2- Colorante natural para la industria alimenticia

La calidad de un alimento depende, en primer lugar, de su valor nutritivo, pero es evidente que las características organolépticas también desempeñan un papel importante, cuando no primordial. El consumidor establece un primer contacto con los alimentos a través de su aspecto, forma, color, y luego con su textura y sabor. El color proporciona información sensorial, que puede interactuar con las propiedades gustativas, olfatorias y de textura, que determinan la aceptabilidad del producto. Entonces, el color de los alimentos es un factor no menor, es más, numerosos estudios ponen de manifiesto que muchos individuos tienen dificultad en apreciar el sabor de los alimentos cuando no están coloreados en forma adecuada.

Los colorantes son, entre los aditivos alimentarios, los que desde los años setenta han suscitado por parte de los consumidores una mayor oposición. Sin duda, esto es debido a que muchos de ellos son productos de síntesis química, la imagen misma de los aditivos “artificiales”. De hecho, se han prohibido varios colorantes sintéticos derivados del carbón debido a su toxicidad.

Las restricciones en el uso de los colorantes artificiales en el rubro alimenticio ha originado una atención preferencial de parte de los investigadores e industriales por los colorantes naturales. Estos colorantes naturales deben competir en costos de producción con los colorantes artificiales y además deben proporcionar coloraciones intensas y regulares (Muñoz, 2003).

Por su naturaleza, ciertos pigmentos naturales, además de sus características cromóforas, poseen propiedades vitamínicas. Así, los de origen vegetal aparecen como los más adecuados para reemplazar a los artificiales en la industria alimenticia.

Específicamente, en la sustitución de colorantes artificiales la atención se ha centrado principalmente en los antocianos. Los antocianos son un grupo de pigmentos de color rojo, hidrosolubles, ampliamente distribuidos en el reino vegetal. Muchas frutas, hortalizas y flores deben su atractiva coloración a estas sustancias que existen en el jugo celular, entre ellas especies nativas como el Maqui, Calafate y Michay.

Dichos pigmentos aparecen como los de mayores perspectivas futuras, por presentar las siguientes ventajas:

­          abundantes fuentes naturales

­          fácil extracción

­          han sido consumidos por el hombre sin aparentes efectos adversos para la salud

­          son de colores brillantes, especialmente en la zona del rojo

­          son solubles en agua, lo que simplifica su incorporación a sistemas acuosos de alimentos 

Hasta ahora, los hollejos de uva han constituido la principal fuente industrial de colorantes antociánicos, siendo Italia el principal proveedor.

En cuanto a las especies nativas chilenas, al compararlas con otras especies, como muestra el siguiente cuadro, las mayores concentraciones de compuestos antociánicos se encuentran en el Maqui  y el Calafate.

Comparación de compuestos antociánicos entre distintas especies (INIA, 1998)

En Aysén existen antecedentes de explotación comercial del Maqui como materia prima para la fabricación de colorantes alimenticios orgánicos muy demandados por los mercados europeos. Durante 1997, se cosecharon más de 90.000 kilos de Maqui, que posteriormente fueron procesados para obtener un concentrado o “pulpa de Maqui” que se exportó a Alemania, donde se trató para obtener el colorante, de color rojo, soluble en agua. No obstante, a partir de 1999 esta actividad exportadora cesó totalmente dado que el precio de la pulpa de Maqui bajó bruscamente por la competencia de productos con mayor valor agregado como colorantes naturales purificados de antocianos.

2.1- Algunas maquinarias utilizadas en Chile para el procesamiento inicial del Maqui post-cosecha

En el procesamiento del Maqui post-cosecha se han empleado algunas maquinarias como desgranadoras a motor. A continuación se presentan dos tipos de desgranadoras utilizadas para el Maqui.

En el modelo 1, por la parte superior de la estructura entran las ramas de Maqui con los frutos pasando a través de un sistema vertical de rodillos con cerdas plásticas. Luego, los frutos junto con otros residuos (como trozos pequeños de ramas y hojas resultantes de la primera etapa) caen a un tamiz que tiene por objeto separar totalmente el fruto de cualquier otro elemento de la planta.

