"PREPARACIÓN DEL CARMÍN EN POLVO A PARTIR DE LA

Escuela de Ingeniería Química
Resumen
Se determinó en el laboratorio que el Carmín de Carré presentó mayor rendimiento de extracción y
mayor contenido de Ácido Carmínico que el Carmín Francés. Es necesario señalar también que la
Cochinilla de Oña resultó ser de magnífica calidad según los análisis realizados.
Palabras clave: colorante, natural, carmín, carré, francés, carmínico, cochinilla, oña, cuenca,
ecuador.
Abstract
It was determined in the laboratory that the Carmine of Carré presented bigger extraction yield
and bigger content of Carminic Acid that the French Carmine. It’s necessary also to point out
that the Cochineal of Oña turned out to be of magnificent quality according to the carried out
analyses.
Keywords:
ecuador.
coloring,
natural,
carmine,
carré,
french,
carminic,
cochineal,
oña,
cuenca,
INDICE
1. El insecto del rojo carmín
1.1 Introducción
1.2 Nopal
1.2.1 Generalidades
1.2.2 Características botánicas
1.2.3 Variedades
1.2.4 Aspectos agroclimáticos
1.2.5 Plantación
1.2.6 Tuna
1.2.7 Importancia del binomio Nopal-Cochinilla
1.3 Cochinilla
1.3.1 Variedades de cochinilla
1.3.2 Entomología de la cochinilla
1.3.3 Ciclo biológico de la cochinilla
1.3.4 Características
1.3.4.1 Generalidades
1.3.4.2 Hábitat y hospedero principal
1.3.4.3 Aspectos ecológicos
1.3.4.4 Enemigos naturales de la cochinilla
1.3.5 Infestación
1.3.6 Cosecha
1.3.7 Matanza
1.3.8 Secado
1.3.8.1 Natural
1.3.8.2 Artificial
1.3.9 Clasificación
1.3.10 Como medir el porcentaje de ácido
carmínico de la cochinilla
1.4 Extractos de cochinilla
1.5 Ácido carmínico
1.5.1 Generalidades
1.5.2 Obtención
1.6 Carmín
1.6.1 Fórmulas estructurales
1.6.2 Nomenclatura del colorante
1.6.3 Carmines comerciales
1.6.3.1 Especificaciones
1.6.3.2 Color y fuerza del tinte
1.6.3.3 Carmines en polvo y líquidos
1.6.4 Fórmulas para colorear alimentos
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1.6.4.1 Colorear salchichas
1.6.4.2 Colorear helados
1.6.5 Características de coloración del carmín
1.6.6 Posibles efectos nocivos para la salud humana
1.6.7 Teñido de lanas
1.7 Reglamentos sobre el uso del colorante carmín de cochinilla
1.7.1 Reglamento nacional
1.7.2 Reglamentos internacionales
2. Preparación del carmín
2.1 Antecedentes
2.2 SEGÚN MÉTODO DE CARRÉ
2.2.1 Extracción
2.2.2 Laqueado
2.2.3 Separación de la laca
2.2.4 Secado de la laca
2.2.5 Molienda
2.2.6 Esterilización
2.3 SEGÚN MÉTODO FRANCÉS
2.3.1 Extracción
2.3.2 Laqueado
2.3.3 Separación de la laca
2.3.4 Secado de la laca
2.3.5 Molienda
2.3.6 Esterilización
3. Medición del porcentaje de ácido carmínico del carmín en
polvo
3.1 Introducción.
3.2 Norma Peruana
3.3 Instrumental
3.4 Cálculos
4. Conclusiones y recomendaciones
5. Anexos
6. Bibliografía
Escuela de Ingeniería Química
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA
“PREPARACIÓN DEL CARMÍN EN POLVO A PARTIR DE LA COCHINILLA
PROCEDENTE DEL CANTÓN OÑA, MEDIANTE LOS MÉTODOS DE
CARRÉ Y FRANCÉS”
Tesis previa a
la obtención del
Título
de
Ingeniero
Químico
AUTOR:
DIEGO FERNANDO LEÓN ULLAURI
DIRECTOR:
DR. JAIME ULLOA CAMPOVERDE
CUENCA – ECUADOR
2005
Diego Fernando León Ullauri
Octubre, 2005
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DEDICATORIA
A mis padres Belisario y Mariana por
el amor que me supieron brindar,
por los valores inculcados y por el
tiempo invertido en mi educación,
los quiero mucho.
A mis hermanos Esteban Y
Bernardo por brindarme su apoyo y
su amistad, gracias por hacer más
alegres mis días.
Al Lic. Luís Salazar -ñaño monopor su amistad y por todo el apoyo
brindado tanto en lo académico
como en lo deportivo, sin usted no lo
hubiera logrado.
A tod@s mis amig@s por la dicha
de tenerlos a mi lado y seguir
compartiendo
momentos
inolvidables.
QUE DIOS ME LOS BENDIGA A
TODOS USTEDES
Diego Fernando León Ullauri
Octubre, 2005
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AGRADECIMIENTO
A Cristo Jesús por darme
Salvación.
la
De manera especial Al Dr. Jaime
Ulloa Campoverde, Director de esta
Tesis por todo el apoyo brindado y
por la manera de ver las cosas.
Así mismo a la Dra. Sonia Goercke
quien con su ayuda hizo posible el
desarrollo de esta Tesis y quien me
brindó la oportunidad de participar
en el campo de la Investigación.
Al Dr. Juan Parra, al Dr. Luís Cuesta
y al Dr. Rolando Valdivieso por el
asesoramiento y conocimientos
impartidos.
A la Ing. Ruth Álvarez de la
Universidad de Cuenca y al Ing.
Francisco De Villa de Embutidos LA
ITALIANA S.A por su colaboración
en el desarrollo de esta Tesis.
QUE DIOS ME LOS BENDIGA A
TODOS USTEDES
Diego Fernando León Ullauri
Octubre, 2005
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Presentación
Esta Tesis descriptiva es el resultado de más de
dos años de investigación. Es la suma de
recopilación e indagación bibliográfica, pruebas
de laboratorio dentro y fuera del país y
experiencias de campo.
Ésta comprende una parte escrita o monografía
y una parte práctica. En la monografía se hace
un intento por definir al insecto, mencionando
sus cualidades tintóreas y demás características
que lo hacen único.
Si bien se han detallado minuciosamente ciertos
parámetros relacionados con la Cochinilla y el
Carmín, es necesario señalar que no se ha
pretendido elaborar un manual de cultivo,
cosecha, comercialización y/o procesado de
esta materia colorante, sino que se ha citado
con el único fin de no dejar vacíos en el lector.
Cualquier persona interesada en ampliar sus
conocimientos sobre algún tema específico
acerca de la Cochinilla y sus derivados, se le
anima a visitar las páginas en Internet que se
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mencionan tanto en los pies de página como en
la bibliografía.
Finalmente se aconseja al lector permanecer
siempre actualizado, pues el que tiene la
información tiene el poder.
Que le sea de utilidad.
El autor
Diego Fernando León Ullauri
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CAPITULO I
1. EL INSECTO DEL ROJO CARMÍN
1.1 Introducción
La cochinilla (Dactylopius coccus costa) es
originaria del continente americano, se la
conoció ya desde tiempos prehispánicos y fue
muy apetecida para colorear textiles llegando
luego de la conquista a convertirse en uno de
los tres productos que más se exportaban a
Europa junto con el Oro y la Plata (1).
Figura 1. Cochinilla.
La cochinilla es un insecto que vive como
huésped de la tuna, alimentándose de su savia y
que produce un colorante natural denominado
ácido carmínico que es de color rojo y es el
principio activo del colorante conocido como
carmín el cual posee sales de aluminio y calcio.
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Solo la cochinilla hembra es la productora del
ácido carmínico, el macho cumple la función de
fecundar y vive solo tres días (2).
La cochinilla hembra oviposita entre 300 y 500
huevos que dan lugar a larvas migrantes, viven
tres meses aproximadamente y alrededor del
20% de su masa seca en edad adulta es ácido
carmínico AC, necesitándose 400000 hembras
para producir 1 Kg de carmín.
Figura 2. Plantación de nopales.
En la Provincia de Tungurahua la comunidad
indígena de los Salasacas cultiva cochinilla
desde antaño como materia prima para teñir sus
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textiles pero esta cochinilla es silvestre y de bajo
contenido de ácido carmínico1, entre el 10% al
15% generalmente.
En 1999 en la Península de Santa Elena,
Provincia del Guayas se ejecutó el proyecto:
“Adaptación tecnológica del complejo productivo
tuna-cochinilla en la Península de Santa ElenaProvincia del Guayas” bajo la dirección de la
CDTS de la Escuela Superior Politécnica del
Litoral (3).
La introducción de la cochinilla en el Cantón
Oña (Provincia del Azuay) se dio cuando el
Fondo Ecuatoriano Canadiense para el
Desarrollo FECD decidió apoyar a los
agricultores de la zona sur del país en el cultivo
de la cochinilla. Dicho apoyo fue ejecutado a
través de organismos no gubernamentales como
las fundaciones Arco Iris en la Provincia de Loja
y Habitierra en la Provincia del Azuay (4).
La fundación Arco Iris fue la primera en ejecutar
el proyecto de cultivo de la cochinilla, el código
de dicho proyecto fue AG-0536 (5), mientras que
1
Entrevista con el Ing. Fulvio Narváez. Fundación Arco Iris. Loja.
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en el Cantón Oña Habitierra manejó el proyecto
“Desarrollo productivo del Cantón Oña-Azuay”
con código AG-0595.
En la Provincia de Loja en el año de 1999 se
formó el PROCOE (Productores de cochinilla
del Ecuador).
A finales del año 2001 se logró agrupar a los
agricultores del Cantón Oña para encontrar
mercado y fijar un precio único de venta de la
cochinilla, así se formó la APAJ (Asociación de
productores agroartesanales del Jubones) 2.
Por el mismo año 2001 en las Provincias de
Loja, Carchi e Imbabura, se ejecutaron nuevos
proyectos para fomentar el cultivo de la grana
cochinilla teniendo como fin aumentar el ingreso
económico de las familias involucradas en los
proyecto (5 y 6).
Los principales países productores de cochinilla
a la fecha son: Perú el cual tiene una
participación del 85% del mercado mundial,
Luego le sigue Chile, Islas Canarias (España) y
Bolivia.
2
Entrevista con la Lic. Mónica Iñiguez. Fundación Habitierra. Cuenca.
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Islas Canarias
En el año de 1820 llegaron a la Sociedad
Económica de Cádiz, procedentes de Veracruz,
México, ocho nopales cargados de cochinilla. La
Sociedad consiguió reproducir el insecto el
mismo año, e inmediatamente la Corte lo envió
a las Islas Canarias con un decreto en el que se
ordenaba cultivarlo en ese lugar. La introducción
de la grana en las Islas Canarias se fecha en
1825 e inicialmente cuenta con un importante
apoyo oficial del Real Consulado de Comercio,
que lo protege e impulsa.
El éxito del cultivo es contundente, se siembran
miles de hectáreas de nopal y el mono-cultivo de
la grana pronto se convierte en la base de la
economía de las Canarias. Con el caos
administrativo y económico que prevalecía en
México después de la Guerra de Independencia,
la cochinilla proveniente de las Islas Canarias
pronto acaparó el mercado mundial; para el año
de 1870 la producción fue de más del doble que
la del Nuevo Mundo y seis veces mayor que la
de Oaxaca. Ése fue el año de mayor esplendor,
con una producción, jamás igualada, de 2
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778400 kilogramos. (En la actualidad, la oferta
en las Islas Canarias es de 30 toneladas). En
1890 México sólo exportó ¡seis kilogramos de
cochinilla!.
El primer colorante artificial que se produjo en
1856 permitió que se dé un giro completo en el
arte del teñido. La cochinilla no pudo competir
con los colorantes químicos principalmente las
anilinas
y
la
demanda
disminuyó
significativamente.
No se ha estudiado este periodo en Perú por lo
que se desconoce el desarrollo comercial hasta
la apertura del Canal de Panamá, en 1914, que
favoreció la comercialización de la grana
peruana hacia Europa. En los años siguientes
se convirtió en la principal competidora de la
cochinilla de Canarias en los mercados
mundiales, hasta constituirse en el líder mundial
indiscutible (7).
Oña (8 y 9)
El Cantón San Felipe de Oña está situado al sur
del Ecuador a una altitud de 2380 msnm, la
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temperatura media es de 22 °C. Posee pisos
ecológicos que van desde el páramo húmedo
hasta las zonas bajas calientes, tiene además
pequeños valles y zonas semidesérticas. Oña
tiene alrededor de 3300 habitantes -año 2001- y
dista 110 Km al sur de la Ciudad de Cuenca.
Cuenta con una superficie de 300 Km2, está
limitado al norte por el Cantón Nabón, al sur y
este con las Provincias de Loja y Zamora
Chinchipe respectivamente y al oeste con el
Cantón Saraguro, Provincia de Loja.
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Figura 3. Mapa de la Provincia del Azuay.
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1.2 Nopal (2, 10, 11, 12 y 13)
1.2.1Generalidades
El nopal es una especie vegetal originaria de
América con tallos suculentos que almacenan
agua, propia de zonas áridas y desiertos,
puede tener 20 pencas a los cinco años de
crecimiento, las espinas presentes en las
pencas en realidad son hojas.
Las flores, amarillas, nacen en los bordes de
las pencas. Su fruto, la tuna, es comestible,
su pulpa es carnosa y dulce. Se usa también
como planta ornamental. Este nopal se
clasifica como Opuntia ficus indica de la
familia de las cactáceas.
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Figura 4. Descripción del nopal.
1.2.2Características botánicas
CLASIFICACIÓN SISTEMÁTICA
Clase:
Angiosperma
Sub-Clase: Dicotiledonas
Familia:
Cactáceas
Género:
Opuntia
Especie:
Opuntia Ficus – Índica Mill
Es una planta arbustiva, perenne, alcanza
hasta 5 m de alto y 3 a 4 m de diámetro de
copa, tiene una raíz fibrosa, cilíndrica, de
rápido crecimiento, de hasta 5 m de longitud.
Su tallo es muy ramificado, aplanado en las
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plantas jóvenes, leñoso y cilíndrico en su
base en plantas adultas.
Los cladodios son articulados y aplanados en
forma oval, de color variado, poseen
epidermis gruesa, cutícula dura, estomas
hundidas –poros-, areolas de donde nacen
las ramas y espinas.
Sus hojas pequeñas y rudimentarias de 3 a 5
mm de longitud de consistencia membranosa
caen al primer mes de emergidas y son
remplazadas por un conjunto de pequeñas
espinas.
Las flores son hermafroditas de simetría
regular.
El fruto es una baya de forma elipsoidal, oval
o redonda achatada, de consistencia carnosa
y jugosa.
Su pulpa es dulce, de textura firme y arenosa.
En el Cantón Oña se verificó un hongo
“escama” que al igual que la cochinilla habita
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en las superficies de las pencas, éstas al
formar colonias tornan dura la penca
dificultando que la cochinilla fije su aparato
bucal en las estomas de la planta.
1.2.3Variedades
Según la coloración del fruto o por la
presencia o no de espinas.
Por la coloración del fruto
BLANCA:
AMARILLA:
cochinilla
COLORADA:
aceptación
MORADA:
Es la de mayor aceptación
Es la mejor para producir
Es
la
de
menor
Es muy delicada, de espinas
pequeñas,
tiene
poca
aceptación
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Por la presencia de espinas
Espinosas:
Semi espinosa:
Sin espinas: Es la mejor
cochinilla
para
producir
1.2.4Aspectos agroclimáticos
Clima
El nopal se desarrolla bien en zonas áridas o
semi-áridas que posean alta luminosidad con
temperaturas entre los 15 °C y 27 °C. El nopal
prefiere una humedad relativa entre el 45% y
el 90%. Los cultivos son de mejor provecho
en altitudes entre los 100 msnm y 2500 msnm
y precipitaciones medias anuales de 400 mm.
Suelo
Prefieren suelos areno-calcáreos, fértiles,
bien drenados y con un pH ligeramente
alcalino, también se desarrolla en suelos de
origen volcánico.
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1.2.5Plantación
El sistema de plantación se realiza según la
topografía del terreno siendo las plantaciones
en hileras y en cuadrado las más utilizadas en
terrenos planos. En colinas se utilizan las
plantaciones en curvas a nivel y en terrazas.
Plantación en hileras
Las distancias entre hileras son de 1m y de
0.4 m entre plantas.
Plantación en cuadrado
La distancia recomendada es de 1.5m x 2 m
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Plantación en curvas de nivel
La distancia recomendada entre cada planta
es de 1m.
Plantación en terrazas
La distancia recomendada entre cada planta
es de 1m.
Para el establecimiento de la plantación es
necesario preparar adecuadamente el
terreno, retirar malezas y realizar el surqueo
que generalmente se recomienda en sentido
NE-SO pero esto es muy relativo.
Los hoyos que se han de cavar deberán tener
una dimensión de 40 cm x 40 cm x 40 cm.
Luego aplicar fungicida.
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Escuela de Ingeniería Química
Después se procede a abonar el hoyo con
compost o estiércol en cantidades de 1 Kg a 2
Kg, rellenar parcialmente con tierra el agujero
y aplicar agua para que el estiércol se
descomponga.
En Oña se aplicó urea química en lugar del
compost pero no es recomendable a menos
que el terreno disponga de un regadío
prudente porque de lo contrario el terreno
deja de ser fértil.
Las pencas más recomendadas para el
cultivo de la cochinilla es la que no presenta
espinas y posee un fruto de pulpa amarilla
aunque la experiencia es favorable a los
nopales de frutos con pulpas amarillas pero
con espinas.
Las pencas que han de sembrarse deben ser
cortadas con cuchillo en la base de su unión y
provenir de nopales robustos de dos años de
edad aproximadamente. A estas penca se las
debe someter a un ligero rociamiento con
insecticidas previa a su siembra.
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Escuela de Ingeniería Química
Estas pencas de nopal cortadas se someten a
deshidratación a la sombra durante treinta
días, se introducen 2/3 dentro del hoyo en
forma vertical y se rellena con tierra, se debe
apisonar bien la tierra para evitar bolsas de
aire. A los treinta días se recomienda la
resiembra de las pencas que se pudrieron o
que no prendieron.
Dependiendo de la zona en la que se
encuentren las plantaciones; se recomienda
dos riegos mensuales en terrenos secos,
dosificando el agua con humus líquido –biol-.
En el Cantón Cariamanga de la Provincia de
Loja se ha demostrado que usando el biol
como fertilizante, la planta del nopal puede
alcanzar hasta cuatro pisos en siete meses3,
pues el nopal sin fertilizar tarda normalmente
dos años en alcanzar dicho crecimiento.
La edad de los cladodios o pencas
recomendada para propagar la cochinilla es
de siete meses pues antes de esto las
cochinillas no se fijarán adecuadamente.
3
Entrevista con el Ing. Fulvio Narváez. Fundación Arco Iris. Loja.
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En cuanto a los cuidados generales de las
plantaciones podemos citar:
a) El control de la maleza debe hacerse
cuando ésta impida el normal
desarrollo del nopal o sirva como
hospedero de insectos nocivos para la
planta. En el catón Oña se realiza un
deshierbe por mes y en épocas de
lluvia hasta dos.
b) La poda de las pencas se realiza
durante los tres primeros años de vida
de la planta y se lo hace con el fin de
facilitar la recolección de cochinilla de
entre las pencas.
c) Se debe mantener un alambrado
adecuado alrededor de la plantación si
es que existen aves de corral o algún
otro tipo de animales domésticos
dentro de la finca.
También es posible efectuar un cultivo mixto
en las plantaciones, por ejemplo sembrando
maíz entre las hileras del nopal sin que ello
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Escuela de Ingeniería Química
produzca efecto alguno
desarrollo de la Opuntia.
en
el
normal
PLANTACIONES DE NOPAL EN EL
CANTÓN OÑA, SECTOR SAN FRANCISCO
Nopales de
dos pisos.
Figura 5.
Plantas
de
maíz
sembradas en
medio de las
hileras de los
nopales.
Figura 6.
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Plantación sin
deshierbe.
Figura 7.
1.2.6Tuna
La tuna es una baya carnosa y jugosa en su
estado maduro, mide entre 6 cm y 10 cm de
largo y 5 cm de diámetro mayor con una
masa de 120 g. Proporciona 47.3 Kcal/100g
de pulpa (incluye agua). Este fruto es igual de
nutricional que la manzana o pera y además
es fuente de vitamina E. Presenta ácidos
grasos como el linoleico, oleico, palmítico y
esteárico lo que le hace semejante a los
aceites comestibles de soya. En su madurez
la fruta presenta un brix de 15°.
Con esta fruta es posible preparar alimentos
como miel, melcocha, quesos, jarabes, jaleas,
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Escuela de Ingeniería Química
mermeladas,
pulque,
salsas,
aguardiente y hasta pectinas.
vinos,
Figura 8. Descripción de la tuna.
Se recomienda que las personas diabéticas
consuman alimentos elaborados con harina
de tuna deshidratada ya que no eleva el nivel
de glucosa en la sangre, pues al parecer, la
fruta fortalece el hígado y el páncreas, lo que
incrementa la sensibilidad del organismo a la
insulina.
No se hace una descripción más detallada de
la tuna como fruta ya que si bien es objeto de
comercio, para la siembra de cochinilla esta
carece de importancia pues le resta nutrientes
al nopal.
