Antioxidantes para la Industria de Pinturas *

¿Por qué son tan importantes los antioxidantes?

Los antioxidantes están presentes en muchos productos alimentarios. Todos, en algún momento, hemos oído hablar de ellos o los hemos visto enumerados como aditivos en los envases de los alimentos. ¿Qué efecto tienen sobre los alimentos? Y, ¿por qué tienen un papel tan importante en muchos productos?

En nuestro último número, introdujimos el tema de los conservantes, utilizados para evitar el deterioro de los alimentos por causas biológicas o microbianas. Esta vez vamos a centrarnos en los aditivos que protegen los alimentos de la oxidación. La oxidación es un proceso químico que, en la mayoría de los casos, ocurre debido a la exposición al aire (oxígeno), o a los efectos del calor o la luz.

Los antioxidantes desempeñan un papel fundamental garantizando que los alimentos mantengan su sabor y su color, y puedan consumirse durante más tiempo. Su uso resulta especialmente útil para evitar la oxidación de las grasas y los productos que las contienen. Cuando los antioxidantes se añaden a la grasa o aceite, se retrasa el comienzo de las últimas etapas de la autooxidación, cuando la ranciedad –el desarrollo de olores y sabores desagradables– se hace evidente. Otra función relevante es que ciertas vitaminas y algunos aminoácidos se destruyen con facilidad debido a la exposición al aire, y los antioxidantes sirven para protegerlos. Asimismo, contribuyen a retrasar la decoloración de las frutas y verduras.

Antioxidantes naturales
Por ejemplo, un modo sencillo de evitar que las manzanas se pongan marrones es rociarlas con un poco de zumo de limón. El ácido ascórbico (vitamina C) presente en muchos cítricos es un antioxidante natural, de ahí su frecuente uso en la producción de alimentos (E 300-E 302). La vitamina C y sus distintas sales se añaden a refrescos, mermeladas, jamón, leche condensada y embutidos, para su protección.

Otros antioxidantes naturales son los tocoferoles (E 306-E 309), pertenecientes a la familia de la vitamina E. Se encuentran fundamentalmente en los frutos secos, las semillas de girasol y los brotes de soja y maíz, y se utilizan esencialmente para conservar aceites vegetales, margarina y productos derivados del cacao.

Dado que ambos compuestos son antioxidantes muy populares y su demanda no puede ser totalmente satisfecha mediante fuentes naturales, hace tiempo que el ácido ascórbico y los tocoferoles se producen artificialmente. Hoy en día se puede copiar la estructura molecular de estos compuestos con tal precisión que no hay diferencias en la estructura ni en los efectos de la copia. Esto significa que estas sustancias “idénticas a las naturales” son en esencia iguales que las originales.

Antioxidantes artificiales
Además de los antioxidantes naturales, también se utilizan antioxidantes artificiales. Entre ellos, los más importantes pertenecen al grupo de los galatos (E 310-E 312). Dichas sustancias se añaden principalmente a los aceites vegetales y la margarina para evitar que se pongan rancios y preservar su sabor.
Otras dos sustancias que no pertenecen a ninguno de los grupos anteriores son el BHA (butilhidroxianisol, E320) y el BHT (butilhidroxitolueno, E321).

Ejemplos de los antioxidantes más utilizados en la UE:

Legislación
Aunque las vitaminas C y E tienen propiedades beneficiosas para nuestro organismo, se imponen límites oficiales para su utilización con fines antioxidantes en los productos alimentarios. Como cualquier aditivo alimentario, los antioxidantes están sujetos a una estricta legislación de la UE que regula su autorización, uso y etiquetado: la Directiva 95/2/CE del Parlamento Europeo y del Consejo de 20 de febrero de 1995 relativa a aditivos alimentarios distintos de los colorantes y edulcorantes. Esta reglamentación exige que todos los antioxidantes añadidos, al igual que los demás aditivos alimentarios, aparezcan mencionados en el envase clasificados por categorías (antioxidante, conservante, colorante, etc.) y con su nombre o número E.

La búsqueda de nuevas sustancias
Con el fin de aumentar el ámbito de acción de los antioxidantes naturales, se están realizando esfuerzos para obtener nuevas sustancias vegetales. Hasta ahora, estos han resultado bastante infructuosos ya que las sustancias naturales a menudo presentan otras características menos deseables. Los científicos han observado varias sustancias vegetales presentes en la salvia y el romero que son antioxidantes eficaces. Sin embargo, existen dos aspectos fundamentales que siempre hay que tener en cuenta en la producción de alimentos. En primer lugar, las sustancias naturales no siempre son seguras para la salud humana; en segundo lugar, las sustancias naturales de origen vegetal suelen tener un sabor propio fuerte y característico. Éste es el motivo de que las sustancias recién descubiertas no siempre se utilicen para producir alimentos. En cualquier caso, dichas sustancias deberán ser sometidas a rigurosos análisis para evaluar su seguridad, tal y como se estipula en la legislación sobre aditivos y nuevos alimentos.

