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CARACTERIZACION DE COLORANTE

INTRODUCCION Los colorantes son sustancias de origen natural o artificial que se usan para aumentar el color de los alimentos, ya sea por que el alimento a perdido color en su tratamiento industrial o bien para hacerlo más agradable a la vista y más apetecible al consumidor. Aquellas sustancias que se añaden o devuelven color a un alimento, e incluyen componentes naturales de sustancias alimenticias y otras fuentes naturales que son naturalmente consumidas como alimentos por si mismos y no son habitualmente utilizados como ingredientes característicos en alimentación. Los preparados obtenidos a partir de los alimentos y otras materias naturales obtenidas mediante extracción física o química que ocasione una selección de los pigmentos que se usan como componentes nutritivos o aromáticos. Los colorantes se dividen en dos grandes grupos: colorantes naturales y colorantes artificiales. Todos ellos llevan un numero que los identifica en el caso de Europa este numero va precedido de una E. Ejemplo: E-120. Hay aromas que por su proceso de extracción (provenientes de productos naturales) contienen sustancias colorantes que pueden conferir color al alimento en el que se usan. Estos aromas se denominan extractos vegetales naturales. Las formulas químicas de los colorantes alimentarios suelen ser muy diferentes y es difícil encontrar una clasificación adecuada, aunque se pueden distinguir a que grupos pertenecen según su estructura química: azoicos, xanténicos, quinoleínicos, trifenilmetánicos, indigoides, ftalocianínicos, etc.          

Los colorantes de síntesis deben reunir una serie de características, para asegurar su buen uso. Los requisitos exigidos son: Ser inocuo. Constituir una especie química definida y pura. Tener gran poder tintorial, con objeto de utilizar la mínima cantidad posible y ser fácilmente incorporables al producto. Ser lo mas estable posible a la luz y al calor. Poseer compatibilidad con los productos que deben teñir. No poseer olor ni sabor desagradables. Ser indiferente PH, agentes oxidantes y reductores. Ser lo más económico posible.

OBJETIVO 

Identificar los colorantes por medio de espectrofotometría y cromatografia

REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA Espectro visible

Para caracterizar el colorante se usaran técnicas como el análisis por espectroscopia de absorción en el rango visible y cromatografía del papel. La cromatografía es usada para separar mezclas de sustancias en sus respectivos componentes. Todas las formas de cromatografía trabajan bajo el mismo principio. Todos tienen una fase estacionaria y una fase móvil. La fase móvil fluyen a través de la fase estacionaria y carga componentes de mezclas con ella. Los distintos componentes viajan a diferentes velocidades. En la cromatografía, la fase estacionaria es un papel absorbente muy uniforme. La fase móvil es un solvente apropiado a una mezcla de solventes.

A. El Espectrofotómetro. El espectrofotómetro se usa para medir la intensidad de un espectro determinado en comparación con la intensidad de luz procedente de una fuente patrón. Esta comparación permite determinar la concentración de la sustancia que ha producido ese espectro. Los espectrofotómetros también son útiles para estudiar espectros en las zonas no visibles porque sus elementos de detección son bolómetros o células fotoeléctricas. Los primeros se aplican especialmente al análisis de espectros de infrarrojos, y los segundos al de espectros ultravioletas. Las redes de difracción pueden emplearse, igual que los prismas, tanto en los espectrógrafos como en los espectrofotómetros. B. Principio de Análisis.

La luz se emite y se absorbe en unidades minúsculas o corpúsculos llamados fotones o cuantos (véase Teoría cuántica). La energía de cada fotón es directamente proporcional a la frecuencia µ, por lo que es inversamente proporcional a la longitud de onda λ.

