ADITIVOS ALIMENTARIOS
DEFINICIÓN Y REQUISITOS
Los aditivos son sustancias que son adicionadas al alimento de forma intencionada para modificar una característica organoléptica, para mejorar o facilitar el proceso de elaboración o para asegurar su correcta conservación y almacenado. Los aditivos son componentes que por si mismos no constituyen un alimento ya que, o carecen de valor nutritivo, o dicho valor nutritivo es irrelevante.
Todos los aditivos deben tener un propósito útil demostrado y deben someterse a una valoración completa y rigurosa para asegurar su seguridad antes de su aprobación. En la Unión Europea solo se aprueban los aditivos tras su evaluación por el Comité Científico de la Alimentación Humana (SCF, Scientific Committee for Food).
Cabe indicar que se establecen diferencias entre aditivo y coadyuvante tecnológico. Los coadyuvantes tecnológicos también se añaden voluntariamente al alimento para facilitar el proceso de fabricación pero, a diferencia de los aditivos, se eliminan al final del proceso y no se encuentran en el producto acabado. Las exigencias legales referidas a los aditivos son mucho mas estrictas que las referidas a los coadyuvantes tecnológicos, consecuencia lógica, ya que el aditivo está en el alimento que se consume y el coadyuvante no. Son ejemplos de coadyuvantes tecnológicos: ciertos agentes clarificantes, los enzimas que se utilizan para desnaturalizar proteínas pero que luego se eliminan por tratamiento térmico, los disolventes que se utilizan en la extracción de los aceites de semillas, etc.
Los requisitos de cualquier aditivo permitido son:
• Adición voluntaria: es un componente del alimento añadido de forma expresa. • No tienen valor nutritivo o, si lo tienen, este es irrelevante.
• Acción especifica: es adicionado con un propósito definido.
• Seguridad: debe ser seguro en las condiciones de use para no producir problemas de salud en los consumidores. No deben dar metabolitos tóxicos una vez que el alimento ha sido ingerido.
• Necesidad: se ha de justificar que es necesario y que hay una serie de ventajas que no se consiguen sin la presencia del aditivo en cuestión.
• Eficacia: debe ser efectivo a dosis muy pequeñas.
• Identificación y determinación: debe existir un método analítico cualitativo y cuanti-tativo fiable para detectar y valorar el aditivo en el producto final.
• Identidad y pureza: cada aditivo tiene sus criterios de identidad y pureza, y se han de indicar los limites máximos de impurezas químicas o biológicas permitidas. Como norma general, un aditivo no puede ser una mezcla de sustancias, sino que ha de ser una sustancia única (excepto algunos aditivos obtenidos de sustancias naturales). • No deben utilizarse para enmascarar estados o situaciones inadecuados del alimento.
La evaluación de los aditivos se realiza de forma constante, están siempre bajo vigilancia. Si se utilizan en un alimento, su declaración es obligatoria en el etiquetado. Hay múltiples y diversas razones por las que se utilizan los aditivos, como por ejemplo: – Para aumentar la estabilidad de los alimentos y conseguir que estos mantengan opti-mas sus cualidades organolépticas hasta el momento de ser consumido, evitando así riesgos para la salud publica.
– Para disminuir el coste de ciertos alimentos.
– Para mejorar las características organolépticas de un alimento haciendo que resulte más atractivo para el consumidor.
– Para ayudar a la preparación y transformación tecnológica del alimento, etc. Para la autorización de nuevos aditivos se debe demostrar:
1. Utilidad tecnológica suficiente y demostrar que esta no se puede conseguir por métodos o con aditivos ya existentes.
2. Que no hay peligro para el consumidor en la dosis de aditivo propuesta. 3. Que no induce a error al consumidor.
4. Que hay un método de control del aditivo en el producto acabado.
Como ya se ha indicado, la autorización de aditivos no es únicamente competencia de un estado, sino que precisa el visto bueno de una institución internacional como la FAO/OMS, que elabora listas de aditivos, listas que por otra parte están en constante revisión.
OBJETIVOS DE LA EVALUAC1ON DE LA SEGURIDAD DE LOS ADITIVOS
La seguridad de los aditivos se evalúa administrando diferentes dosis a animales de laboratorio. Estos ensayos deben realizarse mediante administraciones por vía oral, con un número representativo de animales, utilizando dos grupos de los mismos (control y problema). Se ha de trabajar como mínimo con dos especies animales, una de ellas roedores y la otra no roedores.
Con estos ensayos en animales de experimentación, se intenta conocer los efectos tóxicos que puede producir el aditivo v los niveles máximos que no producen efectos tóxicos sobre las personas.
