Cochinilla

La cochinilla del carmín, grana cochinilla, cochinilla grana, nocheztli nombre científico: Dactylopius coccus) es una cochinilla del suborden Sternorrhyncha, de la que se deriva el colorante natural carmín. Un parásito principalmente sésil originario de América del Sur tropical y subtropical a través de América del Norte (México y el suroeste de los Estados Unidos), este insecto vive en los cactus del género Opuntia y se alimenta de la humedad y los nutrientes de las plantas. Los insectos se encuentran en las almohadillas de los nopales, se recolectan cepillándolos de las plantas y se secan.

El insecto produce ácido carmínico que impide la depredación de otros insectos. El ácido carmínico, típicamente del 17 al 24% del peso de los insectos secos, se puede extraer del cuerpo y los huevos, luego se mezcla con sales de aluminio o calcio para hacer tinte carmín, también conocido como cochinilla. Hoy en día, el carmín se usa principalmente como colorante en alimentos y en barras de labios (E120 o Natural Red 4).

El tinte carmín se usaba en las Américas para teñir telas y se convirtió en un importante producto de exportación en el siglo XVI durante el período colonial. La producción de cochinilla se describe en el Codex Osuna (1565). Después de que se inventaron los pigmentos y tintes sintéticos como la alizarina a fines del siglo XIX, el uso de productos de tintes naturales disminuyó gradualmente. Los temores sobre la seguridad de los aditivos alimentarios artificiales renovaron la popularidad de los colorantes de cochinilla, y el aumento de la demanda ha hecho que el cultivo del insecto sea rentable nuevamente, siendo Perú el mayor productor, seguido de México, Chile, Argentina y las Islas Canarias.

Se pueden utilizar otras especies del género Dactylopius para producir "extracto de cochinilla" y son extremadamente difíciles de distinguir de D. coccus, incluso para taxónomos expertos; ese término científico de la nomenclatura binaria, y también el vernáculo "insecto cochinilla", puede usarse (ya sea intencionalmente o casualmente, y con o no efecto engañoso) para referirse a otras especies biológicas.

Etimología

La palabra cochinilla se deriva del francés " cochinille ", derivado del español " cochinilla ", derivado a su vez del latín " coccinus " que significa "de color escarlata", o del latín " coccum ", que significa "baya que produce tinte escarlata". Una palabra relacionada, kermes, se refiere a la fuente de un tinte mediterráneo rojo más débil, también llamado carmesí, que se usaba en Europa para teñir las telas de rojo antes de que la cochinilla fuera importada del Nuevo Mundo a España en la década de 1520. Algunas fuentes identifican la palabra fuente en español para la cochinilla como cochinilla "piojo de la madera" (una forma diminuta del español cochino, afín al francés cochon,

Dactylopius coco

Ciclo vital

Los insectos cochinilla son insectos escamas de cuerpo blando, planos y de forma ovalada. Las hembras, sin alas y de unos 5 mm (0,20 pulgadas) de largo, se agrupan en almohadillas de cactus. Penetran en el cactus con sus piezas bucales en forma de pico y se alimentan de sus jugos, permaneciendo inmóviles a menos que se alarmen. Después del apareamiento, la hembra fertilizada aumenta de tamaño y da a luz a diminutas ninfas. Las ninfas segregan una sustancia blanca cerosa sobre sus cuerpos para protegerse de la pérdida de agua y el sol excesivo. Esta sustancia hace que el insecto cochinilla parezca blanco o gris desde el exterior, aunque el cuerpo del insecto y sus ninfas producen el pigmento rojo, que hace que el interior del insecto se vea de color púrpura oscuro. Los machos adultos se pueden distinguir de las hembras en que los machos tienen alas y son mucho más pequeños.

La cochinilla se dispersa en la primera etapa de ninfa, llamada etapa de "rastrero". Los juveniles se mueven a un lugar de alimentación y producen largos filamentos de cera. Más tarde, se trasladan al borde de la almohadilla de cactus, donde el viento atrapa los filamentos de cera y lleva a los insectos a un nuevo huésped. Estos individuos establecen sitios de alimentación en el nuevo huésped y producen una nueva generación de cochinillas. Las ninfas macho se alimentan de los cactus hasta que alcanzan la madurez sexual. En este momento, ya no pueden alimentarse y vivir solo lo suficiente para fertilizar los huevos. Por lo tanto, rara vez se observan. Además, las hembras suelen superar en número a los machos debido a factores ambientales.