Donde el factor de proporcionalidad h es la denominada constante de Planck y c es la velocidad de la luz en el vacío. Los diferentes colores o longitudes de onda (y, por tanto, las diferentes energías) de los cuantos de luz emitidos o absorbidos por un átomo o molécula dependen de la estructura de éstos y de los posibles movimientos periódicos de las partículas que los componen, ya que estos dos factores determinan la energía total (potencial y cinética) del átomo o molécula. Teoría cuántica: Para entender la teoría cuántica de Planck, se debe tener cierto conocimiento de la naturaleza de las ondas. Una onda se puede considerar como un perturbación vibracional por medio de la cual se transmite la energía. Las propiedades fundamentales de una onda se ilustran con un tipo de ondas muy común: las ondas de agua, las cuales se forman por la diferencia de presiones en varias regiones de la superficie del agua. Las ondas se caracterizan por su longitud, amplitud y frecuencia. La longitud de onda (lambda), es la distancia entre puntos idénticos en ondas sucesivas. La frecuencia (nu), es el número de ondas que pasan por un punto particular en un segundo. La amplitud es la distancia vertical de la línea de la onda a la cresta o al valle. Chang Raymond (1998). LA ESPECTROFOTOMETRÍA.

1. Espectrómetro de absorción. Los espectrómetros son instrumentos que generan, analizan y registran espectros. Aquí se ilustra el uso de un espectrómetro de absorción para determinar el espectro creado por una sustancia desconocida. Las lentes del instrumento enfocan la luz, mientras que un prisma central la divide en el espectro de los colores que la constituyen. Los colores que aparecen. 2. La Cromatografía: la cromatografía se utiliza para analizar una mezcla compleja de sustancias. El cromatógrafo emplea un medio adsorbente que, al ser colocado en contacto con una muestra, adsorbe sus distintos componentes a velocidades diferentes. De esta forma se separan los componentes de una mezcla. La cromatografía tiene muchas aplicaciones importantes, como la determinación del nivel de contaminantes en el aire, el análisis de medicinas y el análisis de sangre y de orina. 3. Cromatografía En Papel: Técnica que implica, que una muestra líquida fluya por una tira vertical de papel adsorbente, sobre la cual se van depositando los componentes en lugares específicos. NOTA: Archer J. P. Martin (1910-2002), bioquímico británico, galardonado con el Premio Nobel de Química en 1952 por el desarrollo de la cromatografía sobre papel y la aplicación de esta

técnica en la separación de gases, avances que cambiaron el modo de investigar en química orgánica. Compartió el Premio Nobel con el bioquímico británico Richard Synge.

Materiales y métodos materiales Tubo de ensayo Matras Probeta Vaso presipitado

Equipos Balanza analítica Espectrofotómetro regla

Reactivos Agua destilada Alcohol etilico

insumos Achiote chochinilla

Metodología A. Determinación de la longitud de onda de máxima absorción de una solución diluida de achiote. 

Pesar exactamente 0.5 g. de colorante de achiote. Colocar el colorante en una fiola de 25 ml. Y enrazar con alcohol etílico hasta disolverlo completamente.



De la solución coloreada, tomar una alícuota de 1 ml. Con ayuda de una pipeta y verter el contenido en otra fiola de 25 ml. Y volver a enrazar con alcohol. Agitar hasta conseguir homogeneidad.



Luego verter el contenido en una de las celdas del espectrofotómetro para realizar la medición en longitudes de onda de 420nm hasta 500 nm. Haciendo la medición cada 10 nm. Hacer medición del blanco.



Graficar los resultados en función a la longitud de onda y la absorbancia.

B. Separación cromatografía de las especies colorantes por cromatografía de papel. 

En un vaso de precipitado verter más o menos 10 ml. De eluente (alcohol etílico) y tapar el vaso con una luna de reloj.



Preparar una tira rectangular de papel filtro. A un centímetro del borde del lado menor, trace una línea con ayuda de una regla y un lápiz.



Luego, prepare las soluciones de colorante, estas deben ser muy concentradas. Con ayuda de un capilar de vidrio colocar las muestras en forma de pequeños puntos sobre la línea trazada con lápiz en el papel. Identifique los puntos de muestra colocados.

