Pesticidas 1. Introdução Os pesticidas ou praguicidas são todas as substâncias ou misturas que têm como objectivo impedir, destruir, repelir ou mitigar qualquer praga. Um pesticida pode ser uma substância química ou um agente biológico (tal como um vírus ou bactéria) que é lançada de encontro com as pragas que estiverem destruindo uma plantação, disseminando doenças, incomodando pessoas, etc. É utilizada em diversas formas de seres vivos, tais como: insectos, erva daninha, moluscos, pássaros, mamíferos, peixes, nematelmintos e micróbios. Não são necessariamente venenos, porém quase sempre são tóxicos ao ser humano e etc.
2. História
Avião pulverizando pesticida em uma plantação.
Os seres humanos têm usado pesticidas para impedir danos a suas colheitas desde aproximadamente 500 a.C.. O primeiro pesticida conhecido foi o enxofre. Por volta do Século XV, começaram a serem utilizados elementos químicos tóxicos como o arsénio e o mercúrio no combate a pragas em colheitas. No Século XVII, o sulfato de nicotina foi extraído das folhas de tabaco para ser usado como pesticida. Já no Século XIX, viu-se a introdução de dois novos pesticidas: um derivado do Chrysanthemum cinerariaefolium da família asteraceae, e o rotenone que é derivado de raízes de legumes tropicais. Em 1939, Paul Müller descobriu que o DDT era um insecticida muito eficaz. Transformou-se rapidamente no pesticida mais usado no mundo. Entretanto, na década de 1960, descobriu-se que o DDT provocava danos à saúde de diversas espécies de aves, prejudicando sua reprodução e oferecendo grandes riscos para biodiversidade. Rachel Carson escreveu o livro best-seller Silent spring que criticava e alertava para o uso deste pesticida. Actualmente, o DDT é proibido em pelo menos 86 países. No entanto, ele continua sendo usado em algumas nações no combate à malária e outras doenças tropicais, matando mosquitos e outros insectos transmissores. O uso de pesticidas dobrou desde a década de 1950, e cerca de 2,5 milhões de toneladas de pesticidas industriais são usadas agora todos os anos.
3. Classificação de pesticidas Os pesticidas são classificados de acordo com as pragas que eles atacam:
Acaricidas: para o controlo de ácaros.
Bactericidas: para o controlo de bactérias.
Fungicidas: para o controlo de fungos.
Herbicidas: para o controlo de ervas daninhas.
Insecticidas: para o controlo de insectos.
Nematicidas: para o controlo de nematóides (vermes).
Rodenticidas: para o controlo de ratos e outros tipos de roedores.
Moluscicidas: para o controlo de moluscos.
Eles também podem ser classificados em: Orgânicos de síntese: Carbamatos (nitrogenados), clorados, fosforados e clorofosforados. Inorgânicos: À base de arsénio, tálio, bário, nitrogénio, fósforo, cádmio, ferro, selénio, chumbo, cobre, mercúrio e zinco. Botânicos: À base de nicotina, piretrina, sabadina, rotenona. 3.1 Insecticidas Todo composto químico capaz de combater insectos é denominado insecticida. Os inseticidas são utilizados em machambas, no combate de pragas que assolam as plantações, em indústrias e também em residências. No início, ao surgir a necessidade do uso de inseticidas, eram utilizadas substâncias químicas altamente tóxicas, como o arsênio, o mercúrio e o tabaco. Durante a Segunda Guerra Mundial, foram desenvolvidos diversos gases bélicos, e em um desses foi possível observar um efeito tóxico contra insectos, daí surgem os insecticidas. Em 1948, o cientista Paul Muller ganhou o Prémio Nobel de Química por ter descoberto o mais famoso insecticida de todos o tempos, o DDT (Dicloro Difenil Tricloroetano). Os insecticidas são comumente classificados de acordo com sua composição química. Veja os principais grupos: 1. Organoclorados (DDT, BHC, HHC): são compostos orgânicos que apresentam átomos de cloro em ligações covalente na cadeia. Trata-se de substâncias altamente tóxicas, de grande poder de acumulo na cadeia alimentar, de toxidade crónica, ou seja, seus efeitos se manifestam de forma lenta pelo organismo, insolúveis em água, lipofílicos (afinidade com gorduras) e de caráter
cancerígeno. Devido a tais poderes maléficos, os organoclorados passaram a ter uso proibido há por volta de 30 anos.
2. Organofosforados (PARATHION, MALATHION, ORTHENE, BIDRIN): são ésteres do ácido fosfórico. Menor teor de toxidez com relação aos organoclorados, porém, são absorvidos pelo organismo humano através de todas as vias possíveis (respiratória, gastrointestinal, dérmica, por membranas de mucosas). Não são cumulativos, insolúveis em água, apresentam toxidade aguda (efeitos aparecem rapidamente no organismo).
3. Carbamatos (CARBARYL, METHOMIL, FURADAN): são ésteres do ácido carbâmico, muitas vezes sintetizados a partir de compostos organofosforados. Apresenta toxidade aguda média, baixo acúmulo no meio ambiente, são insolúveis em água, pouco absorvidos pelo organismo humano e bastante utilizados no controle de insetos em estocagem de grãos. 4. Piretróides (RIPCORD, TALCORD, BELMARK): o nome vem do termo piretro que são flores secas dotadas de pitetrina, substância que tem carácter insecticida. A piretrina é oriunda de flores do gênero Chrysanthemum e é um éster do ácido crisantêmico, e quando sintetizada, dá origem aos piretróides. Os piretróides são aplicados no controle de moscas pretas, mosquitos da malária, baratas, percevejos e pulgas. São solúveis em água e por isso altamente letal a espécies aquáticas. Os inseticidas, de um modo geral, apresentam sérios efeitos ao homem e o meio ambiente, visto que podem contaminar águas dizimando espécies que têm esse ambiente como habitat. Seu uso comumente confere aos insetos certa resistência, tornando necessárias aplicações cada vez maiores. O vegetal sofre alterações metabólicas e estruturais, e o próprio ser humano também sente consequências, sendo a principal delas, o câncer. O ideal é utilizar inseticidas que têm eficácia comprovada mesmo quando aplicado em pequenas quantidades, não são
tóxicos ao homem, a outros animais e nem ao meio ambiente, econômicos, de fácil aplicação e que apresentem baixo acúmulo na ambiente, como é o caso dos inseticidas naturais.
4. Efeitos nocivos de pesticidas 4.1. No ambiente O uso de pesticidas para acabar com as pragas de agricultura deve ser moderado e feito com alguns cuidados, se não, pode causar a contaminação e desertificação do solo. O uso intenso de pesticidas pode levar a degradação dos recursos naturais, em alguns casos de forma irreversível, levando a desequilíbrios biológicos e ecológicos, entre eles a contaminação dos lençóis freáticos e é claro do próprio solo. Ambientes aquáticos são muito afectados pelo uso de pesticidas. Para os Anfíbios, por exemplo, são altamente letais. O uso de pesticidas também afecta directamente a qualidade do solo. 4.2 Em agricultores A exposição ao pesticida está associada, a longo prazo, com vários problemas de saúde, tais como: dificuldades respiratórias, problemas de memória, problemas na pele, cancro, depressão, etc.. 4.3. Resíduos de pesticidas em alimentos Devido aos impactos de pesticidas no meio ambiente, é grande o risco de que haja contaminação de alimentos por pesticidas.
5. Perigos dos pesticidas Os pesticidas, como demonstrado acima, podem apresentar perigo para os consumidores. Eles oferecem ameaças também durante a manufactura, o transporte, durante e/ou depois de seu uso. O uso de pesticidas na agricultura, para o controlo de pragas, também pode oferecer riscos para as pessoas. Através do processo de selecção natural, as pragas podem se tornar muito resistentes à acção do pesticida. Os agricultores, então, aumentam a quantidade do pesticida usado, intensificando o problema.