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Fuente: www.eufic.org

Todos los objetos aparecen coloreados porque absorben determinadas longitudes de onda y reflejan o emiten otras que son visibles.

En los compuestos orgánicos, el color se debe a los cromóforos. Los cromóforos son secuencias de átomos unidos por dobles enlaces ya sea en cadenas o anillos que absorben longitudes de onda luminosas y reflejan el resto. Es así como alterando el orden de los dobles enlaces, los químicos pueden variar el color reflejado por los compuestos.

Todos conocemos el color azul del cielo. Este azul se debe a un fenómeno atmosférico: la dispersión y concentración de la luz en la atmósfera.

Por su lado, el mismo color azul sobre una pared se debe a la presencia de compuestos coloreados llamados pigmentos. Estos pigmentos interactúan con la luz para emitir diferentes longitudes de onda que son percibidas como colores por el ojo.

Los pigmentos son sustancias químicas, generalmente insolubles, que pueden ser extendidas como capas superficiales o mezcladas con la masa de algún material.

Algunos pigmentos como la clorofila son compuestos orgánicos naturales. Sin embargo, la gran mayoría de los utilizados en la vida cotidiana son compuestos sintéticos (orgánicos e inorgánicos). En este sentido, la industria química ha desarrollado pigmentos cada vez más accesibles y variados.

La mayoría de los pigmentos usados en pinturas y tintes deben su color a las propiedades químicas de los metales de transición; al contrario que elementos como el sodio o el magnesio con un solo estado de oxidación, los metales de transición pueden existir en dos o más estados de oxidación. De esta forma, el color depende del estado de oxidación del ión metálico y del tipo y disposición de las demás moléculas que se unen a él. También se usan en pinturas fluorescentes y fosforescentes: las pinturas fluorescentes suelen contener sulfuros de zinc y cadmio, mientras que las fosforescentes contienen sulfatos de zinc, cobre o estroncio, que siguen brillando después de que se las deje de iluminar.

Los pigmentos pueden aplicarse en superficies usando pinturas o en papel usando tintas; ambas añaden color a las superficies de un modo similar.

Las pinturas tienen dos componentes básicos: vehículo y pigmento. El vehículo, o emulsionador, se disuelve en un medio para formar la parte liquida de la pintura (que se polimeriza) para proporcionar la homogeneidad y la película protectora. Además, controla las propiedades deslizantes del revestimiento y ayuda a mejorar su dureza y resistencia.

•  Las pinturas con base de aceite usan aceites naturales poliinsaturados (como aceites de pescado o aceites de linaza) como vehículo; también contienen un disolvente para disolver el aceite o la resina. Las resinas sintéticas alquídicas suelen usarse para sustituir a los aceites naturales.

•  Las pinturas con base de agua, también conocidas como Iátex o acrílicas contienen resinas altamente polimerizadas, como el poliacetato de vinilo (PVA), o un copolímero, como una resina de estireno-butadieno, formuladas como emulsiones en agua. Para su uso en exteriores, las pinturas acrílicas suelen contener una alta proporción de resina (con el fin de proporcionar una película estable a la intemperie).

Las pinturas se secan cuando el disolvente que contienen se evapora; al mismo tiempo, los polímeros de la pintura empiezan a oxidarse para formar una película.

Natukolor, agente de FARBE AG GMBH de Alemania, maneja desde 1979 colores naturales libres de metales pesados, provenientes del achiote y cochinilla de nopal, estabilizados y resistentes contra ph, temperatura, microorganismos, luz solar y artificial, especialmente para cajas o envases que tienen contacto con alimentos.

Las pinturas para tráfico son productos elaborados con pigmentos, cargas de forma diversa y granulometría fina, dispersas en la resina, que contienen además disolventes, aditivos, y a veces, alguna sustancia plastificante para proporcionar flexibilidad.

Se utilizan normalmente para la demarcación horizontal de pavimentos y para la orientación de tráfico vehicular y peatonal.

Existe amplia normatividad para definir los requisitos técnicos de las pinturas de tráfico. Por ejemplo, la resistencia al sangrado, el color, el factor de luminancia, el tiempo de secado, la estabilidad en envase, el poder cubridor, la flexibilidad y la adherencia.

Las pinturas de tráfico están formadas normalmente por:

Pigmentos:

Partículas en polvo de distinto origen, insolubles por si solos en el medio liquido de la pintura. Su función es suministrar el color y el poder cubriente a la pintura, además de contribuir a las propiedades anticorrosivas del producto y darle estabilidad frente a diferentes condiciones ambientales y agentes químicos.

