Pigmentos (1).pptx

Pigmentos Introducción:  El color es una propiedad de la materia directamente relacionada con el espectro de la luz y que, por lo tanto, puede medirse físicamente en términos de energía radiante o intensidad, y por su longitud de onda. El ojo humano sólo puede percibirlo cuando su e...

Pigmentos Introducción:  El color es una propiedad de la materia directamente relacionada con el espectro de la luz y que, por lo tanto, puede medirse físicamente en términos de energía radiante o intensidad, y por su longitud de onda. El ojo humano sólo puede percibirlo cuando su energía corresponde a una longitud de onda que oscila entre 380 y 780 nm Calidad organoléptica Color Olor Sabor Textur a Colores en los alimentos Definición de aditivo:  Según la FDA (Administración de Alimentos y Fármacos de Estados Unidos), un aditivo es un material que se añade de manera intencionada, por lo general en cantidades pequeñas, a otra sustancia para mejorar su apariencia, sabor, color o estabilidad Los colorantes:  Un pigmento es cualquier material que imparte color a otra sustancia obtenida por síntesis o artificio similar, extraída o derivada, con o sin intermediarios del cambio final de identidad, a partir de un vegetal, animal, mineral u otra fuente Pigmentos artificiales aceptados en alimentos  Tartracina  Amarillo anaranjado S  Azorrubina  Rojo Ponceau  Amarillo de quinoleína  Eritrosina  Indigotina  Azul V Ventajas de los pigmentos artificiales:  Firmeza de color  Amplio intervalo de tinte  Bajo costo  Alta efectividad  Homogeneidad de lotes  No presenta aromas o sabores Especificaciones para el uso de pigmentos sintéticos en México Contemplaciones de la COFEPRIS  No deben tener más de 3 mg de arsénico/kg.  No deben tener más de 10 mg de plomo/kg.  Máximo contenido de mercurio: 1 mg/kg.  En su desecación debe de haber menos de 0.2% de pérdidas.  Sea analizable por espectrofotometría de absorción.  Sea analizable por cromatografías Problemática:  Debido a la preocupación por la seguridad en el uso de pigmentos sintéticos, éstos se han estudiando exhaustivamente con respecto a su efecto sobre la salud. Aunque a la mayoría se les han atribuido daños en el comportamiento conductual de los niños, este hecho no se ha comprobado, pero aún queda duda sobre su posible participación en otras alteraciones en la salud. Pigmentos naturales  La palabra “natural” no tiene connotación legal, no significa que el color del que se trate sea propio del producto farmacéutico, alimentario o cosmético. Así, casi todos los colores en alimentos son añadidos y por tanto no son naturales. Los pigmentos naturales son aquellos obtenidos de fuentes presentes en la naturaleza, usados para impartir color a algunos productos Origen de pigmentos naturales Principales pigmentos naturales  1. Carotenoides.  2. Clorofilas.  3. Pigmentos fenólicos: flavonoides, antocianinas y taninos.  4. Betalaínas.  5. Hemopigmentos.  6. Otros pigmentos naturales Carotenoides:  Los carotenoides son un grupo numeroso de pigmentos muy difundidos en los reinos vegetal y animal, producen colores que van desde el amarillo hasta el rojo intenso. Se han identificado en la naturaleza más de 600 de estos compuestos. Función:  Son esenciales para que las plantas realicen la fotosíntesis, ya que actúan como atrapadores de la luz solar y, en forma muy especial, como escudo contra la fotooxidación destructiva Fuentes:  Se encuentran en frutas y verduras como jitomates, zanahorias, piñas y cítricos; flores como el cempasúchil y el girasol; semillas como el achiote; algunas estructuras animales como el plumaje de los flamencos y de canarios; músculos de algunos peces como los salmones y las truchas; crustáceos como camarón, langosta y cangrejo Quimicamente:  Todos los carotenoides pertenecen a la clase de los polienos, cadenas largas con dobles ligaduras conjugadas, cuya presencia explica el color intenso de los carotenoides ya que los sistemas conjugados presentan una resonancia