Cactus hospedantes

Dactylopius coccus es nativo de América del Sur tropical y subtropical y América del Norte en México, donde sus cactus anfitriones crecen de forma nativa. Se han introducido ampliamente en muchas regiones donde también crecen sus cactus anfitriones. Se conocen unas 200 especies de cactus Opuntia, y aunque en casi todas es posible cultivar cochinilla, la más común es Opuntia ficus-indica. D. coccus solo se ha observado en especies de Opuntia, incluidas O. amyclaea, O. atropes, O. cantabrigiensis, O. brasilienis, O. ficus-indica, O. fuliginosa, O. jaliscana, O. leucotricha, O. lindheimeri, O. microdasys, O. megacantha, O. pilifera, O. robusta, O. sarca, O. schikendantzii, O. stricta, O. streptacantha y O. tomentosa. Alimentar cochinillas puede dañar y matar la planta. Otras especies de cochinilla se alimentan de muchas de las mismas Opuntia, y la amplia gama de hospedantes reportada para D. coccus probablemente se deba a la dificultad de distinguirla de otras especies de Dactylopius.

Depredación

Varios enemigos naturales pueden reducir la población de insectos en los huéspedes. De todos los depredadores, los insectos parecen ser el grupo más importante. Los insectos y sus larvas, como las polillas pirálidas (orden Lepidoptera), que destruyen los cactus, y los depredadores, como las mariquitas (Coleoptera), varios dípteros (como Syrphidae y Chamaemyiidae), las crisopas (Neuroptera) y las hormigas (Hymenoptera) han sido identificados. identificadas, así como numerosas avispas parásitas. Muchas aves, roedores comensales humanos (especialmente ratas) y reptiles también se alimentan de cochinillas.

Agricultura

Una finca de nopal para la producción de cochinilla se conoce tradicionalmente como nopalry.Los dos métodos de cultivo de la cochinilla son tradicionales y controlados. Las cochinillas se cultivan con el método tradicional plantando almohadillas de cactus infectadas o infestando los cactus existentes con cochinillas y cosechando los insectos a mano. El método controlado utiliza pequeñas canastas llamadas nidos zapotecas colocadas sobre cactus hospedantes. Las cestas contienen hembras limpias y fértiles que abandonan los nidos y se posan en los cactus a la espera de la fecundación de los machos. En ambos casos, las cochinillas deben protegerse de la depredación, el frío y la lluvia. El ciclo completo dura tres meses, tiempo durante el cual los cactus se mantienen a una temperatura constante de 27 °C (81 °F). Al final del ciclo, las cochinillas nuevas se dejan reproducir o se recolectan y se secan para la producción de tinte.

Para producir tinte a partir de cochinillas, los insectos se recolectan cuando tienen alrededor de 90 días. La recolección de los insectos requiere mucho trabajo, ya que deben ser golpeados, cepillados o recogidos individualmente de los cactus y colocados en bolsas. Los insectos son recolectados por pequeños grupos de recolectores que los venden a procesadores o exportadores locales.

En las regiones que dependen de la producción de cochinilla, las medidas de control de plagas se toman en serio. Para el cultivo a pequeña escala, los métodos manuales de control han demostrado ser los más seguros y efectivos. Para el cultivo a gran escala, se deben desarrollar métodos avanzados de control de plagas, incluidos bioinsecticidas alternativos o trampas con feromonas.

Agricultura fallida en Australia

Las especies de Opuntia, conocidas comúnmente como tunas, se trajeron por primera vez a Australia en un intento de iniciar una industria de tintes de cochinilla en 1788. El capitán Arthur Phillip recolectó varias plantas infestadas de cochinilla de Brasil en su camino para establecer el primer asentamiento europeo en Botany. Bay, parte de la cual es ahora Sídney, Nueva Gales del Sur. En ese momento, España y Portugal tenían un monopolio mundial de tinte de cochinilla a través de sus fuentes coloniales del Nuevo Mundo, y los británicos deseaban una fuente bajo su propio control, ya que el tinte era importante para sus industrias de prendas de vestir y prendas de vestir; se utilizó para colorear los abrigos rojos de los soldados británicos, por ejemplo. El intento fue un fracaso de dos maneras: los insectos cochinilla brasileños pronto se extinguieron, pero el cactus prosperó y finalmente invadió alrededor de 100 000 millas cuadradas (259 000 km2).) del este de Australia. Los cactus finalmente fueron controlados en la década de 1920 por la introducción deliberada de una polilla sudamericana, Cactoblastis cactorum, cuyas larvas se alimentan de los cactus.

