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• Karen Almeyda Becerra

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CARMIN DE LA COCHINILLA RESUMEN

El presente informe representa el tiempo invertido de investigación de un grupo de estudiantes, los cuales a base de esfuerzo lograron sintetizar y dar como resultado un trabajo acerca de un tema motivo, cuyo tema principal, específicamente es el carmín de la cochinilla. Este informe inicia por el animal responsable de toda esta investigación, la cochinilla, su ciclo de vida, así como su biología; el siguiente subtema seria el ácido carmínico que produce este animal, el cual tiene características dadas que la hacen única y sus diferentes procesos de extracción de este acido. Otro de los puntos donde dimos énfasis fue su historia, su descubrimiento por los antiguos pobladores y su forma de utilización durante el transcurso del tiempo. La respuesta de porque este colorante sobresale entre otros, es por sus beneficios que este producto nos ofrece, el cual también es parte de investigación del informe, con lo cual como lector se verá nutrido de información acerca de este tema. Debido a que el país está en la cúspide de los mayores exportadores de carmín de cochinilla, el impulso de la exportación de este producto es muy importante para seguir mejorando la calidad y ser cada vez más eficiente, así como demostrar las falencias que este comercio padece. Por último, lo invitamos a revisar este informe, que no se decepcionara, sabiendo que la información está muy bien organizada y sintetizada para una mayor apreciación del tema.

INTRODUCCIÓN El carmín de cochinilla, como agente colorante, ha sido explotado en América desde épocas pre-colombinas. Con la llegada de los españoles el insecto adquirió gran importancia, comercial fue desplazada por los colorantes sintéticos. Su utilización quedo reducida a la fabricación de cosméticos, fibras textiles, y otros productos especializados. En la actualidad se abre de nuevo un gran mercado debido a que ciertos colorantes sintéticos han sido prohibidos en los países industrializados. En el caso de Perú se conoce de su explotación desde la llegada de los españoles. A fines del ciclo cusco era la zona de mayor producción. Investigadores extranjeros mencionan su presencia en Tarma y Huánuco. Actualmente los principales centros de producción del Perú son Arequipa (La Joya y La Cano) y Nazca, y las secundarias son Ayacucho, Apurímac y Huancavelica. El presente informe tiene por finalidad generar excedentes económicos y la liquidez necesaria para la explotación de la línea de cochinilla en el mediano plazo, ya que en este sector existe una creciente demanda de este producto, la cual propiciará un ritmo de producción y ventas homogéneas.

CARMÍN DE COCHINILLA 1. LA COCHINILLA La grana o cochinilla del nopal (Dactylopius coccus) pertenece al orden Hemíptera, familia Dactylopidae. Los miembros de esta familia son importantes como fuente de colorante natural y como agentes de control biológico del nopal. Dactylopius coccus tiene gran importancia social y económica debido a que del cuerpo seco de la hembra se obtiene el ácido carmínico (AC), que es una hidroxi antraquinona ligada a una unidad de glucosa, ampliamente usado como principio colorante en alimentos, bebidas, textiles y en la industria farmacéutica y cosmética. El AC se considera inocuo, tiene propiedades antivirales, anticancerígenas y antibióticas. La cochinilla es un insecto que se instala, como parásito, en las hojas de la tuna (Opuntia picus cactil), de cuya savia se nutre a través de un estilete bucal. Su reproducción se realiza en la misma tuna, donde se aloja formando colonias. CICLO BIOLÓGICO DE LA COCHINILLA

El ciclo vital del insecto desde la postura del huevo hasta que es adulta, dura aproximadamente 128 días. Los machos son más pequeños que las hembras. La fecundación se da todo el año, terminado este proceso, el macho muere. Por cada insecto macho, existen aproximadamente de 150 a 200 hembras y tiene un periodo de vida de 3 a 4 días, mide 2.2 mm de longitud. La cochinilla hembra después de fecundada deposita entre 400 a 600 huevecillos; al poner los huevos excreta una materia blanca cerosa que cubre a éstos y que constituye una placa protectora contra el sol y las lluvias. La vida máxima de la cochinilla hembra, no pasa de los 150 días; como se verá el insecto hembra es el que contiene la sustancia colorante (ácido carmínico) y mide 6.0 x 4.7 mm ensanchado en la zona ventral.