posicional, lo que produce una deslocalización electrónica  División Carotenos Xantofilas Estructura Asociaciones:  Existen en forma libre disueltos en la fracción lipídica del tejido vegetal o animal, formando complejos con proteínas, unidos a carbohidratos como la gentiobiosa por medio de un enlace glucosídico, o como ésteres de ácidos grasos; la asociación con proteínas los hace más estables e incluso les cambia el color que tienen de manera individual. Carotenoides en alimentos:  El maíz amarillo tiene de 1 a 4 ppm de carotenos y de 10 a 30 ppm de xantofilas, entre las que destacan la zeaxantina y la luteína. Esta última es también la principal responsable del amarillo de la flor de cempasúchil En frutas:  De todos los carotenoides identificados en la naturaleza, aproximadamente 115 se encuentran en los cítricos; sin embargo, no está claro si todos éstos se sintetizan en los frutos o se generan por una modificación de otros causada por las condiciones en que se llevan a cabo la extracción y la identificación. Clorofilas:  Las clorofilas se encuentran en todas las plantas que realizan la fotosíntesis; la clorofila es el principal agente capaz de absorber la energía lumínica y transformarla en energía química para la síntesis de los compuestos orgánicos que necesita la planta. Importancia:  Desde el punto de vista de la tecnología de los alimentos, el interés por las clorofilas se centra en las reacciones poscosecha que degradan a estos pigmentos, incluso los que ocurren durante el procesamiento y almacenamiento. Paralelamente se reconoce que la clorofila tiene efectos sobre la salud, tales como la reducción de algún tipo de tumores en animales de labor Usos:  La importancia en alimentos de la estabilidad de las clorofilas se debe al deterioro que sufre durante el procesamiento de vegetales. Las clorofilas se emplean poco como aditivos alimentarios, con excepción de algunas pastillas o goma de mascar. Sin embargo, están autorizados por la Unión Europea como pigmentos naturales, junto con sus sales cúpricas. Feofitización  La alteración más común durante el procesamiento es la feofitización, que es el reemplazo del magnesio por hidrógeno y formación de feofitinas a y b color café y olivo, respectivamente. Las clorofilidas se forman por la eliminación del grupo fitol; tienen las mismas características espectrales que la clorofila y son más solubles en agua. Pigmentos fenólicos:  Los pigmentos fenólicos son sustancias con uno o más anillos aromáticos y, al menos, un sustituyente hidroxilo. Existen dos grandes grupos: los ácidos fenólicos (benzoico y cinámicos) y los flavonoides (flavonoides, antocianinas y taninos) Estructura:  Los ácidos fenólicos tienen un solo anillo, mientras que los flavonoides tienen dos anillos fenólicos unidos por un anillo heterocíclico. Los pigmentos fenólicos reaccionan fácilmente con un ácido orgánico o un azúcar, como los flavonoides y las antocianinas, o entre sí para formar polímeros, como los taninos Flavonoides Isoflavonas Flavononas Dihidrochalcona Chalconas s Flavonoides en alimentos  Los flavonoides (del latín flavus, amarillo) y las antocianinas son compuestos fenólicos solubles en agua, metanol y etanol, con características de glucósidos; contienen como aglucón un núcleo flavilo al cual se une una fracción azúcar por medio de un enlace b-glucosídico. Importancia:  Aunque se ha descrito que poseen propiedades benéficas para la salud, existe controversia sobre la actividad biológica de algunos flavonoides, sobre todo de los provenientes de las cáscaras de los cítricos;133 a éstos se les ha llamado genéricamente vitamina P o bioflavonoides, y se considera que ayudan a mantener una permeabilidad adecuada Fuentes  Cebolla, miel, manzanas, brócoli, cerezas, uva, col, col de Bruselas, espinaca, habas, rábano y remolacha Flavandioles:  Aquí se consideran por su similitud estructural con las antocianinas y en algunas condiciones dan productos con color. La estructura básica es el flavan3,4-diol, que