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Escuela de Ingeniería Química
En las plantaciones destinadas al cultivo de la
cochinilla se debe remover las flores y frutos
que estén brotando ya que las cochinillas
prefieren fijarse y alimentarse de éstos antes
que el cladodio mismo, el problema con ello
es que los frutos maduran rápidamente y la
cochinilla se queda sin sustento.
Los países que tienen presencia mundial en
el comercio de la tuna -es decir el fruto- son
Chile, Argentina, Bolivia, Perú, Colombia,
México, EE.UU, Sudáfrica, Marruecos,
Argelia, Libia, Túnez, Egipto, Jordania,
Pakistán, Israel, Grecia, Italia, España y
Portugal.
1.2.7Importancia del binomio NopalCochinilla
Este binomio es una alternativa de solución
en el desarrollo
socio-económico de
la población campesina principalmente en la
sierra donde hay ambientes propicios para el
cultivo del nopal y el desarrollo de la
cochinilla. También se propaga en la costa y
en las cejas de selva.
Diego Fernando León Ullauri
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Escuela de Ingeniería Química
El cultivo del nopal es una actividad que se
fomenta para aprovechar arenales y suelos
sumamente pobres. Una ventaja de este
cultivo es la escasa demanda de agua y la
gran adaptación a las condiciones de alta
luminosidad. Con estos cultivos se pretende
frenar las erosiones en terrenos áridos con
pendientes pronunciadas.
Las pencas del nopal y los frutos se usan
como forraje y alimentación para el ganado.
La cochinilla infestada en estos nopales viene
a ser la fuente de renta para los agricultores
pues este insecto se lo vende en grana seca
y limpia como materia prima para la
preparación del colorante carmín de
cochinilla. El precio de la cochinilla de primera
al año 2004 en Ecuador se situó entre 14,00
USD y 20,00 USD por Kg. El precio del
carmín –el colorante mismo- varía mucho
dependiendo de su presentación. El carmín
como laca tuvo un precio muy variable que
fue desde 25,00 USD hasta 100,00 USD por
Kg (en invierno hay escasez de cochinilla). El
precio de la cochinilla para semilla está entre
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6,00 USD y 10,00 USD por Kg. El carmín
hidrosoluble es un poco más caro que el
carmín tipo laca (polvo) debido al agregado
tecnológico que éste supone (14).
1.3 Cochinilla
Figura 9. Macho de la cochinilla.
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Cochinillas
hembras
cubiertas
por
su
característica
capa
blanca cerúlea.
“Ojo de hormiga”.
Figura 10.
1.3.1Variedades de cochinillas
Cochinillas, nombre común de unas 2.000
especies de insectos presentes en todo el
mundo que se adhieren en grandes números
sobre la superficie de las plantas, en especial
árboles, dando a éstos una apariencia
escamosa. Las hembras adultas se fijan por
medio de sus piezas bucales en especial
sobre tallos con corteza y segregan una
sustancia cerúlea, pulverulenta o calcárea
(caliza) que les sirve de camuflaje y las aísla
de los depredadores. El tamaño de los
insectos escama va desde el semejante a una
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cabeza de alfiler hasta más de 2.5 cm de
diámetro. Se encuentran entre los insectos
más destructivos y son sobre todo dañinos
para los frutales, cuyas ramas destruyen al
chupar su savia, por ello se piensa que las
cochinillas en general son causa de
bancarrota en las fincas de la costa
ecuatoriana; que no son convenientes en
ninguna finca y que se las debería eliminar,
estos comentarios son generalizados pues en
el país muy pocos saben de la importancia de
la cochinilla Dactylopius coccus costa. La
experiencia en el Cantón Oña (región sierra)
demuestra que la cochinilla del carmín no
parasita ninguna otra planta frutal aparte del
nopal y no hay nada que temer con respecto
a un posible perjuicio en plantaciones de
tomate, guayabas, manzanas, etc.
Las cochinillas en su fase de ninfa, tanto los
machos como las hembras viven absorbiendo
savia. Sólo el macho experimenta una
metamorfosis completa; pierde sus piezas
bucales chupadoras y perforadoras y
desarrolla antenas, patas y un único par de
alas, convirtiéndose en un adulto móvil que
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no se alimenta. La hembra experimenta una
degeneración; conserva sus piezas bucales,
pero no desarrolla alas ni ojos y sólo
conserva patas y antenas rudimentarias,
convirtiéndose en un organismo casi inmóvil
en forma de concha de mar que no guarda
casi ningún parecido con los insectos
comunes. Las hembras, que a menudo
forman grandes costras sobre los árboles,
ponen enormes cantidades de huevos, que
protegen bajo sus cubiertas cerúleas.
Entre los insectos escama americanos está la
variedad algodonosa (así llamada por la
apariencia de los huevos que pone). El
insecto escama algodonoso llegó desde
Australia en 1868 y provocó grandes daños
en los campos de cítricos californianos hasta
la introducción de una mariquita (catarina o
cotorrita) para ponerles freno. Los insectos
escama a los que más a menudo tiene que
enfrentarse el jardinero constituyen la
variedad blanda. El insecto escama blando de
color pardo parasita multitud de plantas de
interior, de jardín y de invernadero; el
hemisférico es una plaga común en los
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invernaderos. La cochinilla de la harina, cubre
generalmente los tallos de las plantas de
jardín de modo similar a como lo hacen los
pulgones y se caracteriza por sus secreciones
de cera blanca, similares a un moho.
Antes de la aparición de las resinas y ceras
sintéticas, la secreción producida por una
especie de insectos escama, la laca, se
recogía en el este de Asia como ingrediente
importante de la goma laca, barnices,
pulimentos,
lacre
y
otros
productos
resistentes al agua y la intemperie. El insecto
escama rojo brillante fue antiguamente la
fuente principal de un tinte.
Clasificación científica: los insectos escama
pertenecen al orden Homóptero. El nombre
científico del insecto escama algodonoso es
Icerya purchasi; el del insecto escama blando
de color pardo, Coccus hesperidium; el del
insecto escama hemisférico, Saissetia
coffeae; el de la laca, Laccifer lacca y el del
tinte rojo, Dactylopius coccus (10).
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1.3.2Entomología de la cochinilla (2)
Clase:
Insecto
Orden:
Hemíptero
Sub-orden: Homóptero
Familia:
Dactylopudae
Género:
Dactylopius
Especie:
Dactylopius coccus costa
1.3.3Ciclo biológico de la cochinilla (2)
Este ciclo está comprendido desde que le
insecto sale del huevo hasta que la hembra
inicia su postura de huevos.
NINFA I
La cochinilla luego de reventar del huevo
tarda 25 días en llegar a la fase de NINFA I,
este intervalo se denomina migrante y es en
donde la cochinilla inicia su camino hacia las
zonas de la penca donde el sol no sofoque su
crecimiento. Al final de estos 25 días la
cochinilla muda para dar lugar a la fase de
NINFA II y se fija en el cladodio con su
aparato bucal trifurcado que mide 7 mm de
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largo y que insertan en las estomas de la
penca que se abren solamente en la noche
pues en el día permanecen cerradas para
evitar la deshidratación.
NINFA II
Esta fase dura 12 días al cabo de los cuales
la cochinilla inicia su segunda y última muda.
En esta fase se definen las cochinillas
hembras y machos. Las hembras al mudar se
degeneran manteniendo sus características
mientras que los machos experimentarán la
aparición de dos alas y la eliminación de su
pieza bucal. Habrá cerca de veinte cochinillas
hembras por cada macho.
El macho es más pequeño que la hembra,
vive solamente tres días, fecunda pero no se
alimenta.
COCHINILLA ADULTA
La cochinilla adulta vive cerca de 60 días al
cabo de lo cual está lista para ovipositar o
poner huevos. Se dice que las cochinillas no
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necesitan del macho para poner huevos pues
están predispuestas para ello desde tres
generaciones anteriores las cuales si fueron
fecundadas por el macho.
La masa de una cochinilla de primera con una
humedad aproximada del 10% es de 10.5 mg.
OVIPOSICIÓN
Las cochinillas ponen entre 300 y 500 huevos
con alimento, luego mueren y caen de las
pencas ayudadas por el viento. Las
cochinillas destinadas para semilla deberán
en lo posible ser recolectadas antes de su
oviposición.
Las cochinillas fuera de la penca pueden vivir
y continuar su oviposición inclusive durante
veinte días (periodo de oviposición). Las
cochinillas una vez que se han retirado de la
penca ya no vuelven a prender.
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1.3.4Características
1.3.4.1 Generalidades
La cochinilla presenta dimorfismo sexual,
es decir los machos son más pequeños
que las hembras, presentan dos alas
que les sirve para trasladarse y
fecundar, no tienen pieza bucal y
mueren a los tres días.
Las hembras son de color rojo oscuro,
con surcos longitudinales bastante
pronunciados y en número de 10,
cubiertas por una pulverización blanca
que las protege del exceso de calor en el
día y de frío en la noche además las
camufla contra posibles depredadores
(1).
Las hembras viven cerca de tres meses
dependiendo del clima; al cabo del cual
se las debe recolectar como semilla o
producto.
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El ácido carmínico presente en las
cochinillas se encuentra en la hemolinfa
(sangre) de estos insectos aunque aún
se especula que parte de la cochinilla la
sintetiza; el aparato reproductor, el
cuerpo graso, incluso se especula
simbiosis de microorganismos4.
La cochinilla de primera debe tener un
diámetro superior a 2.5 mm, la cochinilla
de Oña presenta un diámetro promedio
de 3.8 mm lo cual la convierte en una
cochinilla fina de excelente calidad.
3.8 mm
Figura 11. Diámetro de una cochinilla.
La masa promedio de la cochinilla de
primera de Oña es de 10.5 mg, su
densidad relativa promedio es de 1.25.
4
Entrevista personal con la Experta Mexicana Ana Lilia Vigueras G. 2005. Para saber
más visitar: http://www.geocities.com/granacochinilla/weblili.html
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El rendimiento de la cochinilla de primera
es de 4 a 1 (cochinilla-carmín) (2).
La cochinilla de primera es conocida
también como cochinilla fina o nocheztli
o cochinilla escarlata (1).
En general a la cochinilla –de cualquier
calidad- se la conoce como “Macnu” o
“Magno” en lengua quechua y aymara,
“Caxaruros” en algunas regiones del
país y “Chuchumite” en Guatemala (15).
Composición de la cochinilla
Porcentaje de ácido carmínico:
5% a 24% AC
Humedad:
6.5%
a 10%
Proteínas:
52% aprox.
Ceras y grasas:
0.5% a 13%
Cenizas:
5.15% aprox.
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Su cubierta blanca está conformada de
ceras y grasas, el entorno cuticular la
conforman los polisacáridos y la quitina
(2) que es un biopolímero usado para
purificar aguas residuales industriales
debido a su propiedad para absorber
metales y bifenilos policlorados (PCB’s)
(16).
El cuerpo mismo de la cochinilla está
conformado por glucógeno, lípidos,
grasas,
agua,
lipoproteínas,
aminoácidos, sales y ácido carmínico
(2).
1.3.4.2 Hábitat y hospedero principal
(2)
El principal hospedero de la cochinilla
Dactylopius coccus costa es el nopal.
Las condiciones climáticas para el
desarrollo del Nopal-Cochinilla se
detallan a continuación:
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Clima:
Cálido a templado
Temperatura:
15 °C a 27 °C
Humedad relativa:
45% a 90%
Precipitaciones pluviales 100 mm a
700 mm (medias anuales)
Altitud:
100 msnm a 2500
msnm
Estas características las podemos
encontrar en los valles interandinos,
costa y selva ecuatoriana.
1.3.4.3 Aspectos ecológicos (2)
Los principales factores que afectan la
unidad ecológica Nopal-Cochinilla son:
a) Luminosidad o insolación
La cochinilla tiende a alejarse de la luz
fijándose en las superficies del cladodio
de menor insolación.
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b) Viento
Es crítico cuando la cochinilla se
encuentra en estado de migrante pues
es fácilmente arrastrada por el viento. Si
el viento es muy fuerte incluso puede
desprender las cochinillas jóvenes
fijadas en la penca. Se recomienda
instalar rompevientos alrededor de las
plantaciones si el viento arrecia con
fuerza.
c) Lluvia
Este aspecto afecta también a la
cochinilla migrante pues no se ha fijado
aún en la penca. En épocas de severas
lluvias se recomienda mantener las
tunas bajo un invernadero especial
llamado tinglado el cual consta de pisos
de carrizo o madera a manera de literas
dentro del invernadero en donde son
depositadas las hojas cortadas del nopal
que contienen cochinillas maduras o
destinadas para semilla.
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Tinglado ubicado en un finca del
Cantón Oña
Figura 12. Hojas de nopal dentro del
tinglado.
Si las precipitaciones son constantes en
la zona entonces se debe cubrir con
plástico las plantas, es decir levantar un
invernadero in situ. Según la producción
de cochinilla ello puede ser o no
rentable.
Se considera a la lluvia como el principal
elemento limitante para la producción de
cochinilla.
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d) Temperatura
A mayor temperatura y menor humedad
relativa el ciclo biológico de la cochinilla
se acorta y esto es favorable.
e) Edad de las pencas
Las cochinillas prefieren las pencas
jóvenes preferentemente menores a un
año. Aunque los cladodios de mayor
edad
también
son
excelentes
hospederos del insecto.
1.3.4.4 Enemigos naturales
cochinilla (17)
de
la
Se conoce que en México existe un
gusano que puede reducir las colonias
de cochinilla de una penca incluso al
100%, este gusano es conocido como
gusano tambor o armadillo (Díptera).
Así mismo se comenta que en
Sudamérica el sírfido Allograpta sp y el
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Sympherobius sp. Suelen reducir el
número de cochinillas en los cladodios.
Generalmente los enemigos de la
cochinilla prefieren la cochinilla de
primera o cochinilla fina porque el ácido
carmínico; presente en mayor porcentaje
en ésta, es un disuasivo alimentario.
De las observaciones realizadas en las
plantaciones del Cantón Oña se puede
asegurar que no se conoce ningún
gusano o insecto que elimine las
cochinillas de las pencas.
1.3.5Infestación (2, 18 y 19)
La palabra infestación hace referencia a la
siembra de cochinilla en los cladodios o
pencas del nopal. Esta infestación por lógica
se la debe realizar en épocas secas y de
poca luminosidad. También se recomienda
infestar las pencas pocas horas después de
haber cosechado la cochinilla.
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En la zona sur del Ecuador se recomienda
iniciar la infestación en junio pues en octubre,
enero,
febrero,
abril
y
mayo
las
precipitaciones son abundantes.
La infestación se la puede realizar en las dos
caras del cladodio o penca dependiendo de la
disponibilidad de semilla y del grado de
infestación que se requiera. La infestación
puede ser:
Natural
Cuando la cochinilla en estado migrante se
traslada entre los tunales o también cuando
es ayudada por el viento, las aves o insectos
encargados de transportarla de una penca a
otra o de una planta a otra.
Artificial
Se citarán las técnicas más utilizadas para la
siembra de cochinilla en la plantación y en el
tinglado:
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a) Método de la tela.
Consiste en dejar reposar las cochinillas
recién recolectadas o cochinillas madre sobre
una tela delgada no muy porosa de 10 cm x
10 cm y esperar unas pocas horas para que
la tela se cubra de las cochinillas en estado
migrante. Llevar estas telas al nopal y fijarlas
con espinas de pencos o mondadientes a los
cladodios. Ubicar dichas telas de tal manera
que el sol del medio día y de la tarde no las
sofoque y las mate.
Repetir esta operación tres veces más con las
mismas cochinillas madre pues éstas siguen
ovipositando por algunos días más.
Luego de 20 días retirar las telas de las
plantas.
b) Método de los conos de papel.
Se procede a cortar un trozo de papel de 10
cm x 10 cm, a continuación se toma una de
las esquinas del papel y se enrolla de tal
forma que la figura sea un cono. La base del
cono se dobla para evitar que las cochinillas
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madres se salgan. A continuación se rellena
el cono con 10 a 20 cochinillas -que equivalen
a media cucharadita- recién cosechadas. El
cono se fija a la parte baja de la penca con
mondadientes o espinas de penco por un
apéndice de la boca del cono. Éste fue el
método empleado en la infestación de
cochinillas en Oña.
Luego de 20 días retirar los conos de las
plantas y recolectar la semilla.
c) Método de las bolsas de papel.
Una variante más simple del método anterior
es usar bolsitas muy pequeñas de papel que
se las puede conseguir en cualquier farmacia
o papelería. Rellenar con media cucharadita
de cochinillas recién cosechadas y fijar la
bolsa en la parte baja del cladodio.
Luego de 20 días retirar las bolsas de papel y
recolectar la semilla.
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d) Método de las fundas de plástico.
En Oña se probó también aplicar fundas o
bolsas plásticas transparentes de polietileno
en lugar de papel, los resultados fueron
similares al uso de papel aunque la fijación
del plástico en las pencas presenta dificultad.
e) Infestación dentro del tinglado.
Para infestar las cochinillas dentro del
tinglado se procede de la manera siguiente:
Se colocan las pencas recién cortadas de
más o menos siete meses de edad dentro del
tinglado, en forma horizontal, luego se
procede a colocar media cucharadita de
cochinilla sobre la superficie de cada
cladodio. En este tipo de infestación es difícil
recolectar la semilla ya que las pencas deben
estar inmóviles durante el proceso de
crecimiento.
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1.3.6Cosecha (2 y 20)
La cosecha de la cochinilla se la debe realizar
más o menos a los tres meses, cuando ésta
alcanza un tamaño considerable, cuando
presenta menos cubierta de cera o cuando el
“ojo de hormiga” se convierte en un punto
oscuro que aparece en la parte posterior del
abdomen de la cochinilla. Dependiendo de las
condiciones climáticas puede haber hasta
cuatro cosechas al año.
Se aconseja dejar ovipositar medianamente a
la cochinilla adulta antes de su recolección,
ya sea que esté destinada para semilla o para
la venta.
Para la cosecha en las plantaciones es
recomendable usar escobillas o cepillos y
recolectores especialmente diseñados. Se
aconseja no usar herramientas de metal que
puedan lastimar la penca pues ésta se puede
pudrir. También se sugiere no sobrellenar el
recolector ya que aplastarían a las cochinillas
ubicadas al fondo del mismo.
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Cuando se cosecha dentro de un tinglado es
preferible valerse de una pinza de metal para
sujetar la penca por la parte más angosta y
proceder al cepillado sobre el recolector lo
que facilita la recolección de la cochinilla.
Luego la penca se deshecha como abono a
menos que siga vigorosa pues podría
albergar una segunda generación de
cochinillas. Cuando las pencas se hayan
curvado por el calor interno del tinglado es
recomendable deshacerse de dichas pencas
picándolas y usándolas como abono.
Seguridad laboral
En Oña se usó un impermeable para cubrir la
cabeza, el tórax y parte de las piernas, se usó
lentes de seguridad, se usó mascarillas sin
cartucho y se usó dos pares de guantes: el
primero de caucho y el segundo de cuero
para la recolección de la cochinilla dentro del
tinglado debido a que al
manipular las
pencas se pueden insertar espinas en las
manos.
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Cuando se cepillan dichas pencas las espinas
de menor tamaño se esparcen en el aire y
pueden penetrar en la vista y en el aparato
respiratorio.
El equipo realmente resulta incómodo para
cosechar cochinilla pues sofoca mucho e
impide un normal movimiento pero es muy
seguro.
Solamente las manos se ven afectadas
eventualmente ya que existen espinas de
tamaño poco común que traspasan los dos
guantes generando molestia.
Si la persona no puede continuar su labor
porque tiene una espina incrustada en el
guante y que le causa dolor, es preferible que
alguien
–que use guantes sin espinas- lo
ayude a retirar la espina del guante o le
provea de otro guante. No debe el afectado,
por sí mismo, tratar de retirarse prenda
alguna si va a continuar trabajando puesto
que ello le puede contaminar mucho más con
espinas.
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1.3.7Matanza (2)
La matanza y secado de la cochinilla son los
pasos más críticos para obtener una
cochinilla de buena calidad. De estas técnicas
dependerá el contenido final de ácido
carmínico de las cochinillas.
Al contrario de lo que ocurre con las
cochinillas oviplenas o cochinillas madre
cosechadas para semilla, las cochinillas
destinadas para la venta deben ser matadas
inmediatamente luego de su cosecha para
evitar que sigan ovipositando y que el
contenido de ácido carmínico de ellas
disminuya.
a) Con agua hirviendo
Se introduce la cochinilla en agua hirviendo y
a los 3 minutos la cochinilla muere por
sofocamiento. La desventaja de este método
es que el posterior secado tardará mucho
más tiempo.
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b) En fundas plásticas negras
Las cochinillas cosechadas en cantidades de
1 Kg a 4 Kg se introducen en fundas plásticas
de color negro. Se retira todo el aire presente
en la funda, se la cierra y se la expone
directamente al sol. Las cochinillas en 3
minutos mueren por asfixia y sofocamiento.
Este método es el más usado y tiene la
ventaja que en el mismo tiempo que el
método anterior las cochinillas mueren pero
sin ganar humedad. En Oña este es el
método aplicado en la actualidad.
Un paso previo y opcional al secado es la
eliminación del polvillo blanco presente en la
cochinilla, esto se logra humedeciendo las
cochinillas en un recipiente que contenga
hexano5 en cantidad suficiente para cubrirlas,
se las deja en contacto por 5 minutos y luego
se usa un cedazo para levantar las cochinillas
y dejar en el recipiente las ceras extraídas
con el hexano. Luego someter a destilación la
mezcla para recuperar el hexano.