6. Directrizes para a utilização eficaz e segura dos pesticidas Todavia, os pesticidas são produtos tóxicos e a sua toxicidade (capacidade para causar danos nos organismos vivos) depende em larga medida da sua composição química e da concentração em que se apresentam. Juntamente com as máquinas agrícolas, estes produtos estão na base de um considerável número de acidentes e doenças profissionais em todo o mundo. A informação sobre esta matéria torna-se, assim, vital para quem trabalha no sector agrícola e vive no meio rural. Para uma boa utilização do pesticida o agricultor deve estar informado sobre a praga ou doença a combater, o produto adequado a utilizar, a melhor forma da sua aplicação, a dose, a frequência, os métodos e o equipamento a usar. O ambiente e a nossa saúde e segurança exigem que não se facilite nem esqueça a prevenção. Existe um conjunto de medidas que são fundamentais e que devem estar presentes em todas a situações, nomeadamente:
A leitura atenta do rótulo, respeitando rigorosamente todas as suas indicações;
Quando se manipula um pesticida não se deve comer, beber ou fumar. Acabado o trabalho é necessário lavar a cara e as mãos;
Os trabalhadores com feridas ou lesões na pele não devem realizar qualquer trabalho com estes produtos;
A preparação do caldo obriga a cuidados muito especiais. Recomenda-se que este trabalho seja realizado com equipamentos reservados a estas operações, longe das habitações e das instalações dos animais, junto a uma tomada de água fria e sem a presença de crianças.
É importante calcular o volume de calda necessário para a área a tratar e manter sob vigilância os recipientes cheios;
Acabado o tratamento, as embalagens esvaziadas e outros recipientes utilizados devem ser lavados em água corrente, acondicionados e entregues aos serviços de recolha dos lixos.
Os restos do caldo e as águas de lavagem não devem ser despejados em esgotos, fossas ou na proximidade de nascentes de água.
A utilização dos pesticidas exige uma adequada protecção individual Por outro lado, os trabalhadores da agricultura devem assegurar uma boa protecção individual face aos pesticidas, mediante a utilização de vestuário de trabalho adequado e de equipamentos de protecção individual (EPI). É importante combater a ideia de que a protecção individual é um luxo ou um acessório desnecessário. Neste sentido, e quanto ao vestuário, há que atender às indicações que constam do respectivo rótulo, bem como à informação escrita fornecida pelo vendedor sobre as características e condições de utilização e conservação dos equipamentos de protecção individual. Na selecção do equipamento de protecção individual e do vestuário deve ser ainda dada particular atenção:
À protecção dos olhos: especialmente quando se trata de produtos tóxicos e irritantes, À protecção do nariz e boca: é necessária para evitar a inalação de gases e poeiras. Deve usar-se máscara quando o rótulo assim o indicar, procedendo à substituição dos filtros de acordo com a recomendação do fabricante, À protecção das mãos: Sempre que se manipulem pesticidas tóxicos e, especialmente, quando se utilizam concentrações elevadas. Usar luvas adequadas cobrindo o braço. Terminado o trabalho as luvas devem ser lavadas por dentro e por fora. À protecção do corpo: Se possível, com fato de algodão com mangas e pernas largas (ajustadas nos pulsos e tornozelos). À protecção das pernas e dos pés: Usar botas de borracha, evitando que haja um espaço desprotegido entre as botas e as calças. No final do trabalho, deve-se lavar as botas por dentro e por fora. É necessário, ainda, salientar que existem actualmente várias práticas e métodos alternativos que permitem controlar pragas e doenças sem o uso de produtos tóxicos. Os agricultores podem informar-se nos respectivos serviços técnicos do Ministério da Agricultura, Desenvolvimento Rural e Pescas.
7. Legislação Na maior parte dos países, a venda ou uso de um pesticida deve ser aprovada por uma agência do governo. Diversos estudos devem ser feitos para indicar se o material é eficaz no combate as pragas. Alguns pesticidas são considerados demasiadamente perigosos para serem vendidos ao público geral. Somente pessoas e/ou organizações que passaram por avaliações prévias podem comprar e supervisionar a aplicação destes tipos de pesticida.
8. Referências Bibliográficas JOHNSTON, A. E. "Soil organic-matter, effects on soils and crops". Soil use management. 1986, p. 97-105 (em inglês). McCAULEY, Linda A. et. al.. "Studying health outcomes in farmworker populations exposed to pesticides". Environmental health perspectives. 2006, p. 114 (em inglês). Arcury TA, Quandt SA, Mellen BG. "An exploratory analysis of occupational skin disease among latino migrant and seasonal farmworkers in North Carolina". Journal of Agricultural Safety and Health. 2003, p. 221–32 (em inglês). NO'MALLEY, MA. "Skin reactions to pesticides". Occupational medicine. 1997, p. 327–345 (em inglês). DANIELS, JL; OLSHAN, AF; SAVITZ, DA. "Pesticides and childhood cancers". Environmental health perspectives 105. 1997, p. 1068-1077 (em inglês). KAMEL, F et.al. "Neurobehavioral performance and work experience in Florida farmworkers". Environmental Health Perspectives 111. 2003, p. 1765-1772 (em inglês). Pesticide Data Program (fevereiro de 2006). Annual Summary Calendar Year 2004 (pdf).
Detergentes 1. Introdução A indústria de produtos de higiene e limpeza movimenta cifras consideráveis, não só em Moçambique como no mundo.
A necessidade de assepsia e asseio pessoal é a principal força motriz desta indústria. Neste artigo, veremos como os sabões e detergentes são sintetizados, como removem a sujeira, principalmente a gordura, e o conceito de detergentes biodegradáveis.
2. Sabões A manufactura do sabão constitui uma das sínteses químicas mais antigas; menos antiga, entretanto, que a produção do álcool etílico utilizado nas bebidas - os anseios de limpeza do homem são, na verdade, muito mais recentes que seus desejos de estímulo alcoólico. Ao ferverem o sebo de cabra com a lixívia potássica feita com as cinzas de madeira, as tribos germânicas, contemporâneas de César, realizaram a mesma reacção química que o processo moderno de fabricação de sabão: a hidrólise de glicéridos. A reacção dá origem aos sais de ácidos carboxílicos e ao glicerol:
O sabão comum que utilizamos actualmente é simplesmente uma mistura de sais de sódio ou potássio de ácidos graxos de cadeia longa. É uma mistura porque a gordura a partir da qual é preparado é constituída de uma mistura, e esta é tão eficiente para lavagem quanto um sal puro.
O sabão pode variar de acordo com a composição e segundo o método de fabricação: se preparado a partir do azeite de oliva, recebe o nome de sabão de Marselha; pode-se adicionar álcool durante o processo de fabricação para torná-lo transparente; por agitação, pode-se incorporar ar, fornecendo-lhe a propriedade de flutuar; podem-se adicionar perfumes, corantes e germicidas; se for utilizado o hidróxido de potássio na síntese (ao invés do de sódio), tem-se o sabão mole. Entretanto, quimicamente o sabão permanece exactamente o mesmo, actuando do mesmo modo. A primeira vista, pode-se ter a impressão de que estes sais são solúveis em água; de facto, podem-se preparar as chamadas "soluções do sabão". Elas não são, entretanto, verdadeiras soluções, onde as moléculas do soluto movem-se livremente entre as moléculas do solvente. Verifica-se, na realidade, que o sabão se dispersa em agregados esféricos denominados micelas, cada uma das quais pode conter centenas de moléculas de sabão. Uma molécula de sabão tem uma extremidade polar, -COO-Na+, e uma parte não polar, constituída por uma longa cadeia alquílica, normalmente com 12 a 18 carbonos. A extremidade polar é solúvel em água (hidrófila - que tem afinidade por água). A parte apolar é insolúvel em água, e denomina-se hidrófoba (ou lipófila - que tem aversão por água e afinidade por óleos e gorduras), mas é evidentemente solúvel em solventes apolares.