Agricultura fallida en Etiopía

La pera nopal se ha comido tradicionalmente en partes del norte de Etiopía, donde se utiliza más que se cultiva. La cochinilla carmín se introdujo en el norte de Etiopía a principios de la década de 2000 para ser cultivada entre las comunidades agrícolas. Foodsafe exportó 2000 toneladas de cochinilla carmín seca durante 3 años.

Un conflicto de intereses entre las comunidades provocó el cierre del negocio de la cochinilla en Etiopía, pero el insecto se propagó y se convirtió en una plaga. La infestación de cochinilla continuó expandiéndose después de que terminó el negocio de la cochinilla. Las medidas de control no tuvieron éxito y para 2014 unas 16 000 hectáreas (62 millas cuadradas) de tierra de cactus se habían infestado de cochinilla.

Carmín

Preparación

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“Tinte rojo cochinea - El uso de escarabajos de cochinilla como tinte natural de telas en Chinchero, Perú”, mujer artesana quechua

Los tintes de cochinilla son uno de los tres grupos de tintes rojos para insectos, todos los cuales son derivados de la antraquinona. Los principales componentes del color en sus respectivas estructuras químicas son el ácido carmínico (en los colorantes de cochinilla), el ácido kermésico (en el colorante kermes) y los ácidos lacaicos (en el colorante lac).

El ácido carmínico se extrae de los insectos cochinilla hembra y se trata para producir carmín, que puede producir tonos de rojo como carmesí y escarlata. El cuerpo seco del insecto hembra tiene entre un 14 y un 26 % de ácido carmínico.

Pasos en la cosecha de cochinilla en Oaxaca, mural público de Arturo García Bustos, México

Los trabajadores recolectan los insectos cochinilla hembra de sus plantas hospedantes. Los insectos se procesan por inmersión en agua caliente o por exposición a la luz solar, al vapor o al calor de un horno. Cada método produce un color diferente que da como resultado la apariencia variada de la cochinilla comercial. Los insectos deben secarse hasta aproximadamente el 30% de su peso corporal original antes de que puedan almacenarse sin descomponerse. Se necesitan unos 70.000 insectos para hacer una libra de colorante de cochinilla.

Las dos formas principales de colorante de cochinilla son el extracto de cochinilla, un colorante elaborado a partir de los cuerpos crudos, secos y pulverizados de insectos, y el carmín, un colorante más purificado elaborado a partir de la cochinilla. Para preparar carmín, los cuerpos de insectos en polvo se hierven en amoníaco o en una solución de carbonato de sodio, la materia insoluble se elimina por filtración y se agrega alumbre a la solución de sal clara de ácido carmínico para precipitar la sal de aluminio roja. La pureza del color está garantizada por la ausencia de hierro. Se puede agregar cloruro de estaño, ácido cítrico, bórax o gelatina para regular la formación del precipitado. Para tonos de púrpura, se agrega cal al alumbre.

Historia

Tinte precolombino

Tradicionalmente, la cochinilla se usaba para teñir telas. El tinte de cochinilla fue utilizado por los pueblos aztecas y mayas de América del Norte y Central desde el siglo II a. Los habitantes de Perú han estado produciendo tintes de cochinilla para textiles desde principios del período del Horizonte Medio (600-1000 EC). El tinte de cochinilla se usó ampliamente en la era precolombina, a menudo para los textiles ceremoniales y los que usaban los gobernantes.

El tinte se adhiere mejor a las fibras animales que a las fibras vegetales y fue más eficaz para teñir lana de alpacas y otros camélidos, pieles de conejo y plumas. También se usó en algodones y telas a base de plantas, con menos efecto. Algunos ejemplos de telas tempranas han sobrevivido en áreas extremadamente secas de Perú. Además, el uso de la cochinilla está literalmente ilustrado en dibujos de códices y mapas. La producción de tintes de cochinilla se desarrolló bien bajo la cultura Nazca, y quedan hermosos ejemplos de telas tejidas coloreadas con cochinilla de las culturas Moche y Wari.

