BIOQUIMICA DE LOS ALIMENTOS
Miguel Calvo
COLORANTES ARTIFICIALES

COLORANTES ARTIFICIALES

Introducción

El coloreado artificial de los alimentos se produce probablemente desde que éstos se comercializan en forma elaborada. Para ello se han utilizado extractos vegetales, y durante el siglo XIX, pigmentos minerales, muchos de los cuales eran muy tóxicos. A partir de la obtención de colorantes orgánicos sintéticos a mediados del siglo XIX, el coloreado artificial de los alimentos encontró nuevas herramientas. Sin embargo, por su toxicidad y sobre todo por sus efectos a largo plazo (carcinogenicidad) muchos de estos colorantes terminaron prohibidos para su uso alimentario.

Actualmente los colorantes son el grupo de aditivos en el que mayores diferencias se encuentran en las legislaciones entre distintos países. En algunos, como los países nórdicos, prácticamente no pueden utilizarse, mientras que en el Reino Unido se utilizan algunos que no están autorizados en casi ningún otro país de la Unión Europea. También existen diferencias notables entre los colorantes autorizados en Estados Unidos y en la Unión Europea, lo que dificulata ocasionalmente el comercio internacional de algunos alimentos elaborados. Hay que recordar que para que se pueda utilizar un colorante alimentario (o cualquier aditivo) en la Unión Europea en un alimento, primero debe figurar en la lista de los autorizados en general, y segundo, debe estar autorizado para ese producto concreto. Esto hace que algunos colorantes, genéricamente autorizados, casi no se utilicen en la práctica. Las aplicaciones que aparecen están escogidas con criterios tecnológicos, y pueden ser legales o no dependiendo de los países.

Los colorantes artificiales son solubles en agua, debido a la presencia de grupos de ácido sulfónico, y consecuentemente son fáciles de utilizar, generalmente en forma de sales sódicas, en líquidos y materiales pastosos. También se pueden utilizar en forma insoluble, como lacas con hidróxido de aluminio, cuando se añaden a productos sólidos, para evitar que estos productos “destiñan”. En este segundo caso, el colorante representa solamente entre el 10% y el 40% del peso total.

Además de mucho más fáciles de utilizar que los colorantes naturales, los colorantes artificiales son también, en general, más resistentes a los tratamientos térmicos, pH extremos, luz, etc., que los colorantes naturales. Solamente la eritrosina, el índigo y el verde lisamina son relativamente sensibles a la acción de la luz.

La preocupación por su seguridad ha hecho que los colorantes artificiales hayan sido estudiados en forma exhaustiva por lo que respecta a su efecto sobre la salud, reduciéndose generalmente su campo de aplicación. También la presión del público ha llevado a muchas empresas a revisar la formulación de sus productos y sustituir, cuando es económica y tecnológicamente factible, los colorantes artificiales por otros naturales.

Sine embargo, algunas de las preocupaciones de los consumidores carecen de fundamento científico. Entre ellas, la más extendida es la supuesta relación entre la hiperactividad de algunos niños y la presencia de ciertos colorantes en la dieta, de la que no se ha encontrado absolutamente ninguna prueba, a pesar de los múltiples estudios realizados.

En esta apartado se incluyen los colorantes que figuran en la lista de colorantes autorizados en la Unión Europea. En Estados Unidos el listado es distinto, estando autorizados siete, que tienen el código FD&C (food, drugs and cosmetics). Junto al nombre de cada uno aparece una barra del correspondiente color, aunque hay que tener en cuenta que éste cambia con la concentración, o con otros factores (si el medio es opaco otransparente, por ejemplo).



Colorantes azóicos

Los colorantes azoicos deben su color a la presencia de un grupo azo

−N=N−

conjugado con anillos aromáticos por ambos extremos.

Como en el caso de los demás colorantes artificiales, los colorantes azóicos autorizados para su utilización como aditivos alimentarios son todos solubles en agua, debido a la presencia de grupos sulfónicos.

Los colorantes azoicos se han cuestionado reiteradamente, debido a que muchos colorantes de esta familia (no los autorizados para uso alimentario) han demostrado ser cancerígenos en experimentos con animales. Una diferencia fundamental es que los colorantes cancerígenos son poco polares, solubles en grasas, y atraviesan con cierta facilidad la barrera intestinal, incorporándose al organismo. En cambio, los colorantes autorizados, que son muy polares y solubles en agua, no se absorben.

