¿Cómo extraer pigmentos de plantas leñosas?

Sustancias coloreadas extraídas de las flores, hojas, tallos, frutos, corteza y madera de plantas leñosas que pueden colorear otros materiales. Los métodos para extraer pigmentos incluyen prensado, maceración, percolación y extracción con disolventes. Las plantas también se pueden secar y moler directamente hasta convertirlas en polvo para su aplicación. Los pigmentos de plantas leñosas generalmente no son tóxicos y son seguros de usar, pero son extremadamente sensibles a la luz, el calor, el aire, los ácidos, los álcalis, etc., y son propensos a decolorarse o decolorarse durante el procesamiento y almacenamiento. Para mejorar estas propiedades de los pigmentos vegetales, se pueden utilizar aditivos al utilizarlos. Los pigmentos carotenoides, por ejemplo, tienen poca resistencia a la luz. La combinación con vitamina C puede mejorar en gran medida la estabilidad a la luz; los pigmentos de antraquinona son propensos a cambiar de color cuando se exponen a proteínas (ácido tartárico, ácido fosfórico) pueden prevenir la decoloración.

Una breve historia

China tiene una larga historia en la utilización de pigmentos de plantas leñosas. En la era Huangdi, existían los "Xuanguan Huangshang", lo que demuestra que había tintes negros y amarillos disponibles. En el siglo VI d.C., Jia Sixie de la dinastía Wei del Norte registró el método de extracción de pigmentos de las plantas en su "Qi Min Yao Shu". Desde que el británico W.H. Perkin sintetizó por primera vez la anilina violeta en 1856, varios países han sintetizado una variedad de pigmentos. Debido a que los pigmentos sintéticos tienen las ventajas de un color brillante, un fuerte poder colorante, buena estabilidad, fácil combinación de colores y bajo precio, hubo una tendencia a reemplazar los pigmentos naturales. Pero en la década de 1970, los resultados de las investigaciones demostraron que los pigmentos sintéticos eran tóxicos en diversos grados, y se había demostrado que algunos eran carcinógenos y habían sido eliminados de la lista de uso permitido. A finales de la década de 1980, sólo había ocho tipos de pigmentos sintéticos reconocidos y permitidos para su uso en el mundo. Debido a la creciente inseguridad de la gente sobre los pigmentos sintéticos, el desarrollo y la investigación de pigmentos naturales han recibido una atención renovada.

Tipos

Los pigmentos de plantas leñosas se pueden dividir en cinco categorías según su composición química: pigmentos carotenoides, pigmentos flavonoides, clorofila, pigmentos antocianinos y otros pigmentos diversos. Se pueden dividir las propiedades de solubilidad; en pigmentos solubles en agua, pigmentos solubles en alcohol y pigmentos solubles en grasa, las propiedades de desarrollo del color se pueden dividir en pigmentos básicos y pigmentos ácidos según el pH. Hay muchos tipos de pigmentos de plantas leñosas que se han desarrollado y aplicado, los más importantes son el pigmento amarillo de rutina, el pigmento amarillo de gardenia, el pigmento de achiote, el pigmento de arándano, el pigmento de cacao, etc.

Pigmento amarillo de rutina

Sustancia amarilla extraída de los cogollos de Sophora japonica, las hojas de Eucalipto y Rutáceas y otras plantas. Los brotes de Sophora contienen 18-20 hojas de Eucalyptus grandifolia contienen 10-24 hojas de Eucalyptus Eucalyptus contienen 6-11 hojas de Eucalyptus grandis contienen 4-6. El pigmento de rutina es un cristal de color amarillo claro a amarillo verdoso claro con una fórmula molecular de C27H30O16·3H2O, un peso molecular de 664,58 y un punto de fusión de 316 ~ 317 °C. Es inodoro o tiene un olor ligeramente específico. fácilmente soluble en alcohol caliente, solución alcalina, piridina y ligeramente soluble en agua fría, insoluble en acetona, éter y cloroformo. Es relativamente estable al calor y a la luz en condiciones de débilmente ácidas a neutras y se hidroliza fácilmente en quercetina en soluciones fuertemente ácidas o alcalinas. En medicina, la rutina puede tratar diversas enfermedades causadas por anomalías capilares y, a menudo, se utiliza como fármaco auxiliar en el tratamiento de enfermedades coronarias o hipertensión; en la industria alimentaria, se utiliza como un buen antioxidante para prevenir la oxidación de los aceites; como pigmento amarillo en aditivo de bebidas alcohólicas.

Pigmento amarillo de Gardenia

Se extrae de los frutos del género Gardenia de la familia Rubiaceae. La crocina es un carotenoide. Fórmula molecular C44H66O24, peso molecular 976. La fruta también contiene gardenipósido, gardenina, crocina, etc., que son preciosos carotenos solubles en agua en la naturaleza. El pigmento amarillo de Gardenia tiene una fuerte absorción de agua, una fragancia específica y buenas propiedades colorantes. Pero tiene poca resistencia a la luz y a los ácidos. Se utiliza para colorear alimentos como galletas y rollitos de huevo.