2. ACIDO CARMÍNICO El ácido carmínico es un ácido orto-fenoxi-carboxílico de carácter hidrofílico. Este presenta una coloración roja la cual puede variar hasta púrpura cuando el pH aumenta. El ácido carmínico es de fórmula C22H20O13, se cristaliza en prismas rojos, no tiene punto de fusión y se descompone a 120°C. El grupo carboxílico –COOH y los cuatro grupos –OH fenólicos, de las posiciones C-3, C-5, C-6 y C-8 desprotonables, contribuyen a los cambios de color y pH del ácido carmínico; anaranjado a pH = 3.0, rojo a pH = 5.5 y púrpura a pH = 7.0.

3. PROCESO DE EXTRACCIÓN DEL ACIDO CARMÍNICO MÉTODO PIEDRA LUMBRE Equipo y reactivos:  500 mL de agua destilada.  25 g de cochinilla molida.  

10g de piedra lumbre Papel filtro

Se agrega los 25 g de cochinilla a los 500 mL de agua destilada, se pone a ebullición por 15 minutos, se deja reposar, y luego se realiza la decantación del líquido y se filtra en caliente. , se calienta a ebullición por 8 minutos y se deja reposar por 24 horas para la sedimentación de la laca, se decanta del líquido y se filtra la laca sedimentada. Se obtiene una laca color violeta. MÉTODO ACIDO CITRICO Equipo y reactivos:  500 mL de agua destilada  7 g de ácido citrico  25g de cochinilla molida.  Papel filtro

En una autoclave se calientan a 150°C y 16 lb. De presión durante 10 minutos, 93.75 mL de agua desmineralizada, 0.06 g de ácido tartárico, 0.2 g de gelatina, 3.12 g de cochinilla molida y tamizada con malla No. 20 y a 8% de humedad. Se deja reposar, se filtra y luego la solución obtenida se destila hasta obtener un extracto concentrado con un alto porcentaje de ácido carmínico. METODO DE BICARBONATO DE SODIO    

10g de bicarbonato 2.5g de piedra lumbre Papel filtro 500ml agua destilada

3. CARMÍN DE COCHINILLA 3.1.

HISTORIA DEL CARMÍN DE COCHINILLA El carmín de cochinilla es uno de los pigmentos orgánicos más antiguos. La primera evidencia de su uso se atribuye a los sumerios, y fue usado como tinte para teñir y como pigmento a la laca en tiempos antiguos en Egipto, en Grecia y en Cercano Oriente. Se obtiene de las hembras de ciertas cochinillas, especialmente de las de la especie Kermes vermilio, que habita en Europa y en Medio Oriente. Estos insectos viven de la savia de varios árboles, pero históricamente se los ha cosechado principalmente del arbusto llamado coscoja o carrasquizo (Quercus coccifera), nativo de la Cuenca del Mediterráneo. En Mesoamérica se remonta al período tolteca(siglo X). En México, los aztecas criaban estos insectos para elaborar tintes y pinturas, y también a modo de moneda con que pagar impuestos y tributos. La forma de preparación del colorante era similar a la utilizada para preparar el carmín de quermes: los insectos hembra se recolectaban, se horneaban y luego se secaban al sol. En el siglo XVI, los españoles comenzaron a exportar estas cochinillas a Europa, dando lugar a un fructífero comercio entre México y España que duraría 450 años. A la llegada de la nueva «grana» tintórea al Viejo Continente se comprobó que el tinte carmín que producía era más hermoso, permanente y rendidor que el del quermes, el cual fue dejándose de usar. A pesar de que los españoles descubrieron la cochinilla en México, en el México precolombino era un producto entregado como tributo de los pueblos vasallos a los mexicas, el tinte de cochinillas de diversas especies, incluyendo el de Dactylopius coccus, se ha detectado en tejidos anteriores a la era cristiana