Moléculas deste tipo denominam-se anfipáticas - que têm extremidades polares e apolares e, além disso, são suficientemente grandes para que cada extremidade apresente um comportamento próprio relativo à solubilidade em diversos solventes. De acordo com a regra "polar dissolve polar; apolar dissolve apolar", cada extremidade apolar procura um ambiente apolar; em meio aquoso, o único ambiente deste tipo existente são as partes apolares das outras moléculas do sabão, e assim elas se agregam umas às outras no interior da micela. As extremidades polares projectam-se da periferia dos agregados para o interior do solvente polar, a água. Os grupos carboxilatos carregados negativamente alinham-se à superfície das micelas, rodeados por uma atmosfera iónica constituída pelos catiões do sal. As micelas mantém-se dispersas devido à repulsão entre as cargas de mesmo sinal das respectivas superfícies.
Uma micela pode conter centenas de moléculas de sais de ácidos graxos Ainda resta, entretanto, uma questão cabal a responder: como o sabão remove a gordura, sendo feito dela? O problema na lavagem pelo sabão está na gordura e óleo que constitui ou que existe na sujeira. Apenas a água não é capaz de dissolver as gorduras, por serem hidrofóbicas; as gotas de óleo, por exemplo, em contacto com a água, tendem a coalescer (aglutinar-se umas às outras), formando uma camada aquosa e outra oleosa.
A presença do sabão, entretanto, altera este sistema. As partes apolares das moléculas do sabão dissolvem-se nas gotículas do óleo, ficando as extremidades de carboxilatos imersas na fase aquosa circundante. A repulsão entre as cargas do mesmo sinal impede as gotículas de óleo de coalescerem. Forma-se, então, uma emulsão estável de óleo em água que é facilmente removida da superfície que se pretende limpar (por agitação, acção mecânica, etc.). A chamada água dura contém sais de cálcio e magnésio que reagem com o sabão formando carboxilatos de cálcio e magnésio insolúveis (a crosta que se forma nas bordas do recipiente que continha o sabão).
3. Substâncias tensoactivas ou detergentes As substâncias tensoactivas, também chamadas de surfactantes, são substâncias que diminuem a tensão superficial ou influenciam a superfície de contacto entre dois líquidos. Quando utilizados na tecnologia doméstica são geralmente chamados de emulgentes, ou seja, substâncias que permitem conseguir ou manter a emulsão. São feitos de moléculas na qual uma das metades é solúvel em água e a outra não. Entre os álcoois primários de cadeia linear que se obtém das gorduras - ou de outros modos - os de C8 e C10 são utilizados na produção de ésteres de alto ponto de ebulição, usados como plastificantes (como por exemplo, o ftalato de octila). Os álcoois de C 12 a C18 são utilizados em quantidades enormes as substancias tensoactivas de detergentes (produtos tensoactivos para limpeza). Embora os detergentes sintéticos difiram significativamente uns dos outros quanto a estrutura química, as moléculas de todos têm uma característica em comum, também apresentada pelas de sabão comum: são anfipáticas, com uma parte apolar muito grande, de natureza de hidrocarboneto, solúvel em óleo, e uma extremidade polar, solúvel em água.
Distinguem-se de três classes: 3.1. Agentes aniónicos (ou de anião activo) São os mais correntes (74% do consumo); os sabões RCOO-Na+ entram nesta categoria e, para os produtos sintéticos, pode tratar-se de: Sulfatos de alquilo R-OSO3-Na+, obtidos por acção do ácido sulfúrico sobre um álcool (esterificação) ou sobre um alceno (adição), neutralizando depois com soda caústica a segunda função ácido. Os álcoois provem da redução de ácidos gordos, e os alcenos tem origem petroquímica. Por exemplo:
Neste caso, a parte apolar é a longa cadeia alquílica e a parte polar é o -OSO3-Na+. Alcano-sulfonatos R-SO3-Na+, preparados a partir de alcanos (petroquímica), segundo o esquema:
Alquilareno-sulfonatos, como o dodecilbenzeno sulfonato de sódio C 12H25-C6H4-SO3-Na+, obtidos por sulfonação de um hidrocarboneto aromático com uma comprida cadeia lateral. Os sais de sódio dos ácidos alquilbenzeno-sulfônicos são os detergentes mais utilizados. Para obtenção destes detergentes, liga-se primeiramente o grupo alquil de cadeia longa a um anel benzénico pela utilização de um haleto de alquila, de um alceno ou de um álcool conjuntamente com um catalisador de Friedel-Crafts (AlCl3); em seguida, efectua-se a sulfonação e, finalmente, a neutralização:
Reacção de alquilação por adição nucleofílica aromática em haleto de alquila
Reacção de sulfonação O primeiro passo, em que se forma o trióxido de enxofre (SO3), eletrofílico, é simplesmente um equilíbrio ácido-base, desta vez, porém, entre duas moléculas de ácido sulfúrico. Na sulfonação utiliza-se geralmente o ácido sulfúrico fumegante, ou seja, aquele onde é dissolvido excesso de SO3; mesmo quando utiliza-se apenas ácido sulfúrico, crê-se que o SO3 formado no passo (1) possa ser o eletrófilo. No passo (2) o reagente eletrofílico, SO3, liga-se ao anel benzénico com formação de um carbocatião intermediário. Embora o trióxido de enxofre não tenha cargas positivas, tem deficiência de electrões (carga parcial positiva) sobre o átomo de enxofre, pois os três átomos de oxigénio, mais electronegativos, retiram-lhe electrões por indução.
Na terceira etapa o carbocatião cede um protão para o anião HSO4- e forma o produto de substituição estabilizado por ressonância que é, desta vez, um anião - o do ácido benzenosulfônico; este ácido, por ser forte, encontra-se altamente ionizado (na etapa 4, o equilíbrio está muito deslocado para a esquerda). Com alguns substratos aromáticos e certos acidulantes, o eletrófilo pode ser HSO 3+ ou moléculas que possam facilmente transferir SO3 ou HSO3+ para o anel aromático. A conclusão da síntese do detergente dá-se pela neutralização do ácido benzenosulfônico, formando o sal hidrossolúvel.
Neutralização do ácido benzenosulfônico. Até há algum tempo atrás, utilizava-se vulgarmente o propileno para a síntese destes alquilbenzeno-sulfonatos. A cadeia lateral altamente ramificada impedia a degradação biológica do detergente. Na maioria dos países industrializados, estes detergentes vêm sendo substituídos por outros biodegradáveis desde 1965. São sulfatos de alquila, etoxilatos e respectivos sulfatos, e alquilbenzenosulfonatos em que o grupo fenila fixa-se ao acaso a qualquer das diversas posições secundárias da longa cadeia alifática linear (C 12-C18). As cadeias laterais destes alquilbenzeno-sulfonatos lineares obtém-se de 1-alcenos de cadeia linear ou de alcanos de cadeia contínua clorados, separados do ceroseno por formação de clatratos (peneiras moleculares). 3.2. Agentes não iónicos Resultam do tratamento dos álcoois (de um fenol ou de outra molécula com hidrogénio lábil) com óxido de etileno:
A possibilidade de formação de pontes de hidrogénio entre as moléculas da água e os numerosos átomos de oxigénio do etoxilato tornam a parte terminal de poliéter solúvel em água. Os exilamos também podem ser convertidos em sulfatos, sendo utilizados na forma de sais de sódio. 3.3. Agentes catiónicos (ou de catião activo) São essencialmente cloridratos de aminas gordas R-NH3Cl- e sais de amónio quaternário obtidos por quaternização de uma amina gorda com cadeia comprida, por meio de um haleto de alquila leve:
Estes detergentes actuam essencialmente da mesma maneira que o sabão. A sua utilização oferece, entretanto, certas vantagens. Por exemplo, os fulfatos e sulfonatos mantém-se eficazes em água dura devido ao facto de os correspondentes sais de cálcio e magnésio serem solúveis. Visto serem sais de ácidos fortes, produzem soluções neutras, ao contrário dos sabões que, por serem sais de ácidos fracos, originam soluções levemente alcalinas.
1. Introdução A exploração da cor nunca esteve tão evidente como nos dias de hoje, e muitas indústrias são agora directa ou indirectamente dependentes da disponibilidade de corantes artificiais. As indústrias fabricantes e as usuárias de corantes contribuem grandemente para a economia de qualquer País industrializado.