Para finalizar, colocar el papel en el vaso de precipitados y dejar que el eluente separe las especies colorantes

Resultados 1. Identificación de colorante por el método de espectrometría Cuadro n° 1 achiote 3.3 3.2

ABSORBANCIA

long. Onda absorbancia 500 2.793 495 2.749 490 2.808 485 2.813 480 2.819 475 2.821 470 2.823 465 2.824 460 2.825 455 2.827 450 2.829 445 2.83 440 3.223 435 3.225 430 3.226 425 3.227 420 3.227

3.1 3 2.9 2.8 2.7 400

420

440

460

480

500

520

LONGITUD DE ONDA

cuadro n° 2 cochinilla 1ra dilucion 1.6

absorbancia 1.488 1.461 1.435 1.414 1.406 1.131 1.115 1.11 1.101 1.084 1.066 1.047 1.031 1.018

1.4 1.2

absorbancia

longitud de onda 420 425 430 435 440 445 450 455 460 465 470 475 480 485

1 0.8 0.6 0.4 0.2 0

400

420

440

460

longitud de onda

480

500

Cuadro n°3 cochinilla 2da dilucion LONG. ONDA ABSORBANCIA 420 0.108 425 0.068 430 0.026 435 -0.005 440 -0.038

0.12 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 0 -0.02 415

420

425

430

435

440

445

-0.04 -0.06

2. Determinación por el método de cromatografía

Recorrido del eluyente 20cm Recorrido de la sustancia 18 cm Factor de retención = Recorrido de la sustancia = Recorrido del eluyente

18 = 0,9 20

Discusiones Según (patricia L, 2007) la principal materia colorante de la biga o achiote es la bixina y la norbixina; (Normas Oficiales Mexicanas, NOM-119-SSA1 1994) indica que la espectrofotometría maxima de la bixina es de 502nm y de la norbixina es de 482 nm, en la practica obtuvimos la maxima absorbancia siendo esta de 440 nm por lo que podríamos decir que el componente encontrado es la norbixina, o podríamos afirmar que se ha hecho una mala lectura, a causa, del estado del equipo, estando está casi obsoleta y brindándonos datos no exactos. (BELEN G. HERNANDEZ. 1997) en la cochinilla a 494 nm de longitud de onda debido a que el rango para poder hacer lecturas para color rojo, obteniendo en la practica una absorbancia de 1,115 con una longitud de onda de 450 siendo esta la máxima, (Wentworth, 1966). En óptica la ley de Beer Lambert, también conocida como ley de Beer o ley de Beer Lambert Bouguer es una relación empírica que relaciona la absorción de luz con las propiedades del material atravesado (Ricci, Ditzler y Nestor, 1994.)La absorbancia es importante porque es directamente proporcional a la concentración (c), de la especie que absorbe la luz en la muestra Myrnia L. Yeverino, (1997) indica, para el análisis por el método de cromatografía es necesario observar en una cámara ultravioleta, esta te brinda datos mas exactos con las mediada precisa para calcular el factor de retención y los colores presentes que por capilaridad son arrastrados por el eluyente.

Conclusiones Se identifico los colorantes del achiote por medio de la espectrofotometría encontrando la materia colorante a 440 mn perteniendo esta a la norbixina siendo esta un componente mayoritario con una absorbancia de 3.223, al igual que el de la cochinilla obteniendo en la practica una absorbancia de 1,115 con una longitud de onda de 450 siendo esta la máxima; identificando también el de color por cromatografía tiene un factor de retención de 0.9 mostrandonos esta técnica la presencia cualitativa del colorante. Cuestionario 3. haga un listado de colorantes mas empeados indicando el color nombre comercial y origen.

2. Haga un listado de colorantes indicando longitud de onda y absorbancia.

Bibliografía BELEN GOMES HERNANDEZ. 1997 Extracción y acetilacion de los componentes de la grana cochinilla (dactylopius coccus)trabajo de investigación para la opencion de titulo PATRICIA LOPEZ VELAZQUES, 2007. Extracción y purificación de coloraten a partir del achiote, tesis para obtener titulo de quimico. MYRNIA LAURA YEVERINO GUTIERREZ, 1997. Determinación de carotenoides en hojas de cinco especies del genero leucaena,