de la región de Paracas, en el Perú, por lo que se ha propuesto que la especie pudo haber sido originaria de la región andina, habiendo sido introducida en Mesoamérica y Norteamérica en tiempos antiguos. Al igual que con el quermes, con el carmín de cochinilla americana es posible pintar, pero da un color inestable ante la luz. Algunas tribus, incluso recogían las cochinillas en los días de grandes tormentas, para que no les pasara nada. Decían que su tintura era buena para evitar las picaduras de los mosquitos, aunque Humboldt dice que lo probó y le picaban igual. (Ignacio González) 3.2.

PROPIEDADES DEL CARMÍN DE COCHINILLA El carmín es insoluble en agua y en alcohol; y soluble en medios alcalinos. Es un polvo impalpable de color rojo o morado. Tiene mejor resistencia al calor y a la oxidación química, comparado con los colorantes sintéticos; buena estabilidad frente a la luz. Es un producto muy estable. No se han detectado variaciones en su contenido de ácido cárminico en productos almacenados durante 4 años Su principal propiedad radica en su enorme poder colorante, que supera indiscutiblemente al de cualquier otro. El carmín no es tóxico. Es completamente inofensivo. Puede ser ingerido por el organismo humano o estar en contacto prolongado con la piel, sin producir el menor efecto tóxico. El carmín es utilizado como pigmento o como colorante. Cuando se emplea como pigmento (líquido) su método de coloración es directamente proporcional a su pureza. En cambio, cuando se le emplea como colorante (sólido) su método de coloración es por dispersión (distribución del color a lo largo de todo el material a ser coloreado) y la fuerza de coloración no es proporcional a su pureza.

4. PROCESO DE EXTRACCIÓN DEL CARMÍN DE COCHINILLA Los procesos de elaboración de las lacas la mayoría son patentados o mantenidos en estricto secreto por las empresas en el área textil. Experimentalmente se ha detectado que son inestables en medio básico y la descomposición es proporcional al P.H. A pesar del avance tecnológico los procesos de preparación se realizan con apego a los procesos tradicionales.

5. BENEFICIOS DEL CARMÍN DE COCHINILLA En lo que respecta a su inocuidad, el carmín no ha podido aún ser desplazado por los colorantes sintéticos, a pesar de los gigantescos adelantos de la química moderna. El carmín es utilizado como pigmento o como colorante. Cuando se emplea como pigmento (líquido) su método de coloración es directamente proporcional a su pureza. En cambio, cuando se le emplea como colorante (sólido) su método de coloración es por dispersión (distribución del color a lo largo de todo el material a ser coloreado) y la fuerza de coloración no es proporcional a su pureza. Lo que conlleva a las empresas a ahorrar e invertir en mayor cantidad ya que es un producto natural y conlleva a una política eco amigable que en estos tiempos se es necesaria. Las políticas por ayudar al medio ambiente hoy en día son más rigurosas ya que se busca una concientización sobre contaminación y es así que se está aplicando investigaciones como el tratamiento de efluentes provenientes del teñido con grana cochinilla. El Hongo T. versicolor, se sugiere pueda ser usado en la decoloración y degradación de efluentes que contengan estructuras similares a la de las antraquinonas naturales. Concluyendo Que es factible degradar por medios biológicos (hongo ligninolítico), Los contaminantes presentes (ácido carmínico), En el efluente del teñido con grana cochinilla. 6. IMPULSO DEL CARMÍN DE COCHINILLA EN EL PERÚ Para reducir la brecha de distancia entre el industrial y el agricultor de cochinilla, se viene realizando mesas de trabajo en la Junta de Regantes La Cano, en Arequipa. Esto ha permitido un diálogo más estrecho donde se comparten datos del mercado internacional, así como requerimientos para la producción, comentó Daniel Nakamura, presidente del Comité de Colorantes Naturales de la Asociación de Exportadores (ADEX). Contó que actualmente no existe una demanda creciente del producto ya que en el exterior se ha estancado, e incluso, existen regulaciones que impiden la utilización de estos colorantes en ciertos productos del mercado internacional. “Es importante que los productores de cochinilla de otras localidades asistan a estas mesas de trabajo, que se realizan cada mes y medio, para poder tomar