5
Desengrasante.
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La aplicación del hexano es opcional ya que
es caro y por ello no se suele desengrasar la
cochinilla.
Figura 13. Cochinilla sin moler, seca y
desengrasada con hexano.
El hexano es muy volátil, no humedece la
cochinilla
pues
se
elimina
casi
instantáneamente y por ello éste reactivo
debe estar almacenado en recipientes muy
bien sellados. Es altamente inflamable.
Para operar el hexano se requiere de
protector para la vista, mascarilla y guantes6.
6
Producto CAS#: 110-54-3. ChemDAT CD MERCK 2001.
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1.3.8Secado (2 y 21)
La cochinilla que se ha de vender no debe
contener más del 10% de humedad porque
de lo contrario las cochinillas se aplastarían al
ser transportadas. Los compradores pagan
por cochinilla no por agua.
Se ha demostrado que con valores de
humedad entre 8% y 10%, las cochinillas no
se aplastan y se las transporta fácilmente. Por
lo
tanto
no
es
necesario
secar
exageradamente por debajo de estos valores
pues no tendría sentido y más bien
encarecería el producto.
1.3.8.1 Natural
La cochinilla muerta ahora es expuesta
en el día en bandejas de calamina, zinc
o cualquier otro metal pintado de negro
mate. En la noche se la guarda en
lugares secos para que no gane
humedad. En tres días la cochinilla
estará seca y adquirirá un color
plateado.
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Se debe tener cuidado de no amontonar
la cochinilla en la bandeja y removerla
periódicamente con el propósito de que
el secado sea uniforme.
1.3.8.2 Artificial
Se describen dos tipos de secado
artificial:
a) Estufa eléctrica
El secado en estufa eléctrica no es
aconsejable en fincas particulares
debido a su alto costo y pequeños lotes
de cochinilla. Su aplicación está en la
industria de colorantes o cuando ésta
dispone de sus propios cultivos lo cual
no es muy común. La ventaja de éste
secado es la posibilidad de regular la
temperatura del secador la cual se
recomienda que no sea mayor a 50 °C.
En aproximadamente 8 horas el lote de
cochinilla con ceras se encuentra seco.
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b) Secado solar indirecto
Las ventajas que presenta el secado
solar para la cochinilla y para el carmín
son excelentes, a continuación se
presentan las tres principales ventajas.
1. Aprovecha los climas áridos propios
para el cultivo del Nopal y la Cochinilla.
2. Evita que el carmín se contamine con
impurezas
del
aire
y
que
la
tonalidad del color se altere debido a
la exposición directa a los
rayos
solares.
3. Ahorro de energía eléctrica
El secador utilizado fue diseñado y
fabricado por el Sr. Rodrigo Carpio7.
Este secador también puede deshidratar
frutas.
7
Experto en cocinas solares. Fundación Inti Uma. Cuenca, Ecuador.
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Entrada
de aire.
Figura 14. Secador solar indirecto.
La temperatura dentro de este secador
fue de 45 °C como promedio, es decir,
una temperatura adecuada para secar
cualquier producto, ya que una
temperatura
más
elevada
puede
provocar daños en el principio activo del
colorante; el ácido carmínico.
Aunque varios autores mencionan
temperaturas de secado superiores a los
60 °C, no es conveniente su aplicación
debido a la causa antes citada. Se
recomienda no superar la temperatura
que el astro sol nos proporciona, sino,
¿Porqué no a de secarse el grano de
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café, cebada o trigo a temperaturas
superiores?.
Como información adicional, la cochinilla
tratada con hexano y sometida a
deshidratación en un secador solar,
tarda 2 días en secarse y la cochinilla sin
tratar, demora 6 días.
Luego de secar la cochinilla también es
posible usar hexano si aún no se lo ha
hecho.
1.3.9Clasificación (2 y 22)
Cuando se trata de plantaciones tecnificadas
no se suele clasificar la cochinilla debido a la
uniformidad en el tamaño y se entiende que
es cochinilla de primera. En estos casos se
recomienda únicamente eliminar impurezas
presentes en los lotes de cochinilla.
Para la clasificación de cochinilla en otro tipo
de plantaciones, se recomienda usar los
siguientes tamices:
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Tabla 1.
Series de tamices y equivalentes Tyler
ASTM-E-11-61
Tamiz estándar
Serie Tyler
(abertura o luz)
Mesh 4
4.76 mm
Mesh 7
2.83 mm
Mesh 10
1.68 mm
Mesh 20
0.841 mm
La cochinilla de primera deberá tener un
diámetro superior a 2.5 mm (ver sección
1.3.4.1) y para ello se usa la malla mesh 7 de
la serie de Tyler. La malla mesh 4 se usa
para separar las piedras o impurezas de gran
tamaño que provienen de la zona de la
plantación. La malla mesh 10 se usa para
separar la cochinilla de segunda destinada
principalmente a la industria textil para ser
usada como colorante. El polvillo retenido en
la malla mesh 20 llamado cochinilla de tercera
puede también usarse en la industria textil
pero la fuerza de su tinte es muy baja. El
resto de material que ha pasado la malla
mesh 20, en su mayoría está constituido de
polvo y espinas y este debe ser eliminado.
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Se ha visto después de una cosecha que más
del 75% de cochinilla es de primera y un 20%
es cochinilla de segunda.
La cochinilla que se adquirió para el
desarrollo de esta Tesis fue cochinilla de
primera y por lo tanto no necesitó someterse
a clasificación, bastó un simple tamizado para
separa piedras e impurezas.
Dada la experiencia se ha determinado que el
tamaño es proporcional al contenido de ácido
carmínico. Así la cochinilla de primera
presenta más del 20% de ácido carmínico, la
de segunda entre un 10% y un 15% de ácido
carmínico y la cochinilla de tercera o polvillo
menos del 10%.
Recientemente se ha desarrollado una
cochinilla de alto rendimiento de ácido
carmínico la cual proviene de Perú y Chile
cuyas plantaciones son muy tecnificadas y
poseen un control metódico. Dicha cochinilla
contiene más del 22.5% de ácido carmínico
cuando normalmente la cochinilla de primera
tiene entre un 19% y 21.5% de AC. A esta
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nueva cepa se la llama Cochinilla Premium
(7).
1.3.10 Como medir el porcentaje de ácido
carmínico de la cochinilla (2 y 23)
Para medir el porcentaje de ácido carmínico
en la cochinilla se sigue la norma peruana
INTINTEC 011.208 “Método de ensayo para
la determinación del Ácido Carmínico.
Método espectrofotométrico”.
Dicha
norma
procedimiento:
estipula
el
siguiente
Se masa la cantidad de cochinilla establecida
por la norma ITINTEC N° 011.209 para
determinar el porcentaje de ácido carmínico,
es decir 40 g8. Luego se muele.
Se procede a tomar la cantidad de cochinilla
establecida según la siguiente tabla.
8
Masa de cochinilla enviada al laboratorio, resultante de la selección estadística y por
cuarteo de todos los lotes.
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Tabla 2. (Norma ITINTEC N° 011.208)
Ácido
Masa de la Muestra
Carmínico
(%)
(%)
18 – 22
10.50
16 – 18
12.50
14 – 16
14.00
8 – 10
20.00
Si se sospecha que la cochinilla es de
primera calidad entonces se debe tomar
10.5% de los 40 g que fueron molidos.
Luego se procede a la preparación analítica
previa a la lectura de las absorbancias de las
muestras en el espectrofotómetro, la cual es
como sigue.
Se transfiere la muestra al matraz de 1000 ml.
Se añade 100 ml de ácido clorhídrico 2 N y
150 ml de agua destilada.
Se somete a hervor a reflujo por 10 minutos.
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Se adiciona a la solución 4 g de tierra filtrante
o tierra diatomea.
Se filtra la solución, al vacío, sobre un papel
de filtro con una capa de tierra diatomea.
Se vierte el filtrado a la fiola o matraz de 1000
ml.
El papel de filtro con el residuo se transfiere al
matraz de 1000 ml de agua destilada y se
hierve a reflujo por 10 minutos.
Se filtra al vacío sobre un papel de filtro,
luego se transfiere el filtrado a la fiola o
matraz de 1000 ml.
Se lava el papel de filtro y el residuo con 200
ml de agua destilada caliente (a 90 °C).
Se vierte el filtrado a la fiola de 1000 ml, se
enraza el volumen con agua destilada y se
homogeniza la solución.
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Octubre, 2005
65
Escuela de Ingeniería Química
Se toma una alícuota de 25 ml y se le
transfiere a otra fiola de 1000 ml, luego se
enraza el volumen con agua destilada.
El pH del medio es un factor de gran
importancia pues la longitud de onda de
máxima absorción de un colorante cambia
con el pH (ver sección 1.5.1).
El pH de esta última solución fue de 2.8
CALCULOS
Ecuación 1
% Ac. Carmínico =
A
*100
1.39 * E * C
En donde
A
es la absorbancia de la muestra
C
es la concentración de la muestra en
g/l de la cochinilla.
E
es el espesor de la celda en mm
1.39 es un factor que representa la
absorbancia del patrón de AC de
100
mg/Kg leída a 492 nm.
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66
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La FAO propone otra ecuación para el cálculo
del ácido carmínico:
Ecuación 2
% Ac. Carmínico =
100 * A *100
1.39 *W
En donde
A
es la absorbancia de la muestra
W
es la masa en mg de la muestra
tomada.
1.39 es un factor que representa la
absorbancia del patrón de AC de
100
mg/Kg leída a 492 nm.
Siguiendo el procedimiento antes indicado, se
valoró el porcentaje de ácido carmínico
presente en la cochinilla de Oña usando la
Ecuación 1, el resultado fue el siguiente:
Lectura de la absorbancia
Espesor de la celda
Concentración de la muestra
g/lt
% Ac = 20.78%
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=
=
=
0.3033
10 mm
0.105
21%
67
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1.4 Extractos de cochinilla (24 y 25)
Los extractos de cochinilla son colorantes
naturales de color rojo que contienen
principalmente ácido carmínico y se obtienen
por extracción con agua y/o alcohol.
Estos extractos se utilizan para la preparación
de concentrados líquidos o en polvos de ácido
carmínico, ácido carmínico en cristales y para
dar un color fresa a los alimentos.
En la actualidad la demanda comercial de los
extractos de cochinilla es limitada, sin embargo,
tienen futuro. Algunos investigadores han
sugerido que “el aluminio puede ser un factor
que contribuya en el desarrollo de la
enfermedad de Alzheimer” la demencia senil o
pre–senil aunque no está demostrado
fehacientemente.
Si las investigaciones confirman el efecto del
aluminio en el desarrollo de esta enfermedad, la
utilización de la laca aluminosa cálcica del ácido
carmínico; el “carmín” como colorante será
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68
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sustituido por los extractos de cochinilla o por el
ácido carmínico.
Especificaciones
Color
pH
Proteínas
Sólidos totales
Ácido carmínico
Metanol
Plomo
Arsénico
Líquido color rojo
5.0 a 5.5 (25 ºC)
no más de 2.2%
5.7 a 6.3%
no menos de 2.0%
Ausente
no más de 10 mg/lt
no más de 1 mg/lt
Aplicaciones:
El extracto colorante de cochinilla se puede
utilizar para colorear alimentos, yogures,
bebidas, etc. Los extractos de cochinilla no
estabilizados en presencia de proteínas se
ennegrecen y son sensibles a los cambios de
pH y esto limita su aplicación como colorante de
alimentos, pero es un buen indicador pues
posee características semejantes a las del
indicador rojo de metilo.
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69
Escuela de Ingeniería Química
Para dar mayor estabilidad a un extracto se
forma un compuesto con ácido cítrico y amonio
llamado sal citroamoniacal que es estable a los
cambio de pH de ácidos cítrico, málico y
tartárico.
Esta mediana estabilidad del extracto hace que
su comercio sea limitado a pesar de que su
costo es mucho menor.
Preparación de un extracto de cochinilla
Fórmula:
Agua destilada
Etanol
Carbonato de potasio
Cochinilla desengrasada y triturada
Jarabe (azúcar 230 g, agua 270 g)
250 g
150 g
2g
40 g
500 g
Procedimiento:
A 250 ml de agua se añaden carbonato de
potasio, alcohol y cochinilla. Se calienta a
ebullición 15 minutos, dejar en reposo, decantar
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70
Escuela de Ingeniería Química
el líquido y filtrar. Al extracto agregar el jarabe y
mezclar.
Aplicaciones:
Colorear licores y bebidas gaseosas.
Preparación del indicador “Rojo de
cochinilla”
Fórmula:
Agua destilada
Etanol de alta pureza 99.9%
Cochinilla pulverizada
75 ml
25 ml
1g
Procedimiento:
Se mezclan bien estos tres componentes y se
deja en maceración por tres días, luego filtrar y
guardar en un frasco ambar. Este indicador tiene
valores de pH en la zona del viraje de 4.8 a 6.2;
similar al rojo de metilo (4.2 a 6.3).
Se debe usar de dos a cuatro gotas.
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71
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El color del rojo de cochinilla es anaranjado en
medio ácido y lila en medio alcalino.
1.5 Ácido Carmínico
1.5.1Generalidades
El ácido carmínico es el principio activo del
colorante denominado carmín y el origen de
su color es debido a los dobles enlaces que
presenta en su molécula, dicha molécula es
una antraquinona, presenta tres anillos
cíclicos con dobles enlaces conjugados
similares al benceno. La antraquinona se
puede preparar mediante la oxidación del aire
y ácido nítrico con el antraceno. Las
antraquinonas pertenecen al grupo de las
quinonas.
Las
quinonas
proporcionan
muchos
pigmentos amarillos, rojos y naranjas,
incluidos varios tintes de gran utilidad que se
obtienen de insectos que se alimentan de
plantas con quinonas. La cochinilla, por
ejemplo, es un pigmento rojo conseguido a
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72
Escuela de Ingeniería Química
partir de insectos escamosos
alimentan de cactus (10).
que
se
Fórmula estructural (23)
Estructura 1. Estructura del Ácido Carmínico
según FAO.
Fórmula empírica según Hill9:
Masa molecular:
Número CAS:
9
C22H20O13
492.386 g/mol
1260-17-9
Producto 100211. ChemDAT CD MERCK 2001.
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Nomenclatura
Nomenclatura según INEN10:
Polihidroxiantraquinona
Nomenclatura según FAO:
Ácido
7- -D-glucopiranosil-3,5,6,8tetrahidroxi-1-metil-9,10-dioxo-antracen-2carboxílico (23).
Nomenclatura según Lock:
Ácido
7- -D-glucopiranosil-9,10-dehidro3,5,6,8-tetrahidroxil-1-metil-9,10-dioxi-2antracen-carboxílico (26).
El ácido carmínico presenta una longitud de
onda de máxima absorción entre 490 nm –
494 nm a pH 3 (rango visible)11 y 518 nm en
una solución acuosa amoniacal (27).
10
11
Instituto Ecuatoriano de Normalización INEN.
Producto 100211. ChemDAT CD MERCK 2001.
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El ácido carmínico y el carmín son sustitutos
naturales de los colorantes Rojo N° 2
(Amaranto), Rojo N° 3 (Eritrosina) y del Rojo
N° 40 (26).
Análisis del Ácido Carmínico (26)
Los análisis que se realizan al ácido
carmínico son el de Espectro IR y visible así
como el Cromatograma en HPLC. En la
presente Tesis únicamente se estudió el
Espectro visible.
Figura 15. Espectro visible del ácido
carmínico.
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Nombres y códigos del colorante (28 y 29)
En varios países12 frecuentemente se asocian
los productos como cochinilla, ácido
carmínico y carmín bajo un mismo nombre o
partida arancelaria13 asumiendo que son
iguales, sin embargo hay que diferenciarlos.
La cochinilla es un insecto que produce el
ácido carmínico, el ácido carmínico es el
principio activo del carmín. El carmín es una
laca generalmente de aluminio y calcio con
ácido carmínico. Dentro del carmín existen
varias presentaciones, entre ellas, el carmín
en polvo y el carmín líquido.
Sinónimos:
Cochinilla, Ácido Carmínico,
Carmín, Rojo de
cochinilla, Rojo natural 4.
Clase:
12
13
Antraquinona.
En el Ecuador, el INEN identifica a la cochinilla y AC como sinónimos.
Fuente: CORPEI (Oficina Cuenca-Ecuador).
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Números de Códigos: CI (1924)
1239, Schultz
(1931) 1381, CI
(1956)
75470.
Código del Colorante Cochinilla,
carmínico y Carmín (30 y 31)
Ácido
C.I 75470 (El más usado en la
actualidad)
Código del Sistema
Numeración (S.I.N) (7)
Internacional
de
120
Código del colorante Cochinilla, Ácido
Carmínico y Carmín para la Unión Europea.
(7)
E-120
La Unión Europea asigna una letra E
solamente a los aditivos cuyos valores de IDA
(Ingesta diaria admitida) han sido aceptados y
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estudiados por Organismos reconocidos
como el JECFA14 y el SCF15. Aquellos son los
únicos aditivos autorizados para su consumo
en el viejo continente (32).
Partidas Arancelarias de la Cochinilla, Ácido
Carmínico y Carmín
1) Partida Arancelaria CUCI (A nivel
Mundial)
Cochinilla (insecto colorante)
5311902000
Carmín y derivados (colorante)
5311903000
2) Partida Arancelaria NANDINA16 (A
nivel de países del área
Andina)
Carmín
Cochinilla, Ácido Carmínico y
3203002100
3) Partida Arancelaria NANDINA (A
nivel de Chile)
14
Comité Mixto FAO/OMS de Expertos en Aditivos Alimentarios (JECFA).
Comité Científico para la Alimentación Humana (SCF). Unión Europea.
16
www.portal.bce.fin.ec y www.aladi.org
15
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Carmín de Cochinilla
32030010
4) Partida Arancelaria a nivel de Perú
Cochinilla e insectos similares
0511991000
Nota: En el Ecuador no existe restricciones de
tipo aduanero para importar o exportar
cochinilla, ácido carmínico o carmín.
1.5.2Obtención (24)
El ácido carmínico se obtiene de la cochinilla
por extracción acuosa. De la solución acuosa,
el ácido carmínico es precipitado como un
complejo metálico. El complejo es separado y
dispersado en agua o alcohol y luego tratado
para dejar en libertad el ácido carmínico,
filtración y concentración para la cristalización
del ácido carmínico.
Para la obtención de ácido carmínico en
cristales se han descrito algunos métodos
pero solamente citaremos el Método de
Gibaja–Montes.
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Procedimiento:
1. Extracción.
Agua desionizada
1.5 lt
Cochinilla molida y desengrasada
100 g
Ebullición 30 minutos. Reposo, decantación
del líquido y filtración.
Re–extracción de la cochinilla residual.
Los líquidos de las extracciones se trasiegan
a la marmita de complejación.
2. Análisis y cálculo del complejante.
Volumen de la solución
6 lt
Determinar el contenido de ácido carmínico.
Calcular la masa del complejante para formar
el carminato de calcio.
3. Complejación.
Adición del compuesto de calcio y ebullición 5
minutos. Reposo 24 horas para la
sedimentación del complejo.
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4. Separación del complejo.
Decantación del líquido y el remanente pasar
por una manga de tela. Dejar la manga en
reposo 72 horas para que escurra el líquido.
5. Descomposición del carminato de calcio.
El carminato de calcio dispersar en una
solución de metanol–ácido clorhídrico. Dejar
en reposo 24 horas para la sedimentación del
precipitado. Decantación del líquido y
filtración.
6. Concentración.
La solución obtenida destilar a presión
reducida
para
obtener
un
extracto
concentrado de ácido carmínico.
7. Cristalización.
El extracto de ácido carmínico dejar a
evaporación lenta para la formación de
cristales de ácido carmínico.
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81
Escuela de Ingeniería Química
El ácido carmínico debe ser almacenado a
una temperatura entre +5 °C y +30 °C 17.
1.6 Carmín
Figura 16. Color rojo de la laca del carmín.
Algunas personas piensan que el carmín es un
colorante 100% natural, pero esto no es cierto,
tampoco es un colorante obtenido enteramente
por síntesis química -colorante artificial-. El
carmín es un colorante de origen natural y más
específicamente de origen animal obtenido
mediante un proceso tecnológico que agrega
valor al producto siendo la materia prima, la
cochinilla.
Cabe señalar que un colorante -aunque no sea
procesado- no es un nutrimento sino que se usa
17
Producto 100211. ChemDAT CD MERCK 2001.
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82
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únicamente para resaltar una cualidad especial
del producto o con fines comerciales sin que su
uso en proporciones adecuadas afecte la salud
de los consumidores.
Antes de pasar a definir que es el colorante
llamado “carmín” revisemos los conceptos
mismos de colorante, sobretodo para saber a
que llamar colorante natural.
Las siguientes son definiciones tomadas de las
Normas Técnicas Ecuatorianas NTE INEN
2074:96.
“Colorante. Sustancia obtenida, por un proceso
de síntesis o similar mecanismo, o extraída,
aislada u otra forma derivada, con o sin un
cambio intermedio o final de identidad, de un
vegetal, animal o mineral u otra fuente y que
cuando es añadido o aplicado a un alimento,
droga o cosmético, o al cuerpo humano o
cualquier parte de éste, es capaz, sólo o a
través de una reacción con otras sustancia, de
impartir, preservar, resaltar o sombrear el color.