• Tela de transporte (Perú), c. 600-1000 d.C.
• Yugo Moche-Wari de una túnica, c. 800-1200 dC
• Textil precolombino del Perú, c. 800-1300 dC
• Fragmento de camisa tapiz, Perú, Chancay, c. 1000-1470 dC

La importancia de la cochinilla también se indica por su prominencia en listas de tributos como la Matrícula de Tributos. Once ciudades conquistadas por Moctezuma II en el siglo XV pagaban un tributo anual de 2000 mantas de algodón decoradas y 40 bolsas de tinte de cochinilla cada una.

Usar como pigmento

Antes de la invasión española, los aztecas también usaban pigmentos de cochinilla en sus manuscritos. El Códice Florentino del siglo XVI contiene una variedad de ilustraciones con múltiples variaciones de los pigmentos rojos. Específicamente en el caso de achiotl (rojo claro),El análisis técnico de la pintura revela múltiples capas del pigmento, aunque las capas del pigmento no son visibles a simple vista. Por lo tanto, prueba que el proceso de aplicar múltiples capas es más significativo en comparación con el color real en sí. Además, el proceso de superponer los diversos tonos del mismo pigmento permitió a los artistas aztecas crear variaciones en la intensidad del tema. Una aplicación más audaz de pigmento atrae la atención del espectador hacia el tema que llama la atención y sugiere un poder del espectador. Una aplicación más débil de pigmento llama menos la atención y tiene menos poder. Esto sugeriría que los aztecas asociaron la intensidad de los pigmentos con la idea de poder y vida.

Los pigmentos son partículas insolubles finamente molidas que se mezclan con un líquido para hacer una pintura. Para ser útil como pigmento, una sustancia debe ser insoluble en el vehículo con el que se mezcla, a diferencia de un tinte que es soluble. La actividad de los carmines puede variar mucho dependiendo de su preparación y composición: tienden a ser inestables y pueden variar en solubilidad dependiendo del pH.

Las recetas para el uso del carmesí por parte de los artistas aparecen en muchos de los primeros manuales de pintura y alquimia a lo largo de la Edad Media. Se sabía que los pigmentos de lago rojo eran particularmente inestables ya en el siglo XV. Cuando se introdujeron los lagos de cochinilla en Europa, los artistas pronto descubrieron que no eran resistentes a la luz. La pintura se vuelve marrón y se desvanece con la luz del sol, aunque es algo más permanente si se mezcla con aceite en lugar de acuarela. Como resultado, se desalentó el uso del carmín como pigmento: su uso principal era como tinte más que en pinturas.

“Hermosos y ricos como son los colores preparados a partir de la cochinilla, ninguno de ellos debería encontrar jamás un lugar en la paleta del artista. Todos se vuelven marrones y finalmente casi desaparecen después de una breve exposición a la luz solar o el ataque más prolongado de luz diurna intensa y difusa”, Arthur Herbert Church

Colores comparables

En Europa, no había un tinte o pigmento rojo comparable. El color más cercano era Kermes (técnicamente, carmesí), uno de los pigmentos orgánicos más antiguos. Su ingrediente clave, el ácido kermésico, también se extrajo de un insecto, Kermes vermilio, que vive en los robles Quercus coccifera nativos del Cercano Oriente y del lado europeo de la cuenca del Mediterráneo. Kermes se usó como tinte y pigmento lacado en el antiguo Egipto, Grecia, Armenia y el Cercano Oriente.

Exportación colonial

La conquista española del imperio azteca en el siglo XVI introdujo nuevos colores a los pueblos de ambos lados del Atlántico. Los españoles se apresuraron a explotar el color vibrante e intenso de la cochinilla para nuevas oportunidades comerciales. Carmine alcanzó un gran estatus y valor en Europa.

Durante el período colonial, con la introducción de las ovejas a América Latina, se incrementó el uso de la cochinilla. Brindaba el color más intenso y fijaba más las prendas de lana en comparación con las prendas confeccionadas con materiales de origen prehispánico como el algodón o las fibras de agave y yuca. En general, la cochinilla tiene más éxito en las fibras animales a base de proteínas (incluida la seda) que en el material a base de plantas.