decisiones de producción y no caer en sobreproducción por especulaciones sin fundamento”, dijo. SE EXPORTA EL CARMÍN “Lo que se envía al exterior no es la cochinilla, el Perú es reconocido como el primer exportador de carmín en el mundo”, destacó Daniel Nakamura. Comentó que los precios de la materia prima apropiados para la subsistencia de este colorante natural en el exterior están en el rango actualmente seca y limpia en el mercado es de US$ 50 y no US$ 40, y fuera de esa cifra, genera especulaciones que desbalancea el equilibrio de la oferta. Refirió que actualmente se encuentra en coordinación la elaboración del censo 2015 de producción de cochinilla, lo que determinaría la cantidad de cultivo existente de esta materia prima para la elaboración del producto final: carmín y ácido carmínico. Sostuvo que se requiere de todo el apoyo de los agricultores, así como las facilidades de las autoridades para llevarlo a cabo con éxito. El presidente del Comité de Colorantes Naturales de la ADEX aclaró que 1 kg de cochinilla no es igual a 1 kg de carmín. El costo de producción de 1 kg de carmín implica un consumo de 3.5 kg de cochinilla más un costo fijo de proceso que se necesita para poder exportar. Cabe precisar que las principales zonas productoras de cochinilla en el país son Arequipa (La Joya y La Cano) y Nazca, y las secundarias son Ayacucho, Apurímac y Huancavelica. “Se sabe que muchos de los productores que no tuvieron éxito con la quinua están regresando a la cochinilla, lo cual no es una práctica sana, pues el consumo no va a aumentar según la tendencia del mercado internacional”, expresó. Indicó que hay financieras que están dando créditos a los productores para regresar al cultivo de la cochinilla. Sin embargo, deben evaluar su retorno pues la mayor producción de este producto no es propicia, pero sí pueden optar por diversificar cultivos. Dentro de la mesa de trabajo se ha propuesto un proyecto para la diversificación de cultivo de tuna por tuna fruta, para ello se tendría que hacer una pasantía a Huarochirí y posteriormente, implementar este proyecto a la brevedad. En este proyecto también es necesario el apoyo de los programas de diversificación de cultivo del Minagri.

DEMANDA Según las cifras del Sistema de Inteligencia Comercial ADEX Data Trade, entre enero y abril de este año, los principales destinos de carmín fueron Brasil, Dinamarca, Alemania, EE.UU., España, Reino Unido, México, Argentina, Bélgica, Chile, Rusia, República de Corea, entre otros. Nakamura destacó que el Perú está en condiciones de cubrir la demanda mundial de colorantes derivados de la cochinilla y que el panorama sería distinto con apoyo y una promoción adecuada, estableciendo que es un colorante seguro, inocuo y con un precio estable. Para este objetivo se necesita apoyo del Gobierno, por ello, PromPerú realizó un video promocional sobre el producto. 7. CRISIS ECONÓMICA DEL CARMÍN DE COCHINILLA Factores que influenciaron en la crisis económica del carmín de cochinilla.  CRISIS FINANCIERA INTERNACIONAL ASIÁTICA La crisis financiera asiática fue un período de dificultad financiera que se apoderó de Asia en julio de 1997 y aumentó el temor de un desastre económico mundial por contagio financiero. También conocida como la crisis del Fondo Monetario Internacional, comenzó el 2 de julio de 1997 con la devaluación de la moneda tailandesa. Por efecto dominó, le sucedieron numerosas devaluaciones en Malasia, Indonesia y Filipinas, lo que repercutió también en Taiwán, Hong Kong y Corea del Sur. Sin embargo, lo que parecía ser una crisis regional se convirtió con el tiempo en lo que se denominó la "primera gran crisis de la globalización", y existe una gran incertidumbre sobre la verdadera magnitud del impacto de sus efectos en la economía mundial. Sólo durante las primeras semanas un millón de tailandeses y 21 millones de indonesios pasaron a engrosar las filas de los oficialmente pobres La crisis comenzó en Tailandia con el colapso financiero del baht tailandés, causado por la decisión del gobierno tailandés de hacer fluctuar el baht, cortando su clavija al dólar, después de esfuerzos exhaustivos para sostenerlo frente a una sobre extensión financiera severa que era en