Los colorantes de acuerdo a su origen se
clasifican en: Colorantes orgánicos naturales,
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83
Escuela de Ingeniería Química
colorantes orgánicos artificiales y colorantes
inorgánicos. Las lacas son también colorantes,
forman parte de los colorantes orgánicoartificiales.
Colorantes orgánicos naturales. Son sustancias
que se encuentran contenidas en los vegetales y
animales y que pueden ser obtenidos por
métodos físicos o químicos.
Colorantes orgánicos artificiales. Son sustancias
que no se encuentran en forma natural y que
pueden ser obtenidos por métodos físicos o
químicos.
Colorantes inorgánicos. Son sustancias de
origen mineral, obtenida por métodos físicos o
químicos.
Laca. Es un colorante continuo extendido sobre
un sustrato, por adsorción, coprecipitación, o
combinación química. Forma parte de los
colorantes orgánicos artificiales” (33).
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84
Escuela de Ingeniería Química
De lo mencionado anteriormente se concluye
que:
1. Los extractos de cochinilla y el ácido
carmínico son colorantes
orgániconaturales y
2. que el carmín es un colorante orgánicoartificial
Clasificación de los colorantes por su forma
de colorear (34)
Colorantes de masa y superficie.
Colorantes solo de superficie.
Colorantes de uso restringido (de uso concreto).
El carmín es un colorante de masa y superficie.
En la mayoría de países un colorante es
aceptado como aditivo siempre y cuando su
adición a un alimento no exceda los límites
establecidos en las regulaciones pertinentes y
cuando su aplicación no busque revestir
productos de mala calidad, como por ejemplo
añadir exceso de colorante a embutidos con
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85
Escuela de Ingeniería Química
exceso de harina. Los aditivos deben ceñirse a
las prácticas correctas de fabricación (PCF)
(33).
Conceptos de carmín
“El carmín de cochinilla es la laca aluminosa–
cálcica del ácido carmínico complejada con
proteína, de color rojo, que se prepara tratando
el extracto acuoso de la cochinilla con sales de
aluminio y de calcio” (24).
“El carmín químicamente se le define como un
compuesto complejo que forma el ácido
carmínico con los iones aluminio y calcio,
ligándose también con compuestos proteicos”
(29).
“Es la laca de aluminio o laca aluminio cálcica
cuya principal materia colorantes es el ácido
carmínico obtenido de un extracto acuoso de
cochinilla” (2).
“El carmín es el complejo metálico formado
entre el ácido carmínico y metales como el
aluminio y el calcio, es soluble en solución
alcalina e insoluble en agua y en ácido. Su color
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86
Escuela de Ingeniería Química
es rojo a pH 4 y rojo azulado a pH 10. La
intensidad del carmín es el doble que la del
ácido carmínico” (26).
De esta última definición se sabe que la laca de
carmín puede estar formada por elementos tan
distintos como el Torio. Generalmente el carmín
es la combinación del ácido carmínico con un
par de metales como el aluminio y el calcio pero
también puede haber una combinación con
hasta tres metales, incluso la laca puede
formarse en combinación con un solo metal
como el caso del Circonio (24).
Según la experiencia, el aluminio forma laca
únicamente en medio básico y su color es
violeta (ver sección 2.3.2).
Dependiendo de los diferentes metales ligados
al ácido carmínico, estribará el color del carmín.
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Así:
Tabla 3.
AC + Catión metálico
METAL
Aluminio (en medio básico)
Aluminio – calcio (En medio ácido)
Aluminio – mercurio
Aluminio – calcio – estaño
Mercurio
COLOR
Violeta
Rojo intenso “carmín”
Rojo intenso
Rojo intenso
Rojo intenso
Galio
cereza
Aluminio – magnesio
Rojo – rosa
Estaño
Estroncio
Rojo
Rojo
Berilio
fluorescente
Circonio
Cromo
Indio
Rojo
Rosa
Púrpura
Púrpura
Púrpura
Plomo
Púrpura
Torio
Bario
Púrpura
Violeta
Estaño (estannoso)
Violeta
Hierro (ferroso)
Café negruzco
Hierro (férrico)
Calcio
Café – violeta
Negro
Cobre
Negro
Magnesio
Negro
Uranio
Verde esmeralda
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1.6.1Fórmulas estructurales (24)
A)
Estructura 2. Fórmula del Carmín de Harms.
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B)
Estructura 3. Fórmula del Carmín de
Meloam y Col. El calcio puede ser sustituido
por Na+, K+ o NH4+.
Como se pueden ver en la Fórmula de
Meloam y Col, el carmín es un compuesto
formado por dos moles de ácido carmínico
por cada mol de aluminio y calcio que se
entrelazan formando una estructura compleja.
En la Fórmula de Harms parece ser que el
radical –COOH pasara de la posición 2 de la
molécula del ácido carmínico a la posición 4.
También se puede observar que existe otro
átomo de calcio en la molécula el cual se
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Escuela de Ingeniería Química
contradice con los modelos propuestos por
Meloam y Col y por Forgios como se verá
más adelante.
El compuesto intermedio antes de la
formación del carmín es el carminato de
calcio, su formación se inicia cuando el
calcio actúa en la molécula del ácido
carmínico. R es el radical D-glucopiranosil.
Carminato de Calcio
Ahora el carminato de calcio reaccionará con
sales de aluminio para formar el carmín.
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Escuela de Ingeniería Química
C)
Estructura
Forgios.
4.
Fórmula
del
Carmín
de
En la Fórmula de Meloam y Col y en la
Fórmula de Forgios, el radical
–COOH se
mantiene en la posición 2, el calcio ocupa la
posición 2 COO– y el aluminio las posiciones
5 C–O– y 10 C=O.
Nótese que en la Fórmula de Forgios el
carmín posee 2 moléculas de agua que están
en su interior. Para n se adjudica el valor de 1
(ver Estructura 3).
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Fórmula
empírica
C44H37O27AlCa.3H2O
Masa molecular:
Número CAS:
según
Hill18:
1118.78 g/mol
1390-65-4
1.6.2Nomenclatura del colorante
Debido a la complejidad de la molécula todos
los autores se limitan a mencionarla como
laca de carmín, o laca alumínica cálcica de
ácido carmínico o simplemente carmín.
A continuación se explica la inconveniencia
de establecer una nomenclatura más estricta.
En las sales, mediante la nomenclatura
IUPAC, los metales son nombrados por
separado, por ejemplo, el Magnesio
Metoximetilcarbonato comercializado por la
Merck, no hace referencia a la posición que
ocupa el Mg dentro de la molécula. Lo mismo
ocurre con los metales ligados al carmín.
18
Producto 115933. ChemDAT CD MERCK 2001.
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Siguiendo esa línea, el carmín es llamado
simplemente “Laca de ácido carmínico con
calcio y aluminio19”, pues “Laca de 7- -Dglucopiranosil-9,10-dehidro-3,5,6,8tetrahidroxil-1-metil-9,10-dioxi-2-antracencarboxílico con calcio y aluminio” es un
nombre a tal grado innecesario.
A los colorantes se los suele llamar también
por su nombre común seguido de su índice
de color (31). Así el nombre para éste
colorante es: Carmín (C.I. 75470).
El carmín al igual que el ácido carmínico debe
ser almacenado a una temperatura entre +5
°C y +30 °C 20.
El tiempo de vida de estante del carmín
hidrosoluble en polvo es de 1 año bajo
condiciones de almacenado adecuado, esto
es a una temperatura promedio de 15 °C, en
envases oscuros y sellados, en lugares secos
y de poca luminosidad21.
19
Nomenclatura IUPAC usado en el catálogo de productos MERCK. 2005-2007.
Producto 115933. ChemDAT CD MERCK 2001.
21
Carmín, BIOCOLOR, Chile.
20
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Características
a) El carmín –como laca- es insoluble en agua
y en alcohol. Soluble en medios alcalinos
hasta pH de 9 (7).
b) Es un polvo casi impalpable de color rojo o
morado (29).
c) Tiene mejor resistencia al calor y a la
oxidación química al compararse con los
colorantes sintéticos (29).
d) Tiene buena estabilidad a la luz (2 y 29).
e) Es un producto muy estable, no se ha
detectado variaciones en su contenido de
ácido carmínico en productos almacenados
durante 4 años (2 y 29).
f) Su principal propiedad radica en su enorme
poder
colorante
que
supera
indiscutiblemente al de cualquier otro
colorante (29).
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1.6.3Carmines comerciales (24)
Los carmines comerciales se diferencian por
su concentración en ácido carmínico, el color
y la fuerza de tinte; su dispersión y tinte en
azúcar y en sal de mesa, etc.
Los carmines comerciales conocidos son los
siguientes:
1.Carmín en polvo, con 50% a 67% AC.
2.Carmín en polvo hidrosoluble con 52% AC.
Con y sin sodio.
3.Carmín en líquido hidrosoluble con 2% AC
a 6% AC.
4.Carmín en polvo especial con reflejos
nacarados, con 50% AC a 55% AC.
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1.6.3.1 Especificaciones
Especificación Química
Aspecto:
Polvo rojo impalpable
Ácido carmínico:
no
menos del 50%
Volátiles a 135 ºC/3 horas:
no
más de 20%
Compuestos nitrogenados (N x 6.25)22:
no más de 25%
Cenizas:
no
más de 12%
Plomo:
no más de 10 mg/Kg
Arsénico:
no
más de 1 mg/Kg
Materia insoluble en sol. 5N NH4OH:
no más de 2 mg/lt
Tinte:
Fuerte
Dispersión en sal:
Uniforme
22
Proteínas.
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Dispersión en azúcar:
Uniforme
Especificación Bacteriológica
Bacterias/g 30ºC/72 horas
Máx. 102 a 103
Coliformes/10 g
Negativo
E.coli /10 g
Staph aureus /g
B. cereus /g
10
Levaduras /g
40
Hongos /g
x102
Salmonella spp /25 g
Negativo
Vibrio cholerae (cólera)
Negativo
10
10
3
1.6.3.2 Color y fuerza del tinte
El color del carmín va desde el amarillo,
rojo y azul al violeta. El color y la fuerza
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de tinte del carmín son factores críticos
para su comercialización.
El color y la fuerza de tinte del carmín no
dependen de la concentración del ácido
carmínico, están relacionados con la
calidad de la cochinilla y las variables del
proceso. En la extracción, se ha
observado que si hay putrefacción del
extracto antes de ser laqueado, baja la
fuerza de tinte y el color se desplaza al
azul; la precipitación de las proteínas
antes del laqueado también baja la
fuerza de tinte.
También
tienen
influencia,
la
temperatura–tiempo para la precipitación
de la laca, la temperatura durante el
secado y el diámetro de la partícula, etc.
A) Dispersión del carmín en sal
Otra variable que sirve para caracterizar
la calidad de un carmín es su dispersión
en sal y azúcar, debiendo ser ésta
uniforme.
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Primero se muele el carmín en un
mortero, luego se pesa 0.030 g del
carmín y 13 g de sal común o sal de
mesa.
La sal se añade a una placa petri limpia
y luego se añade el carmín sobre la sal.
La placa petri se agita constantemente
en forma circular durante 20 segundos.
El
carmín
debe
distribuirse
uniformemente sobre la sal.
La agitación no debe ser violenta para
evitar pérdida de material.
Los resultados se muestran en el
ANEXO No10.
B) Dispersión del carmín en azúcar
Primero se muele el carmín en un
mortero, luego se pesa 0.030 g del
carmín y 13 g de azúcar común.
El azúcar se añade a una placa petri
limpia y luego se añade el carmín sobre
el azúcar. La placa petri se agita
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100
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constantemente en forma circular
durante 1 minuto y 30 segundos. El
carmín debe distribuirse uniformemente
sobre el azúcar; es decir, el carmín debe
colorear el azúcar uniformemente.
La agitación no debe ser violenta para
evitar pérdida de material.
Los resultados se muestran en el
ANEXO No10.
1.6.3.3 Carmines en polvo y líquidos
Los carmines en laca son insolubles en
agua,
para
obtener
carmines
hidrosolubles,
basta
diluirlos
en
soluciones básicas como la del
carbonato de sodio. A estas soluciones
se las conoce como carmines líquidos
hidrosolubles, si se desea un carmín
hidrosoluble en polvo23 conviene
someter dicha solución a la acción de
un atomizador.
23
Es un tinte no un pigmento, su color se obtiene únicamente en contacto con la
humedad.
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En polvo
a)
CARMÍN BPC 60% – 64% AC
Es un polvo rojo amorfo. Soluble en los
álcalis.
Su color va del amarillo (L = 37, a =
+57, b = 27-28) pasando por los rojos (L
= 37, a = +54-57, b= 22-25) al azul (L =
33-35, a = +20 -25, b = 2.0 - 3.0), (ver
sección 1.6.5).
Aplicaciones:
Colorear productos cárnicos y lácteos,
sopas en polvo, yogures, bebidas
alcohólicas, conservas de frutas,
cosméticos, dentífricos, etc.
b)
CARMÍN 50% AC
Polvo rojo amorfo. Series rojo – azul.
Aplicaciones:
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En la coloración de carnes, embutidos,
salsas, lácteos, sopas deshidratadas,
conservas de vegetales, zumos de
frutas, chicles, bebidas alcohólicas,
dentífricos, cosméticos, etc.
c)
AC
CARMÍN HIDROSOLUBLE 40%
Polvo amorfo violáceo, completamente
soluble en agua.
Es carmín de cochinilla solubilizado en
carbonato de potasio y secado por
atomización.
Fórmula:
Agua desionizada
122 kg
Carbonato de potasio
15 kg
Carmín de 60% AC
39 kg
Excipiente (lactosa o maltodextrina)
4 kg
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103
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Procedimiento:
Disolver el carbonato de potasio en
agua y calentar a 90 ºC. Añadir el
carmín y mezclar hasta disolución
completa, agregar el excipiente, e
hidróxido de sodio si es necesario.
Atomizar.
Aplicaciones:
En productos cárnicos y lácteos,
yogures, sopas en polvo, conservas de
frutas cítricas, refrescos de zumos de
frutas, cremas pasteleras, postres,
bebidas alcohólicas, etc.
d) CARMÍN AZUCARADO
Fórmula:
Carmín de 50% AC
2g
Hidróxido de amonio
ml
Agua desionizada
30 ml
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4
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Azúcar en polvo
1400 g
Procedimiento:
Disolver el carmín con el hidróxido de
amonio, luego diluir con agua. A la
solución añadir el azúcar, poco a poco y
mezclando hasta que el color del azúcar
sea homogéneo.
Calentar a 70–80ºC para eliminar el
agua remanente.
Aplicaciones:
Colorear bebidas alcohólicas.
e)
CARMINES
LABORATORIOS
PARA
El Azocarmín G es un polvo usado en
histología. Además de éste, existen
otras variedades para aplicaciones en
los laboratorios.
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Líquidos
Son estables hasta pH 3.5
a)
CARMÍN
HIDROSULUBLE 33% AC
LÍQUIDO
Fórmula:
Carmín de 60% AC
400 g
Agua desionizada
100 ml
Hidróxido de amonio
ml
Glicerina
g
160
160
Procedimiento:
Mezclar el agua con el amoniaco y
añadir el carmín poco a poco hasta
completa
disolución.
Calentar
a
ebullición hasta que el líquido no tenga
olor amoniacal, añadir la glicerina.
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Enfriar, pesar y completar la masa con
agua a 727 g.
Aplicaciones:
Colorear productos cárnicos.
b)
CARMÍN
HIDROSOLUBLE 5% AC
LÍQUIDO
Fórmula:
Carmín de 60% AC
8.4 g
Carbonato de potasio
8.0 g
Agua desionizada
83.6 g
Procedimiento:
Disolver en agua el carbonato de
potasio y calentar a 90ºC. Añadir el
carmín y mezclar hasta disolución
completa. Agregar mas carbonato de
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potasio si fuera necesario. Dejar en
reposo y decantar el líquido.
Aplicaciones:
Colorear productos cárnicos.
c)
CARMÍN
GLICERINADO 5% AC
LÍQUIDO
Fórmula:
Agua desionizada
48.0 g
Carbonato de sodio
g
Carmín de 60% AC
8.4 g
Glicerina
39.6 g
Procedimiento:
4.0
Disolver el carbonato de sodio en agua
y calentar a 70ºC. Agregar poco a poco
el carmín y mantener la agitación hasta
completa disolución. Añadir la glicerina.
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Aplicaciones:
Para dar color a los productos cárnicos
y lácteos.
d) CARMÍN
HIDROSOLUBLE
GLUCOSADO
Fórmula:
Carmín de 50% AC.
kg
Glucosa
kg
Agua desionizada
20.0 kg
0.2
5.0
Procedimiento:
Hacer una mezcla homogénea con el
carmín, la glucosa y el agua. Introducir
la mezcla en una autoclave provista de
un agitador y calentar a 140ºC durante
15 minutos. Añadir 5 kg de agua para
bajar la temperatura a 70ºC y filtrar en
caliente. Se obtiene una solución de
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color rojo brillante. Es estable a los
ácidos de frutas hasta pH 3.
Aplicaciones:
Colorear bebidas alcohólicas.
1.6.4Fórmulas para colorear alimentos
1.6.4.1 Colorear salchichas (35)
La siguiente fórmula se usa para
colorear salchichas para freír.
Fórmula:
Carnes de res
Kg
Carne de cerdo
Lonja de cerdo
Pimienta negra molida
10.68 g
Glutamato de sodio
Comino
7.12 g
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1
2 Kg
1 Kg
5.34 g
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Ajo en polvo
12.91 g
Cebolla
35.60 g
Tary-K-7
Sorbato de potasio
3.56 g
Hielo
Carmín en polvo 52% AC
g
10.68 g
534 g
0.8
Procedimiento:
Se muele por separado las lonjas y la
carne con hielo para evitar que la masa
se caliente y se haga pegajosa.
Cuando las carnes se hacen pegajosas
se adhieren a las cuchillas y dificulta el
molido.
A continuación se pesa el resto de
ingredientes –excepto el carmín- y se
los mezcla en una taza con poca agua,
se añaden los ingredientes a las carnes
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molidas, se añade más hielo para evitar
que la mezcla supere los 15°C y se
homogeniza la mezcla de carne y
aditivos.
Agregar el carmín en polvo y terminar
de homogenizar.
Colocar la masa en la embutidora sin
dejar cámaras de aire y proceder a
embutir a una velocidad baja, la tripa de
cerdo debe estar previamente hidratada
y desalada, el embutido no se debe
presionar para evitar roturas.
Se cortan las tripas embutidas en
segmentos de 8 cm aproximadamente.
Se almacena a una temperatura de 4
°C.
Como se puede ver en la fórmula, se
usa 800 mg de carmín en polvo para 4
Kg de embutido.
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1.6.4.2 Colorear helados (24)
Fórmula:
Leche en polvo desengrasada
100.0 g
Azúcar en polvo
150.0 g
Crema de leche
120.0 g
Gelatina
Emulsionante
Sulfato de aluminio y amonio
0.50 g
Polifosfato de sodio
0.10 g
Carmín al 52%
Citrato de sodio
4.0 g
3.0 g
0.010 g.
0.50 g.
Procedimiento:
Mezclar los ingredientes del 1 al 7 y
calentar hasta obtener una mezcla
homogénea, luego añadir el carmín.
Sacar la mezcla del calor y agregar
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citrato de sodio. Se obtiene una crema
color rojo.
La presente fórmula se usa también
para colorear gelatinas.
La cantidad de carmín 52% AC que se
añada no deberá ser superior a 0.0150
g/100 g de helado siendo ésta su dosis
máxima.
Para salsa, aderezos, etc., la cantidad
de carmín 52% AC que se añada no
deberá ser superior a 0.0500 g/100 g de
producto24.
1.6.5Características de coloración del
carmín
El carmín es utilizado como pigmento o como
colorante, cuando se le emplea como
pigmento (líquido) su método de coloración
es por disolución y en ella la fuerza de
coloración es directamente proporcional a su
pureza. En cambio cuando se le emplea
24
Valores aplicados en la normativa del MERCOSUR. 1996.
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como colorante (sólido) su método de
coloración es por dispersión (distribución del
color a lo largo de todo el material a ser
colocado, como por ejemplo sobre la sal y
azúcar) y en ella la fuerza de coloración no es
proporcional a su pureza.
El color y el poder tintóreo del carmín son
evaluados en equipos colorimétricos en los
cuales una muestra preparada en talco o
algún polvo blanco es colocada en una
cápsula en donde es sometida a un haz de
luz y el sistema detecta las variaciones de luz
emitido a luz reflejado en sus diferentes
longitudes de onda. El equipo bajo un
programa computarizado convierte los
valores medidos en unidades de iluminación
en el sistema C.I.E. Los parámetros
normalmente empleados son L*, a* y b*25
L* Blanco/gris
a* Rojo/verde
b* Amarillo/azul
25
Valores que definen un color. Comisión Internacional del Color CIE. Para saber
más visitar:
http://www.beekeeping.com/articulos/salamanca/color_mieles_boyaca.htm y
http://www.canbus.galeon.com/pintura/colorimetria.htm
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115
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Bajo este sistema de evaluación las
posibilidades de error disminuyen al tratar de
duplicar el patrón de carmín (29).
1.6.6Posibles efectos nocivos para la
salud humana
Los estudios mencionan tres efectos
adversos que el consumo de alimentos con
carmín puede producir.
A) Posible deterioro de salud en niños con
hiperactividad
El Hyperactive Children’s Support Group de
Gran Bretaña recomienda a los padres
eliminar de la dieta de los niños, alimentos
que contengan carmín de cochinilla.