Pertenecen a este grupo los colorantes:

Tartracina, E 102
Amarillo anaranjado S, E 110
Azorrubina, carmoisina, E 122
Amaranto, E 123
Rojo cochinilla, rojo Ponceau 4R, E 124
Rojo 2G, E 128
Rojo Allura AC, E 129
Negro brillante BN, E 151
Marrón FK, E 154
Marrón HT, E 155
Litol Rubina BK, E 180


El “Rojo 2G”, “Marrón FK” y “Marrón HT” se utilizan, entre los países desarrollados, prácticamente sólo en el Reino Unido. El “Litol Rubina BK” se utiliza exclusivamente para teñir la corteza de algunos quesos.



Tartrazina, E 102

La tartracina es uno de los colorantes artificiales más utilizados en los alimentos. Su uso está autorizado en más de sesenta paises, incluyendo entre ellos los de la Unión Europea y Estados Unidos. Confiere a los alimentos y bebidas un tono amarillo más o menos anaranjado, dependiendo de la cantidad añadida. También se utiliza para obtener colores verdes, al mezclarlo con colorantes azules.

Tartracina (forma no ionizada)
Nitrógenos del grupo azo
Grupos ionizables
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La tartracina es un colorante amplísimamente utilizado (desde 1916), por ejemplo, en productos de respostería, derivados cárnicos, sopas preparadas, conservas vegetales, salsas, helados, postres, caramelos y otras golosinas. También se utiliza para colorear las bebidas refrescantes de “naranja” y "limón". A nivel anecdótico, la tartracina es el colorante del condimento para paellas utilizado en substitución del azafrán.

La toxicidad aguda de la tartracina es muy pequeña, incluso menos que la de sal común. La “ingestión diaria aceptable”, prácticamente imposible de alcanzar está establecida en 7,5 mg/kg de peso. Sin embargo, parece que la tartracina es capaz de producir reacciones adversas en un pequeño porcentaje (alrededor del 10%) de entre las personas que son alérgicas a la aspirina. Estas personas deben examinar la etiqueta de los alimentos que pueden contener este colorante antes de consumirlos. El mecanismo de esta sensibilidad cruzada no es bien conocido, ya que no existe un parentesco químico evidente entre ambas sustancias.



Amarillo anaranjado S, E 110

También conocido como “amarillo ocaso”, este colorante se utiliza en la mayor parte de los países del mundo, incluyendo Estados Unidos (con el código FD&C Yellow #5)

Amarillo anaranjado S (forma ionizada)


Se utiliza para colorear refrescos de naranja, helados, caramelos, productos para aperitivo, postres, etc. Mezclado con el rojo Sudán produce un tono rojo anaranjado típico de ciertos derivados cárnicos como la sobrasada. La “ingestión diaria aceptable” es de 2,5 mg/kg de peso





Carmoisina, E 122

También conocida como “azorrubina”

Carmoisina



Este colorante se utiliza para conseguir el color de frambuesa en caramelos, helados, postres, etc. Es particularmente resistente a los tratamientos térmicos. Su uso no está autorizado en los Paises Nórdicos, Estados Unidos y Japón.



Amaranto, E 123


Amaranto



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 que quedó claro que uno de los productos de la descomposición de este colorante por las 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 limitado a algunas bebidas alcohólicas. La “ingestión diaria aceptable” es de 0,5 mg/kg de peso.



Rojo Ponceau 4R, E 124

También llamado “rojo cochinilla A”, aunque no tiene nada que ver con la auténtica “cochinilla” (E 120), que es un colorante natural.

Rojo Ponceau 4R




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 hamsters, con dosis muy altas (los resultados son claramente negativos en ratas y ratones). Los resultados, confusos, podrían ser debidos a la presencia de impurezas en las muestras del colorante utilizadas en el test.



Negro brillante BN, E 151

Aunque está autorizado también nominlamnte para otras aplicaciones, se utiliza casi exclusivamente para colorear sucedáneos del caviar. No se permite su uso en los Paises Nórdicos, Estados Unidos, Canadá y Japón. Se ha indicado la posibilidad de que pueda afectar a algunas personas alérgicas a la aspirina y también a algunos asmáticos.

Negro brillante BN





Rojo Allura AC, E 129

Este colorante se utiliza desde la decada de 1980, sobre todo en Estados Unidos, (con el código FD&C Red #40), donde se introdujo para substituir al amaranto, siendo el más utilizado en este país. Se ha introducido recientemente en las listas de la Unión Europea, para eliminar problemas comerciales. La “ingestión diaria aceptable” de este colorante es de 7 mg/kg de peso.