Neste trabalho, abordaremos sobre os tipos de corantes mais comuns disponíveis comercialmente, suas classificações, suas estruturas e as formas de caracterização de compostos coloridos em função da estrutura molecular, com ênfase nas sínteses e estrutura do índigo, um corante azul do tipo vat muito utilizado no tingimento de tecidos, e do alaranjado de metila, um corante azo utilizado como indicador do PH. A cor tem papel notadamente dominante em nossa vida diária, mas que Passa despercebido na maior parte do tempo. A maior parte da raça humana tem habilidade de perceber as cores, e desde a criação da civilização o Homem tenta reproduzir as cores da natureza, tanto por questões estéticas como puramente funcionais. Para a efectivação deste trabalho o grupo recorreu a Internet, de acordo com a bibliografia em anexo, pois a biblioteca local não dispõe de livros para a matéria.
2. Corantes 2.1. Conceito Um corante é toda substância que adicionada a outra substância, altera a cor desta. Pode ser uma tintura, pigmento, tinta ou um composto químico.
Num sentido mais estrito, corantes são substâncias compostas e compostos químicos, tanto naturais (e suas modificações) quanto sintéticos, relativamente definidos e até puros normalmente aplicados na forma de suas soluções, tanto em água quanto em outros solventes, destacadamente o etanol, que se fixam de alguma maneira, predominantemente por fenómenos em escala molecular a um substrato, que pode ser um tecido (têxtil), papel e outros derivados de celulose, cabelo humano e pelos de animais, couro e diversos materiais. Dentro de um conjunto de requerimentos ideais, as substâncias corantes devem ser estáveis à luz, especialmente a ultravioleta e aos processos de lavagem e à acção da água, como da chuva. Também devem apresentar fixação uniforme com as fibras do substrato (GUARATINI e ZANONI). De uma perspectiva da comercialização, permanentemente desenvolvem-se estudos tanto teóricos quanto empíricos das relações entre as estruturas moleculares e a cor obtível e propriedades tanto de aplicação quanto relacionadas à conservação. Dentre os desenvolvimentos mais recentes de aplicações de corantes destacam-se os mostradores e aplicações diversas de cristais líquidos, os detectores de exposição à radiação de alta energia e as soluções para a impressão a jacto de tinta
2.2. História dos corantes sintéticos Até o período anterior à metade do século XIX, os corantes eram quase sempre isolados de fontes naturais, principalmente de fontes vegetais ou animais. As propriedades de muitas destas substâncias estavam longe do ideal para as aplicações pretendidas, problema que se somava ao fato da indisponibilidade tanto comercial quanto por questões de reprodução das suas fontes. Tal conjunto de problemas conduziram ao desenvolvimento de corantes sintéticos com propriedades superiores tecnicamente, de baixo custo e rápida obtenção, independente de clima, ecologia ou mesmo rotas comerciais. O primeiro corante sintético (a malveína) foi descoberto por um acaso, no ano de 1856. William Henry Perkin tentava preparar o alcalóide, quinina, em seu laboratório, mas seu trabalho experimental resultou na obtenção de um corante sintético hidrossolúvel, adequado ao tingimento de seda.
Posteriores descobertas se sucederam, e até então utilizados em abundância e por séculos corantes naturais foram quase que completamente substituídos pelas substâncias sintéticas ao início do século XX. Actualmente, todos os corantes e pigmentos encontráveis na indústria e comércio são substâncias sintéticas orgânicas, com excepção de alguns pigmentos inorgânicos importantes (GUARATINI e ZANONI). 2.3. Classificação dos corantes 2.3.1. Quanto à natureza classifica-se em: a) Corante orgânico natural: obtido a partir de vegetal ou animal, cujo princípio do corante tenha sido isolado com emprego de processos tecnológicos adequado; Exemplo: Açafrão, Acido Carmínico, Antocianinas, Carotenóides (Alfacaroteno, Betacaroteno e Gamacaroteno), Carvão, Cacau, Clorofila, Curcumã, Curcumina, Hemoglobina, Paprika, Vermelho beterraba, etc. O OH
OH
O Índigo
Alizarina.
b) Corante orgânico sintético Obtido por síntese orgânica mediante o emprego de processo tecnológico adequado, dividese em dois grupos:
Artificial é aquele obtido por síntese orgânica mediante o emprego de processos tecnológicos adequados e não encontrado em produtos naturais. Apresentam poder tintorial.
Exemplo: Amarelo crepúsculo, Azul brilhante, Bordeaux S ou amaranto, Eritrosina, Indigotina, Ponceau, Tartrazina, Vermelho 40, etc.
Corante sintético idêntico natural é o corante cuja estrutura química é semelhante a do princípio activo isolado do corante orgânico natural;
Exemplo: Beta-caroteno, Éster etílico ou metílico do acido beta -apo-8’-carotenoico e Riboflavina, Xantofilas, etc.
c) Corante inorgânico ou pigmento é aquele obtido a partir de substâncias minerais e submetido a processos de elaboração e purificação adequados ao seu emprego em alimentos. Segundo a legislação vigente, em produtos que contêm corantes deve vir descritos no seu rótulo a Classe do aditivo (corante) e o nome por extenso e/ou INS, além disso, os corantes artificias devem apresentar no rótulo a indicação "colorido artificialmente". As razões consideradas como tecnicamente válidas para o uso de corantes, são as seguintes:
Restabelecer o aspecto inicial dos géneros alimentícios cuja cor foi alterada pelos processos de transformação, estocagem, embalagem e/ou distribuição e cujo aspecto visual encontra-se prejudicado
Dar aparência mais atractiva
Identificar aromas, normalmente, associados a certos ingredientes
Manter e reforçar a cor dos alimentos durante armazenamento
Padronizar a cor dos alimentos, evitando a sua variação. Além de apresentar estes aspectos para o seu uso, é importante ressaltar que há alguns corantes que possuem efeitos importantes como:
Os carotenóides que são transformados pelo organismo em vitamina A;
A tartrazina que estabiliza a vitamina C em bebidas;
E os corantes escuros que agem como filtro, protegendo contra a foto degradação.
2.3.2. Segundo à estrutura: É a classificação mais química e é feita pela presença de grupos cromóforos (que é a parte ou conjunto de átomos de uma molécula responsável por sua cor, ou seja, uma substância que tem muitos electrões capazes de absorver energia ou luz visível, e excitar-se para emitir diversas cores dependendo dos comprimentos de onda, da energia emitida pelo câmbio de nível energético dos electrões, de estado excitado a estado basal). a) Corantes do tipo Nitro/Nitroso: apresentam nitrogénio como grupo nitro. Têm como aplicação a pintura de tecidos de algodão e ceda. Exemplo: amarelo de Martins. OH NO2
2,4 - dinitronafital
NO2 Amarelo de Naftol OH HO3S
OH NO2
O2N
NO2
NO2 2,4,6-trinitrofenil
NO2
b) Corantes do tipo AZO São aqueles caracterizados pela existência de um ou mais grupos “azo”, N=N. Exemplo: SO3H
NH2
N =N N=N NH2
;
Vermelho de Congo
SO3H OCH3 NH2 OH
SO3H N =N
;
N=N
Azul de Chicago
SO3H OH NH2
SO3H
c) Corantes do tipo triarilmetano (quanto à estrutura química) São produtos de substituição de triarilmetano, nos quais os grupos auxócromos (OH, NH2, CH2 =CH2), possibilitam a formação de uma estrutura quinoidal e por sua vez caracterizam-se pelos seus calores luminosos não serem estáveis em luz e resistentes em água. Exemplo: malaquita verde, fuscina, cristal violeta e fenolftaleína Malaquita verde, obtém-se pela condensação de 1 mol de benzoaldeído com 2 mol N,N dimetil-anilina. O C
H
H3C ZnCl 2
+2
-H O 2
CH3
N
CH
[O] + HCl
N
H3C
-H O 2
CH 3
CH3
CH3 N=
=C
Cl- ; malaquita verde
N
CH3
CH3
Exemplo 2: fuscina NH2
NH2 +
NH2 CH3 +
CH3 3[O] + HCl
H2N+ =
=C
NH2 Cl-
_ 3H O 2
NH2 Exemplo 3: fenolftaleína (1871 por Bayer) OH O
OH
OH
O
C O+2 C
H SO 2 4 _H
NaOH
C 2O
O
C
HCl
COO-
C C
Fenolftaleina intenso
2.3.3.segundo a classificação técnica dos corantes Tem a ver com o princípio de colorir um objecto, isto é, a parte prática e técnica do corante. a) Corantes Ácido-base
Corantes ácidos
São corantes aniónicos solúveis em água que são aplicados à fibras tais como: seda, lã, nylon e fibras acrílicas modificadas usando-se banhos de tingimento neutros a ácidos. A fixação à fibra é atribuída, em grande parte, à formação de sal entre grupos aniónicos no corante e grupos catiónicos na fibra. Corantes ácidos não são significativamente capazes de tingir fibras celulósicas. A maior parte dos corantes para fins alimentícios cai nesta categoria. Este tipo de corante durante o processo de fixação envolve transferência de electrões de corantes para fibra. Exemplo: vermelho genuíno OH
HO3S
N = N
; Vermelho genuíno (corante ácido)
Corantes básicos
São corantes hidrossolúveis catiónicos que são, principalmente, aplicados a fibras acrílicas, mas encontram algum uso para lã e seda. Normalmente, ácido acético é adicionado ao banho de tingimento para ajudar a fixação do corante sobre a fibra. Corantes básicos são também usados na coloração de papel. Exemplo: azul-de-metileno
N
CH3 N
S
CH3
N-CH3 CH3
b) Corantes directos Estes corantes em solução aquosa penetram imediatamente no algodão. Exemplo: vermelho do Congo e azul de Chicago.