parte obligada por el sector inmobiliario. Para ese entonces, Tailandia había adquirido una carga de externa que provocó la bancarrota efectiva del país incluso antes del colapso de su moneda. Cuando la crisis se expandió, la mayoría de los países del Sureste Asiático y Japón vieron el desplome de sus monedas, la devaluación del mercado bursátil y de otros activos y una caída precipitada de la deuda privada. Para algunos economistas, la causa de la crisis fue que muchos gastaban más de lo que ganaban y habían acumulado grandes deudas en moneda extranjera. Eso ahuyentó a los inversionistas foráneos, quienes huyeron en masa y provocaron devaluaciones de divisas y recesiones.  FENÓMENO DEL NIÑO La población de la región, especialmente la de menores ingresos que se encuentra ubicada en las zonas de más alta vulnerabilidad ante los desastres, sufrió reducciones importantes en sus escasos acervos e ingresos, lo que trajo consigo retrocesos importantes en su desarrollo y condiciones de vida. Debido a las inundaciones y avalanchas de lodo que ocurrieron en Ecuador, Perú y Bolivia, se dañaron o destruyeron 135,000 viviendas con sus enseres y mobiliario; muchas de ellas habrán de reubicarse en zonas no sujetas a inundaciones. Alrededor de 5,200 establecimientos educacionales fueron dañados o destruidos, junto con su equipo y material educativo. En el sector salud, 12 hospitales y 570 centros de salud fueron destruidos o dañados en su infraestructura y equipo. En los cinco países se produjo sobremorbilidad – tanto debido a las inundaciones como a la sequía – de enfermedades transmitidas por vectores, las broncopulmonares y las dermatológicas, cuyo control exigió la ejecución de campañas agresivas de salud. Por la sequía fue necesario interrumpir o reducir temporalmente – por períodos relativamente largos – el suministro de agua potable en numerosas ciudades y comunidades. En las áreas inundadas se dañaron o destruyeron los sistemas de agua potable y alcantarillado sanitario, y también se interrumpió o racionó el servicio. En ambos casos fue preciso suministrar agua mediante camiones cisternas por tiempo prolongado. Las empresas del sector vieron perjudicadas sus finanzas debido a la reducción de los ingresos y al aumento de sus gastos para brindar un mínimo de servicio.

DIAGRAMA DE FLUJO DE ELABORACIÓN DE COLORANTE ACIDO CARMÍNICO

cochinilla ph

Materia prima 0 Pesado

bn Limpieza

impurezas

Pesado

Molienda

Homogenización

Cochinilla seca 25gr Agua blanda

Calentamiento

500 ml

Extracción

Filtración

Precipitado

Secado

pesado

8. PROCEDIMIENTO PARA EL ACIDO CITRICO I. Limpieza: retiramos las piedras o palillos de la cochinilla

II.

Pesado: pesamos 7 gr de ácido cítrico,

III.

MOLIENDA: molemos 25gr de cochinilla hasta que quede de color rojizo

IV.

HOMOGENIZACION: Vertimos 500 ml de agua destilada y los 25gr de cochinilla molida en una olla de acero inoxidable

V.

CALENTAMIENTO: Hervimos a una temperatura de 100°c durante 10- 15 min y pasamos adicionar 7gr ácido cítrico

VI.

Filtración: luego de a ver pasado los 15 mini esperamos que enfrié un poco y pasamos a filtrar

VII.