Parece ser que este colorante incrementa los
niveles de hiperactividad en dichos niños. Es
preferible evitar el consumo de estos aditivos
en niños menores a tres años.
Además del E-120 existen 22 aditivos más
que dicha organización recomienda que se
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debieran evitar, entre ellos el nitrito de sodio
E-250.
Varios médicos expresan que la evidencia no
justifica prescribir el tratamiento, sino ayudar
a las familias que han decidido probar por si
mismas (31).
B) Desarrollo
Alzheimer
de
la
enfermedad
de
Se piensa que la enfermedad de Alzheimer
es producida por el aluminio.
En varias personas que presentaron dicha
enfermedad se han encontrado grandes
cantidades de este metal acumulado en la
zona del cerebro. Los ensayos realizados en
conejos demuestran la formación de
ramificaciones neurofibrilares luego de la
inyección de una dosis de aluminio
intracerebral.
Según parece, el aluminio proveniente de
alimentos, utensilios de cocina, pasta de
dientes, desodorantes, antiácidos, cigarrillos
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con filtro, papel aluminio y de polvos
comunes (90% son silicatos de aluminio) e
industriales, son la causa de esta
enfermedad.
Muchos estudios se han realizado al respecto
pero aún no se ha demostrado nada
contundente como para limitar su uso.
Un parámetro indicativo –es decir que puede
superarse- propuesto por la OMS hace
referencia a 0.2 mg/lt de aluminio en agua de
beber como valor límite y 1 mg/Kg de masa
corporal por día su I.D.A.
Los datos acerca del aluminio que propone la
OMS son ambiguos. En un estudio para
determinar los compuestos orgánicos e
inorgánicos del agua de beber, se establece
valores límites para algunos elementos
incluso el uranio pero no así para el metal
blanco, al cual no se le adjudica ningún tipo
de limitación. Hace falta más información al
respecto reconoce un experto de la OMS (10,
36, 37 y 38).
Diego Fernando León Ullauri
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Toxicidad del aluminio
Los niveles de toxicidad que se han
propuesto para el aluminio son similares a los
del plomo (38).
Baja
1
a
10
masa corporal
Mediana
10 a
de masa corporal
Alta
30 o más
masa corporal
mg/Kg
30
de
mg/Kg
mg/Kg
de
El Carmín y el Alzheimer
Como ya se mencionó con anterioridad el
carmín es una laca de ácido carmínico con
calcio y aluminio (ver sección 1.6, Conceptos
del carmín). De allí nace la sospecha de que
este colorante pueda producir la enfermedad
de Alzheimer.
A la fecha no existe ningún tipo de estudio
específico para demostrar que el carmín
produzca esta enfermedad, pues este
colorante se continúa usando.
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Escuela de Ingeniería Química
C) Alergia y Asma
Los colorantes se dividen de forma general
en naturales y sintéticos, según la
procedencia. Los tintes reactivos que
pertenecen al grupo de los colorantes
sintéticos son los principales agentes
implicados en la patología ocupacional. Los
colorantes
naturales
también
son
ampliamente utilizados y a pesar de que son
habitualmente bien tolerados, en los últimos
años ha aparecido un número creciente de
publicaciones sobre las reacciones alérgicas
causadas por el colorante carmín. A
continuación se revisará un estudio realizado
con respecto a las reacciones alérgicas
descritas para este colorante.
Alergia respiratoria
La primera descripción de patología
respiratoria causada por el carmín hace
referencia a dos pacientes que desarrollaron
asma ocupacional por inhalación de carmín,
uno de los cuales trabajaba en una fábrica de
elaboración de carmín a partir de las
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Escuela de Ingeniería Química
cochinillas y el otro era un empleado en una
fábrica de cosméticos. Ambos pacientes
presentaron reacciones asmáticas duales en
la provocación con carmín, pero las pruebas
cutáneas y la determinación de IgE específica
(RAST) a carmín y cochinilla fueron
negativas.
En
ambos
pacientes
la
provocación oral con un extracto de cochinilla
reprodujo los síntomas de broncoespasmo
(dificultad para respirar) y en uno de ellos
provocó además un dolor abdominal de tipo
cólico.
En un hospital de Pamplona España, se
describió inicialmente el caso de un
trabajador en una fábrica de producción de
colorantes que presentaba asma ocupacional
por inhalación del carmín. Este paciente
mejoró hasta quedar asintomático unos
meses después de abandonar el trabajo.
También se menciona que los trabajadores
afectados por estas reacciones alérgicas al
carmín mejoraban durante los fines de
semana y en las bajas laborales hasta quedar
asintomáticos.
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Escuela de Ingeniería Química
Alergia alimentaria
Se están describiendo cada vez con mayor
frecuencia casos de reacciones alérgicas
(urticaria, rinitis y anafilaxia) causadas por
ingestión de alimentos coloreados por
carmín.
En 1995 se describe el primer caso de
reacción anafiláctica causada por el consumo
de un yogur coloreado con carmín en un
paciente que tenía pruebas cutáneas
positivas con un extracto de carmín y con el
propio yogur. La cantidad de carmín ingerida
había sido de aproximadamente 1.3 mg.
También
se
describen
reacciones
anafilácticas causadas por la ingestión de
Vermut Campari, yogures, zumos y helados
que contenían carmín.
Identificación de alergenos
Se ha sugerido que los cuerpos implicados
en la alergia al carmín son aparentemente
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Escuela de Ingeniería Química
proteínas
de
alta
masa
provenientes de las cochinillas.
molecular
En base a estos estudios algunos científicos
aconsejan que el carmín debe ser añadido a
la lista de agentes capaces de producir asma
ocupacional, pues se basan en que ciertas
proteínas de artrópodos (como la cochinilla)
pueden actuar como aeroalergenos.
También se dice que el carmín provoca
reacciones alérgicas tanto ocupacionales
como no ocupacionales ya sea por ingestión
o por contacto directo con la piel. Con estas
palabras, la inocuidad del carmín descrito por
varios científicos peruanos (2, 24 y 26) hace
más de veinte años, quedaría en entredicho.
Cabe mencionar que la alergia o asma
ocupacional pueden presentarse a penas a
los tres primeros meses en contacto con el
carmín, dependiendo de la intensidad de la
exposición y la sensibilidad de la persona.
Luego de este periodo, bastarán tan solo
pequeñas cantidades del colorante para
causar asma o alergia (efecto anafiláctico).
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Escuela de Ingeniería Química
Las alergias y el asma causado por la
cochinilla y sus derivados es quizá el efecto
adverso que más se ha estudiado debido a
sus consecuencias, incluso la Comisión del
Codex Alimentarius en el año 2000 sugirió
que sea considerado el potencial alergénico
de este colorante aunque no fue prohibido
como aditivo en alimentos (34 y 39).
EXPERIENCIA DEL AUTOR
Como experiencia se puede mencionar que al
trabajar preparando 25 g de carmín (aprox. 2
horas por día) no se desarrolla ningún tipo de
reacción alérgica ni asma ya sea por
inhalación o contacto directo con la piel,
inclusive luego de 15 días continuos de estar
permanentemente en trato con el carmín y la
cochinilla.
Al parecer no existe riesgo de reacciones
alérgicas no ocupacionales.
Sin embargo vale la pena mencionar que al
inhalar los vapores que se producen en la
preparación del carmín, se genera estrés y
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Escuela de Ingeniería Química
hasta dolor de cabeza si la inhalación es
continua durante todo el proceso.
Seguridad laboral
Como medida de seguridad se recomienda
utilizar principalmente mascarillas adecuadas
y guantes. En caso de dolores de cabeza o
vómitos, suspender las operaciones y respirar
aire fresco. Visitar al médico.
CARACTERÍSTICAS
DE
OTROS
COLORANTES ROJOS. LISTA OBTENIDA
DE LOS CÓDIGOS E.
A
continuación
se
mencionan
las
características de los colorantes de tono rojo
–incluido el carmín- que son aplicados para
colorear alimentos y que están incluidos en
las listas de aditivos “E”. También se
indicarán sus efectos tóxicos.
Los colorantes en los códigos E están
comprendido desde el E-100 hasta el E-181
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Escuela de Ingeniería Química
1) Cochinilla, Ácido Carmínico, Carmín de
cochinilla, Carmines, (E-120) (C.I 75470).
Origen:
El ácido carmínico es una sustancia química
compleja, se encuentra presente en las
hembras con crías de ciertos insectos de la
familia coccidae, parásitos de algunas
especies de cactus.
Usos:
Confiere a los alimentos a los que se añade
un color rojo muy agradable, utilizándose en
conservas vegetales y mermeladas (hasta
300 mg/kg según la legislación española),
helados y lácteos como el yogur y el queso
fresco (20 mg/Kg de producto) y bebidas,
tanto alcohólicas (máx. 150 mg/Kg) como no
alcohólicas (máx. 70 mg/Kg).
Existen 4 variedades de este colorante:
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Escuela de Ingeniería Química
a. Uno de ellos es el Carmín Rojo oscuro
Tipo 147 el cual es fácilmente soluble en
agua fría.
b. Otros carmines son los del Tipo Yellow y
Tipo Blue aplicados tanto en la industria
alimentaria como en la de cosméticos.
Los dos siguientes son una combinación
entre el Carmín (E-120) y el Annato (E160b) que es de un color amarillo
melocotón.
c. Rojo de fresa Tipo 129 A. Se emplea en
alimentos azucarados como pasteles,
frutas jaleadas y mermeladas. Es
fácilmente soluble en agua fría.
d. Rojo tomate Tipo 168. Se emplea en
sopas, salsas y bombones. Es
fácilmente soluble en agua fría.
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Escuela de Ingeniería Química
2) Azorrubina
14720)
o
carmoisina
(E-122)
(C.I
Este colorante se utiliza para conseguir el
color a frambuesa en caramelos, helados,
postres, etc. Su uso no está autorizado en los
países Nórdicos, Estados Unidos y Japón.
Prácticamente no se absorbe en el intestino.
Es un azocolorante, es sintético.
3) Amaranto o Rojo N° 2 (E-123) (C.I 16185)
Este colorante rojo se ha utilizado como
aditivo alimentario desde principios de siglo.
Sin embargo, a partir de 1970 se cuestionó la
seguridad de su empleo. En primer lugar, dos
grupos de investigadores rusos publicaron
que esta sustancia era capaz de producir en
animales de experimentación tanto cáncer
como defectos en los embriones. Esto dio
lugar a la realización de diversos estudios en
Estados Unidos que llegaron a resultados
contradictorios; sin embargo, si quedó claro
que uno de los productos de la
descomposición de este colorante por las
Diego Fernando León Ullauri
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Escuela de Ingeniería Química
bacterias intestinales era capaz de atravesar
en cierta proporción la placenta.
Por otra parte, también se ha indicado que
este colorante es capaz de producir
alteraciones en los cromosomas. Aunque no
se pudieron confirmar fehacientemente los
riesgos del amaranto, la administración
estadounidense, al no considerarlo tampoco
plenamente seguro, lo prohibió en 1976. En
la Unión Europea está aceptado su uso, pero
algunos países como Francia e Italia lo han
prohibido de hecho al limitar su autorización
únicamente a los sucedáneos de caviar,
aplicación para la que no es especialmente
útil y en la que suele usarse el rojo cochinilla
A (E-124).
En general, su uso tiende a limitarse en todos
los países. En España, por ejemplo, se ha ido
retirando su autorización para colorear
diferentes alimentos como los helados o las
salsas. Tampoco puede utilizarse en
conservas
vegetales,
mermeladas
o
conservas de pescado. La tendencia parece
ser en todo caso la de eliminando
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Escuela de Ingeniería Química
progresivamente de la listas autorizadas para
cada alimento, de tal modo que finalmente,
aunque esté autorizado genéricamente, no
pueda utilizarse en la realidad.
Es un colorante sintético de "alquitrán de
carbón". Es un azocolorante y debe ser
evitado por personas sensibles a la aspirina y
personas asmáticas.
4) Rojo cochinilla A, Rojo Ponceau 4R (E-124)
(C.I 16255)
A pesar de la semejanza de nombres, no
tiene ninguna relación (aparte del color) con
la cochinilla. Se utiliza para dar color de
"fresa" a los caramelos y productos de
pastelería, helados, etc. y también en
sucedáneos de caviar y derivados cárnicos
(en el chorizo, por ejemplo, sin demasiada
justificación,
al
menos
en
España,
sustituyendo en todo o en parte al pimentón).
Desde 1976 no se utiliza en Estados Unidos.
Se ha discutido su posible efecto cancerígeno
en experimentos realizados con hámster (los
resultados son claramente negativos en ratas
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Escuela de Ingeniería Química
y ratones). Los resultados, confusos, podrían
ser debidos a la presencia de impurezas en
las muestras del colorante utilizadas en el
test. Es un colorante sintético de "alquitrán de
carbón". Es un azocolorante y debe ser
evitado por personas sensibles a la aspirina
y personas asmáticas.
5) Eritrosina o Rojo N° 3 (E-127) (C.I 45430)
Una característica peculiar de este colorante
es la de incluir en su molécula 4 átomos de
yodo lo que hace que este elemento
represente más de la mitad de su masa total.
Es el colorante más popular en los postres
lácteos con aroma de fresa. En España se
utiliza en yogures aromatizados, en
mermeladas, especialmente en la de fresa,
en caramelos, derivados cárnicos, patés de
atún o de salmón y en algunas otras
aplicaciones. Aunque se le ha acusado, sin
pruebas, de ser un compuesto cancerígeno,
el principal riesgo sanitario de su utilización
es su acción sobre la tiroides, debido a su
alto contenido en yodo. Aunque en su forma
original se absorbe muy poco, no se conoce
Diego Fernando León Ullauri
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Escuela de Ingeniería Química
bien hasta qué punto el metabolismo de las
bacterias intestinales puede producir su
descomposición, originando sustancias más
sencillas, o yodo libre, que sean más
fácilmente absorbibles. En esta línea se va
tendiendo a limitar algunas de sus
aplicaciones, especialmente las dirigidas al
público infantil.
En España, por ejemplo, no está autorizado
para la fabricación de helados. A pesar de
ello, con las limitaciones de la legislación
española, la IDA puede sobrepasarse sin
demasiadas dificultades. Ello no quiere decir
que en realidad se sobrepase ya que los
fabricantes suelen añadir menor cantidad de
la permitida, entre otras razones porque este
producto no es precisamente barato y por
que un color demasiado intenso no resulta
atractivo.
Es un colorante sintético de "alquitrán de
carbón".
Su
exceso
puede
causar
fototoxicidad (sensibilidad a la luz) y también
hipertiroidismo.
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Octubre, 2005
132
Escuela de Ingeniería Química
6) Rojo 2G (E-128) (C.I 18050)
Es un colorante sintético del tipo
azocolorante. Está en estudio (eso fue en
1986). Se usa en salchichas y productos
cárnicos cocidos.
Son
necesarios
ulteriores
toxicológicos, es preferible evitarlo.
estudios
7) Rojo Allura o rojo N° 40 (E-129) (C.I 16035)
Es un colorante sintético del tipo azoico
aplicado en alimentos excepto productos
cárnicos y confitados, su IDA es de 7 mg/Kg
de masa corporal.
Debido a que es un colorante azoico puede
provocar intolerancia en aquellas personas
que se vean afectadas por los salicilatos.
Además, es un liberador de histamina y
puede intensificar los síntomas del asma.
Así mismo, está implicado en la producción
de hiperactividad en niños cuando es
utilizado en combinación con los benzoatos.
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133
Escuela de Ingeniería Química
Cuando
está
presente
en
altas
concentraciones, uno de sus productos de
degradación causa cáncer de vejiga en los
animales. Actualmente es el colorante rojo
más utilizado en la industria de alimentos
(excepto cárnicos) del Ecuador.
8) La capsantina (capsorrubina) (E-160c)
Es el colorante típico del pimiento rojo y del
pimentón, siendo España el principal
productor mundial. Sus aplicaciones en la
fabricación de embutidos son de sobra
conocidas. No se conoce ningún efecto
adverso.
9) Lycopenos o licopeno (E-160d) (C.I 75125)
Es un extracto natural de los tomates y los
carotenos especialmente el beta-caroteno. Su
color es rojo. No se conoce ningún efecto
adverso.
10) Beta-apo-8'-carotenal
apocarotenal) (E-160e)
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Octubre, 2005
(C30),
(Beta-8'-
134
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Es un extracto natural de plantas. Su color va
del naranja al rojo amarillento. No se conoce
ningún efecto adverso.
XANTOFILAS (E-161)
Flavoxantina
Luteína
Criptoxantina
Rubixantina
Violoxantina
Rodoxantina
Cantaxantina
Son
derivados
oxigenados
de
los
carotenoides, usualmente sin ninguna
actividad como vitamina A. Estos colorantes
tienen poca importancia como aditivos
alimentarios
directos.
Únicamente
la
cantaxantina (E-161g) de color rojo
semejante al del pimentón, se utiliza a veces
debido a su mayor estabilidad. Son en
cambio muy importantes como aditivos en el
alimento suministrado a las truchas o
salmones criados en piscifactorías y también
en el suministrado a las gallinas.
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135
Escuela de Ingeniería Química
11) Luteína (E-161b) (C.I 75135)
Relacionado con el caroteno. Los carotenos
se encuentran en abundancia en las hojas
verdes. También se encuentra en la yema de
los huevos. Su color va del amarillo al rojizo.
No se conoce ningún efecto adverso.
12) Cantaxantina (E-161g) (C.I 75135)
Es un pigmento corotenoide que se puede
obtener de algunas setas y de las plumas de
los flamencos. Es de tono naranja pero puede
generar también el rojo. No se conocen
efectos adversos.
13) Rojo de remolacha, betanina, betalaína
(E-162)
Este colorante consiste en el extracto acuoso
de la raíz de la remolacha roja (Beta
vulgaris). Es una mezcla muy compleja de la
que aún no se conocen todos sus
componentes. A veces se deja fermentar el
zumo de la remolacha para eliminar el azúcar
presente, pero también se utiliza sin más
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136
Escuela de Ingeniería Química
modificación, simplemente desecado. Aunque
este colorante resiste bien las condiciones
ácidas, se altera fácilmente con el
calentamiento, especialmente en presencia
de aire; pasando su color a marrón. El
mecanismo de este fenómeno, que es
parcialmente reversible, no se conoce con
precisión. Se absorbe poco en el tubo
digestivo. La mayor parte del colorante
absorbido se destruye en el organismo,
aunque en un cierto porcentaje de las
personas se elimina sin cambios en la orina.
Ante la preocupación del público por el uso
de colorantes artificiales, el rojo de remolacha
está ganando aceptación, especialmente en
productos de repostería, helados y derivados
lácteos dirigidos al público infantil.
En España se utiliza en bebidas refrescantes,
conservas vegetales y mermeladas (300
mg/kg), conservas de pescado (200 mg/kg),
en yogures (hasta 18 mg/Kg) y en preparados
a base de queso fresco (hasta 250 mg/Kg).
No se conocen efectos adversos de este
colorante y la OMS no ha fijado un límite a la
dosis diaria admisible.
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137
Escuela de Ingeniería Química
14) Antocianos o antocianinas
(Schultz 1394 y 1400)
(E-163)
Son un grupo amplio de sustancias naturales
bastante complejas, formadas por un azúcar
unido a la estructura química directamente
responsable del color. Son las sustancias
responsables de los colores rojos, azulados o
violetas de la mayoría de las frutas y flores.
Usualmente cada vegetal tiene de 4 a 6
distintos, pero algunos tienen prácticamente
uno solo (la zarzamora por ejemplo) o hasta
15 sustancias de este tipo.
No existe una relación directa entre el
parentesco filogenético de dos plantas y sus
antocianos. Los antocianos utilizados como
colorante alimentario deben obtenerse de
vegetales comestibles. La fuente más
importante a nivel industrial son los
subproductos (hollejos, etc.) de la fabricación
del vino. Los antocianos son los colorantes
naturales del vino tinto y en algunos casos
permiten distinguir químicamente el tipo de
uva utilizado. Son evidentemente solubles en
medio acuoso. El material extraído de los
subproductos de la industria vinícola
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138
Escuela de Ingeniería Química
denominado a veces "enocianina" se
comercializa desde 1879 y es relativamente
barato. Los otros antocianos en estado puro
son muy caros. Los antocianos son
sustancias relativamente inestables teniendo
un comportamiento aceptable únicamente en
medio ácido.
Se degradan cambiando el color durante el
almacenamiento tanto más cuanto más
elevada sea la temperatura. También les
afecta la luz, la presencia de sulfitos (E-220 y
siguientes), el ácido ascórbico y el
calentamiento a alta temperatura en
presencia de oxígeno.
Como los demás colorantes naturales en
bastantes casos no tienen más limitación
legal a su uso que la buena práctica de
fabricación (ver sección 1.7.1) aunque esta
situación tiende a cambiar progresivamente.
Cuando se ingieren, los antocianos son
destruidos en parte por la flora intestinal. Los
absorbidos se eliminan muy poco en la orina
pero son eliminados fundamentalmente en la
bilis previas ciertas transformaciones. En este
Diego Fernando León Ullauri
Octubre, 2005
139
Escuela de Ingeniería Química
momento son sustancias no del todo
conocidas entre otras razones por su gran
variedad, siendo objeto actualmente de
muchos estudios. La ingestión diaria de estas
sustancias procedentes en su inmensa
mayoría de fuentes naturales puede
estimarse en unos 200 mg por persona. No
se conoce ningún efecto adverso.