La mayor parte de los pigmentos son sustancias inorgánicas que se elaboran a partir de minerales naturales o de compuestos químicos previamente sintetizados.

El tamaño de las partículas influye poderosamente en las propiedades ópticas de la pintura, y normalmente su tamaño es inferior a 1 micra.

Entre los pigmentos más utilizados se pueden nombrar algunos como los que son compuestos en base a Cromato de Plomo (se utiliza en las pinturas de color amarillo), dióxido de titanio (se utiliza en las pinturas de color blanco), y Sal de Molibdato (se utiliza en las pinturas de color anaranjado).

Cargas o Entendedores:

Materiales que generalmente son de origen natural, y que cumplen con el objetivo de extender el pigmento y contribuir con un efecto de relleno.

El material que se ocupa de origen mineral puede ser baritas, tizas, caolines, sílice, micas, talcos, etc., o material de origen sintético como creta, caolines tratados y sulfato de bario precipitado. Estas materias primas son molidas y seleccionadas atendiendo especialmente a su grado de blancura y granulometría. El tamaño varía en función del uso a que se destina como por ejemplo en pinturas el tamaño medio es de 10 micras.

Las cargas no proporcionan color ni opacidad por sí mismos aunque pueden afectar a su valor, en cambio tienen una influencia decisiva en otras propiedades como la consistencia, peso específico, espesor de la película, resistencia a la abrasión y al deslizamiento, etc.

Ligantes o aglutinantes:

Lo constituye la Resinas y el Plastificante (si es que lo hay), y que cumplen con la función de asegurar la cohesión de los pigmentos y cargas, así como la adherencia al sustrato, en general son las que le dan la calidad a la pintura. Son sustancias de origen orgánico macromoleculares, normalmente sintéticas.

Las sustancias plastificantes, sirven para mejorar la elasticidad de la pintura cuando la resina es demasiado rígida; y se deben seleccionar de acuerdo a su compatibilidad con la resina a la que plastifica.

De la calidad, composición y cantidad de ligante dependen muchas propiedades de la pintura, como el secado, aplicabilidad, adherencia, resistencia al envejecimiento y a la acción de la luz, etc. Es el constituyente fundamental, y generalmente se identifica a la pintura con el mismo nombre de la resina base que contiene.

Estas sustancias pueden ser utilizadas en forma sólida, disueltas o dispersas, en solventes orgánicos volátiles, en solución acuosa o emulsionados en agua.

Esta sustancias comprenden los aceites secantes como aceite de linaza, resinas naturales que en la actualidad se ha remplazado casi completamente por el uso de resinas sintéticas como, resinas alquídicas, resinas acrílicas, resinas fenólicas, resinas vinílicas, resinas epóxicas, resinas de caucho clorado, resinas de poliuretano y resinas de silicona.

Deben permanecer estables y químicamente inerte después de la aplicación, pero sufren una degradación progresiva, que dependerá de la naturaleza, por acción de la luz y el desgaste mecánico a que se vera sometido .

Solventes o Disolventes:

Sustancias líquidas que dan a las pinturas el estado de fluidez necesario para su aplicación, que una vez aplicado el producto se evapora.

Los solventes proporcionan la viscosidad adecuada a la pintura para hacerla aplicable.

En pinturas en emulsión el disolvente es agua y en las demás los disolventes son sustancias que provienen de la destilación del petróleo. En estos últimos, su volatilidad condiciona el tiempo de secado de la película aplicada, por lo tanto el tiempo de cierre a la circulación, que debe ser el más corto posible.

Su utilización debe ser estudiada para evitar el efecto de sangrado que se produce por el ataque a los pavimentos bituminosos cuando permanecen demasiado tiempo en contacto con ellos sin evaporarse.

La proporción del disolvente en las pinturas es un dato esencial, ya que el espesor de la película seca determina en gran medida su duración.

Aditivos:

Sustancias añadidas en pequeñas cantidades, pero cuya presencia es imprescindible para el buen comportamiento de la pintura ya que desempeñan funciones específicas, que no cumplen las materias primas anteriormente mencionadas.

Entre ellos se encuentran secativos, inhibidores de formación de piel, humectantes y dispersantes, coalescentes, espesantes y anti- sedimentantes , anti- espumantes , fungicidas y bactericidas.

Para la especificación de pintura para tráfico deben considerarse los siguientes criterios básicos:

-Tipo de superficie: asfalto u hormigón

-Tipo de tráfico

-Requerimiento de micro-esferas de vidrio

-Adherencia a la superficie y vida útil

Para conocer a proveedores de pintura de tráfico haga clic aquí