c) Corantes desenvolvidos São solúveis em agua e são absorvidos, atacam objectos alterando a sua coloração sobretudo nas superfícies da celulose. Exemplo:
OH OH
N=N
NH 2
C N O H Naftol AS
Vermelhos de P-nitroanilina
d) Corantes reactivos Apresentam grupos extremamente reactivos O SO3H
NH2 N
O NH
NH SO3
N N
Antinoquinona Cl
e) Corantes vat Corantes vat são essencialmente insolúveis em água e incapazes de colorir fibras directamente. Entretanto, a redução em licores alcalinos (lixívia) produz o sal de metal alcalino solúvel em água do corante, o qual, em sua forma leuco, tem afinidade com a fibra têxtil. Oxidação subsequente reforma o corante insolúvel original. A cor do denin é devida ao índigo (ou anil), o corante vat original, um composto azul altamente insolúvel amplamente conhecido desde a antiguidade. Esta substância possuía um preço tão elevado, que apenas a realeza podia adquiri-lo (GUARATINI e ZANONI). Exemplo: o índigo
f) Corantes directos ou substantivos é normalmente aplicado em um banho neutro ou levemente alcalino, no ou próximo ao ponto de ebulição, com a adição de cloreto de sódio (NaCl) ou sulfato de sódio (Na2SO4). Corantes directos são usados em algodão,
papel, couro, lã, seda e nylon. Podem também ser usados como indicadores de pH e como corantes biológico.
2.4. Estrutura de corantes a) A existência de dois ou mais cromóforos em conjugação, no mínimo sete ligações conjugadas na molécula. 2.4.1. Grupo cromóforo: é um grupo de substâncias constituídas por ligações múltiplas que têm a característica ou a capacidade de dar cor a outras substâncias. As características estruturais de um cromóforo são a ligação dupla que apresenta um grupo azo (- N=N-), portador de corantes azóicos e que faz com que haja absorção selectiva. A teoria cromófora oferece uma aplicação única para formação das cores, que é: “A coloração das substâncias deve-se à presença de certos grupos de átomos ou ligações duplas nas moléculas”. 2.4.2. Grupos auxócromos: são substâncias que se juntam aos corantes dando a capacidade de os corantes tingirem a outras substâncias e resistirem à luz e a lavagem e terem efeito mesomérico positivo. Caracterizam-se por tingirem fibras têxteis e resistentes à luz e lavagem e produz uma intensificação da cor (-NH2; -NHR; - NR2; -OH; - OCH3). 2.4.3. Efeito mesomérico (M): é a atracção ou repulsão dos electrões Pi (л) das ligações duplas ou triplas. É consequência do fenómeno de ressonância. Efeito mesomérico positivo (+M): quando o átomo ou radical empurra o par electrónico para a cadeia carbónica e aumenta a densidade. CH2=CH-NH2
CH2CH=NH2
Exempl: NH2; NHR ou NR2; OH; OR; halogéneos Efeito mesomérico negativo (-M): quando o átomo ou radical puxa o par electrónico da cadeia carbónica para si.
O
O CH2CH= C
CH2=CH= C H
H
Exemplo:
2.4.4. Efeito bactocrómico: é a intensificação da cor num corante, quando-lhe é adicionado um ou mais grupos cromóforos ou substancias com efeito mesomérico positivo. c) A substância deve formar estrutura quinoidal de um ou mais anéis benzenos; OH
O Oxidação
dihidroxibenzeno
Quinona
O
3. Relação entre corantes e cores As origens físicas das cores receberam atenção especial desde o início do estudo sistemático de corantes em 1856 e cedo reconheceu-se que o espectro de absorção de um corante poderia fornecer ao menos uma indicação grosseira de sua cor no uso prático. Durante os primeiros anos do desenvolvimento dos corantes sintéticos, os químicos ficaram intrigados pelas relações existentes entre os espectros de absorção e a estrutura molecular das substâncias químicas, mas antes de 1930 o progresso nos estudos foi severamente impedido pela falta de uma teoria para o processo de absorção de luz. Hoje, graças ao advento da teoria quântica, tratamentos matemáticos com os mais variados níveis de sofisticação estão disponíveis para a predição do espectro de absorção. Igualmente importantes são os tratamentos qualitativos da absorção de luz, estimados pela teoria da ligação de valência e pelas teorias de orbital molecular, que podem ser
utilizadas para predizer qualitativamente os efeitos que as mudanças estruturais podem causar no espectro de absorção de uma molécula. Quando um material interage com a radiação electromagnética ocorre: a dispersão, absorção, fluorescência/fosforescência e reacção fotoquímica. Quando se utiliza radiação na faixa do uvvisível (180-850nm) mede-se a absorção da radiação pelas moléculas dos compostos químicos. Os espectros de uv-visível apresentam apenas algumas bandas de absorção largas. Comparadas com técnicas como espectroscopia de infravermelho que produz muitas bandas, a espectroscopia uv-visível fornece apenas poucas informações qualitativas para identificação e caracterização de compostos. Para comparação da cor observada com o espectro obtido, utiliza-se a correlação entre a cor absorvida. A cor observada é a complementar da absorvida, conforme tabela abaixo:
Tabela 1 - Absorbâncias e cores complementares Intervalo
de
Cor
Comprimento de Onda Cor Absorvida
Complementar (ou
(nm)
observada)
650 - 780
Vermelho
Azul esverdeado
595 - 650
Laranja
Verde azulado
560 - 595
Amarelo-verde
Roxo
500 - 560
Verde
Roxo-vermelho
490 - 500
Verde azulado
Vermelho
480 - 490
Azul esverdeado
Laranja
435 - 480
Azul
Amarelo
380 - 435
Violeta
Amarelo-verde
O espectro electrónico tem a propriedade de revelar a energia exacta necessária para promover um electrão do HOMO (orbital molecular ocupado de maior energia) para o LUMO (orbital molecular ocupado de menor energia) de uma molécula. Enquanto este electrão está no LUMO diz-se que o composto está excitado, enquanto quando este electrão retorna para o seu estado fundamental libera exactamente a mesma energia que foi absorvida. Esta energia, quando na região visível do espectro electromagnético, fornece a cor. Algumas substâncias absorvem energia em faixas mais baixas de comprimentos de onda, de 200 a 400nm (ultravioleta), mas outras absorvem em comprimentos de ondas mais altos, de 400 a 800nm (visível). Os corantes são substâncias que absorvem energia de comprimentos de onda na faixa do visível. As transições que ocorrem na região do visível são de mais baixa energia que aquelas que ocorrem na região do ultravioleta. Assim, substâncias que possuem um grande número de conjugações e que permitem a deslocalização de electrões por toda sua estrutura, em geral, possuem cor. As transições na faixa do visível são de menor energia porque o HOMO e o LUMO estão mais próximos um do outro. São justamente as conjugações que provocam esta diminuição na distância entre o HOMO e o LUMO, pois a deslocalização e carga diminui a energia do sistema. Portanto, apesar da absorção da radiação uv-visível resultar em uma transição electrónica, a absorção de comprimentos de onda característicos por uma molécula é determinada por seus grupos funcionais - doadores ou retiradores de electrões - e da capacidade de deslocalização de carga. 4. Aplicações Os corantes sintéticos apresentam algumas vantagens em relação aos naturais, pois estes são sensíveis a luz, ao calor, ao oxigênio ou a acção das bactérias. Consequentemente, não são estáveis. Os sintéticos, mais estáveis, têm durabilidade maior e propiciam cores mais intensas e muitas vezes são menos onerosos que os corantes naturais. Apesar dessas vantagens, a substituição por corantes naturais (que compreendem desde partes comestíveis e sucos de vegetais, animais e insectos até substâncias naturais extraídas e purificadas) tem sido gradativa (PIMENTEL, 1995; CARVALHO, 1992).