forma trímeros o polímeros superiores por uniones 4- 8 o 4-6. Todos producen una antocianina al calentarse con ácido mineral. También contribuyen al sabor de aceitunas, plátanos, chocolate, té y vino, Isoflavonas:  Las isoflavonas tienen actividad estrogénica, sobre todo la genisteína, la daidzeína y la gliciteína, que se encuentran como glucósidos en la soya, la alfalfa y en otras plantas. En términos generales, su acción es reducida, sin embargo, cuando algunos animales las consumen en exceso, presentan problemas en su reproducción. Se encuentran en soya y comidas Protoantocianidinas:  Se presentan en la madera, la corteza y las raíces de plantas como el eucalipto, oyamel y mangle. Como reaccionan con las proteínas de la misma forma que el ácido tánico con la piel, también se les llama taninos condensados, aunque es un término incorrecto. Su presencia más importante es en semillas de uva, vinos tinto, rosado y fortificados como el jerez Antocianinas:  Las antocianinas (del griego anthos, flor y kyanos, azul) se consideran una subclase de los flavonoides; también se conocen como flavonoides azules. Son compuestos vegetales no nitrogenados pertenecientes a la familia de los flavonoides, de amplia distribución en la naturaleza Localización:  Producen colores rojo, anaranjado, azul y púrpura de las uvas, manzanas, rosas, fresas y otros productos de origen vegetal, principalmente frutas y flores. Generalmente se encuentran en la cáscara o piel, como en el caso de las peras y las manzanas, pero también se pueden localizar en la parte carnosa, como en las fresas y las ciruelas. Estructura:  Las antocianinas son las formas catiónicas de flavilo. Todas las antocianinas están hidroxiladas en las posiciones 3, 5 y 7, pero difieren en la sustitución del anillo B. Por el fenómeno de deslocalización de electrones, a medida que el número de sustituyentes de la fracción antocianidina aumenta, el color del catión flavilo absorbe a mayores longitudes de onda, desde 520 en la pelargonidina hasta 546 nm en la delfinidina Estabilidad:  A pesar de que las antocianinas abundan en la naturaleza, no se ha formalizado su uso como colorantes en alimentos, ya que son poco estables y difíciles de purificar para emplearlas como aditivo. Los desechos de la industria vitivinícola y de la de jugos de frutas, son buenas fuentes de estos pigmentos; éstas se pueden obtener por extracciones alcohólicas Taninos:  El Index Merck define los taninos como una mezcla compleja encontrada en la corteza del roble. Sin embargo, están presentes en aproximadamente 500 especies de plantas, se acumulan en raíces, cortezas, frutos, hojas y semillas. Características:  Son una clase de compuestos fenólicos incoloros o amarillo-café, y con sabor astringente y amargo, solubles en agua, alcohol y acetona. De acuerdo con su estructura y reactividad con agentes hidrolíticos, particularmente ácidos, se han dividido en dos grupos: taninos hidrolizables o pirogálicos y taninos no hidrolizables o condensados. Reactividad:  Antiguamente los taninos se utilizaban como colorantes de pieles y alimentos. Su capacidad como precipitantes de proteínas se ha utilizado en la curtiduría de pieles, el mecanismo es una interacción de los taninos con las cadenas peptídicas, que establece uniones resistentes al agua y al calor. Esta combinación de los taninos con las proteínas forma precipitados resistentes al ataque microbiano Taninos en alimentos:  Además de proporcionar color a algunas mermeladas y jaleas, la presencia de taninos en productos alimentarios como salvia y menta, contribuyen al sabor de éstos. De especial importancia es la presencia de taninos en vinos. Además de que se emplean como clarificantes al precipitar proteínas presentes en los mostos, la presencia de determinada cantidad de taninos define su sabor Betalaínas:  Este término se refiere a un grupo de aproximadamente 70 pigmentos hidrosolubles, con estructuras de glucósidos, derivados de la 1,7- diazoheptametina, y