Secado y embotellado: luego de filtrar esperamos a que se seque para poder pasar a embotellar

9. PROCEDIMIENTO PARA EL BICARBONATO DE SODIO I.

Limpieza: retiramos las piedras o palillos de la cochinilla

II.

Pesado: pesamos 10 gr de bicarbonato de sodio

III.

MOLIENDA: molemos 25gr de cochinilla hasta que quede de color rojizo

IV.

HOMOGENIZACION: Vertimos 500 ml de agua destilada y los 25gr de cochinilla molida en una olla de acero inoxidable

V.

CALENTAMIENTO: Hervimos a una temperatura de 100°c durante 10- 15 min y pasamos adicionar los 10 gr.de bicarbonato de sodio

VI.

Filtración: luego de a ver pasado los 15 mini esperamos que enfrié un poco y pasamos a filtrar

VII.

Secado y embotellado: luego de filtrar esperamos a que se seque para poder pasar a embotellar

10. PROCEDIMIENTO PARA PIEDRA LUMBRE I.

Limpieza: retiramos las piedras o palillos de la cochinilla

II. Pesado: pesamos 10gr de piedra lumbre

III.

MOLIENDA: molemos 25gr de cochinilla hasta que quede de color rojizo

IV.

HOMOGENIZACION: Vertimos 500 ml de agua destilada y los 25gr de cochinilla molida en una olla de acero inoxidable

V.

CALENTAMIENTO: Hervimos a una temperatura de 100°c durante 10- 15 min y pasamos adicionar 10 gr de piedra lumbre

VI.

Filtración: luego de a ver pasado los 15 mini esperamos que enfrié un poco y pasamos a filtrar

VII.

Secado y embotellado: luego de filtrar esperamos a que se seque para poder pasar a embotellar

11. CONCLUSIONES La cochinilla es una fuente de colorante natural debido a que del cuerpo seco de la hembra se obtiene el ácido carmínico.  El ácido carmínico es de suma importancia ya que al mezclar con sales metálicas se logra la obtención del carmín de cochinilla por los diversos métodos mencionados en el presente informe y dependiendo del metal contenida en dicha sal se obtendrá un color distinto.  Basándonos un poco en la historia hallamos una pequeña discusión que pese que los españoles descubrieron la cochinilla en México, se ha detectado tejidos anteriores a la era cristiana de la región Paracas por lo que se ha propuesto que la especia haya sido originaria en Perú habiendo sido introducida en Mesoamérica y Norteamérica.  En la actualidad el carmín de cochinilla no ha podido ser desplazada por los colorantes sintéticos, a pesar de los gigantescos adelantos de la química moderna.  Actualmente en el Perú la ADEX vienen organizando mesas de trabajo entre el campo industrial y el agricultor para así combatir el estancamiento en el mercado exterior y ciertas regulaciones que impiden la utilización de estos colorantes en ciertos productos del mercado internacional. 12. BIBLIOGRAFÍA o http://revperuentomol.com.pe/publicaciones/vol20/DACTYLOPIUSCOCCUS-COSTA115.pdf

o https://g715.files.wordpress.com/2008/07/cochinilla-grupo3.pdf http://www.scielo.org.mx/pdf/agro/v44n2/v44n2a11.pdf o http://www.bdigital.unal.edu.co/26579/1/24191-84696-1-PB.pdf o https://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20060720024726 AASxNqE o http://www.lajoyaeximport.com/cochinilla.html

o http://tesis.ipn.mx/bitstream/handle/123456789/960/MONICACENTE NO.pdf?sequence=1 páginas 27,28,29,30,31,32,45,47,50 o http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtualdata/libros/quimica/pigmentos/a rchivos%20pdf/tecnologia.pdf páginas: 8-14 ; 18-29 o http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/bitstream/handle/123456789/565 4/PEREZ_MIGUEL_PLANTA_PROCESADORA_COCHINILLA_OBT ENCION_CARMIN.pdf?sequence=1&isAllowed=y páginas 1225