I COLORANTI

1. I COLORANTI

2. La storia dei coloranti 2600 A.C. primi scritti sull’uso dei coloranti in Cina 715 BC viene istituito il mestiere del tintore di lana a Roma 331 BC Alessandro il grande conquista la capitale della Persia (Susa) e trova abiti colorati in porpora di 190 anni prima. Facevano parte del tesoro reale valutati l’equivalente di $6 milioni 236 BC un papiro egizio descrive i coloritori come persone con puzza di pesce, occhi tumefatti e mani instancabili 2° e 3° secolo AD in tombe romane vengono trovati dei tessuti lavorati con indigo invece del porpora del periodo imperiale 3° Secolo Stockholm Papyrus,papiro ritrovato in una tomba riporta la più antica ricetta conosciuta per l’imitazione del porpora. È di origine greca

3. Dye History from 2600 BC to the 20th Century by Susan C. Druding Originally written for a Seminar presented in Seattle, Washington at Convergence 1982, a bi-annual gathering of weavers, dyers and spinners 400 ADMurex (il mollusco da cui deriva il colore porpora) va in via di estinzione a causa della esagerata raccolta. Una libra di vestito così colorato valeva l’equivalente di $20,000. 700's in un manoscritto cinese viene menzionato la tecnica di colorazione con il sistema di protezione con cera (batik) 1507 Francia, Olanda e Germania iniziano a coltivare a livello industriale piante coloranti 1519 Pizarro e Cortez trovano cotone in America del Sud e Centrale . Scoprono che gli indiani conoscevano perfettamente come colorare i tessuti. Inizia l’esportazione della cocciniglia dal Messico e dal Perù verso la Spagna. 1745 L’Indigo viene coltivato in Inghilterra

4. 1774 viene commercializzato il Blue di Prussia (inventato nel 1704), formato da ferrocianuro di potassio e sale ferrico. 1788 la colorazione in giallo della seta viene fatta con acido Picrico 1856 William Henry Perkin scopre per caso il primo colorante sintetico la“Malveina" (anilina, fucsia) cercando di sintetizzare la chinolina per la cura della malaria. 1858-59 Verguin scopre il Magenta (fucsina) 1863 Lightfoot sitetizza il nero anilina, prodotto per ossidazione dell’anilina su fibre di cotone. 1868Graebe, Liebermann e Perkin producono l’alizarina (isolando l’idrocarburo principale della radice della robbia, l’antracene). Era la prima volta che un colorante vegetale veniva sostituto da un identico sintetico.

5. 1875-76 Caro e Witt sintetizzano la Chrysoidine, primo membro della classe degli azo coloranti. 1878 von Baeyer sintetizza l’indigo sintetico. 1880 Thomas e Holliday, sintetizzano il primo colorante azoico che si forma sul tessuto. Il Vacanceine rosso si forma per trattamento del tessuto con naftolo e successiva immersione in diazo amine. 1922 la AATCC (American Assoc. of Textile Chemists and Colorists) forma un comitato responsabile dello studio tecnologico e salutistico. 1939 in Italia nasce l’ACNA (Azienda Colori Nazionali e Affini).

6. significati simbolici diversi Colori nomi dati alle tinte variano da una cultura all’altra Non esiste in ogni lingua una traduzione di giallo, rosso, blu e verde. Le tribù della savana africana, non distinguono tra verde e azzurro. Alcune popolazioni della Nuova Guinea non hanno nomi per i colori ed usano solo le espressioni chiaro e scuro. Gli eschimesi hanno coniato sette termini diversi per indicare il bianco Tre tinte di base dette primarie: magenta (rosa molto carico), giallo e ciano (azzurro che tende al turchese)

7. ANTROPOSOFIA (scienza dello spirito) 1913 Rudolf Steiner, filosofo austriaco, fondò l’antroposofia, che ha come aspetto centrale proprio l’importanza del colore. Secondo tale filosofo infatti, le culle dei neonati dovrebbero essere protette da un drappo colorato per "nutrire" il bambino con la tonalità a lui più necessaria visto che il colore è un "alimento" fondamentale nell’infanzia. Nelle scuole steineriane i bambini, dipingendo con le dita e con grossi pennelli, fanno dei veri e propri bagni nel colore come fonte di salute e di energia.

8. CROMOTERAPIA La cromoterapia usa i colori come medicine e sostiene che le vibrazioni dei colori possono guarire disturbi fisici ed emotivi. In Francia il Ministero per l’Educazione ha promosso una ricerca per scoprire quali tonalità stimolano l’apprendimento. In Giappone una fabbrica di automobili ha dipinto le pareti dei bagni di rosso, che crea disagio, per limitare le pause dei suoi dipendenti. I cinesi scelgono arredi rossi per i loro ristoranti: sembra che mettano appetito. Alcune sfumature di giallo danno nausea e sono proibite sugli aerei.