Embora também apresentem desvantagens, os corantes naturais têm sido utilizados há anos sem evidências de danos à saúde. Alguns apresentam solubilidade em óleo, proporcionam matizes suaves e conferem ao produto aspecto natural, o que aumenta a aceitação pelo consumidor (Boletim do CEPPA, 2002). Comercialmente os tipos de corantes mais largamente empregados pelas indústrias alimentícias têm sido os extractos de urucum, carmin de choconilha, curcumina, antociaminas e as betalaínas. 4.1. Alimentos Nos alimentos, os corantes são aditivos alimentares, e são identificados por um código uniforme chamado de número E. Nem todos os materiais identificados pelo número E são corantes, mas somente os que variam de E100 a E199.
4.2. Indústria têxtil Actualmente os corantes têm sido muito utilizados nas confecções de produtos, principalmente da área têxtil, assim como no tingimento de fibras, como os naturais linho, o algodão e a seda, assim como fibras sintéticas.
4.3. Ciências biológicas Na bioquímica, na citologia, na histologia, nas análises clínicas, na citopatologia, os corantes são substâncias químicas que, ao entrarem em contacto com as estruturas celulares, realçam determinados compostos das células como os vacúolos ou os nucléolos. Com a sua utilização é possível evidenciar alguns compostos das células que teriam passado despercebidas sem o corante, como por exemplo os núcleos, as membranas celulares e algumas organelos citoplasmáticos. Umas das categorias dos corantes são os corantes vitais, que não matam as células, independentemente da quantidade usada e do tempo de exposição. Podem também ser letais, usados por vezes na pesca submarina e na indústria pecuária. Podem ser catiónicos (basofílicos), aniónicos (acidofílicos), ou covalentes.
Um dos factos mais interessantes acerca dos corantes é estarem todos catalogados na base de dados Reivax, onde a cada um é atribuído um código universal. Os corantes podem também ser divididos em naturais e não naturais. No entanto esta designação é bastante subjectiva uma vez que estes podem passar de uma categoria para outra com bastante facilidade, pois o benzeno desnatura em meios ácidos e volta ao normal em meios alcalinos.
5. Bibliografia
CORANTES: A Química nas Cores - Revista electrónica do Departamento de Química UFSC
GUARATINI, Cláudia C. I. e ZANONI, Maria Valnice B.; Corantes têxteis; Química Nova, 23(1) (2000) _www.scielo.br; Cit. In WIKIPEDIA, a enciclopédia livre.
6. Anexo Corantes Naturais X Artificiais (de uso permitido em alimentos e bebidas)
Corante orgânico natural
Açafrão Origem: originado do Crocus sativus, planta que cresce na região do Mediterrâneo, Oriente Médio e Índia, norte da África, Espanha, Suiça, Grécia, Áustria e França. Função: coloração amarela alaranjada. Produtos típicos: cereais, aperitivos, confeitos, coberturas, sobremesas, lácteos aromatizados, massas, molhos, queijos, recheios, refrescos, refrigerantes, sucos de frutas, xaropes para refrescos. Acido Carmínico, Carmim, Cochonilha Origem: a partir de partes secas do corpo da fêmea do inseto Dactilipius coccus (joaninha), que vive em cactos nativos na região do México e são cultivados na América do Sul. O extrato conhecido como cochonilha, contém aproximadamente 10% do ácido carmínico que é a substância corante. O carmim é obtido da cochonilha (laca alumínica) Função: propiciar cor vermelha.
Produtos típicos: cereais, aperitivos, confeitos, coberturas, sobremesas, lácteos aromatizados, massas, molhos, queijos, recheios, refrescos e refrigerantes, sucos de frutas, xaropes para refrescos. É solúvel em água, estável ao calor e a luz e apresenta muito brilho. As tonalidades de vermelho variam em função do pH. Sua IDA é de 0-0,5 (incluiu o carmim amônia ou o equivalente das sais de cálcio, potássio e sódio). Antocianinas - INS 163i Origem: pigmentos de plantas - Cianidina (vermelho), Delfinidina (azul), Malvidina (púrpura), Pelargonidina (marrom avermelhado), Peonidina e Petunidina (vermelho escuro). Estes pigmentos antociânicos estão presentes nas células da seiva de muitas flores, frutas, sementes e folhas na forma de glicosídeos e são responsáveis pela tonalidade vermelha, azul e violeta de muitas frutas e vegetais. Função: corantes em alimentos. Produtos típicos: cereais, aperitivos, confeitos, coberturas, sobremesas, lácteos aromatizados, massas, molhos, queijos, recheios, refrescos e refrigerantes, sucos de frutas, xaropes para refrescos. As antocianinas podem ser obtidas a partir das cascas de uva tinta, após o processo de fermentação alcoólica e do suco de repolho vermelho (Brasica Oleracea). Elas resultam em cores entre o rosa escuro e o vermelho, em produtos com pH inferior a 4. Um pH superior faz com que os pigmentos antocianicos tomem uma coloração do tipo púrpura azulada, altamente instável, problema comum neste corante e o gosto que ele deixa. São instáveis em presença de oxigênio e a elevação da temperatura causa escurecimento. A presença de metais modifica a estabilização das antocianinas, por exemplo, os sais de estanho estabilizam a cor das conservas de aspargos.
Carotenóides (Alfacaroteno, Betacaroteno e Gamacaroteno) Origem: São pigmentos encontrados em plantas, especialmente na cenoura, tomates, folhagem verde dos vegetais, damasco, em rosas e laranjas, presentes também em produtos de origem animal como: ovos, lagostas e pescados diversos. Função: propiciar a cor amarelo laranja, pró-vitamina A (betacaroteno). O betacaroteno tem ponto de fusão 176 a 182 C, é sensível ao calor, ar, luz e umidade. É insolúvel em água e álcool e pouco solúvel em gordura vegetal. IDA não estabelecida. Bixina e Norbixina Origem: corante vegetal extraído do revestimento da semente de uma espécie de árvore tropical Annato (Bixa orellana). Função: coloração amarelada. Capsantina (capsorubina) Origem: extracto natural de páprica (Capscum annum). Função: coloração laranja, flavorizante. Licopeno Origem: extraído do tomate. Função: coloração vermelha. O ponto de fusão do licopeno é em torno de 172-173C, sendo solúvel em clorofórmio e benzeno e, praticamente, insolúvel em metanol e etanol. Produtos típicos dos carotenóides: cereias, aperitivos, confeitos, coberturas, sobremesas, lácteos aromatizados, massas, molhos, queijos, recheios, refrescos e refrigerantes, sucos de frutas, xaropes para refrescos. Carvão Origem: produzido através da queima Função: corantes em alimentos.