que se han dividido en dos grandes clases: los rojos o betacianinas, y los amarillos o betaxantinas Uso de betalaínas:  Las betalainas son uno de los pigmentos autorizados como aditivos por la FDA que no necesitan certificación; se comercializan como polvo de betabel, que incluye el pigmento y estabilizantes como azúcares y proteínas y antioxidantes Estructura:  Las betaxantinas y betacianinas se diferencian por la sustitución del anillo 1,7-diazaheptametina protonado, el aglucón cromóforo. Estabilidad:  La estabilidad de las betalainas es restringida, debido a que su color se altera por varios factores: pH, temperatura, actividad acuosa y luz; no se ha logrado la estabilización de estos pigmentos a través de acilación o sustitución de la molécula Uso:  Dado que existen restricciones de tipo legal en el uso de colorantes rojos sintéticos, se ha sugerido emplear a las betalaínas en diversos alimentos; sin embargo, por las limitaciones en su estabilidad, su uso se restringe a alimentos como gelatinas, bebidas y postres en general, en los que el pigmento se conserva más fácilmente. Efecto del pH  El color permanece inalterado en un intervalo de pH de 3 a 7; por debajo del pH 3.0 el color cambia a violeta, y su intensidad decrece. Arriba del pH 7.0, el color es más azulado debido a un efecto batocrómico. La mayor intensidad de azul se observa a un pH 9.0 Efecto de la temperatura:  Las betalainas son muy sensibles a la temperatura. La degradación de betalainas como betanina y vulgaxantina-I sigue una reacción de primer orden en un intervalo de pH 3.0 a 7.0, en ausencia de oxígeno. La betanina, por otra parte, produce isobetanina y/o betanina descarboxilada cuando se calienta a un pH de 3.0 a 4.0 Hemopigmentos:  El color rojo de la carne se debe principalmente a los hemopigmentos: la hemoglobina y la mioglobina. Sin embargo también existen, aunque en pequeñas concentraciones, diferentes sistemas enzimáticos cuyas coenzimas o grupos prostéticos tienen propiedades cromóforas Función:  La hemoglobina se encarga de transportar oxígeno, mientras que la mioglobia es responsable de almacenarlo hasta que se consume por el metabolismo aeróbico. El papel de la mioglobina como elemento que almacena oxígeno queda claro por el hecho de que los músculos estriados de la ballena. Características en común:  Proteínas sarcoplásmicas  Estructura globular  Solubles en agua y soluciones salinas diluidas  Contienen un interior hidrófobo y un exterior hidrófilo  Son abundantes Estructura:  La mioglobina forma alrededor del 20% de los pigmentos totales del músculo; está constituida por una parte proteínica, la apomioglobina o globina, y un grupo prostético hemo constituido por un centro de fierro, rodeado por cuatro pirroles que forman un anillo de porfirina. Importancia en la pigmentación:  Desde el punto de vista de procesamiento de carnes, el pigmento más importante es la mioglobina, dado que la hemoglobina se elimina durante el desangrado de los animales en el proceso de matanza Diferencia:  La cantidad de mioglobina en el músculo depende del tipo de metabolismo que se lleva a cabo en un músculo en particular: glucolítico en el cual son más abundantes las fibras blancas con poca mioglobina, u oxidativo con mayor abundancia de fibras rojas con más cantidad de mioglobina Consideraciones:  Cuando se maneja carne fresca es importante evitar cualquier agente proxidante: luz, metales, grasas oxidadas, ya que el pigmento se oxida convirtiéndose en metamioglobina. Si bien los tres tipos de pigmentos en la carne están permanentemente interconvirtiéndose, cuando la metamioglobina representa el 60% del total de pigmentos, el color café es irreversible. Color de carne cruda:  Los pigmentos de la carne fresca son estabilizados durante el procesamiento, al convertirlos a nitrosocompuestos por la adición de nitratos y nitritos en las mezclas de sales de cura. Los nitratos son reducidos a nitritos por acción microbiana, especialmente por géneros de micrococos.