Pigmento naranja recocido

Existe en los frutos y ramas del árbol del achiote. Es un éster metílico del ácido polienioico cuyo componente principal es la bixina. Insoluble en agua, soluble en cloroformo, etanol caliente y aceite (su hidrolizado saponificado, la sal de potasio y sodio del achiote desmetilado, es soluble en agua). Tiene buena estabilidad al calor y al oxígeno, y también es estable a los cambios de pH y a los efectos microbianos, pero tiene poca resistencia a la luz. El pigmento naranja achiote se utiliza ampliamente para colorear aceites, quesos, margarinas, galletas, condimentos, helados, ensaladas, tripas de salchichas y otros alimentos. Los pigmentos de achiote emulsionados y dispersables se utilizan en pan, pasta de frijoles y productos acuáticos.

Pigmento de arándano

Se extrae de las bayas, piel y jugo del arbusto silvestre mirtilo o arándano. Es de color rojo. Los ingredientes principales son 3-galactosilcianidina, 3-galactosidil peonidina y 3-glucosilcianidina. Durante la producción, la fruta se exprime para obtener jugo y se utiliza directamente. La torta prensada se extrae con una solución de metanol que contiene 0,03 de ácido clorhídrico y luego se purifica mediante cromatografía en columna de intercambio iónico para obtener pigmentos de alta pureza, que pueden usarse para colorear bebidas, bebidas alcohólicas y otros alimentos.

Pigmento de cacao

Pigmento natural de color chocolate extraído de las semillas y cáscaras del árbol del cacao. Es un polímero polifenol formado por condensación oxidativa de catequinas flavonoides, antocianinas incoloras, antocianinas, idaína, flavan-3,4-diol, etc. durante el proceso de tostado. Los pigmentos de cacao tienen las ventajas de alta seguridad, resistencia a la luz, resistencia al calor y buenas propiedades colorantes. Tienen una alta estabilidad a un pH de 4 a 11 y se utilizan para colorear pasteles, bebidas frías, dulces, medicinas o alimentos de carne y pescado.

Pigmento de hematoxilina

La hematoxilina (que contiene 9-12) en el duramen de la hematoxilina se oxida para obtener pigmento de hematoxilina. La fórmula molecular es C16H12O6. Es un excelente tinte negro. Se utiliza a menudo para teñir seda, lana o pieles y también se utiliza como tinte biológico.

Pigmento de cotín

Pigmento amarillo del duramen del género Cotinus. Fórmula molecular C15H10O6, nombre químico 3,7,3′,4′-tetrahidroxiflavona. El cristal de rombo amarillo con un punto de fusión de 348 °C puede descomponerse en catequina y resina fenólica por sí solo. El ámbito de aplicación es limitado y sólo se utiliza entre la gente para teñir artículos de bambú y telas de seda. El extracto de cotinus disponible comercialmente es un producto que se obtiene extrayendo madera de cotinus con una solución alcalina.

Pigmento de palo de rosa

Se obtiene del duramen de palo de rosa del género Leguminosae. El duramen de palo de rosa contiene aproximadamente 16 pigmentos de palo de rosa. El punto de fusión de este pigmento es de 104°C. Es extremadamente difícil de disolver en agua y fácilmente soluble en alcohol. Es de color rojo sangre y pertenece a un compuesto ácido con una fórmula molecular de C34H28O10. El pigmento de palo de rosa se utiliza a menudo como tinte base azul para teñir papel, pintura, cosméticos, vino y alimentos.

Morin

Se obtiene del duramen de Huangmulus y Dianchu. La fórmula molecular de morin es C15H10O7 · 2H2O, el peso molecular es 338,28, el nombre químico es 3,5,7,2′,4′-pentahidroxiflavona, cristal en forma de aguja de color amarillo claro, punto de fusión 200 ℃, difícil de disolver. Agua, fácilmente soluble en solución alcalina, de color amarillo. Este pigmento puede teñir colores amarillo, marrón y oliva. Puede teñirse de negro cuando se mezcla con pigmento de hematoxilina y de marrón cuando se mezcla con catequina.

El pigmento rojo rosa del fruto índigo

se obtiene del fruto del fruto índigo, un arbusto silvestre de la familia Caprifoliaceae. Es una pasta viscosa de color rojo púrpura, insoluble en etanol al 90% y soluble en una solución acuosa de ácido acético al 10%. Para colorear caramelos, sidra y gelatinas.

Los pigmentos de plantas leñosas son una de las fuentes importantes de pigmentos alimentarios naturales y se utilizan ampliamente en alimentos, cosméticos, bebidas, medicamentos, colorantes, etc. Debido a que las materias primas pueden regenerarse y su uso es seguro, han sido ampliamente valoradas y se desarrollarán y utilizarán aún más en el futuro.