Se hacen estudios de toxicidad aguda, toxicidad subaguda y toxicidad crónica. • Toxicidad aguda: tiene por objeto determinar los efectos de una dosis única a
dosis más elevadas de lo habitual.
• Toxicidad subaguda: se realizan administraciones diarias del aditivo durante 15 días, un mes o a veces incluso periodos de tiempo algo mayores. Durante el estudio se controlan diariamente diferentes parámetros. Una vez finalizado el estudio, los animales son sacrificados y se les realiza la autopsia.
• Toxicidad crónica: se administran dosis mas pequeñas, pero durante periodos largos de tiempo que oscilan entre 6 meses y un ano.
También se evalúan posibles efectos sobre la reproducción, efectos tetarogénicos, mutagénicos y cancerígenos.
Ingesta de aditivo Diaria Admisible (IDA)
Para un aditivo artificial se establece el IDA, definido como la Ingesta de aditivo Diaria Admisible, que se define como la cantidad de aditivo en mg /kg de
consu-midor y día que puede consumir una persona durante periodos prolongados o durante toda su vida sin que aparezcan efectos tóxicos o adversos. Este parámetro no es aplicable a neonatos. Para su determinación, se divide la dosis sin efecto adverso observado (NOAEL) en la especie animal mas sensible de las estudiadas, por un factor de 100.
Dosis sin efecto
IDA= ---= mg/Kg · día 100
El factor de 100 (1 %) se establece como margen de seguridad, teniendo en cuenta que el ensayo se realiza sobre animales y que los humanos tienen una sensibilidad diferente. También se tiene en cuenta que la población es heterogénea, es decir, hay diferentes estados fisiológicos y gran variabilidad interindividual. Por otra parte, también se considera que no se han estudiado interacciones con otros componentes del alimento; a veces puede haber sinergias entre componentes del alimento, y con el factor de 100 se considera que se eliminan posibles riesgos. Hay aditivos que pueden tener en el denominador un Factor superior a 100 si el efecto tóxico observado se considera que es de alta gravedad. La IDA que se le asigna a un aditivo artificial está respaldada por un estudio toxicológico que garantiza que por debajo de estos niveles la sustancia es segura.
Los productos naturales no tienen asignada esta IDA, ya que se consideran sustancias "gras", es decir, sustancias generalmente reconocidas como históricamente seguras, no porque haya un estudio toxicológico que las avale, sino porque la tradición de su uso ha demostrado su inocuidad.
CLASIFICACION DE LOS ADITIVOS
Hay diferentes clasificaciones de los aditivos atendiendo a varios criterios: Según la función del aditivo:
• Sustancias que modifican las características organolépticas: 1. Modifican el color: colorantes
2. Sustancias que modifican el sabor (sápidas): edulcorantes y potenciadores del sabor
3. sustancias que modifican el aroma: aromatizantes • Sustancias que impiden las alteraciones químicas v biológicas:
1. Antioxidantes y sinérgicos 2. Conservantes
• Sustancias estabilizantes de las características físicas: en este grupo es donde hay más aditivos v son generalmente los que se usan en una concentración más alta, modifican la textura (texturizantes) y suelen ser sustancias naturales que no representan un gran problema sanitario.
Según su origen:
• Naturales: ácido ascórbico, lecitina, aspartamo, etc.
LEGISLACIÓN
La presencia de los aditivos en un alimento es de declaración obligatoria; para ello cada aditivo tiene, según la Unión Europea, asignado un código formado por la letra E seguido de tres o a veces cuatro cifras. Es un código internacional que asigna a cada aditivo su código y luego cada país tiene unas listas de aditivos permitidos y prohibidos. Las listas de aditivos son verticales (alimentos) y positivas (solo se pueden utilizar los aditivos indicados en la lista para el alimento en cuestión).
De las tres cifras (a veces cuatro) que van a continuación de la letra E, la primera hace re-ferencia al tipo de aditivo:
E1 Colorantes E5 Acidulantes
E2 Conservantes E6 Potenciadores del sabor
E3 Antioxidantes E7 Edulcorantes
E4 Estabilizadores de la textura
Se deben declarar tanto los aditivos artificiales como los naturales. Los artificiales son sintéticos y no tienen su homólogo en la naturaleza. Los naturales si tienen un referente en la naturaleza, pero muchos de ellos también se sintetizan.
