Pensándolo bien...

El resurgimiento de los tintes naturales en el ámbito de la química textil responde a un movimiento global orientado hacia la sostenibilidad, el uso responsable de los recursos y la reducción de los impactos ambientales asociados a los colorantes sintéticos. En este contexto, el ácido tánico, un tanino hidrolizable ampliamente distribuido en plantas, se posiciona como un mordiente clave para mejorar la afinidad entre los colorantes naturales y las fibras textiles. La reciente investigación llevada a cabo por un equipo de Sri Lanka, publicada en Royal Society Open Science en 2025, refuerza esta tendencia al demostrar que la peladura residual de piña puede transformarse en un tinte estable y eficaz, cuyo rendimiento aumenta significativamente cuando se utiliza ácido tánico como mordiente.

El estudio sobre la piel de piña subraya la creciente preocupación internacional respecto a los colorantes sintéticos, cuya fabricación implica con frecuencia el uso de aminas aromáticas, metales pesados y coagulantes difíciles de degradar. Estas sustancias generan efluentes tóxicos con alta demanda química de oxígeno y presencia de contaminantes persistentes, que requieren sistemas avanzados de tratamiento y que contribuyen al deterioro ambiental a largo plazo. Los tintes naturales, en contraste, ofrecen ventajas significativas: son biodegradables, presentan menor toxicidad y provienen a menudo de residuos agrícolas, lo que facilita un enfoque circular bajo los principios de la química verde.

El caso de la piña es paradigmático. Como cultivo abundante en regiones tropicales y subtropicales, genera millones de toneladas de residuos cada año, entre ellos las cortezas o pieles, generalmente descartadas. La conversión de este residuo en polvo de tinte estable constituye una estrategia de valorización innovadora que encaja dentro de los objetivos mundiales de sostenibilidad. Además, se ha demostrado que la utilización del ácido tánico como mordiente aumenta la fuerza de color y la solidez del tinte en tejidos de algodón, en pruebas de lavado, fricción y exposición lumínica. Más allá de los resultados aplicados, este hallazgo permite reexaminar el papel químico del ácido tánico como mordiente desde una perspectiva contemporánea.

El ácido tánico es un tanino hidrolizable, compuesto por ésteres del ácido gálico (3,4,5-trihidroxibenzoico) unidos a un núcleo central de glucosa u otros polioles. Su masa molecular elevada (entre 1700 y 3000 Da) y la presencia de entre 8 y 12 unidades de ácido gálico en su estructura confieren al ácido tánico una gran densidad de grupos hidroxilo (–OH), capaces de interactuar con metales, proteínas, polisacáridos y colorantes.

El carácter polifenólico del ácido tánico explica tres propiedades químicas esenciales para su función como mordiente:

1. Capacidad para formar complejos de coordinación con iones metálicos (Fe³⁺, Al³⁺, Cu²⁺, Sn²⁺).
2. Fuerte capacidad para precipitar proteínas, modificando la estructura de fibras animales.
3. Posibilidad de establecer puentes de hidrógeno intensos con la celulosa, la principal molécula del algodón.

Estas propiedades combinadas explican su comportamiento singular como agente fijador.

El ácido tánico se encuentra ampliamente distribuido en el reino vegetal. Entre sus fuentes más representativas destacan, las  denominadas Agallas de roble, que son una de las fuentes más concentradas, con contenidos superiores al 50–70 %. Históricamente constituyeron la base para tintes, tintas ferrogálicas y mordientes naturales. Las cortezas y maderas, como las de castaño (Castanea sativa), roble (Quercus robur, Quercus petraea) y mirabolano (Terminalia chebula, Terminalia bellerica), fuentes que siguen utilizándose en procesos tradicionales de curtido y tintura. Las hojas y frutos, como las de té verde y negro, uvas y vino tinto, ranadas. Nueces o algarrobo, que aunque su concentración suele ser menor, se aprovechan para aplicaciones nutracéuticas y colorantes. También lo encontramos en residuos agroindustriales y en el nuevo marco de la química verde, se exploran fuentes alternativas como las cáscaras de granada, orujos de uva, cáscaras de café o residuos de frutales tropicales, entre ellos la piña.

Imagen creada con ayuda de ChatGPT con DALAL-E

El empleo complementario de tintes naturales derivados de residuos, como la piel de la piña,  junto con mordientes vegetales, como el ácido tánico, permite avanzar hacia procesos de tintura más sostenibles y eficientes.

