Yellow 5 lake o FD&C Yellow No. 5 lake è un colorante sintetico azoico, a base di azoto. E' anche conosciuto come E102 nella lista dei coloranti alimentari europei.
Il nome definisce la struttura della molecola.
- FD&C indica che il colore è approvato dalla Food and Drug Administration (FDA) degli Stati Uniti per l'uso in alimenti, farmaci e cosmetici.(1969)
- Yellow No. 5 si riferisce a un particolare colore giallo, noto anche come Tartrazina, che è un colorante sintetico derivato dal carbone.
- Lake indica che il colore è stato combinato con una sostanza (spesso un sale di calcio o alluminio) per renderlo insolubile nell'acqua, utilizzato spesso in prodotti che non devono dissolversi immediatamente nell'acqua.
Sinonimi: Tartrazina Lake, FD&C Yellow No. 5 Aluminum Lake, CI 19140:1 / :2 / :3 (lacche su diversi substrati), E102 (tartrazina) per l’analogo idrosolubile in ambito alimentare
Funzioni (cosmetico/food): colorante insolubile (pigmento), opacizzante, tonalizzante giallo acceso in sistemi anidri o lipidici
Definizione
Yellow 5 Lake è la forma laccata della tartrazina: un colorante azoico giallo trasformato in pigmento insolubile mediante precipitazione (“laccatura”) su substrato inorganico (tipicamente idrossido/ossido di alluminio con sali di alluminio). A differenza della tartrazina idrosolubile (CI 19140, E102), la lacca è insolubile in acqua e oli, si disperde come particella e fornisce colore più stabile in rossetti, polveri pressate, rivestimenti zuccherini e sistemi grassi.
Calorie (valore energetico)
0 kcal per 100 g (pigmento inorganico/organico-supportato, privo di apporto calorico).
Composizione e struttura
Fase colorante: derivato azoico tartrazina (percentuale tipica nel pigmento: ~10–40% a seconda del grado).
Substrato: idrossido/ossido di alluminio (talvolta con fosfati/sali di alluminio) che “ancora” lo ione colorante.
Additivi: tracce di anticaking o modificatori di superficie a seconda del produttore.
Forma fisica: polvere fine (range granulometrico personalizzabile; D50 tipico da pochi a decine di µm).
Proprietà fisico-chimiche (indicative)
Insolubilità: insolubile in acqua e oli; forma sospensioni/dispersi.
Coprenza: buona opacità in sistemi anidri; in emulsioni la resa dipende dalla bagnabilità.
Stabilità: generalmente buona a luce/calore in confronto alla forma idrosolubile; sensibile a pH molto alcalino e ad agenti riducenti forti.
Compatibilità: ampia con cere, oli, esteri, polveri minerali; verificare interazioni con chelanti forti e sali bivalenti.
Procedimento di fabbricazione (sintesi della lacca, schema generale)
Preparazione della soluzione colorante: dissoluzione della tartrazina in acqua a pH controllato.
Generazione del substrato: in un reattore si forma idrossido di alluminio in situ (da sali di alluminio + base) o si usa allumina idrata preformata.
Laccatura (precipitazione): si aggiunge gradualmente la soluzione di colorante alla sospensione del substrato mantenendo pH, temperatura e agitazione per favorire adsorbimento/legame del colorante.
Maturazione: tempo di contatto per stabilizzare l’ancoraggio (controllo della carica superficiale).
Filtrazione e lavaggi: rimozione dei sali liberi e del colorante non legato fino a specifica.
Essiccazione e macinazione: essiccazione delicata, jet-milling/classificazione per raggiungere la granulometria target e migliorare dispersibilità.
Controllo qualità: tono/forza colorante, metalli pesanti (Pb, As, Cd) a livelli ultra-bassi, umidità, migrazione e purezza secondo specifiche cosmetiche/farmacopee e (se previsto) uso alimentare.
Vantaggi della lacca rispetto alla forma idrosolubile
Insolubilità → non migra/“bleeding” in sistemi oleosi/solventi; colore più pulito nelle basi grasse.
Processabilità in rossetti, polveri, smalti e coating zuccherini/fat-based.