Produtos típicos: cereais, aperitivos, confeitos, coberturas, sobremesas, lácteos aromatizados, massas, molhos, queijos, recheios, refrescos e refrigerantes, sucos de frutas, xaropes para refrescos Cacau Origem: obtido a partir de sementes de cacau, principalmente Theobroma cacao, árvore cultivada na América tropical e na Índia Oriental e em algumas partes da África e Ásia. Função: corante e aromatizante. Produtos típicos: cereais, aperitivos, confeitos, coberturas, sobremesas, lácteos aromatizados, massas, molhos, queijos, recheios, refrescos e refrigerantes, sucos de frutas, xaropes para refrescos. Clorofila Origem: a clorofila pura não é fácil de ser extraída, sendo que a clorofila comercialmente disponível contém outros pigmentos, ácidos gordurosos e fosfatos, sendo conhecida como clorofila técnica. As fontes usuais de obtenção são: alfafa, grama e urtiga. Função: coloração verde nos alimentos e uso medicinal. Produtos típicos: cereais, aperitivos, confeitos, coberturas, sobremesas, lácteos aromatizados, massas, molhos, queijos, recheios, refrescos e refrigerantes, sucos de frutas, xaropes para refrescos. É o único corante natural verde permitido, e o pigmento responsável pela cor verde dos vegetais folhudos e de algumas frutas. Nos vegetais, a clorofila é isolada nos cloroplastidios e forma-se somente em presença de luz. É insolúvel em água, mas mediante tratamento com ácido pode-se produzir a clorofilina, a qual é solúvel em água. Tanto a clorofila quanto a clorofilina não são muito estáveis quando expostas ao calor e a luz. Em tratamento controlado com presença de iões de cobre ou zinco, é possível substituir o átomo metálico central de magnésio, sendo os compostos cúpricos, ou de zinco, assim obtidos, muito mais estáveis. Curcumã, Curcumina Origem: extraído da raiz de planta nativa da Índia e sul da África (Curcumã e Curcumã longa).
Função: coloração amarelo alaranjada em todo alimento ou somente na superfície. Produtos típicos: cereais, aperitivos, confeitos, coberturas, sobremesas, lácteos aromatizados, massas, molhos, queijos, recheios, refrescos e refrigerantes, sucos de frutas, xaropes para refrescos Hemoglobina Origem: fracção pigmentada do sangue bovino ou suíno, quando separada do soro. Função: coloração vermelha. Produtos típicos: cereais, aperitivos, confeitos, coberturas, sobremesas, lácteos aromatizados, massas, molhos, queijos, recheios, refrescos e refrigerantes, sucos de frutas, xaropes para refrescos. É um composto de estrutura tetrapirolica cíclica no qual o átomo central e o ferro (Fe), responsável pela cor da carne. Possui a globina como parte protéica, e o grupo heme e composto do sistema anelar da porfirina e de um átomo central de ferro. Na carne fresca e na presença de oxigênio, existe um sistema dinâmico onde actuam três pigmentos, a oximioglobina, a mioglobina e a metmioglobina. A carne fresca quando cortada apresenta uma bela cor vermelha proveniente da oximioglobina. Na parte interna a cor e um vermelho mais escuro, pois a mioglobina encontra-se em seu estado de redução. Quando este estado cessa, a cor mais amarronzada da metimioglobina aparece. Indigo, Indigo carmin Origem: obtido através da síntese química, a partir da extracção do pigmento de diversas plantas do género Indigofera. Função: pigmento azul-escuro para produtos de panificação, confeitaria, geleias. Produtos típicos: cereais, aperitivos, confeitos, coberturas, sobremesas, lácteos aromatizados, massas, molhos, queijos, recheios, refrescos e refrigerantes, sucos de frutas, xaropes para refrescos.
Paprika Origem: produzida em grande quantidade na Hungria e também em áreas de clima temperado com África, Espanha e trópicos americanos, a partir do pimentão amarelo. Função: coloração alaranjada, condimento. Produtos típicos: cereais, aperitivos, confeitos, coberturas, sobremesas, lácteos aromatizados, massas, molhos, queijos, recheios, refrescos e refrigerantes, sucos de frutas, xaropes para refrescos. É um tempero e por isto sua IDA é auto limitante. É solúvel em acetona, clorofórmio,metanol, éter e benzeno, seu ponto de fusao é 181C, boa estabilidade ao calor e razoável a luz . Riboflavina - INS 101 Origem: encontrada naturalmente no fígado e nos rins, também vegetais de folhas verdes, gema de ovo e leite e uma pequena quantidade é sintetizada por bactérias do intestino grosso, sendo também produzida por leveduras. Função: coloração amarela ou amarelo alaranjado, vitamina B. Produtos típicos: cereais, aperitivos, confeitos, coberturas, sobremesas, lácteos aromatizados, massas, molhos, queijos, recheios, refrescos e refrigerantes, sucos de frutas, xaropes para refrescos. E insolúvel em azeite, éter, clorofórmio, acetona, benzeno e pouco solúvel em etanol, ciclohexanol, álcool benzilico. Funciona como vitamina para o homem, participa da respiração celular e da fosforilizacao oxidativa. A necessidade diária do homem: 1.5mg (0.55mg/100kcal), porem a utilização terapêutica pode chegar a 30mg/dia (jamais se falou em intolerância) Vermelho beterraba Origem: obtido a partir da beterraba.
Função: coloração vermelha em produtos com morango. Produtos típicos: cereais, aperitivos, confeitos, coberturas, sobremesas, lácteos aromatizados, massas, molhos, queijos, recheios, refrescos e refrigerantes, sucos de frutas, xaropes para refrescos. A cor das soluções contendo betanina e altamente influenciada pelo pH. A cor e a mais estável para pH entre 4,0 e 6,0. A termoestabilidade e maior entre pH 4,0 e 5,0. Tanto a luz quanto o ar tem efeito degradativo sobre a betanina e, esse efeito e cumulativo. Urucum - 160b Origem: extraído do fruto do arbusto conhecido como urucuzeiro (Bixa Orellana), encontrado desde a Amazônia até a Bahia, sendo cultivado em outros estados. Função: coloração vermelha. Produtos típicos: cereais, aperitivos, confeitos, coberturas, sobremesas, lácteos aromatizados, massas, molhos, queijos, recheios, refrescos e refrigerantes, sucos de frutas, xaropes para refrescos. Solúvel em clorofórmio, acido acético glacial, em azeites e gorduras (aumenta solubilidade com o aumento do grau de instauração) e termo estável até 100 C. Esta disponível, comercialmente, nas formas hidrossolúvel e lipossolúvel, dependendo do método de extracção e dos processos subsequentes de preparação para chegar a diluições, suspensões, misturas, emulsões e pós.
Corante orgânico sintético
Corante artificial É o corante orgânico sintético não encontrado em produtos naturais. São substâncias sintéticas, apresentado poder tintorial, cuja estrutura química não corresponde a dos corantes naturais, apresentando características de identidade e pureza apropriada ao seu emprego para fins alimentares.
Amarelo crepúsculo FCF - INS- 110 Origem: sintetizado a partir da tinta do alcatrão de carvão e tintas azóicas (derivadas do petróleo). Função: propiciar cor amarela. Produtos típicos: cereais, aperitivos, confeitos, cereja em calda, coberturas, sobremesas, lácteos aromatizados, massas, molhos, queijos, recheios, revestimentos, refrescos e refrigerantes, sucos de frutas, xaropes para refrescos. IDA: 0-2,5 mg/kg p.c. Este corante é pouco solúvel em etanol e insolúvel em azeites, estável ate 130 C e em meio alcalino apresenta coloração vermelha. Azul brilhante FCF - INS 133 Origem: sintetizado a partir da tinta do alcatrão de carvão. Função: propiciar a cor azul podendo produzir a cor verde em combinação com a tartrazina. Produtos típicos: cereais, aperitivos, confeitos, cereja em calda, coberturas, sobremesas, lácteos aromatizados, massas, molhos, queijos, recheios, revestimentos, refrescos e refrigerantes, sucos de frutas, xaropes para refrescos. IDA: 0-12,5 mg/kg p.c. Bordeaux S ou amaranto – INS 123 Origem: sintetizado a partir da tinta do alcatrão de carvão. Função: propiciar cor vermelha. Produtos típicos: cereais, aperitivos, confeitos, cereja em calda, coberturas, sobremesas, lácteos aromatizados, massas, molhos, queijos, recheios, revestimentos, refrescos e refrigerantes, sucos de frutas, xaropes para refrescos. IDA: 0-0,5 mg/kg p.c. Este corante é solúvel em água e pouco em álcool, em meio acido altera a intensidade da cor.