Desgranadora de Maqui (modelo 1)

En el modelo 2, las ramas con frutos pasan por un sistema inclinado de varios rodillos con cerdas plásticas. En este caso, al igual que en el primer modelo, los rodillos son accionados por un pequeño motor.

Ambas desgranadoras tienen como objetivo el separar completamente el fruto de cualquier otro residuo de la planta.

Desgranadora de Maqui (modelo 2)

Un aspecto importante a destacar con respecto a la extracción del fruto del Maqui, que ha sido constatado en estudios (FONTEC/CORFO, 2003), es que existen variables de condiciones de cosecha y zona de recolección, que hace determinante el contenido de antocianos en la materia prima. Se ha observado que esta fluctúa en su contenido inicial de pigmento dependiendo de la fecha de cosecha, estado del fruto al momento de cosechar y zona de recolección.

2.2- Producción de Colorantes naturales

Colorantes naturales en polvo de origen vegetal

En cuanto a la extracción de colorante natural purificado a partir del fruto del Maqui, se registra una interesante experiencia llevada a cabo por una empresa de la XI región a través de un proyecto Fontec/Corfo finalizado el año 2003.

Como parte de los resultados del proyecto se logró implementar un proceso de extracción y purificación de antocianinas a partir del fruto de Maqui a escala de laboratorio. Se evaluaron diferentes soluciones extractantes y se escaló el proceso de extracción, purificación y concentración a nivel piloto-industrial.

Otro aspecto interesante del proyecto, fueron los estudios de estabilidad y posibles usos del colorante, siendo utilizados, alimentos, bebidas, jugos de fantasía y yogurt. Incluso se analizó el uso en la industria textil, para el teñido natural de algodón y lana.

Los resultados fueron muy auspiciosos para su aplicación como colorante natural en bebidas de fantasía.

El proyecto también contempló actividades exploratorias a nivel de mercados, enviándose muestras para Europa y Japón, a clientes del área alimentos y también realizándose incipientes aproximaciones al rubro textil.

Los dos grandes impactos del proyecto fueron: El aumento de calidad del producto obtenido, que está al mismo nivel de la de colorantes antociánicos del mercado y el aumento de rendimiento, que permite bajar los costos de materia prima/Kg de colorante.

Colorante natural de Maqui en bebidas de fantasía (fuente: www.fontec.cl)

La concentración de antocianos totales obtenido para el colorante natural purificado líquido de Maqui, es de 30 - 34 mg de antocianos por gramo de colorante. En términos porcentuales en contenido de antocianinas fluctuó entre 2,7 - 3,3 %.

En el siguiente diagrama se muestra en forma general el proceso para la obtención de un concentrado colorante natural de antocianos de Maqui.

Proceso general para la obtención de colorante natural de Maqui

El escaldado de la fruta se realiza a 70° C por 3 minutos, para luego ser molida.

Esta es sometida a la etapa de extracción, donde se utilizan soluciones extractantes (solventes) como mezclas de etanol o agua y ácidos.

Luego, producto del prensado, se genera un extracto líquido y un “queque” residual. El extracto líquido es posteriormente centrifugado y filtrado, produciéndose un extracto purificado. La purificación del extracto puede además incluir otras técnicas o combinaciones de ellas como aplicación de temperatura y clarificación con enzimas (como pectinazas).

Con la evaporación del extracto purificado finalmente se obtiene el Concentrado Colorante.

Las experiencias llevadas a cabo, hasta ahora, para la obtención de Colorante Natural de Maqui han sido a nivel de laboratorio y a nivel piloto-industrial. Sin embargo estas han puesto en evidencia, el interés por el producto de mercados externos como Europa y Japón.

Para un escalamiento definitivo hacia una producción industrial, ya sea a nivel de mediana o gran empresa, será crucial el adecuado abastecimiento y explotación sostenible de la materia prima. Por lo tanto la escala de producción de una planta industrial dependerá de la demanda del mercado por el producto y de la disponibilidad sustentable de materia prima. Es muy probable que una planta de producción de colorantes naturales deba abastecerse de otras materias primas, como por ejemplo hollejo de uva entre algunas. Considerando que el colorante natural de Maqui, será uno de los varios colorantes producidos.