Rojo Allura AC





Marrón FK, E 154

Este colorante artificial es realmente una mezcla de diversas substancias, fundamentalmente las sales sódicas de los ácidos 4-(2,4-diaminofenilazo) bencenesulfónico, 4-(4,6-diamino-m-tolilazo) bencenesulfónico, 4,4'-(4,6-diamino-1,3-fenilenebisazo)- di(bencenesulfónico), 4,4'-(2,4-diamino-1,3-fenilenebisazo)- di(bencenesulfónico), 4,4'-(2,4-diamino-5-metil-1,3-fenilen- bisazo)di(bencenesulfónico) y 4,4',4''-(2,4-diaminobenceno-1,3,5- trisazo)tri-(bencenesulfónico).

Dos de los componentes del colorante Marrón FK1
4,4'-(4,6-diamino-1,3-fenilenebisazo)- di(bencenosulfonato) 4-(4,6-diamino-m-tolilazo) bencenosulfonato


En el tubo digestivo puede romperse en cierto proporción, por el grupo azo, formando ácido sulfanílico y triaminobenceno. A pesar de estar incluido de forma genérica en la lista de colorantes de la Unión Europea, solamente se utiliza, y muy poco, en el Reino Unido, para colorear algunos pescados como el arenque, ahumados o curados.



Marrón HT, E 155


Marrón HT





Otros tipos de colorantes

Además de los colorantes azoicos, se utilizan en los alimentos algunos otros colorantes de distintas familias químicas



Amarillo de quinoleína, E 104

Se conoce también como “amarillo de quinolina” o “amarillo ácido 3”. Este colorante es una mezcla de varias sustancias químicas muy semejantes entre sí, que difieren en el número y la posición de los grupos sulfónicos sobre el primero de los anillos aromáticos. La normativa de la Unión Europea para este colorante exige que un mínimo del 80% sea disulfonado, con un máximo del 15% monosulfonado.

Amarillo de quinoleína


Se utiliza en bebidas refrescantes y alcohólicas, y en la elaboración de productos de respostería, conservas vegetales, derivados cárnicos o de pescado (como color de “ahumado”), etc. Aunque no existen datos que indiquen eventuales efectos nocivos a las concentraciones utilizadas en los alimentos, no está autorizado como aditivo alimentario en Estados Unidos, Méjico y Japón, entre otros paises, pero sí en Australia, Canadá o Chile . La “ingestión diaria aceptable” es de hasta 10 mg/kg de peso.



Eritrosina, E 127

Una característica peculiar de la eritrosina es la de incluir en su molécula 4 átomos de yodo, lo que hace que este elemento represente más de la mitad de su peso total.



Eritrosina

Atomos de yodo



La eritrosina ha sido el colorante más popular en los postres lácteos con aroma de fresa. Se utiliza en postres aromatizados, en mermeladas, especialmente en la de fresa, en caramelos, derivados cárnicos, patés de atún o de salmón, y en algunas otras aplicaciones. Es un colorante muy eficaz para teñir las guindas en conserva, ya que se fija a ellas y no destiñe. Su principal inconveniente desde el punto de vista tecnológico es que es relativamente sensible a la acción de la luz.

En Estados Unidos, donde también está autorizado, tiene el código FD&C Red # 3. Se utiliza también en el coloreado de algunos medicamentos, y para visualizar la placa dental en odontología.

La eritrosina a dosis muy elevadas (4% en la dieta de animales de experimentación) produce alteraciones en el tiroides, que pueden llegar en algunos casos hasta el desarrollo de tumores. Este efecto, debido probablemente a su alto contenido en yodo, no se produce a dosis bajas. Sin embargo, aunque en su forma original se absorbe muy poco, no se conoce bien hasta qué punto el metabolismo de las bacterias intestinales puede producir su descomposición, originando substancias más sencillas, o yodo libre, que sean más facilmente absorbibles. También se puede liberar el yodo si la eritrosina se somete a un calentamiento muy intenso. En esta línea se ha ido tendiendo a limitar algunas de sus aplicaciones, especialmente las dirigidas al público infantil. La ADI se ha ido reduciendo desde 2,5 mg/Kg de peso en la década de 1970 hasta la actual (desde 1990), de solamente 0,1 mg/kg de peso. Para que esta ADI sea efectiva, se han ido reduciendo consecuentemente el número de alimentos en los que se puede utilizar este colorante. En algunos países, como Australia, solamente está autorizado para colorear las cerezas en conserva, mientras que en otros, como Estados Unidos, el colorante, aunque no la laca, está autorizado para uso general.