Minor sensibilità all’acqua e a variazioni moderate di pH nelle formulazioni anidre.
Ambiti applicativi
Cosmetica: rossetti/balsami labbra, ombretti e polveri pressate, blush/bronzer, smalti per unghie, make-up in stick; talvolta in saponi e bath bombs (con corretta dispersione).
Alimentare (dove ammesso come aluminum lake di E102): confetti, rivestimenti, dragées, icings, ripieni a base grassa, decorazioni; preferita quando serve colore in fase lipidica o in ambiente a bassa attività dell’acqua.
Linee guida formulative (cosmetico/food)
Pre-disperdere la lacca nel veicolo oleoso (esteri leggeri, oli vegetali, trigliceridi a media catena) con bagnanti/disperdenti idonei; evitare agglomerati.
Shear: usare mulini a sfere/tre rulli o omogeneizzatori ad alto taglio per polveri pressate ed emulsioni pigmentate.
Compatibilità con leganti: in polveri, combinare con magnesio stearato, siliche e amidi per scorrimento/pay-off; in rossetti calibrare cere (api/candelilla/carnauba) per struttura.
pH: tenere lontano da pH > 9 e da riducenti che possano alterare il cromoforo azoico.
Sovrapposizione colore: miscelare con lacche di Red/Blue o con ossidi di ferro per ottenere toni caldi, senape/ocra e dorati.
Normative
UE (cosmetici): CI 19140 (Tartrazina) e relative lacche sono elencate in Allegato IV del Reg. 1223/2009 (coloranti ammessi) con specifiche di purezza; in genere ammessi in tutte le categorie cosmetiche entro le specifiche.
USA (FDA): FD&C Yellow No. 5 e le Aluminum Lakes sono color additives soggetti a certificazione batch; richiesta dichiarazione in etichetta in farmaci/alcuni prodotti per possibili ipersensibilità.
Food: la tartrazina (E102) ha ADI definita; in UE su alimenti richiede l’avvertenza “può influire negativamente sull’attività e l’attenzione dei bambini”. L’uso della lacca è ammesso in categorie specifiche; verificare i limiti per Paese/categoria.
Allergenicità/ipersensibilità: rari casi di orticaria/iper-reattività soprattutto in soggetti sensibili ai salicilati/asma; gestire con etichettatura corretta.
Metalli pesanti: rispettare rigorosamente i limiti (Pb, As, Cd, Hg) e antimonio secondo normativa.
Il problema legato ai coloranti azoici (monoazo o diazo) è la degradazione fotocatalitica (1) che porta ad un'eventuale ossidazione ed alla successiva formazione di impurità come le ammine aromatiche (2) alcune delle quali svolgono attività cancerogena.
Stabilità, conservazione, qualità
Luce/calore: buona stabilità; preferire pack opachi.
Umidità: mantenere asciutto per prevenire caking; lacca comunque insolubile.
Shelf-life: tipicamente 36–60 mesi se conservata chiusa, in luogo fresco/asciutto.
CQ: controllo tono, forza tintoriale, distribuzione granulometrica (D10/D50/D90), contenuti di Al e metalli secondo specifiche.
Note pratiche di troubleshooting
Puntinatura/agglomerati: migliorare la bagnabilità (esteri a bassa viscosità, aggiunta graduale sotto alto taglio) o premicronizzare.
Variazione di tono tra lotti**:** allineare il metodo di dispersione e la concentrazione di pigmento; valutare controllo spettrofotometrico (ΔE).
Migrazione/“bleeding”: rara con lacche; se presente, verificare plasticizzanti/solventi e ridurre frazioni idrosolubili residue.
Conclusione
Yellow 5 Lake fornisce un giallo brillante e stabile in sistemi oleosi/anidri e in polveri, con insolubilità che evita migrazione del colore e migliora la tenuta rispetto alla tartrazina idrosolubile. È ampiamente utilizzato nel make-up e, dove permesso, in applicazioni alimentari fat-based. Una corretta selezione del grado (forza, particle size), una dispersone ben progettata e il rispetto dei requisiti regolatori garantiscono qualità, sicurezza e riproducibilità del colore.