Los aditivos, aunque a menudo son causa de desconfianza por parte de los consumidores, ocupan, sin embargo, los últimos lugares en posibles peligros alimentarios para la salud publica. Dichos peligros son según su frecuencia:
1. Infecciones de origen microbiano 2. Malnutrición
3. Contaminantes ambientales en alimentos 4. Tóxicos naturales en alimentos
5. Residuos de pesticidas 6. Aditivos alimentarios
Los aditivos alimentarios, junto con los pesticidas, son los productos más regulados y controlados por las legislaciones de los diferentes países. A nivel mundial, el Codex-Alimentarius, organización conjunta de la FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación) y la OMS (Organización Mundial de la Salud), prepara actualmente una "Normativa general sobre los aditivos alimentarios" que clasifica los aditivos en 23 categorías, con un nuevo sistema de códigos similar al establecido por la Unión Europea.
COLORANTES
El color es la primera sensación que se percibe de un alimento y la que determina el primer juicio sobre su calidad, ya que tiende a veces a modificar subjetivamente otras sensaciones como el sabor y el olor, condicionando el éxito o fracaso de un producto en el
mercado.
Los alimentos naturales tienen su propio color y lo ideal sería que se mantuviera a lo largo del proceso de transformación o almacenamiento, pero en la mayoría de los casos esto no es así. Sin embargo, los consumidores prefieren un color constante en determinados alimentos, que no varíe entre los diferentes lotes de fabricación, y esto solo puede llevarse a cabo de una forma artificial.
Los aditivos colorantes se utilizan para obtener uniformidad de color, para recuperar el color perdido por tratamientos tecnológicos y para obtener productos de imitación. No están permitidos para hacer pasar un tipo o calidad de alimento por otro o para cubrir o disimular un deterioro.
Los colorantes tienen un uso limitado, no deben emplearse de una forma arbitraria, sino que su cantidad debe estar en función de la corrección de la pérdida de color sufrida, y que puede estar producida por alguno o algunos problemas surgidos durante el proceso de fabricación a almacenamiento:
• Pérdida de color por tratamientos tecnológicos del proceso: tratamientos térmicos, pelados, desecaciones,...
• Variaciones fisico-químicas: cambios de pH, luz, potencial redox, ...
• Efectos bioquímicos: microorganismos y sus metabolitos, pardeamiento enzimático y no enzimático, ...
Todos estos cambios hacen que el producto sea menos atractivo para el consumidor, y se emplean aditivos al objeto de:
• Reforzar los colores ya presentes. • Conseguir uniformidad en el color.
• Hacer más apetecibles los alimentos por asociaciones sabor-color. • Impartir color a alimentos elaborados (helados, caramelos, ...)
• Facilitar un efecto pantalla para ayudar a la protección del aroma y de las vitaminas sensibles a la luz.
Se pueden clasificar en: naturales y artificiales.
• NATURALES: son compuestos orgánicos de origen vegetal y animal. Dichas sustancias tienen ciertas ventajas, como la aceptación por parte del consumidor y su aparente seguridad. No se debe caer en el error de considerar inocuas estas sustancias por el hecho de estar presentes en la naturaleza. La OMS obliga a seguir una investigación toxicológica cuando el colorante se emplea en concentraciones superiores a las presentes en el producto natural, o cuando se modifica su estructura durante el proceso de extracción. Pero tienen como inconvenientes: su bajo poder colorante, precisan dosis de uso altas, son inestables, sensibles al pH, tienen un precio elevado y existen pocos estudios sobre sus efectos a dosis elevadas.
• ARTIFICIALES: son de origen sintético. Presentan como principales ventajas: su elevado poder colorante, ofreciendo además un color persistente, precisan dosis de uso bajas, son estables, tienen una elevada pureza, su precio es asequible, disponen de estudios toxicológicos exhaustivos debido a la preocupación generada respecto a su seguridad y son en general de fácil manipulación y uso. También presentan ciertos inconvenientes, como la desconfianza por parte del consumidor y las posibles alergias que pueden presentar algunas personas.
A continuación, se indican ejemplos de ambos tipos de colorantes junto con su denominación en la UE:
Colorantes naturales Colorantes artificiales
Carotenoides (E 160) y xantofilas (E 161) Polifenoles: rojo remolacha (E 162), antocianos (E 163)
Porfirinas: clorofila (E 140) y derivados (E 141) Antraquinonas: cochinilla o ácido carmínico (E 120)
Dicetonas: curcumina (E 100) Tartracina (E 102) Amaranto (E 123) Eritrosina (E 127) Rojo cochinilla A (E 124) Caramelo (E 150)
La cochinilla es un colorante de origen animal extraido del caparazón de la hembra del insecto coccus cacti, donde se encuentra en aproximadamente un 10%, y confiere color rojo a conservas vegetales, mermeladas, helados, lácteos, etc.