9. ROSSO In latino "rubens" (rosso) è sinonimo di colorato. È il primo colore dell’arcobaleno che i neonati imparano a riconoscere, il primo a cui tutti i popoli hanno dato un nome. Appariscente, intenso, stimolante La luce rosse è quella con un intervallo di lunghezze d’onda più ampio e per tale motivo le sue vibrazioni possono avere un effetto stimolante.

10. BLU Le onde elettromagnetiche del blu sono più corte di quelle rosse e gialle , diciamo più "delicate" e per questo si ritiene che abbiano un effetto calmante, secondo alcuni studi una luce blu è addirittura in grado di rallentare il battito cardiaco.

11. VERDE Spesso basta una passeggiata nel bosco o nei prati per sentirsi più calmi. Lattuga, piselli e kiwi, come tutti i cibi verdi, sono alimenti antistress e ci trasmettono le proprietà rilassanti di tale colore. Il cristallino dell’occhio mette a fuoco la luce di questa tonalità più facilmente delle altre, senza alcuna fatica.

12. GIALLO In Oriente è il colore del sole, della fertilità e della regalità. Nel Giappone imperiale poteva indossarlo solo chi apparteneva alla famiglia reale. Secondo i cromoterapeutiil colore giallo regala energia, forza e vitalità perchè le sue vibrazioni sono le più simili per intensità e frequenza a quelle dei raggi solari e, forse proprio per questa carica di cui è portatore, il giallo è stato spesso usato come colore di guerra. I Masai si preparavano alla battaglia dipingendo il proprio corpo e gli scudi di ocra. Molte tribù degli indiani d’America si cerchiavano gli occhi di giallo intenso

13. Additivi chimici (D.M. 31-3-1965) Sostanze prive di valore nutritivo o impiegate a scopo non nutritivo, che si aggiungono in qualsiasi fase della lavorazione alla massa o alla superficie degli alimenti per conservare nel tempo le caratteristiche chimiche, fisiche o fisico-chimiche, per evitarne l’alterazione spontanea o per impartire ad essi oppure per esaltarne favorevolmente particolari caratteristiche di aspetto, di sapore, di odore o di consistenza..

14. Additivi volontari (secondo la classificazione dell’UE) Conservativi Stabilizzanti Emulsionanti Coloranti Esaltatori di sapidità Sostanze aromatizzanti Alimenti per lieviti Agenti di rivestimento Agenti antischiumogeni Acidificanti Sali di fusione Polveri lievitanti Antiagglomeranti Edulcoranti Agenti di trattamento delle farine Vari (ipoclorito di sodio, acido metartarico, cloruro di calcio)

15. Additivo alimentare (D.M. 06-11-1992) Qualsiasi sostanza che normalmente non si consuma come alimento, in quanto tale, e non è utilizzata come ingrediente tipico degli alimenti, che indipendentemente dal fatto di avere un valore nutritivo, che aggiunta intenzionalmente ai prodotti alimentari per un fine tecnologico, nelle fasi di produzione, trattamento, imballaggio, trasporto o immagazzinamento degli alimenti, si possa ragionevolmente presumere diventi, essa stessa o i suoi derivati, un componente di tali alimenti, direttamente o indirettamente.

16. L’uso dei coloranti è disciplinato dalla Direttiva comunitaria 94/36/EC del 30 Giugno 1994, mentre la 95/45/EC e successive modifiche (99/75/EC e 2001/50/EC) definiscono i criteri di purezza riguardanti i coloranti per gli alimenti

17. USO NEGLI ALIMENTI Incrementano l’interesse esigenze di mercato Aumentano la vendita memoria del prodotto naturale consumatore Prodotto confezionato

18. Il FBN (Food and Board) stabilisce i motivi per cui i coloranti possono essere aggiunti agli alimenti: • ridare il colore originale • assicurare uniformità di colore • intensificare il colore • proteggere dai raggi solari • conferire un aspetto invitante ai cibi che sarebbero poco appetibili • aiutare a conservare l’identità e le caratteristiche che permettono il riconoscimento dei prodotti • fornire un’indicazione visiva della qualità

19. Alimenti a cui è consentito addizionare coloranti Prodotti dolciari Burro e formaggi Margarina Bevande gassate Alcuni vini speciali Confetture e marmellate Mostarda tipica bolognese Surrogati del cioccolato Gelati

20. Alimenti a cui non è consentito addizionare coloranti Olio Caffè Cioccolato Torrone Aceto Succhi di frutta e verdura Gelati di torrone, limone, panna e uovo Acqua Sale Zucchero Miele Latte Pane Pasta Carne, Pesce

21. La Percezione del COLORE   1 A 10 A 50cm 400mm 25mm Near IR Microwave Radio VIS Far IR IR UV Vacuum UV X-Ray Y-Ray 770 nm 380 nm 180 nm I cibi presentano un colore in base alla loro capacità di riflettere od emettere differenti quantità di energia a lunghezze d’onda capaci di stimolare la retina nell’occhio. Spettro elettromagnetico

22. Caratteristiche dell’osservatore L’occhio umano è in grado di distinguere circa diecimila colori uno accanto all’altro, ma non riesce ad identificarne a memoria più di trecento. Il gatto e la civetta vedono la banda di luce dell’infrarosso Le api vedono anche le tonalità dell’ultravioletto. Le valutazioni visive di un prodotto perché siano di aiuto per le industrie devono essere precise e riproducibili.