15) Óxidos de hierro, hidróxidos de hierro (E172) (amarillo/marrón: C.I 77492, rojo: C.I
77491, marrón: C.I 77499)
Su origen son los pigmentos naturales. Su
color puede ser el amarillo, rojo, naranja,
marrón y negro. Se usan en pastas de
salmón, polvos para hacer postres y polvos
para hacer pasteles. No se conocen efectos
adversos.
16) Pigmento
rubí,
Pigmento
litolrrubina BK (E-180) (C.I 16850)
rubina,
Es un colorante sintético del tipo
azocolorante. Se utiliza exclusivamente para
teñir de rojo la corteza de los quesos. El
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Escuela de Ingeniería Química
colorante no pasa al producto por lo que no
tiene ningún efecto sobre el consumidor. Es
uno de los pocos azocolorantes que no
presenta efectos adversos aparentemente,
aunque se recomienda discreción en su
consumo sobretodo en personas asmáticas.
CONCEPTOS
COLORANTES
(AZOCOLORANTES)
AZOICOS
N
N
Estructura 5. Ejemplo de un compuesto
azoico, el trans-Azobenceno.
Estos colorantes forman parte de una familia
de sustancias orgánicas caracterizadas por la
presencia de un grupo peculiar (-N=N-) que
contiene nitrógeno unido a anillos aromáticos.
Todos se obtienen por síntesis química, no
existiendo ninguno de ellos en la naturaleza.
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Octubre, 2005
141
Escuela de Ingeniería Química
El número de los colorantes de este grupo
autorizados actualmente es pequeño en
comparación con los existentes, muchos de
los cuales se utilizaron antiguamente y luego
se prohibieron por su efecto potencialmente
perjudicial para la salud. Este hecho es
importante sobre todo en los colorantes para
grasas, siendo un ejemplo típico el
denominado "amarillo mantequilla", utilizado
hace tiempo para colorear este alimento. En
1918 se introdujo en Estados Unidos, pero se
prohibió el mismo año al afectar a los obreros
que lo
manejaban. En otros países,
especialmente en Japón, se utilizó hasta los
años
40,
cuando
se
demostraron
incuestionablemente sus propiedades como
agente carcinógeno.
Este colorante se absorbe en una gran
proporción y se metaboliza en el hígado. No
existen datos que permitan sospechar que lo
mismo suceda en el caso de los que se
utilizan actualmente, que tienen como
característica general la de absorberse muy
poco en el intestino, siendo destruidos en su
mayoría por la flora bacteriana intestinal. Los
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fragmentos de colorante que si son
asimilados se eliminan por vía urinaria y/o
biliar.
Se les ha acusado de ser capaces
producir reacciones de sensibilidad
personas alérgicas a la aspirina y
personas asmáticas, aunque esto solo se
demostrado en algunos casos para uno
ellos, la tartrazina.
de
en
en
ha
de
También se les ha acusado sin demasiado
fundamento de provocar alteraciones en el
comportamiento y aprendizaje en los niños,
especialmente también a la tartrazina26.
De los colorantes rojos estudiados, los
autores (29, 31, 32, 34 y 40) concluyen que:
1) Se puede consumir sin problema alguno,
alimentos coloreados con carmín de
cochinilla,
aunque
no
se
debería
suministrar a niños hiperactivos o que
tengan menos de tres años de edad; sin
previa consulta a un médico.
26
Colorante amarillo (E-102).
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Octubre, 2005
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Escuela de Ingeniería Química
2) Evitar, en
personas que presentan
reacciones alérgicas a la aspirina y
personas con asma, los alimentos
elaborados con los azocolorantes a
excepción del Pigmento rubí (E-180) que
según parece no produce efectos adversos.
3) Los alimentos elaborados con los
colorantes E-160 y sus subtipos, E-161 y
sus subtipos, E-162 y el E-163 no generan
ningún efecto nocivo en las personas.
4) El país que mejor controla el uso de
aditivos en alimentos, incluyendo su
rotulado es Alemania, luego le siguen los
demás países miembros
de la UE y
Estados Unidos.
Todos los aditivos antes descritos están
definidos dentro de dos parámetros, al
primero se le conoce como Ingesta Diaria
Admitida (IDA es la cantidad en mg de
colorante por Kg de masa corporal por día) y
el segundo es la Dosis Diaria Máxima
Admitida (DDMA27 es la cantidad en mg de
colorante máximo permitido por Kg de
27
De uso común en España.
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producto). Estos parámetros establecen las
cantidades máximas de aditivo que una
persona puede consumir durante toda su vida
sin riesgos apreciables para su salud. Éstos
son establecidos en función de los estudios
que se hayan realizado a la fecha de su
inclusión en la lista E.
I.D.A
Tradicionalmente, la Organización Mundial de
la Salud ha utilizado un factor de seguridad o
incertidumbre de 100, que se basa en un
factor multiplicado por 10, que refleja las
diferencias entre los animales (ratones de
laboratorio generalmente) y la mayoría de los
humanos y otro factor multiplicado por 10,
que refleja las diferencias entre el promedio
de los humanos y los grupos sensibles
(mujeres embarazadas, ancianos). No
obstante, esto puede variar según las
características del aditivo, el alcance de los
datos toxicológicos y las condiciones de uso.
Es decir, los colorantes permitidos poseen
valores de IDA 10 veces menores a las
tóxicas, lo cual es muy seguro (32).
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145
Escuela de Ingeniería Química
Cualquier persona puede, voluntaria o
involuntariamente, superar los valores de IDA
sin riesgo apreciable para su salud al
consumir un alimento. Ahora el Comité Mixto
FAO/OMS
de
Expertos
en
Aditivos
Alimentarios (JECFA) y otros organismos
como el Comité Científico para la
Alimentación Humana (SCF), no establecen
posibles efectos en grupos sensibles como
los recién nacidos, ¿Qué pasa con ellos?,
pues los valores del IDA están establecidas
para personas adultas de aproximadamente
80 Kg. Por ello se prohíbe que un lactante
consuma productos con aditivos.
Se recomienda también mantenerse siempre
informado de los nuevos estudios que se
realizan sobre la toxicidad de los aditivos
usados en los alimentos. Es posible que un
aditivo citado en la lista E como inocuo, fuese
retirado del mercado luego de posteriores
estudios que demuestren su toxicidad.
También es posible que nuevos aditivos con
mejores características de inocuidad se
hayan incluido en dicha lista.
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1.6.7Teñido de lanas (2, 15 y 24)
Figura 17. Lana color rojo-amarillenta
brillante.
Es necesario indicar que la cochinilla de
segunda es la más utilizada para teñir lanas,
el color generado es muy fuerte incluso sin
uso de mordientes (ver sección 1.3.9).
De lo dicho anteriormente nos centraremos
en la cochinilla como materia colorante para
el teñido de lanas.
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147
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Mordentado
Una de las variables importantes en el teñido
de las lanas es el mordentado. Este
mordentado ayuda a que la fijación del color
en la lana sea perdurable.
Figura 18. Enlace fibra colorante mediante el
mordiente.
Los mordientes son generalmente metales.
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148
Escuela de Ingeniería Química
La lana está formada por proteínas complejas
en hélice
y contienen los grupos
funcionales –OH, –NH2, –CO–NH–, –COOH
y –S–S. Estos grupos son donadores de
pares de electrones y con los iones metálicos
como el Al+3, Fe+3, etc., forman el enlaces
fibra–mordiente que con la quinona –
hidroxilada (presente en el ácido carmínico)
dan complejos de coordinación coloreados.
Los mordientes utilizados son: sulfato de
aluminio, sulfato doble de aluminio y potasio
(alumbre), sulfato de aluminio natural llamado
en quechua “qollpa”, hidróxido de aluminio,
cloruro de aluminio, sulfato ferroso, cloruro
férrico, sulfato de cobre, sulfato de cobre
natural “caparrosa”, cloruro estannoso,
bicromato de potasio, barro podrido, orina
fermentada, etc.
Efecto de los reactivos en el teñido
La adición de ciertos reactivos durante el
teñido de la lana produce variaciones en el
brillo y el color.
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Reactivo
Efecto en el teñido
Ácido acético
Brillo en el lavado
Ácido cítrico
Matiza el color al amarillo
Acetato de amonio
Facilita la penetración
Bicromato de potasio
intenso del color
Cloruro estannoso
Laca brillante
Cremor tártaro
color
Fosfato de potasio,
Ajustar y mantener el pH
Acetato de potasio y
Ácido acético
Orina fermentada
Matiza el color al azul
Sulfato de cobre
Desplaza el amarillo al verde
Sulfato ferroso
Oscurece y ensucia el color
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Brillo
Brillo del
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Sulfato de sodio
color
Iguala el
Reactivos para teñir 100 g de lana
Para teñir 100 g de lana se usa una solución
colorante que se obtiene por extracción
acuosa de 10 g de cochinilla. Luego se aplica
la solución mordiente mediante los siguientes
reactivos.
Reactivos
de lana a teñir
Sulfato de aluminio
10
Sulfato de cobre
Sulfato ferroso
Cloruro estannoso
6
Cremor tártaro
Ácido oxálico
2
Bicromato de potasio
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% en masa
5 2-4
5-6
4 2-4
1 2-3
151
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Los porcentajes pueden variar para los
matices oscuros o claros.
Preparación de la lana para el teñido
La lana para ser teñida debe estar limpia y
desengrasada, para lo cual se la remoja en
agua caliente y se lava con jabón neutro para
eliminar la materia grasa, suciedad e
impurezas. Se enjuaga bien con agua
caliente varias veces y se deja escurrir, la
lana húmeda se pasa al proceso de teñido.
La cochinilla tiñe de colores: rojo intenso, rojo
carmesí y morado la lana mordentada con
sales de aluminio, estaño, hierro, ácido cítrico
y cremor tártaro.
Teñido de tono rojo intenso
Fórmula:
Lana natural de oveja
g
Cochinilla
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100
10 g
152
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Agua desionizada
necesaria
Bicloruro de estaño
Cremor tártaro
La
6g
4g
Procedimiento:
Solución colorante:
Se pesan 10 g de cochinilla, se le somete a
hervor con 50 ml de agua durante 10
minutos. Se deja reposar, luego decantar el
líquido y filtrar por un cedazo. Re–extraer la
cochinilla residual con 50 ml de agua. Para el
teñido, trasegar los líquidos de las
filtraciones.
Solución mordiente:
Disolver el bicloruro de estaño y el cremor
tártaro en 50 ml de agua preferentemente
caliente.
Teñido:
Introducir la lana no mordida en la solución
colorante, luego calentar a ebullición durante
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153
Escuela de Ingeniería Química
10 minutos removiendo la lana. Sacar la lana
del baño y dejar escurrir. A la solución
colorante añadir la solución mordiente,
introducir la lana y calentar a ebullición por 10
minutos. Sacar la lana del baño y dejar
enfriar. Lavar con agua y secar. Reservar el
baño de la solución colorante, para teñir al
rojo.
Este baño puede volver a teñir dos veces
más generando un color más claro cada vez.
Para obtener tonos castaños añadir la
corteza del limón durante el teñido de la lana.
Para un tono violeta claro úsese Millo28.
Si se desea teñir la lana sin usar mordiente,
se debe someter a hervor la solución
colorante (cochinilla) junto con la lana
previamente humedecida; durante una hora.
La relación en masa de lana/cochinilla debe
ser de 2.
28
Gramínea. Sinónimo: Mijo.
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154
Escuela de Ingeniería Química
Teñido con carmín
El carmín en polvo insoluble en agua no es
útil como materia colorante para teñir lana.
Según la experiencia del autor, el carmín
genera tonos rojos muy débiles en la lana,
además de que el elevado precio del mismo
no justifica su aplicación.
El carmín hidrosoluble en polvo tiñe la lana
únicamente usando sal y limón –incluido la
cáscara- como premordiente (ver Figura 17).
El limitante para su uso a gran escala sigue
siendo el elevado precio de este tipo de
carmín.
Los resultados de teñir “paja toquilla” con
carmín fueron desfavorables no así en el
caso de la cochinilla.
Diego Fernando León Ullauri
Octubre, 2005
155
Escuela de Ingeniería Química
1.7 Reglamentos sobre el uso del colorante
carmín de cochinilla
1.7.1Reglamento nacional (33)
En el Ecuador la seguridad e higiene de los
alimentos está controlada por la Comisaría
Nacional de Salud quien junto al Intendente
de Policía de la respectiva Provincia pueden
clausurar locales o establecimientos cuyas
prácticas de fabricación sean incorrectas y/o
insalubres y que generen productos que
afecten la salud de los consumidores.
A estos organismos se suma la Defensoría
del pueblo, entidad encargada de velar por
los derechos de la población.
La negligencia en la elaboración de productos
de consumo masivo es causativa de multa si
se verifica intoxicación del consumidor y de
prisión hasta por cinco años si provoca la
muerte29.
29
Código Penal. Cáp. X, Art. 434. “De los delitos contra la Salud Pública”.
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156
Escuela de Ingeniería Química
El Instituto de Higiene Leopoldo Izquieta
Pérez es la entidad encargada de emitir,
renovar y hasta retirar los registros sanitarios
a los productos comercializados en el país,
sean o no comestibles.
Éste organismo extiende un registro sanitario
a personas naturales o jurídicas que cumplan
con prácticas salubres de fabricación y para
ello se basan en la calificación que un
profesional
de
la
salud
hace
al
establecimiento además de verificar mediante
documento escrito, que en la fabricación del
producto no se incumplió las normas
reguladas por el Instituto de Normalización
INEN.
El INEN establece las prácticas correctas de
fabricación.
Practicas correctas de fabricación PCF
Termino por el cual se entiende que la
cantidad de aditivo –en este caso el
colorante- que se añade al alimento no
excede de la cantidad razonablemente
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Octubre, 2005
157
Escuela de Ingeniería Química
necesaria para obtener el efecto físico,
nutricional o técnico deseado.
ADITIVOS ALIMENTARIOS PERMITIDOS
PARA CONSUMO HUMANO. LISTAS
POSITIVAS. REQUISITOS30
Si hemos dicho que el INEN es la institución
encargada de regular la manera correcta de
aplicar un aditivo a un alimento según las
PCF, entonces veamos que nos dice acerca
de los aditivos sobre todo de la cochinilla y
sus derivados.
Aditivos alimentarios. Son sustancias o
mezclas de sustancias de origen natural o
artificial que normalmente no se consumen
como alimento ni se usa normalmente como
ingrediente característico de alimentos,
tengan o no valor nutritivo y cuya adición
intencional al alimento con un fin tecnológico,
incluso organoléptico en la fabricación,
elaboración,
preparación,
tratamiento,
envasado, empaquetado, transporte o
conservación de éste alimento, resulta o es
30
Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 2074:96
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158
Escuela de Ingeniería Química
de
prever
que
resulte,
directa
o
indirectamente, en que él o sus derivados
pasen a ser un componente de tales
alimentos o afectan a las características de
éstos. El término no comprende los
“contaminantes” ni las sustancias añadidas a
los alimentos para preservar o aumentar sus
cualidades nutricionales.
Listas positivas. Corresponden a los aditivos
alimentarios que reúnen las condiciones
específicas para su uso y consumo en
productos alimenticios; que han sido
debidamente
comprobados
experimentalmente
por
procedimientos
aceptados internacionalmente, que su uso
está exento de peligro para la salud del
consumidor, que reúne las
debidas
condiciones de pureza, no conteniendo por
tanto, sustancias tóxicas en mayor proporción
que las toleradas legalmente; y que, pueden
ser identificados en los alimentos por
métodos analíticos sencillos.
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159
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Dentro de esta lista positiva se encuentra el
colorante con índice de color 75470 o
Cochinilla.
Tabla 4
SIN
120
IND.
COL.
75470
Lista positiva de sustancias colorantes. Colorantes orgánicos naturales
NOMBRE
NOMBRE
DOSIS MÁXIMA
USOS PERMITIDOS
COMÚN
QUÍMICO
mg/Kg*
El ácido carmínico puede usarse 20 mg
Cochinilla
Ácido
con
seguridad
para
colorear
(cochineal
Carmínico
alimentos
principalmente
en De
sustancias
carmine)
IDA:
cantidades consistentes de acuerdo aromatizantes por
de
0 – 2.5
a PCF, excepto que no debe efectos
mg/Kg*
utilizarse para colorear alimentos transferencia.
cuyas NTE INEN específicas no lo
permitan con las excepciones
siguientes:
Yogur aromatizado y productos de
yogur
tratados
térmicamente
después de la fermentación.
*De masa corporal.
Fuente: INEN.
En esta tabla, el colorante carmín no es
citado pues forma parte de los colorantes
orgánico-artificiales y el INEN no lo menciona
en ninguna otra lista.
Ahora bien, si el índice de color 75470 a que
hace referencia el INEN corresponde a la
cochinilla y ácido carmínico, se puede
concluir que también hace referencia al
carmín (ver sección 1.6.2) pues la Unión
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160
Escuela de Ingeniería Química
Europea y la mayoría de países de la región
andina
no hacen distinciones entre la
cochinilla y sus derivados (ver sección 1.5.1,
Nombres y códigos del colorante).
Normas INEN
alimentos
sobre
colorantes
en
1) Norma NTE INEN 1336:2003
Sobre: Carne y productos
Conservas de carne. Requisitos.
cárnicos.
5.13 dice: No se permite la adición de
colorantes artificiales al producto.
En esta definición existe un clara confusión
con el concepto de colorante citado
anteriormente (ver sección 1.6) y que
corresponde a las mismas normas INEN.
Si se entiende al carmín como laca del ácido
carmínico con aluminio y calcio, entonces
este es un colorante orgánico-artificial y
como tal no debería estar autorizado como
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colorante de embutidos, pero sucede lo
contrario.
No hay contradicciones con respecto al uso
de extractos de cochinilla o ácido carmínico
en embutidos debido a que son colorantes
orgánico-naturales, sin embargo no se usan
estas presentaciones sino el carmín.
2) Norma NTE INEN 1338:96
Sobre: Carne y productos
Salchichas. Requisitos
cárnicos.
6.8 dice: Las salchichas deben estar exentas
de sustancias conservantes, colorantes y
otros aditivos, cuyo empleo no sea autorizado
expresamente por las normas vigentes
correspondientes.
Según la Tabla 4, el uso del carmín está
autorizado como aditivo en la elaboración de
salchichas.
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3) Norma NTE INEN 1339:96
Sobre: Carne y productos cárnicos. Jamón.
Requisitos
5.10 dice: “El jamón debe estar exento de
colorantes cuyo empleo no sea autorizado
expresamente por las normas vigentes
respectivas…”.
Según la Tabla 4, el uso del carmín está
autorizado como aditivo en la elaboración de
jamones.
4) Norma INEN 372 (tercera revisión)
Sobre: Bebidas alcohólicas. Vino. Requisitos
4.4 dice: “…tampoco añadirse ácidos
minerales,
colorantes,
edulcorantes
(permitidos solo en vinos compuestos),
preservantes ni otros aditivos no autorizados
expresamente”.
Según la Tabla 4, el uso del carmín está
autorizado como aditivo en vinos.
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163
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5) Norma INEN 1837
Sobre:
Bebidas
Requisitos
alcohólicas.
Licores.
2.1 dice: Licor es una bebida alcohólica
obtenida mezclando o redestilando licor
etílico rectificado, extraneutro o aguardiente
de caña rectificado con aditivos alimentarios
de uso permitido, producidos por destilación,
infusión, precolación o maceración, pudiendo
edulcorarse con azúcares o miel, coloreados
con sustancias de uso permitido.
Según la Tabla 4, el uso del carmín está
autorizado como aditivo en licores.
6) Norma INEN 436
Sobre: Jugo de manzana. Requisitos
3.3 dice: “No se permitirá la adición de
colorantes ni de otras sustancias que
produzcan deterioro, diminuyan la calidad del
producto, modifiquen la naturaleza del jugo o
den mayor valor que el real…”.
Diego Fernando León Ullauri
Octubre, 2005
164
Escuela de Ingeniería Química
4.1.2 dice: El color debe ser característico y
semejante al del jugo fresco de manzana,
pudiendo variar desde un tono claro a uno
ligeramente ámbar.
Según la Tabla 4, el uso del carmín es
aplicable a jugos de manzana pero en
cantidades tal que no altere su natural color y
sin que el consumido pueda sobrepasar el
IDA establecido. Aunque la aplicación de
extractos de cochinilla parece que no fuera
tan aconsejable debido a la acidez del jugo
(ver sección 1.4).
En resumen el carmín es aplicable a
cualquier alimento de tono rojo que permita
colorantes dentro de su composición pero sin
que el consumidor pueda sobrepasar el valor
de Ingesta Diaria Admitida IDA de 0 mg/Kg a
2.5 mg/Kg y menos aún la dosis máxima que
es de 20 mg/Kg.
En cuanto al uso del carmín en cosméticos,
se puede ver que las etiquetas de los
productos comercializados en el país lo
Diego Fernando León Ullauri
Octubre, 2005
165
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mencionan, usando únicamente su índice de
color C.I. 75470.
1.7.2Reglamentos internacionales
A continuación mencionaremos de manera
muy general los reglamentos de uso del
carmín en algunos países del mundo. Está
por demás decir que en ninguno de ellos el
carmín está prohibido (41) (ver sección 1.6.6,
Identificación de alérgenos).
España y UE
La legislación española es una de las más
permisibles dentro de la Unión Europea.
España establece una dosis diaria máxima
admisible DDMA
En alimentos sólidos:
mg/Kg de producto.
En bebidas alcohólicas:
150 mg/Kg de producto.