Azul patentado V, E 131

También se conoce con el nombre de “azul sulfán”. Es un colorante utilizado para conseguir tonos verdes en los alimentos, al combinarlo con colorantes amarillos como el E-102 y el E-104. Se utiliza en conservas vegetales y mermeladas (guindas verdes y mermelada de ciruela, por ejemplo), en pastelería, caramelos y bebidas.

Azul patentado V



Esta sustancia se absorbe en pequeña proporción, menos del 10% del total ingerido, eliminándose además rápidamente por vía biliar. La mayor parte tampoco resulta afectado por la flora bacteriana intestinal, excretándose sin cambios en su estructura. Se ha indicado que puede producir reacciones asimilables a alergias en algunos casos muy raros.


Indigotina, E 132

La indigotina o “carmín de índigo” es el único representante de la familia de colorantes conocida como “indigoides” que se puede utilizar legalmente para colorear alimentos. En Estados Unidos, donde también está autorizado, tiene el código FD&C Blue # 2.

Indigotina



La indigotina es uno de los colorantes artificiales menos estable, pudiendo alterarse el color en medios muy ácidos, o en presencia de sulfito. Se utiliza en la elaboración de bebidas, caramelos, confitería y helados,



Verde lisamina, E 142

Este colorante es también conocido como “verde ácido brillante BS”

Verde ácido brillante BS



Se utiliza en bebidas refrescantes, productos de confitería y chicles y caramelos. Desde el punto de vista tecnológico, este colorante sería útil para colorear guisantes y otras verduras que ven alterado su color por la destrucción de la clorofila en el escaldado previo a la congelación o durante el enlatado, pero precisamente esta aplicación no está autorizada en muchos países, dado que el coloreado artificial suele reservarse a productos de alto grado de elaboración. Una de las razones fundamentales para la actual limitación de su uso es la falta de datos concluyentes sobre su eventual toxicidad. No está autorizado en los Paises Nórdicos, Japón, Estados Unidos y Canadá.

Litol rubina BK, E 180

También conocido como “pigmento rubí”, o “carmín 6B”. Se utiliza, generalmente en forma de sal de calcio (litol rubina BCA) exclusivamente para teñir de rojo la corteza de algunos quesos. El colorante, que es insoluble en agua en frío, no pasa a la masa del producto, y aunque algunas de estas cortezas sean comestibles, generalmente no se comen, por lo que el colorante no tiene ningún efecto sobre el consumidor. Por esta razón los estudios toxicológicos son menos completos que los de los otros colorantes.

Litol rubina BK








Otros colorantes



Derivados del trifenilmetano

En Estados Unidos se pueden utilizar en los alimentos dos colorantes de este tipo, el FD&C Blue No. 1 (azul brillante FCF) y el FD&C Green No. 3 (verde rápido FCF). Ambos tienen una estructura muy semejante, difiriendo solamente en la presencia de un grupo –OH. Se utilizan sobre todo en el coloreado de vegetales tratados térmicamente, para compensar la degradación de la clorofila. La “ingestión diaria aceptable” es para el primero de 12,5 mg/kg de peso y para el segundo de 25 mg/kg de peso. No están autorizados en la Unión Europea.

Azul brillante FCF

Carbono sobre el que se encuentra el grupo -OH en el colorante FD&C Green No. 3






Colorantes no autorizados

Obviamente, existen miles de colorantes “no autorizados”, ya que lo son todos excepto aquellos autorizados específicamente. Algunos se utilizan ocasionalmente de forma ilegal, especialmente en países con menores controles que los de la Unión Europea.

Uno de los más peligrosos es el llamado “amarillo mantequilla”, dimetilazobenceno, utilizado como colorante de grasas hasta que en 1937 se descubrió que era un potente cancerígeno hepático.

Dimetilazobenceno


Es un colorante de tipo “azo”, pero apolar y que se absorbe en el tubo digestivo, lo que es una de las razones fundamentales de su carcinogenicidad.

El colorante “rojo Sudan I” no está autorizado en la Unión Europea, dado que es también un potencial cancerígeno, pero aparece con cierta frecuencia, de forma ilegal, en lotes de especias importadas de terceros países.

Rojo Sudán 1









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