23. Condizioni standard per la valutazione dei colori Illuminazione naturale o artificiale Commission Internationale de L’ Eclairage (C.I.E.)

24. Sorgenti luminose Riscaldamento sino ad incandescenza Eccitazione atomica o molecolare Caratteristiche spettrali funzione della T°C raggiunta Neon Xenon fluorescenza

25. Caratteristiche dell’oggetto illuminato

26. Strumentazione Analisi fisiche: Spettrofotometro Goniofotometro Analisi psico-fisiche: Spettrofotometro colorimetrico Colorimetro tristimolo Riflettometro Opacimetro

27. Struttura chimica dei coloranti Cromoforo (Witt 1876) responsabile del colore Auxocromo aumenta il potere colorante del cromoforo (non assorbe a l>220nm, ma molto nell’UV lontano) Sono gruppi come =N-; =O; =S; =NH; -NH2; -OH; -SO3H; che possedendo doppietti elettronici liberi partecipano al fenomeno della risonanza allungando il sistema coniugato.

28. Teoria additiva e sottrattiva MOLECOLA spin opposto () quanto di luce due elettroni di un legame p siano paralleli () (transizione chiamata p p*) Gli oggetti appaiono colorati perché la loro struttura molecolare fa si che alcune lunghezze d’onda vengano assorbite ed altre no

29. n = 1 incolore n = 2 giallo chiaro n = 3 verde n = 4 giallo cromo n = 5 arancio n = 6 violetto [ ]n Quando legami singoli si alternano a legami doppi, questi si definiscono coniugati, gli elettroni vengono detti delocalizzati e l’energia richiesta per una transizione è più bassa (la lunghezza d’onda aumenta) La maggior parte delle molecole colorate, hanno doppi legami coniugati. La lunghezza d’onda alla quale la sostanza assorbe la maggior parte della radiazione viene definita come lmax.

30. Classificazione Color Index CI, 75.000 a 75.999 FDA coloranti per uso alimentare farmaceutico e cosmetico: Esenti da certificazione Con certificazione alimenti, farmaci, cosmetici (FD C) farmaci, cosmetici (D C) farmaci, cosmetici uso est. (D C)

31. Classificazione C.E.E 35 coloranti, ma 18 sono senz’altro i più utilizzati. Sono coloranti inorganici, organici naturali o sintetici, I coloranti sono classificati nell’ambito della CEE con la lettera E dal numero 100 al 180. Dal 100 al 163 sono coloranti organici naturali e sintetici Dal 170 al 180 sono coloranti minerali • In base all’uso • coloranti per la colorazione della massa e della superficie; • coloranti per la colorazione limitata alla superficie.

32. Non sono considerati coloranti: gli estratti e i succhi di vegetali e di frutta (carota, sambuco, sandalo, fragola, ciliegia, mirtillo, limone, prezzemolo ecc.) in grado di conferire ai sistemi alimentari contemporaneamente colore ed aroma. i pigmenti usati per colorare le parti esterne non commestibili di prodotti alimentari (come i rivestimenti degli insaccati e dei formaggi).

34. Colore

35. Con decreto del 1/1/78 sono stati vietati l' E123, E125, E126, E130, E152. Restano quindi in vigore circa una quindicina di coloranti di sintesi per la gamma che va dal giallo, arancio, rosso, verde, blu e nero.

36. Classificazione Solubilità: Liposolubili Clorofilla, caroteni Idrosolubili Antociani, flavonoidi, betacianine, betaxantine Altri Curcumina, riboflavina, etc. Natura chimica: Organici Inorganici Origine: Naturali Sintetici Gruppo cromoforo: Struttura chimica

37. I coloranti naturali Da sinistra estratto di barbina rossa (E 162), clorofilla complesso rameico (E 141), paprica(E 160c), estratto di spinaci (E 140), sambuco (E 163).