En bebidas no alcohólicas:
70 mg/Kg de producto.
Diego Fernando León Ullauri
Octubre, 2005
de hasta 300
de hasta
de hasta
166
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Y una IDA de 0 mg/Kg a 5 mg/Kg de masa
corporal (34).
Como se puede ver, la legislación española
es más tolerable incluso que la ecuatoriana
(ver Tabla 4) en su IDA.
En cuanto al carmín para uso en cosméticos,
éste debe ser etiquetado según la INCI
(Nomenclatura internacional de ingredientes
cosméticos)
para
que
pueda
ser
comercializado (42 y 43).
Estados Unidos de Norteamérica
Es el principal mercado de destino de la
cochinilla peruana y sus derivados.
La FDA permite el uso del carmín en
alimentos, medicamentos y cosméticos
FD&C31 (43).
El carmín en los Estados Unidos de
Norteamérica consta dentro del listado 21
31
Food, drugs and cosmetics.
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167
Escuela de Ingeniería Química
CFR sección 73100 / 73.1100 / 73.2087 de
aditivos aprobados por la FDA (44).
México, Chile y MERCOSUR
El uso del carmín está permitido en estos
países. México importa 9 Tn por año de
carmín para la industria de alimentos32, Chile
es el segundo exportador mundial de
cochinilla y carmín. Los países del
MERCOSUR aceptan su consumo dentro de
los límites tolerables33.
El carmín tiene calificación FD&C, es decir
que
está
permito
en
alimentos,
medicamentos y cosméticos (43).
32
Entrevista personal con la Experta Mexicana Ana Lilia Vigueras G. 2005. Para
saber más visitar: http://www.geocities.com/granacochinilla/weblili.html
33
Valores aplicados en la normativa del MERCOSUR. 1996
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168
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CAPITULO II
2. PREPARACIÓN DEL CARMÍN
Las preparaciones fueron realizadas a escala de
laboratorio.
2.1 Antecedentes
Se preparó carmines desde el año 2003 con
motivo de la primera Expoquímica realizada en
la Universidad de Cuenca. Los resultados, las
conclusiones y las dudas del trabajo precedente
fueron motivo para intentar dos tipos de
preparaciones adicionales, pábulo de la
presente Tesis de Grado.
2.2 SEGÚN MÉTODO DE CARRÉ (2, 24)
RESUMEN DEL MÉTODO
Procedimiento:
1. Extracción.
Agua desionizada.
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169
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Carbonato de sodio.
Ácido cítrico.
Cochinilla molida y desengrasada.
Ebullición, reposo, decantación del líquido y
filtración en caliente.
Re–extracción de la cochinilla residual.
Los líquidos de las filtraciones se trasiegan a la
marmita para el laqueado.
2. Laqueado.
Sal de aluminio.
Ebullición.
Reposo para la sedimentación de la laca.
3. Separación de la laca.
Decantación del líquido y filtración de la laca
sedimentada.
4. Secado de la laca.
A 35 – 50 ºC.
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170
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5. Molienda.
En un mortero.
Producto:
Laca color rojo intenso con 52% de ácido
carmínico.
2.2.1Extracción
El proceso de extracción se realizó a partir de
cochinilla de primera, seca, exenta de ceras y
grasas y con una finura de aproximadamente
0.250 mm (mesh 60)34.
Molienda
Los molinos empleados fueron: Un molino de
discos y un molino de granos.
34
Series de tamices y equivalentes Tyler. ASTM-E-11-61.
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171
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A) Molino de discos
Discos.
Alimentación.
Figura 19. Vista superior de un molino de
discos BICO.
La cochinilla se quemó al usar éste molino.
Para evitar éste inconvenientes se separó la
abertura entre los discos y la alimentación se
realizó a una velocidad moderada. Si bien es
cierto que la cochinilla ya no se quemó, en
cambio, el tamaño de partícula varió
demasiado; incluso desde 0.250 mm hasta
0.850 mm con proporciones iguales35.
35
Aplicación del Método Seco para determinar los tamaños de partícula de la muestra.
Diego Fernando León Ullauri
Octubre, 2005
172
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El molino de discos que se usó fue de hierro
y no hubo contaminación ya que la dureza de
la cochinilla es baja.
B) Molino de granos
Figura 20. Molino de granos VICTORIA.
El molino de granos resultó mucho más
ventajoso que el de discos, el tamaño de
partícula fue uniforme alrededor de los 0.250
mm, la cochinilla no se quemó.
La contaminación de la cochinilla con
partículas de esmalte que protege al tornillo
sin fin y al resto del molino fue despreciable.
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173
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Figura 21. Cochinilla molida en un molino de
granos.
La humedad de la cochinilla molida fue del
10%.
Luego de moler la cochinilla se procedió a la
extracción del ácido carmínico:
1) Se pesó 100 g de cochinilla molida
(asumiendo 21% AC = 21 g de AC, ver
Ecuación 1).
2) Se agregó 1 lt de agua destilada en un
recipiente de acero inoxidable.
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174
Escuela de Ingeniería Química
3) Se añadió ácido cítrico y carbonato de
sodio (solución buffer pH 10) al recipiente
de acero inoxidable, el ácido cítrico
empleado fue químicamente puro mientras
que el carbonato fue de grado comercial.
Según las investigaciones, a un pH de 10
mejora la extracción del ácido carmínico de
la cochinilla. El pH se midió usando un
potenciómetro CORNING glass works
Model 7.
El efecto amortiguador de esta solución es
debido a la acción de un ácido débil (ácido
cítrico) y una de sus sales (citrato de sodio
que resulta de la reacción entre el ácido
cítrico y el carbonato de sodio), por ello es
que se debe añadir más ácido cítrico que
carbonato.
Según la experiencia, es necesario calentar
ligeramente el agua destilada junto con el
ácido cítrico y el carbonato de sodio para
dar lugar a la formación de la solución
amortiguadora, antes de añadir la
cochinilla.
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Octubre, 2005
175
Escuela de Ingeniería Química
4) La solución se sometió a hervor por 15
minutos (Carmín de Carré 1) y por 30
minutos (Carmín de Carré 2) con agitación
constante.
Los resultados se muestran en ANEXO
No1 y ANEXO No2.
5) Se filtró esta solución en telas poliéster y
lonas de nylon delgadas con el propósito
de separar la cochinilla.
La cochinilla molida a la finura antes
indicada, obstruye cualquier medio filtrante
sin embargo la superficie de contacto
aumentó.
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Octubre, 2005
176
Escuela de Ingeniería Química
Figura 22. Torta de cochinilla luego de la
filtración en una lona de nylon.
6) La cochinilla residual se sometió a reextracción a hervor por 15 minutos con
agitación constante.
La re-extracción se realizó con 1 lt de agua
destilada.
Lo importante en la re-extracción es cuidar
que el pH se mantenga.
7) La cochinilla de la re-extracción fue
sometida a un nuevo filtrado. Los líquidos
de la filtración –solución de ácido
carmínico- fueron colocados en un nuevo
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Octubre, 2005
177
Escuela de Ingeniería Química
recipiente de acero inoxidable conocido
como recipiente de laqueado.
2.2.2Laqueado
El laqueado es la operación mediante la cual
se formará un barniz polvoriento llamado laca
o simplemente carmín.
1) En el laqueado se usó el doble de volumen
de agua destilada que en la extracción y
re-extracción; es decir 4 lt.
2) Se añadió la sal de aluminio pero no se
formó el carmín, lo cual nos llevó a revisar
la bibliografía y se concluyó que el carmín
con aluminio únicamente se formaba en
medio básico (ver Figura 28) y no en medio
ácido como ocurre con las soluciones de
esa sal de aluminio.
3) El tiempo de reacción a hervor usando
solamente sal de aluminio fue de 15
minutos. (Carmín de Carré 1) y de 30
minutos (Carmín de Carré 2) con agitación
constante.
Diego Fernando León Ullauri
Octubre, 2005
178
Escuela de Ingeniería Química
De la investigación bibliográfica se pudo
determinar que el aluminio se ligaba a la
molécula del ácido carmínico en medio
ácido, pero solo si existía otro metal que se
una a la molécula del ácido carmínico (ver
Tabla 3). Este metal era el calcio.
4) El tiempo de reacción a ebullición usando
sal de calcio y sal de aluminio con un 50%
de exceso fue de 15 minutos (Carmín de
Carré 1) y de 30 minutos (Carmín de Carré
2) con agitación constante.
Ahora antes de pasar a estudiar la
formación del Carmín de Carré es
necesario conocer el porcentaje de ácido
carmínico de la cochinilla para realizar los
cálculos.
La cochinilla de Oña posee 21% AC (ver
Ecuación 1).
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Carmín de Carré
Ácido Carmínico
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0.021 mol
X = 23.9 g
0.043 mol
21.0 g
180

→ C 44 H 37 O27 AlCa.3H 2O
2C22 H 20O13 a ebuliición
y
presión atmosférica
2( 492.39 g / mol )
1118.78 g / mol
Ecuación 3
Formación del
CARMÍN de CARRÉ
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Ph > 6.2
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181
La sal de aluminio usada fue químicamente
pura mientras que la sal de calcio fue de
grado comercial.
Medio
Ácido
El tono del carmín cambia de acuerdo al pH
de precipitación.
El pH del medio en el laqueado fue de 3.4
5) La formación de la laca se verificó
claramente pues se formó una sustancia
rojiza característica del Carmín.
El reactante limitante según la Ecuación 3
es el ácido carmínico, puesto que se usó
exceso de sales de calcio y aluminio.
Como se puede ver en la Ecuación 3, la
cantidad máxima de Carmín de Carré que
se puede obtener es de 24 g
aproximadamente, esto dependerá del
porcentaje de ácido carmínico de la
cochinilla y del proceso de preparación.
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182
Construido en TALLER METALICO. Condamine 13-60, Pte del Vado. Cuenca
2005.
36
Partiendo del volumen del laqueado se
calculó fácilmente la altura del recipiente
de filtración.
El filtro cilíndrico consta de 3 piezas de
acero inoxidable, con una altura total de 35
cm, diámetro de 20 cm y una capacidad de
6 lt.
Se diseñó un equipo de filtración para su
aplicación en esta Tesis. La función del
equipo fue retener la torta húmeda36.
2) Se filtró este carmín en un recipiente
diseñado para el efecto que contenía una
malla mesh 325. La filtración tardó
alrededor de 1 hora, tiempo en el cual se
obtuvo una torta húmeda de carmín.
1) La laca se dejó en reposo 24 h para que el
carmín en solución procedente del
laqueado se separe y facilite la operación
de filtrado.
2.2.3Separación de la laca
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6000 cm 3
π (100 cm 2 )
cm
(Variable
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183
Altura total del equipo acoplado = 35 cm.
Profundidad de embonamiento del filtro
= 5 cm para evitar que el recipiente
filtrante cabecee.
Altura del recipiente que recoge los
filtrados = 20 cm.
Para
facilitar
la
posterior
construcción se redondeó el valor.
h = 20 cm
h = 19 cm
h=
6000 cm 2 = π (10 cm) 2 h
V = πr 2 h
Diámetro requerido= 20
definida arbitrariamente).
Volumen del laqueado = 6 lt (2 lt más del
original por holgura).
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Diego Fernando León Ullauri
Octubre, 2005
184
Figura 24. Equipo de filtración de acero
inoxidable diseñado por el autor.
Figura 23. Esquema del diseño del equipo
de filtración.
Escuela de Ingeniería Química
Equipo
de
filtración
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185
Es en este punto en donde se puede
añadir preservantes al carmín húmedo,
aunque en la preparación del Carmín de
Carré no se usó ninguno. La conservación
en lugares de poca humedad y a
temperatura ambiente es suficiente para
que el carmín mantenga una vida de
estante prolongada.
3) Luego de que los líquidos del filtrado se
escurrieron, se lavó el carmín retenido en
la malla mesh 325 con agua destilada para
purificar el carmín.
Esta filtración también se la puede realizar
en lonas de nylon o polietileno.
Figura
25.
desmontado.
Mesh 325 ASTM.
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Entrevista con el Ing. Francisco de Villa. Embutidos La Italiana SA.
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Octubre, 2005
37
186
El Carmín de Carré se usa principalmente
para colorear embutidos37.
La cantidad de Carmín de Carré 1 obtenido
fue de 21.60 g y 22.89 g de Carmín de Carré
2. Los resultados de los análisis se muestran
en el ANEXO No1 y ANEXO No2.
La bibliografía (2) cita una temperatura de
secado de 70 °C pero por márgenes de
seguridad, no se usó dicho valor.
La laca húmeda o pasta que se retuvo en el
equipo de filtración se sometió a secado a
una temperatura de 50 °C en una estufa
eléctrica MEMMERT. El carmín obtenido
presentó un porcentaje de humedad del 9%
aproximadamente.
2.2.4Secado de la laca
No se usó ningún coadyuvante para la
filtración.
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Octubre, 2005
187
El Carmín de Carré resultó ser soluble un
19% aproximadamente a temperatura
ambiente.
Seguidamente se determinó la solubilidad del
carmín en agua (18 °C) destilada. Para ello
se preparó una solución al 5% de carmín en
un tubo de ensayo, se agitó constantemente,
luego se filtro la solución. Se desecó el papel
filtro con el carmín retenido a 110 °C y se
evaluó la masa de carmín retenido por el
papel filtro expresándolo en porcentaje.
El carmín seco se molió en un mortero y
luego fue almacenado en una funda de
polietileno en un lugar fresco a temperatura
ambiente (18 °C aproximadamente).
2.2.5Molienda
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188
Como experiencia del trabajo realizado, es
necesario indicar que el carmín luego de la
separación de la laca debe ser secado antes
de 48 horas ya que después de este tiempo;
El Carmín resultante tuvo serios problemas
de contaminación propios del proceso de
preparación (ver sección 1.6.3.1 y ANEXO
No11).
El Carmín de Carré debe ser esterilizado en
una autoclave antes de ser usado como
ingrediente en alimentos.
2.2.6Esterilización
Figura 26. Carmín de Carré con su color rojo
característico.
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Figura 27. Hongos penicillium, Mucor
fusarium en una laca de carmín húmeda.
189
y
la laca húmeda facilita el crecimiento de
hongos y levaduras.
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Sal de de potasio.
Ebullición.
Sal de aluminio.
Ebullición.
Reposo para la sedimentación de la laca.
2. Laqueado.
190
Agua desionizada.
Cochinilla molida y desengrasada.
Ebullición, reposo, decantación del líquido y
filtración en caliente.
Re–extracción de la cochinilla residual.
Los líquidos de las filtraciones se trasiegan a la
marmita para el laqueado.
1. Extracción.
Procedimiento:
RESUMEN DEL MÉTODO
2.3 SEGÚN MÉTODO FRANCÉS (24)
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191
1) Se pesó 100 g de cochinilla molida, seca y
desengrasada (asumiendo 21% AC = 21 g
de AC, ver Ecuación 1).
El proceso seguido en la selección y
molienda de la cochinilla para la preparación
del Carmín Francés fue similar al descrito
para el Carmín de Carré.
2.3.1Extracción
Laca color violeta con 52% de ácido carmínico.
Producto:
En un mortero.
5. Molienda.
A 35 – 50 °C.
4. Secado de la laca.
Decantación del líquido y filtración de la laca
sedimentada.
3. Separación de la laca.
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192
6) La cochinilla de la re-extracción fue
sometida a un nuevo filtrado. Los líquidos
de la filtración –solución de ácido
La re-extracción se realizó con 1 lt de agua
destilada.
5) La cochinilla residual se sometió a reextracción a ebullición por 15 minutos con
agitación constante.
4) Se filtró la solución en telas poliéster y
lonas de nylon delgadas con el objeto de
separar la cochinilla.
Los resultados se muestran en los anexos
(ver ANEXO No3).
3)
En la preparación del Carmín Francés
solamente se sometió a extracción con
hervor con agua destilada por 15 minutos
(Carmín Francés 1) y también por 30
minutos (Carmín Francés 2) con agitación
constante.
2) Se agregó 1 lt de agua destilada en un
recipiente de acero inoxidable.
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Octubre, 2005
193
2) Se añadió la sal de potasio en un 50% de
exceso a la solución y se sometió a hervor
por 15 minutos (Carmín Francés 1) y por
30 minutos (Carmín Francés 2) con el fin
de basificar el medio.
1) Se juntaron los líquidos del filtrado en un
recipiente de acero inoxidable, luego se
sometieron a laqueado con el doble del
volumen de agua destilada usado en la
etapa de extracción y re-extracción, es
decir 4 lt.
2.3.2Laqueado
carmínico- fueron colocados en un nuevo
recipiente de acero inoxidable conocido
como recipiente de laqueado.
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194
1) La laca se dejó en reposo 24 horas para
que el carmín en solución procedente del
2.3.3Separación de la laca
3) Luego se añadió la sal de aluminio en un
50% de exceso y se sometió a hervor por
15 minutos (Carmín Francés 1) y por 30
minutos (Carmín Francés 2) con agitación
constante, al cabo del cual se dio por
terminada la reacción de formación de la
laca del Carmín Francés.
El reactante limitante sigue siendo el ácido
carmínico. La sal de aluminio usada fue de
alta pureza mientras que la sal de potasio
fue de grado comercial.
Figura 28. Carácter básico de la solución
previa a la formación del Carmín Francés.
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Entrevista con el Ing. Francisco de Villa. Embutidos La Italiana SA.
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38
195
El carmín seco se molió en un mortero y
luego fue almacenado en una funda de
polietileno en un lugar fresco a temperatura
ambiente (18 °C aprox.).
2.3.5Molienda
El Carmín Francés por su tonalidad se usa
principalmente para colorear yogures38.
El Carmín Francés fue secado a una
temperatura de 50°C en estufa eléctrica
MEMMERT y se obtuvo 11.50 g y 12.19 g de
Carmín Francés 1 y 2 respectivamente. Los
resultados de los análisis se muestran en el
ANEXO No3.
2.3.4Secado de la laca
2) El proceso de filtración y el equipo usado
fue semejante al descrito en la preparación
del Carmín de Carré.
laqueado se separe y facilite la operación
de filtrado.
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196
Todo carmín luego de la separación de la
laca debe ser secado antes de 48 horas para
evitar contaminación (ver sección 2.2.6).
El Carmín Francés debe ser esterilizado en
una autoclave antes de ser usado como
ingrediente en alimentos.
2.3.6Esterilización
Figura 29. Carmín Francés con su color
violeta característico.
El Carmín Francés resultó ser un 16%
aproximadamente soluble en agua a
temperatura ambiente.
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197
El resultado fue una ecuación que se adaptó a
nuestras condiciones de trabajo.
El nuevo factor incluye la sensibilidad intrínseca
del instrumental usado y corre los mismos
errores en todas las lecturas.
Uno de esos ajustes fue el determinar un nuevo
factor en la ecuación (ver Ecuación 1) en base a
una curva de calibración establecida mediante
patrones preparados con un carmín de
concentración conocida de ácido carmínico.
Se realizó la medición del porcentaje de ácido
carmínico en los carmines bajo el mismo
procedimiento descrito para la medición del
porcentaje de ácido carmínico en la cochinilla
(ver sección 1.3.10) con los ajustes pertinentes.
3.1 Introducción
3. MEDICIÓN DEL PORCENTAJE DE ÁCIDO
CARMÍNICO DEL CARMÍN EN POLVO (2,
45 y 46)
CAPITULO III
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198
Masa de cochinilla enviada al laboratorio, resultante de la selección estadística y por
cuarteo de todos los lotes.
39
Luego se procedió a la preparación analítica
previa a la lectura de las absorbancias de las
muestras en el espectrofotómetro, la cual es
como sigue:
Para medir el porcentaje de ácido carmínico en
los carmines, se tomó una cantidad previamente
molida de 1.6160 g correspondiente a un 4.04%
de 40 g39. Hay que recordar que el porcentaje
de ácido carmínico esperado en los carmines es
del 52%.
Tabla 5.
Ácido
Masa de la Muestra
Carmínico
(%)
(%)
50 – 54
4.04*
* Extrapolación de los valores referidos en la
Tabla 2. (Norma ITINTEC N° 011.208).
MÉTODO DE ENSAYO PARA LA
DETERMINACIÓN DEL ÁCIDO CARMÍNICO.
MÉTODO ESPECTROFOTOMÉTRICO
3.2 Norma Peruana
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199
Se lavó el papel de filtro y el residuo con 200 ml
de agua destilada caliente (a 90 °C).
Se filtró al vacío sobre un papel de filtro, luego
se transfirió el filtrado a la fiola o matraz de 1000
ml.
El papel de filtro con el residuo se transfirió al
matraz de 1000 ml de agua destilada y se
sometió a hervor a reflujo por 10 minutos.
Se vertió el filtrado a la fiola o matraz de 1000
ml.
Se adicionó a la solución 4 g de tierra filtrante o
tierra diatomea.
Se filtró la solución, al vacío, sobre un papel de
filtro con una capa de tierra diatomea.
Se sometió a hervor a reflujo por 10 minutos.
Se transfirió la muestra al matraz de 1000 ml.
Se añadió 100 ml de ácido clorhídrico 2 N y 150
ml de agua destilada.
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200
El equipo usado fue un Espectrofotómetro CIBA
CORNING. Éste lee las absorbancias de las
muestras e indica la longitud de onda de
máxima absorción. Estas lecturas son enviadas
El
método
usado
fue
el
Método
Espectrofotométrico. El porcentaje de ácido
carmínico de los carmines se calculó mediante
las respectivas absorbancias leídas en el rango
visible.