Una vez que el mercado europeo descubrió las cualidades de este producto (grana fina), la demanda aumentó dramáticamente. El carmín se convirtió en la segunda exportación más valiosa de la región después de la plata. El colorante se usaba en toda Europa y era tan apreciado que su precio se cotizaba regularmente en las bolsas de productos básicos de Londres y Amsterdam (la última comenzó a registrarlo en 1589). En el siglo XVII, la cochinilla era un producto comercializado en lugares tan lejanos como la India.

La producción y el uso de colores y textiles de lujo estaban regulados en países como España e Italia. Los colorantes producidos a partir del insecto cochinilla se usaban para teñir la ropa de reyes, nobles y clérigos. En 1454, el Papa Pablo II cambió oficialmente el color de las túnicas que usan los cardenales católicos de "púrpura cardenalicio" a rojo vibrante. Para 1558, sus túnicas rojas habrían sido creadas con cochinilla americana. En la década de 1600, la cochinilla también les dio a los "casacas rojas" ingleses sus distintivos uniformes de oficiales. El carmín se convirtió en una fuerte competencia para otros colorantes como la raíz de rubia, el kermes, la cochinilla polaca, la cochinilla armenia, el palo de Brasil y la púrpura de Tiro. Se convirtió en el colorante de insectos más importante utilizado en la producción de alfombras orientales tejidas a mano, desplazando casi por completo al laca. También se utilizó para artesanías y tapices.

La influencia española también cambió la forma en que los aztecas usaban los pigmentos, particularmente en sus manuscritos. El uso de la cochinilla en los manuscritos fue reemplazado por tintes españoles como el minio y el carmesí de alizarina. La imagen de la muerte de Moctezuma (vista a la derecha) usa pigmentos tanto indígenas como españoles, y por lo tanto es representativa de la transición e influencia entre culturas.

Durante el período colonial en América Latina, muchas comunidades indígenas producían cochinilla bajo un tipo de contrato conocido como Repartimiento de Mercancías. Este era un tipo de acuerdo de "reenvío de contrato", en el que un comerciante prestaba dinero a los productores por adelantado, con una "opción de compra" para comprar el producto una vez que se cosechaba. Se ha encontrado que las comunidades con un historial de producción y exportación de cochinilla tienen tasas de pobreza más bajas y alfabetización femenina más alta, pero también poblaciones indígenas más pequeñas.

Producción en otros lugares

En 1777, el botánico francés Nicolas-Joseph Thiéry de Menonville, presentándose como médico botánico, pasó de contrabando los insectos y las almohadillas del cactus Opuntia a Saint Domingue. Esta colección en particular no prosperó y finalmente se extinguió, dejando intacto el monopolio mexicano. Después de la Guerra de Independencia de México en 1810-1821, el monopolio mexicano de la cochinilla llegó a su fin. Surgió la producción a gran escala de cochinilla, especialmente en Guatemala y Canarias; también se cultivó en España y el norte de África.

Competencia de tintes artificiales

La demanda de cochinilla cayó considerablemente a mediados del siglo XIX, con la aparición de tintes artificiales como el carmesí de alizarina. Esto provocó un impacto financiero significativo en España, ya que una industria importante casi dejó de existir. El delicado trabajo manual requerido para la cría del insecto no podía competir con los métodos modernos de la nueva industria, y menos con la reducción de los costos de producción. El colorante "sangre de atún " (del nombre mexicano de la fruta Opuntia) dejó de usarse y el comercio de cochinilla desapareció casi por completo a lo largo del siglo XX. Durante un tiempo, la cría de cochinilla se hizo principalmente con el fin de mantener la tradición más que para satisfacer cualquier tipo de demanda.

Sin embargo, el producto ha vuelto a tener valor comercial. Una de las razones del creciente interés en los tintes naturales es la preocupación de los consumidores por la posibilidad de que algunos tintes rojos sintéticos comerciales y colorantes alimentarios puedan ser cancerígenos. Ser natural no es garantía de seguridad, pero los estudios demuestran que la cochinilla no es cancerígena ni tóxica. Sin embargo, la cochinilla tiene un ligero potencial para desencadenar una reacción alérgica.