38. Coloranti naturali nei tessuti animali e vegetali e coloranti sintetici Composti dell’eme (mioglobina ed emoglobina; 1953 Kendrew) Struttura terziaria il 90% del colore è dovuto alla mioglobina

39. Mioglobina Globina: Proteina costituita da una singola catena polipeptidica di 152 aminoacidi Eme:gruppo cromoforo Anello porfirinico + Fe

40. Mioglobina

41. Clorofilla Colore verde (E 140) delle foglie dei vegetali e dei frutti non maturi, tale colore si manifesta perché la molecola è in grado di assorbire le radiazioni rosse e violette complementari del verde Chl a R=CH3 (3) Chl b R=CHO (1)

42. C B A Figura 21. Struttura della porfina (a, b) e della forbina (c)

43. Estrazione e deterioramento per idrolisi alcalina delle clorofille si ottengono le clorofilline Per l’estrazione possono essere usati i seguenti solventi: metiletil chetone, acetone, diossido di carbonio, diclorometano, propan 2-olo, etanolo, metanolo ed esano. Clorofillase (esterase) rottura del fitolo con formazione di clorofillidi e feofirbidi solubili in acqua

44. Processi tecnologici di manipolazione dei vegetali (scottatura prima del congelamento, cottura, etc.) due categorie di derivati della clorofilla. I composti che conservano il magnesio sono verdi Quelli senza il magnesio sono verde-marrone (il magnesio viene sostituito da due atomi di H dando feofitina a e b, pirofeofitine). La clorofilla b è molto più stabile al calore della clorofilla a, questo pare sia dovuto all’effetto elettrone attrattore del gruppo formilico in C-3. La stabilità della clorofilla alla temperatura è anche pH dipendente; a pH basico è molto più stabile che a pH acido. La diminuzione di clorofilla durante i processi tecnologici può raggiungere anche l’80-100%.

45. Accorgimenti tecnologici per poter il colore verde vi sono: Neutralizzazione degli acidi (aggiunta di ossido di calcio, carbonato di magnesio e di sodio, etc.), Sterilizzazione con metodiche HTST, Conversione della clorofilla in clorofillide più stabile, Creazione di derivati metallici nei quali il magnesio e sostituito con altri metalli che danno complessi più stabili (rame; E141).

46. Derivazione e uso Si può ottenere dagli spinaci Spinacea oleracea L. (Chenopodiaceae). dall’ortica Urtica dioica L. e dall’erba medica La clorofilla è liposolubile e viene usata per colorare pasta, dolci e prodotti caseari e, dato che ha anche proprietà deodoranti, è usata dall'industria cosmetica per saponi e profumi.

47. Coloranti carotenoidi e derivati Presenti in molte specie di foglie, fiori e frutti sono contenuti nei cromoplasti, sciolti in goccioline di grasso o come cristalli. Nei vegetali sono contenuti anche nei cloroplasti, dove sono mascherati dal verde della clorofilla. Si trovano anche negli animali, ma vengono biosintetizzati solo da alcuni lieviti (appartenenti stessa famiglia) come Rhodoturola, Cryptococcus, Sporobolomyces. Fungono da pigmenti secondari nella cattura dei raggi solari Si conoscono più di 560 strutture carotenoidiche senza contare gli isomeri geometrici.

48. Coloranti carotenoidi e derivati Si distinguono caroteni (idrocarburi) e xantofille (presentano anche ossigeno). Sono formati da 8 unità isopreniche. I caroteni (E 160) sono contenuti nelle carote (Daucus carota L.), nei pomodori (Lycopersicon esculentum Mill.), nelle arance (Citrus sinensis (L.) Osbeck), nella camomilla (Chamomilla recutita (L.) Rauschert), nella calendula (Calendula officinalis L.), nello zafferano (Croccus sativus), nel peperone (Capsicum) nel mango, nei cachi, sono responsabili del tenue colore del latte e del burro. Nelle foglie è presente insieme alla clorofilla da cui è in genere mascherato. Le xantofille (E 161) sono presenti nell'uvaspina (Ribes uva-crispa L.), nel mandarino (Citrus aurantium L. f. deliciosa (Ten.) M. Hiroe), nei petali delle rose e delle viole del pensiero (Viola tricolor L.), nel granturco (Mais Zea)

49. Carotene a b La molecola del carotene può assorbire la luce blu e quindi appare di colore arancione. Allo stato puro si presenta in cristalli rosso rubino, ma quando è diluita ha la caratteristica colorazione giallo-arancio. È solubile nei grassi, ma non nell’acqua e ciò spiega la sua presenza in natura È precursore della vitamina A

50. Licopene Il licopene è una molecola di carotene con i due anelli terminali aperti ed è responsabile del colore dei pomodori. Quando il pomodoro matura la clorofilla che dà il colore verde al frutto acerbo si decompone e non maschera più il colore del licopene. Il colore delle albicocche è dovuto al licopene e al carotene. Tra tutti i carotenoidi conosciuti, il Licopene possiede la più elevata capacità anti-ossidante conosciuta. Si ottiene dal pomodoro e dall’olio di palma