3.3 Instrumental
Luego se realizó la curva de calibración para
calcular el porcentaje de ácido carmínico de los
carmines.
El pH de esta última solución fue de 2.8 (ver
sección 1.3.10 y 1.5.1).
Se tomó una alícuota de 25 ml y se le transfirió a
otra fiola de 1000 ml, luego se enrazó el
volumen con agua destilada.
Se vertió el filtrado a la fiola de 1000 ml, se
enrazó el volumen con agua destilada y se
homogenizó la solución.
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201
La solución madre preparada fue de 1000
mg/Kg de ácido carmínico proveniente de un
carmín comercial hidrosoluble con un contenido
de 50% de ácido carmínico. De esta solución se
prepararon patrones desde
10 mg/Kg
hasta 100 mg/Kg verificando que el pH de los
mismos esté siempre alrededor de 3 (ver
sección 1.5.1).
CURVA DE CALIBRACIÓN
Figura 30. Espectrofotómetro UV/VIS CIBA
CORNING 2800 SPECTROPHOTOMETER.
a la memoria virtual del equipo y luego es
posible imprimir los resultados.
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Diego Fernando León Ullauri
Octubre, 2005
Tabla 6
Longitud de
Absorbancia mg/Kg
onda
491
0.1425
10
491
0.2224
15
491
0.2763
20
492
0.3564
25
492
0.4151
30
492
0.5350
40
492
0.6690
50
492
0.7280
60
492
0.8520
70
492
1.0450
80
492
1.1730
90
492
1.3440
100
202
Escuela de Ingeniería Química
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
0
10
20
30
40
60
mg/Kg
50
70
80
y = 0,0128x + 0,0194
R2 = 0,994
90 100 110
Escuela de Ingeniería Química
A
*100
1.2994 * E * C
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Octubre, 2005
% Ac. Carmínico =
Ecuación 4
203
La Ecuación 1 (2) y la Ecuación 2 (23) ahora se
convierten en:
Del gráfico se determinó que el nuevo factor es
1.2994. Este valor representa la absorbancia del
patrón de 100 mg/Kg.
Figura 31. Curva de Calibración. La correlación
0.994 justifica la linealidad y aplicación del
gráfico.
Absorbancia
100 * A *100
1.2994 *W
Diego Fernando León Ullauri
Octubre, 2005
% Ac. Carmínico =
Ecuación 5
De las relaciones
Ecuación 5.
anteriores
tenemos
204
la
X2 es el porcentaje de ácido carmínico presente
en el carmín.
X2 = ?
100%
40.4 mg/Kg
X1
ABS muestra
1.2994 ABS
? = X1
100 mg/Kg
Aplicando la Ecuación 2 propuesta por la FAO,
el cálculo se realiza así:
A
es la absorbancia de la muestra
C
es la concentración de la muestra en
g/l.
E
es el espesor de la celda en mm
1.2994 es un factor que representa la
absorbancia del patrón de AC de
100
mg/Kg leída a 492 nm.
En donde
Escuela de Ingeniería Química
100 * A *100
1.2994 * W
Diego Fernando León Ullauri
Octubre, 2005
205
A
es la absorbancia de la muestra
W
es la masa en mg de la muestra
tomada.
1.2994 es un factor que representa la
absorbancia del patrón de AC de
100
mg/Kg leída a 492 nm.
% Ac.Carmínico =
Para nuestros cálculos tomaremos la Ecuación
5.
3.4 Cálculos
Se
puede
utilizar
otros
modelos
de
espectrofotómetros
como
el
SPECTROPHOTOMETER Model 690, en los
cuales es posible ajustar la longitud de onda
directamente. Si ese fuera el caso, lo
recomendable es ajustar a 492 nm.
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=
% A. C
27.26
0.1438
40.6 mg
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=
=
A
W
• Carmín de Carré 1
Entonces:
206
Se pesó alrededor de 1.6160 g de carmín, luego
se sometió a hervor a reflujo por 20 minutos con
HCl 2N. Se filtró la solución y éste filtrado se
llevó a un volumen de 1000 ml con agua
destilada. Seguidamente se tomó una alícuota
de 25 ml y se llevó a un nuevo volumen de 1000
ml con agua destilada.
Procedimiento resumido (ver sección 3.2):
A) PORCENTAJE DE ÁCIDO CARMÍNICO EN
EL CARMÍN DE CARRÉ
Escuela de Ingeniería Química
=
% A. C
47.58
0.2498
40.4 mg
=
35.12
Diego Fernando León Ullauri
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% A. C
207
A
=
0.1839 la lectura fue la misma en
ambos casos.
W
=
40.3 mg como promedio entre los
dos.
• Carmín Francés 1 y 2
Siguiendo el mismo procedimiento que el
párrafo anterior, tenemos:
B) PORCENTAJE DE ÁCIDO CARMÍNICO EN
EL CARMÍN FRANCÉS
=
=
A
W
• Carmín de Carré 2
Escuela de Ingeniería Química
=
% A. C
22.23
0.3033
105.0 mg
Diego Fernando León Ullauri
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=
=
A
W
• Cochinilla
208
Aplicando la Ecuación 5, el porcentaje de ácido
carmínico presente en la cochinilla de Oña
ahora es diferente (ver Ecuación 1):
C) PORCENTAJE DE ÁCIDO CARMÍNICO DE
LA COCHINILLA DE OÑA
Escuela de Ingeniería Química
(%)
(%)
(%)
(%)
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Octubre, 2005
12.4
530.4
1.20
Carmín
de
Carré 2
47.58
8.07
18.66
36.65
Carmín
Francés
1
35.12
9.75
15.36
35.28
209
35.12
Carmín
Francés 2
Carmín de Carré 2
95.77
Rreal
*100
Rteórico
Resultados generales
Carmín
Cochinilla
de Carré
de Oña
1
22.23
27.26
9.29
9.12
3.10
22.22
50.10
48.10
9.35
luego del
tratamiento
con hexano
Ver ANEXO No4.
Plomo
(mg/Kg)
Aluminio (mg/Kg)
Extracto etéreo (%)
Ac. Carmínico
Humedad
Cenizas
Proteína
Parámetro
Tabla 9
Carmín de Carré 1
90.38
%R =
Tabla 8
Rendimiento en la preparación del Carmín
Tabla 7
Masa en gramos del Carmín preparado
Carmín de Carmín de
Carmín
Carmín
Carré 1
Carré 2
Francés 1 Francés 2
21.60
22.89
11.50
12.19
RESULTADOS
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210
4. Un carmín puede formarse solamente con
aluminio cuando el medio de reacción en el
laqueado es básico.
3. El proceso descrito en el método de Carré
para la formación de la laca no es adecuado
ya que no se pudo obtener carmín a partir de
la sal de aluminio únicamente.
2. El molino de granos fue más adecuado que el
de discos para moler la cochinilla debido a la
homogeneidad del tamaño de partícula
generado (alrededor de 0.250 mm).
1. La Cochinilla procedente del Cantón Oña,
Provincia del Azuay resultó ser de excelente
calidad (ver sección 1.3.9, ANEXO No5 y
ANEXO No6).
Conclusiones
4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
CAPITULO IV
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Octubre, 2005
211
8. El porcentaje de ácido carmínico presente en
el Carmín Francés 1 y 2 fue de 35.12%. Este
resultado tampoco fue el esperado (ver
sección 1.6.3.1).
A pesar de que el porcentaje de ácido
carmínico en este carmín aumentó, el
porcentaje de proteínas fue de 36.65% (ver
Tabla 9).
7. El rendimiento en masa en la preparación del
Carmín de Carré 2 fue del 95.77% (ver Tabla
8) y el porcentaje de ácido carmínico fue de
47.58% (ver Tabla 9). Este resultado no fue el
esperado (ver sección 1.6.3.1 y ANEXO No8).
6. El rendimiento en masa en la preparación del
Carmín de Carré 1 fue del 90.38% (ver Tabla
8) aunque el porcentaje de ácido carmínico
fue de 27.26% (ver Tabla 9). Según los
resúmenes de los procesos, tanto el Carmín
de Carré como el Carmín Francés deben
contener un 52% AC.
5. La separación de la laca del carmín usando un
equipo de filtración con malla mesh 325 ASTM
no fue total.
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Octubre, 2005
212
13. La cantidad de aluminio (Al) presente en el
Carmín de Carré 2 fue muy baja,
necesitándose consumir 420 Kg de
embutidos al día para que un adulto de 70
Kg de masa corporal sufra una intoxicación
baja (ver sección 1.6.6 literal B, 1.7.2 y
ANEXO No4).
12. La cantidad de plomo (Pb) presente en el
Carmín de Carré 2 superó ligeramente los
requerimientos químicos Internacionales
(ver sección 1.6.3.1 y ANEXO No4).
11. El porcentaje de cenizas y proteínas en el
Carmín Francés fue elevado (ver sección
1.6.3.1 y ANEXO No3).
9. El efecto de duplicar el tiempo de reacción en
la extracción y en el laqueado para la
formación del Carmín Francés 2, no tuvo
ningún efecto apreciable en el aumento de
masa y porcentaje de ácido carmínico.
10. En general, el Carmín de Carré presentó
mayor rendimiento que el Carmín Francés.
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Octubre, 2005
213
3. En la preparación de cualquier carmín se
sugiere que el tiempo de reacción en la
extracción sea de 30 minutos y en el
2. En el proceso de laqueado para la
preparación del carmín de Carré se
recomienda primero calentar la solución que
contiene al ácido carmínico con la sal de
calcio por 10 minutos a 60 °C para dar lugar a
la formación de una sal intermedia, luego
añadir la sal de aluminio y someter a hervor
esta solución por un tiempo de 10 minutos.
1. Es recomendable que las cantidades de los
reactantes excedan en un 40% a 50% para
asegurar una reacción completa.
Recomendaciones
15. La dispersión en sal del Carmín de Carré y
Francés fue uniforme pero no ocurrió lo
mismo con la dispersión de los carmines en
azúcar (ver ANEXO No10).
14. Tanto el Carmín de Carré como el Carmín
Francés resultaron ser insolubles en agua
fría y caliente.
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Octubre, 2005
214
6. El secado del carmín luego de la separación
de la laca debe ser inmediato ya que después
de 48 horas se convierte en un caldo de
cultivo propicio para el desarrollo de hongos y
levaduras.
5. Para aumentar la eficacia en la filtración de
cualquier carmín, es aconsejable que dicho
carmín sea lo más insoluble en agua, esto se
logra bajando el pH hasta 2 mediante una
solución de un ácido mineral y agua en
relación 1/10 aunque el color del carmín varía
ligeramente.
4. Se recomienda filtrar la laca del carmín
empleando lonas de nylon o polietileno como
las utilizadas en los filtros prensa.
laqueado de 15 minutos ya que la laca
formada disminuye en su tamaño de partícula
con el continuo e innecesario hervor,
impidiendo que la retención del carmín en la
malla mesh 325 o en la lona de nylon sea
completa.
Escuela de Ingeniería Química
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Octubre, 2005
215
8. Se recomienda almacenar el carmín en
recipientes plásticos o de cartón pero no en
recipientes metálicos ya que estos se oxidan.
7. No se recomienda secar la laca del carmín
con exposición directa a los rayos solares
pues su tonalidad se ve alterada.
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Octubre, 2005
5. ANEXOS
CAPITULO V
216
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Octubre, 2005
ANÁLISIS BROMATOLÓGICO DEL
CARMÍN DE CARRÉ 1
ANEXO No1
217
Escuela de Ingeniería Química
Diego Fernando León Ullauri
Octubre, 2005
ANÁLISIS BROMATOLÓGICO DEL
CARMÍN DE CARRÉ 2
ANEXO No2
218
Escuela de Ingeniería Química
Diego Fernando León Ullauri
Octubre, 2005
ANÁLISIS BROMATOLÓGICO DEL
CARMÍN FRANCÉS 1
ANEXO No3
219
Escuela de Ingeniería Química
Diego Fernando León Ullauri
Octubre, 2005
ANÁLISIS DE METALES DEL
CARMÍN DE CARRÉ 2
ANEXO No4
220
Escuela de Ingeniería Química
Diego Fernando León Ullauri
Octubre, 2005
ANÁLISIS BROMATOLÓGICO DE LA
COCHINILLA
ANEXO No5
221
Escuela de Ingeniería Química
Diego Fernando León Ullauri
Octubre, 2005
ANÁLISIS DEL ÁCIDO CARMÍNICO
CONTENIDO EN LA
COCHINILLA DE OÑA MEDIANTE
ESPECTROSCOPIA VISIBLE
ANEXO No6
222
Escuela de Ingeniería Química
Diego Fernando León Ullauri
Octubre, 2005
ANÁLISIS DEL ÁCIDO CARMÍNICO
CONTENIDO EN EL
CARMÍN DE CARRÉ 1 MEDIANTE
ESPECTROSCOPIA VISIBLE
ANEXO No7
223
Escuela de Ingeniería Química
Diego Fernando León Ullauri
Octubre, 2005
ANÁLISIS DEL ÁCIDO CARMÍNICO
CONTENIDO EN EL
CARMÍN DE CARRÉ 2
MEDIANTE ESPECTROSCOPIA VISIBLE
ANEXO No8
224
Escuela de Ingeniería Química
Diego Fernando León Ullauri
Octubre, 2005
ANÁLISIS DEL ÁCIDO CARMÍNICO
CONTENIDO EN EL
CARMÍN FRANCÉS 1 y 2 MEDIANTE
ESPECTROSCOPIA VISIBLE
ANEXO No9
225
Escuela de Ingeniería Química
Diego Fernando León Ullauri
Octubre, 2005
226
DISPERSIÓN DE LOS CARMINES EN SAL Y
AZÚCAR
ANEXO No10
Escuela de Ingeniería Química
ΣC
V [n1 + 0.1(n2 )].d
Unidades formadoras de colonias.
Diego Fernando León Ullauri
Octubre, 2005
40
• Microorganismos mesófilos:
12x105 UFC40/g muestra
• Mohos y levaduras:
UFC/g muestra
RESULTADO:
N=
227
11x103
Cantidad: 25g
Técnica: REP (Recuento estándar en placa)
INEN #: 1529-5
Fórmula:
COCHINILLA DE OÑA SIN ESTERILIZAR
EXÁMEN MICROBIOLÓGICO DE
LA COCHINILLA DE OÑA Y EL CARMÍN DE
CARRÉ
ANEXO No11
Escuela de Ingeniería Química
ΣC
V [n1 + 0.1(n2 )].d
Diego Fernando León Ullauri
Octubre, 2005
EXAMEN REALIZADO POR LA DRA.
CARMEN LUCÍA LÓPEZ.
UNIVERSIDAD DE CUENCA
JULIO DEL 2005
• Microorganismos mesófilos:
11x103 UFC/g muestra
• Mohos y levaduras:
UFC/g muestra
RESULTADO:
N=
6x103
Cantidad: 20g
Técnica: REP (Recuento estándar en placa)
INEN #: 1529-5
Fórmula:
CARMÍN DE CARRÉ SIN ESTERILIZAR
228
Escuela de Ingeniería Química
Máx
Máx
Máx
Mín
Exento
Máx
Máx
Máx
Márgenes
Mín
Máx
2.2
5.7 - 6.3
10.0 mg/lt
1.0 mg/lt
Máx
Intervalo
Máx
Máx
Ausente
Composición del EXTRACTO DE COCHINILLA
Porcentaje
Márgenes
2.0 Mín
Líquido color rojo
5.0 a 5.5
Intervalo
http://www.bristhar.com.ve/carmin.htm
* INDOAGRO No. 3 en “Tuna. Cochinilla. Carmín“.
* Gibaja, S. “Pigmentos naturales quinónicos”. Lima 1998.
pág 192-240.
Diego Fernando León Ullauri
Octubre, 2005
Proteínas
Sólidos totales
Plomo
Arsénico
Metanol
Composición
Ácido carmínico
Color
pH (a 25°C)
FUENTE:
3.0
1 mg/Kg
10 mg/Kg
2.5 mm
51.83
10.00
5.14
Proteínas
Humedad
Cenizas
Otros parámetros*
Impurezas
Arsénico
Plomo
Tamaño
Adulteraciones
19.00
12.53
Porcentaje
Composición
Ácido carmínico
Cera y grasas
Composición de la COCHINILLA de primera
229
(Nitrógeno X
6.25)
(Nitrógeno X
6.25)
Observacio
ESPECIFICACIONES DE LA COCHINILLA,
EXTRACTO DE COCHINILLA Y CARMÍN
ANEXO No12
Escuela de Ingeniería Química
25.0
Porcentaje
50.0 - 67.0
10.0
12.0
Máx
Márgenes
Intervalo
Máx
Máx
Composición del CARMÍN en polvo insoluble en agua
GIBAJA, S. “Pigmentos naturales quinónicos”. Lima 1998.
pág 192-240.
(Nitrógeno X
6.25)
Diego Fernando León Ullauri
Octubre, 2005
230
Otros parámetros*
Materia volátil (a 135°C por 3
horas)
20.00 Máx
Arsénico
1 mg/Kg Máx
Plomo
10 mg/Kg Máx
Metales Pesados
20 mg/Kg Máx
INDOAGRO No. 3 en “Tuna. Cochinilla. Carmín“.
FUENTE:
FAO/OMS. http://apps3.fao.org/jecfa/additive_specs/docs/8/additive0801.htm
Proteína
Composición
Ácido carmínico
Humedad
Cenizas
FUENTE:
Escuela de Ingeniería Química
Negativo
Negativo
3 x102
Máx.
Márgenes
GIBAJA, S. “Pigmentos naturales quinónicos”. Lima 1998.
pág 192-240.
Diego Fernando León Ullauri
Octubre, 2005
FUENTE:
3
10 a 10
Negativo
10
10
10
40
2
Medida (UFC)
UFC. Unidades Formadoras de
colonias.
Salmonella spp /25 g
Vibrio cholerae (cólera)
Hongos /g
Bacterias/g 30ºC/72 horas
Coliformes/10 g
E.coli /10 g
Staph aureus /g
B. cereus /g
Levaduras /g
Parámetro
Especificaciones Microbiológicas del CARMÍN
231
Penicillium,
Mucor y
Fusarium
Observacio
Escuela de Ingeniería Química
Diego Fernando León Ullauri
Octubre, 2005
PROCESO DE PREPARACIÓN DE LOS
CARMINES
ANEXO No13
232
Escuela de Ingeniería Química
Escuela de Ingeniería Química
CAPITULO VI
6. BIBLIOGRAFÍA
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5. FECD. “Producción y comercialización de
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Diego Fernando León Ullauri
Octubre, 2005
233
Escuela de Ingeniería Química
Obtenido el 24/05/2005 del web site
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6. FECD “Valorización de la producción de
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Obtenido el 05/24/2005 del web site
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10. Biblioteca de Consulta Microsoft ®
Encarta ® 2005. © 1993-2004 Microsoft
Corporation.
Diego Fernando León Ullauri
Octubre, 2005
234
Escuela de Ingeniería Química
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12. PREDESUR.
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Zapotillo”. Obtenido el 24/05/2005 del web
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13. FLORES, C., et al. “Mercado mundial de
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02/02/2005
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Quitosana en el tratamiento de aguas
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Diego Fernando León Ullauri
Octubre, 2005
235
Escuela de Ingeniería Química
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Primer Congreso Internacional de Grana
Cochinilla
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Colorantes
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Carmín. “Siembra de la cochinilla”.
Obtenido el 25/05/2005 del web site
http://cochinilla.org/historia/2siembra.html
19. Organización Mundial de la Cochinilla y el
Carmín. “Vida de la cochinilla”. Obtenido
el
25/05/2005
del
web
site
http://cochinilla.org/historia/3vida.html
20. Organización Mundial de la Cochinilla y el
Carmín. “Recolección de la cochinilla”.
Obtenido el 25/05/2005 del web site
http://cochinilla.org/historia/4recoge.html
21. YUNGA, L., CABRERA, V. “TESIS:
Determinación del valor nutritivo del
banano, coco y durazno antes y después
Diego Fernando León Ullauri
Octubre, 2005
236
Escuela de Ingeniería Química
de la desecación solar”. Universidad de
Cuenca, Ecuador. 1998. pág 17-22.
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edición. McGraw-Hill. USA. 1999. pág. 1920.
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del
web
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http://apps3.fao.org/jecfa/additive_specs/d
ocs/8/additive-0801.htm
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UNMSM. 1998. pág 192-240.
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J., HAGER, G. “Química Farmacéutica
Cuantitativa”. Editorial Atlante S.A.,
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Lima. 1997. Pág 189-253.
Diego Fernando León Ullauri
Octubre, 2005
237
Escuela de Ingeniería Química
27. CE. Commissione. “Che stabilisce i
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colotanti per uso alimentare. 1995”. PDF
Obtenido el 09/05/2005 del web site
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_flavor/flav13_it.pdf
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del
web
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http://64.233.161.104/search?q=cache:y8j
bnuSjR_UJ:plazasol.uson.mx/hge/normas
/119ssa14.doc+6.1.1+carm%C3%ADn&hl
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29. BRISTHAR, Laboratorios. “Carmín de
cochinilla”. Obtenido el 03/03/2005 del
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site
http://www.bristhar.com.ve/carmin.htm
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¿Cómo citar esta Tesis?
LEÓN, D. “Preparación del carmín en polvo a
partir de la cochinilla procedente del Cantón
Oña, mediante los Métodos de Carré y Francés”.
Tesis previa a la obtención del Título de
Ingeniero Químico. Universidad de Cuenca,
2005.
[email protected]
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