Eritrosina Origem: sintetizado a partir da tinta do alcatrão de carvão. Função: coloração vermelha. Também é usado em radiografias. Produtos típicos: cereais, aperitivos, confeitos, cereja em calda, coberturas, sobremesas, lácteos aromatizados, massas, molhos, queijos, recheios, revestimentos, refrescos e refrigerantes, sucos de frutas, xaropes para refrescos. IDA: 0-0,1 mg/kg p.c. A eritrozina possui coloração escura, é solúvel em água e álcool (apresenta coloração vermelha), em meio ácido apresenta coloração amarela. Indigotina – INS 132 Origem: sintetizado a partir da tinta do alcatrão de carvão. Função: coloração azul escuro e agente de diagnóstico (usado para testar se os rins estão em funcionamento normal, eliminando urina azul após a injecção intravenosa). Produtos típicos: cereais, aperitivos, confeitos, cereja em calda, coberturas, sobremesas, lácteos aromatizados, massas, molhos, queijos, recheios, revestimentos, refrescos e refrigerantes, sucos de frutas, xaropes para refrescos. IDA: 0-5 mg/kg p.c. A indigotina é solúvel em água, pouco solvente em etanol e insolúvel na maior parte dos solventes orgânicos, apresenta-se sensível a luz e muito sensível a agentes oxidantes. Ponceau 4R – INS 124 Origem: sintetizado a partir da tinta do alcatrão de carvão. Função: coloração vermelha. Produtos típicos: cereais, aperitivos, confeitos, cereja em calda, coberturas, sobremesas, lácteos aromatizados, massas, molhos, queijos, recheios, revestimentos, refrescos e refrigerantes, sucos de frutas, xaropes para refrescos.
IDA: 0-4 mg/kg p.c. Tartrazina – INS 102 Origem: sintetizado a partir da tinta do alcatrão de carvão. Função: coloração amarela. Produtos típicos: cereais, aperitivos, confeitos, cereja em calda, coberturas, sobremesas, lácteos aromatizados, massas, molhos, queijos, recheios, revestimentos, refrescos e refrigerantes, sucos de frutas, xaropes para refrescos. IDA: 0-7,5 mg/kg p.c. A tartrazina é pouco solúvel em etanol, solúvel em água, porem em meio alcalino apresenta coloração vermelha. Vermelho 40 – INS 129 Origem: sintetizado quimicamente. Função: coloração vermelha. Produtos típicos: cereais, aperitivos, confeitos, cereja em calda, coberturas, sobremesas, lácteos aromatizados, massas, molhos, queijos, recheios, revestimentos, refrescos e refrigerantes, sucos de frutas, xaropes para refrescos.
Corante orgânico sintético idêntico ao natural
Beta-caroteno – INS 160ai Origem: pigmento obtido quimicamente. Função: corante e fonte de vitamina A. Produtos típicos: cereais, aperitivos, confeitos, cereja em calda, geleias, sorvetes, margarinas, produtos de confeitaria, coberturas, sobremesas, lácteos aromatizados, massas, molhos, queijos, recheios, revestimentos, refrescos e refrigerantes, sucos de frutas, xaropes para refrescos. Beta-apo-8’-carotenal – INS 160e Origem: sintetizado quimicamente.
Função: coloração laranja para amarelo avermelhado. Produtos típicos: cereais, aperitivos, confeitos, cereja em calda, geléias, sorvetes, margarinas, produtos de confeitaria, coberturas, sobremesas, lácteos aromatizados, massas, molhos, queijos, recheios, revestimentos, refrescos e refrigerantes, sucos de frutas, xaropes para refrescos. Éster etílico ou metílico do ácido beta -apo-8’-carotenoico – INS 160f Origem: sintetizado quimicamente. Função: coloração de alaranjada para amarelo. Produtos típicos: cereais, aperitivos, confeitos, cereja em calda, geleias, sorvetes, margarinas, produtos de confeitaria, coberturas, sobremesas, lácteos aromatizados, massas, molhos, queijos, recheios, revestimentos, refrescos e refrigerantes, sucos de frutas, xaropes para refrescos. Riboflavina – INS 101i Origem: sintetizado quimicamente. Função: coloração amarela ou amarela alaranjada, vitamina B. Produtos típicos: cereais, aperitivos, confeitos, cereja em calda, geleias, sorvetes, margarinas, produtos de confeitaria, coberturas, sobremesas, lácteos aromatizados, massas, molhos, queijos, recheios, revestimentos, refrescos e refrigerantes, sucos de frutas, xaropes para refrescos. Xantofilas (Cantaxantina – INS 161g, Criptoxantina – INS 161c, Flavoxantina – INS 161a, Luteina – INS 161b, Rodoxantina – INS 161f, Rubixantina– INS 161d, violoxantina – INS 161e) Origem: pigmento obtido quimicamente. Função: coloração amarela ou laranja. Produtos típicos: cereais, aperitivos, confeitos, cereja em calda, geleias, sorvetes, margarinas, produtos de confeitaria, coberturas, sobremesas, lácteos aromatizados, massas, molhos, queijos, recheios, revestimentos, refrescos e refrigerantes, sucos de frutas, xaropes para refrescos.
Corantes inorgânicos
Alumínio - INS173 Origem: encontrado na natureza como minério (bauxita). Função: propiciar cor metálica à superfície. Produtos Típicos: drageias, confeitos e similares (somente para revestimento). Carbonato de cálcio – INS 170i Origem: ocorre na natureza (calcita). Função: álcali, agente de fixação, suplemento de cálcio, corante de superfície em alimentos. Produtos Típicos: drágeas, confeitos e similares (somente para revestimento). Dióxido de titânio –INS 171 Origem: preparado de mineral encontrado na natureza (ilmenite). Função: coloração branca em superfícies. Produtos Típicos: drágeas, confeitos e similares (somente para revestimento), preparados sólidos para refrescos e refrigerantes. Hidróxido de ferro. Óxidos e Hidróxidos de Ferro, Ouro e Prata Origem: encontrado na natureza. Função: colorir nas cores amarela, vermelha, laranja, marrom e preta. Produtos Típicos: drágeas, confeitos e similares (somente para revestimento). Caramelo É o produto obtido pelo aquecimento de açúcares a temperatura superior ao ponto de fusão. A composição e o poder corante do caramelo dependerão do tipo de matéria-prima e do processo utilizado. Tanto reacções do tipo Maillard quanto reacções de pura caramelização estão
envolvidas, sendo o produto comercializado de composição bastante complexa. Os compostos corantes do caramelo podem ser de baixo e alto peso molecular, tendo também variados componentes voláteis. Caramelo é o mais utilizado de todos os corantes alimentícios. Processo Sulfito o produto é obtido pelo tratamento térmico controlado de hidratos de carbono, na presença de compostos contendo iões sulfito. IDA não alocada. INS150b Processo Amônia o produto é obtido pelo tratamento térmico controlado de hidratos de carbono, na presença de compostos contendo iões amónio. IDA - 0-200mg/kg p.c.(0-150, na base de sólidos). INS150c Processo Sulfito-amónio o produto é obtido pelo tratamento térmico controlado de hidratos de carbono, na presença de compostos contendo iões amónio e iões sulfito. IDA- 0-200mg/kg p.c.(0-150, na base de sólidos). INS150d