Usos modernos

La cochinilla se sigue utilizando como tinte para telas, tinte cosmético y como colorante alimentario. También se utiliza en histología como tinción preparatoria para el examen de tejidos y carbohidratos.

A partir de 2005, Perú producía 200 toneladas de colorante de cochinilla al año y Canarias producía 20 toneladas al año. Chile y México también exportan cochinilla. Se cree que Francia es el mayor importador del mundo, y Japón e Italia también importan el insecto. Gran parte de estas importaciones se procesan y reexportan a otras economías desarrolladas. A partir de 2005, el precio de mercado de la cochinilla estaba entre 50 y 80 dólares estadounidenses por kilogramo, mientras que los colorantes alimentarios crudos sintéticos están disponibles a precios tan bajos como de 10 a 20 dólares estadounidenses por kilogramo.

El tinte de carmín natural utilizado en alimentos y cosméticos puede hacer que el producto sea inaceptable para los consumidores vegetarianos o veganos. Muchos musulmanes consideran que los alimentos que contienen carmín están prohibidos (haraam) porque el tinte se extrae de los insectos y todos los insectos, excepto la langosta, son prohibidos en el Islam. Los judíos también evitan los alimentos que contienen este aditivo, aunque no es treif, y algunas autoridades permiten su uso porque el insecto se seca y se reduce a polvo.

La cochinilla es uno de los pocos colorantes solubles en agua que resiste la degradación con el tiempo. Es uno de los colorantes orgánicos naturales más estables a la luz y al calor y resistente a la oxidación y es incluso más estable que muchos colorantes alimentarios sintéticos. La forma hidrosoluble se utiliza en bebidas alcohólicas con carmín de calcio; la forma insoluble se utiliza en una amplia variedad de productos. Junto con el carmín de amonio, se pueden encontrar en carnes, salchichas, productos avícolas procesados ​​(los productos cárnicos no se pueden colorear en los Estados Unidos a menos que estén etiquetados como tales), surimi, adobos, bebidas alcohólicas, productos y aderezos de panadería, galletas, postres, glaseados, rellenos para pasteles, mermeladas, conservas, postres de gelatina, jugos, variedades de queso cheddar y otros productos lácteos, salsas y dulces.

El carmín se considera lo suficientemente seguro para uso cosmético en el área de los ojos. Una proporción significativa del pigmento de carmín insoluble producido se utiliza en la industria cosmética para productos para el cuidado del cabello y la piel, barras de labios, polvos faciales, coloretes y coloretes. Un tinte rojo brillante y la mancha carmín utilizada en microbiología a menudo también se elaboran a partir del extracto de carmín. La industria farmacéutica utiliza la cochinilla para colorear pastillas y ungüentos.

La lana y el algodón color cochinilla continúan siendo materiales importantes para el arte y la artesanía popular mexicana. Algunas localidades del estado mexicano de Oaxaca continúan con las prácticas tradicionales de producción y uso de la cochinilla en la elaboración de textiles hechos a mano. En Guatemala, Heifer International se asoció con mujeres locales que deseaban reintroducir prácticas artesanales tradicionales de producción y uso de cochinilla.

Debido a que tiene una estructura complicada que involucra múltiples grupos químicos, es muy difícil crear una molécula sintética para la cochinilla. En 1991, el ácido carmínico fue sintetizado por primera vez en el laboratorio por químicos orgánicos. En 2018, los investigadores modificaron genéticamente el microbio Aspergillus nidulans para producir ácido carmínico.

Riesgos y etiquetado

A pesar del uso generalizado de tintes a base de carmín en alimentos y productos cosméticos, se ha encontrado que un pequeño número de personas experimentan asma ocupacional, alergia alimentaria y alergias cosméticas (como rinitis alérgica y queilitis), hipersensibilidad respiratoria mediada por IgE, y en casos raros shock anafiláctico. En 2009, la FDA dictaminó que las etiquetas de los cosméticos y alimentos que incluyen extracto de cochinilla deben incluir esa información en sus etiquetas (bajo el nombre de "extracto de cochinilla" o "carmín"). En 2006, la FDA declaró que no encontró evidencia de un "peligro significativo" para la población en general. Las autoridades de la UE incluyen el carmín como aditivo E 120 en la lista de aditivos alimentarios aprobados por la UE. Un colorante de cochinilla artificial no alergénico está etiquetado como E 124.