El término mordiente refiere a una sustancia capaz de fijar el colorante a la fibra textil mediante la formación de enlaces químicos estables o mediante interacciones físicas que refuerzan la adhesión. El ácido tánico actúa como mordiente a través de mecanismos que involucran, como la formación de complejos metálicos tanino–metal, la formación de complejos tanino–proteína en fibras animales y la formación de redes de puentes de hidrógeno entre tanino y celulosa. En el caso del algodón, el mecanismo predominante es la adsorción por puentes de hidrógeno y la creación de sitios activos que facilitan la interacción colorante–fibra.

Aunque el estudio de la piña empleó ácido tánico sin metales adicionales, la capacidad del tanino para quelar iones es fundamental para comprender su uso histórico y actual como mordiente. Los polifenoles del ácido tánico pueden coordinarse con cationes metálicos a través de sus grupos hidroxilo:

{Tanino–OH} + Fe³⁺  [Fe(Tanino–O)] + 3H⁺

La formación de estos complejos genera estructuras tridimensionales estables que pueden adsorberse sobre celulosa, incrementando la afinidad por el colorante. Aunque en el estudio de la piña no se emplearon sales de hierro o aluminio, la elevada fuerza de color observada con ácido tánico sugiere que el tinte natural contiene moléculas que pueden interactuar con los grupos hidroxilo del tanino formando complejos orgánicos de naturaleza similar.

El algodón está compuesto casi íntegramente por celulosa, cuyo entramado de cadenas lineales contiene un gran número de grupos –OH. El ácido tánico interactúa con estos grupos mediante una densa red de puentes de hidrógeno:

{Celulosa–OH···OH–Tanino}

Este mecanismo:

• incrementa la afinidad del tinte por la fibra,
• mejora la resistencia al lavado,
• estabiliza la adsorción del colorante.

Las pruebas de solidez realizadas en el estudio: lavado, fricción seca y húmeda, y solidez a la luz— confirmaron esta acción estabilizadora.

Aunque el estudio se centró en algodón, la química del ácido tánico es paralela en fibras animales como lana o seda. En estos casos, el tanino interactúa con grupos amino de la queratina:

{Proteína–NH}₂ +  {Tanino}  {Complejo Tanino–Proteína}

La precipitación resultante genera estructuras muy estables que mejoran aún más la fijación del colorante.

El ácido tánico puede oxidarse y formar quinonas, moléculas altamente reactivas que pueden formar enlaces covalentes con fibras y colorantes:

{Tanino} + O₂  {Quinonas}

Estas quinonas incrementan la fuerza de color y generan variaciones tonalidades, coherentes con los resultados del estudio, que observó diferentes gamas de marrón según el tratamiento aplicado.

Los colorantes derivados de la piel de piña contienen diversos polifenoles, compuestos fenólicos y pigmentos flavonoides. La interacción entre estos compuestos y el ácido tánico explica su elevada eficacia conjunta:

• El ácido tánico activa la superficie de la fibra, generando puntos reactivos.
• Los flavonoides presentes en el polvo de piel de piña presentan grupos hidroxilo y carbonilo capaces de formar complejos con el ácido tánico.
• El sistema tanino–colorante–celulosa se estabiliza mediante múltiples interacciones sinérgicas, aumentando la retención del tinte.

Este triple sistema explica los resultados destacados del estudio: la mayor fuerza de color se obtuvo utilizando ácido tánico, así como los valores sobresalientes de solidez al lavado y a la fricción.

La demostración de que el ácido tánico es un mordiente eficaz y sostenible abre nuevas vías para la industria textil:

• Permite reemplazar mordientes metálicos tradicionales, como alumbre o sales de hierro.
• Reduce la toxicidad de los efluentes.
• Aumenta la biodegradabilidad del proceso.
• Facilita la creación de economías circulares basadas en residuos agrícolas, como las peladuras de piña.

Es preciso que futuras investigaciones optimicen la escalabilidad del proceso y evalúen el ciclo de vida del tinte, un paso necesario para garantizar su adopción industrial.

Así pues, el ácido tánico constituye un mordiente vegetal de gran relevancia en el contexto de la química textil sostenible. Su estructura polifenólica le otorga la capacidad de establecer complejas interacciones químicas con fibras vegetales, proteínas y moléculas colorantes. La investigación sobre el tinte extraído de la peladura de piña confirma experimentalmente que el ácido tánico no solo mejora la fuerza de color, sino que también proporciona una notable solidez frente a lavado, fricción y exposición lumínica.

Así, el ácido tánico emerge como una alternativa viable, ambientalmente responsable y químicamente eficaz a los mordientes metálicos convencionales. La conjunción entre residuos agrícolas, como las cáscaras de piña y mordientes vegetales, como el ácido tánico, marca una dirección prometedora para el desarrollo de tecnologías de tintura ecológica en el siglo XXI.

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