
8. El champú elaborado con colorante de pesgua tiene un pH de 3,75 unidades. Juices, Beverages, Natural Colorants, and Wines pH Differential Method, First
9. La densidad del champú elaborado con colorante natural es (0,96220 ± 0,00002) g/mL. Action § 02 (2005)
10.El champú elaborado con el colorante extraído de la fruta Syzygium cumini L. tiene una Cubero, N., Monferrer, A. y Villatla, J. (2002). Aditivos alimentarios. (1a ed.).
viscosidad de (8100 ± 100) Cp. Madrid, España: ediciones Mundi-Prensa.
11.El champú elaborado con colorante de pesgua posee una concentración de agente Giusti, M. & Wrolstad, R. (2001). Characterization and Measurement of
tensioactivo aniónico libre en %p/p de lauril sulfato de sodio de (2,840 ± 0,002)%. Anthocyanins by UV-Visible Spectroscopy. Current Protocols in Food Analytical
12.El %p/p de la acidez libre expresada en HCl en el champú con colorante natural es Chemistry. pp. F1.2.1-F1.2.13
(0,14260 ± 0,00004)%. Norma venezolana COVENIN. Champú para uso cosmético (2da Revisión) §
13.Las pruebas microbiológicas realizadas en el champú elaborado tanto con colorante 2008 (1997).
natural como con colorante sintético resultaron negativas, es decir, no hubo presencia Wrolstad, R. (1993). Color and Pigment Analyses in Fruits Products. Agricultural
de microorganismos aerobios mésofilos, ni hongos y levaduras. Experiment Station. Oregon University, 624, pp. 1-17.
Agradecimientos: Lic. Henry Peña, Prof. Fernando Cedeño, Prof. Josué Guevara, Lic. Victor Pérez, Facultad de Ciencias y Tecnología Universidad de Carabobo. Y a Jeremy Nagle,
Biblioteca Británica, Londres