La curcumina es un colorante natural obtenido del rizoma de cúrcuma o azafrán indio. Es de color amarillo intenso y es un
componente fundamental del curry. Se utiliza, por ejemplo, en mostazas, caldos, productos cárnicos y ciertos derivados lácteos.
Los colorantes artificiales más utilizados son los colorantes azóicos, que presentan en su estructura química un grupo azo (—N=N—). Los colorantes azóicos utilizados en alimentos deben ser hidrosolubles y de peso molecular elevado pare evitar que se absorban en el tracto gastrointestinal. El más conocido es la tartracina, aditivo que produce una coloración amarilla limón similar al azafrán. Es una sustancia muy soluble y que se elimina fácilmente. La tartracina a dosis elevadas puede sufrir metabolismo intestinal dando aminas aromáticas, que son cancerígenas, pero a las dosis utilizadas no tiene inconvenientes, excepto ciertas reacciones alérgicas y casos (10%) en los que es capaz de interaccionar con el ácido acetilsalicílico (AAS). La tartracina es muy utilizada en repostería, conservas, caramelos, etc. También se utiliza como sustituto del azafrán en las paellas.
El amaranto es un colorante rojo que antes se utilizaba mucho y que actualmente está
SO 3 H SO 3H SO 3 H N N HO Na 3 · OMe OMe O O HO OH E E HO 2 C SO 3 H SO 3 H O N N N N Na 3 ·
siendo retirado debido a que se cuestiona su seguridad, ya que según ciertos investigadores se han encontrado metabolitos de esta sustancia con efectos tóxicos.
La eritrosina aporta una coloración fresa a mermeladas, helados, repostería,
yogures de frutas, caramelos, patés, etc. En su estructura contiene 4 átomos de iodo, lo cual puede suponer un riesgo para el funcionamiento de la glándula tiroides. En España no está permitido su uso en la fabricación de helados.
El caramelo, obtenido por calentamiento de azúcares. La composición es muy compleja, su color se
debe polímeros insaturados del tipo de las melanoidinas. Al ser un producto no definido químicamente, su composición depende del método concreto de fabricación.
• E150a Caramelo natural
• E150b Caramelo de sulfito cáustico • E150c Caramelo amónico
• E150d Caramelo de sulfito de amonio
Es también un colorante natural utilizado por ejemplo en bebidas de cola, cerveza, repostería, helados, postres, etc.
La legislación establece para los colorantes unos estrictos criterios de pureza tanto generales como específicos.
La búsqueda de nuevos colorantes va encaminada a la aplicación de pigmentos de origen natural, ya que cada vez es lo que más demanda el consumidor. Existe una clara tendencia a sustituir los colores sintéticos por los de origen natural, pero sin perder las cualidades tecnológicas de los primeros. Se tiende, por tanto, hacia una estabilización de los pigmentos naturales mediante:
• Tecnología de la suspensión • Emulsión
• Microencapsulación • Aglomeración
Pero también se pueden controlar los cambios de color si se conoce en profundidad el proceso de fabricación, pudiéndose detectar en que puntos se altera o daña el pigmento, y actuando, en la medida de lo posible, en consecuencia.
Las tendencias en la aplicación de colorantes se pueden resumir en:
• Conseguir las ventajas de los colorantes sintéticos usando colorantes naturales, mediante modificaciones y procedimientos adecuados.
• Nueva tendencia hacia coloraciones más suaves, para una percepción de alimentos más “naturales”
• Búsqueda de nuevos colorantes naturales
HO 3 S SO 3 H SO 3 H N N HO Na 3 · I I I I O O O OH HO Na 2 ·
CONSERVANTES
Las alteraciones de los alimentos por microorganismos es una de las causas más preocupantes en la industria alimentaria debido a que, además de echar a perder grandes cantidades de nutrientes, puede llegar a provocar graves intoxicaciones alimentarias.
Existen una serie de factores que influyen en el desarrollo de una alteración microbiana: tiempo, temperatura, pH, potencial redox, presión osmótica, contenido en “agua libre” (fracción del agua total en la que pueden crecer los microorganismos), etc.
Se conocen como tratamientos físicos de conservación del alimento: • Tratamientos térmicos, como pasteurización o esterilización.
• Refrigeración y congelación • Control del agua libre del medio • Control de la presión osmótica
En algunos casos, la eliminación de microorganismos no puede hacerse por medios físicos, por lo que se emplean sustancias conservantes, que actuan química, o bioquímicamente, destruyendo su membrana, bloqueando su actividad enzimática o afectando a su estructura genética.
Ningún aditivo conservador es eficaz sobre todo el posible espectro contaminante, por lo que con frecuencia se recurre a la combinación de más de un procedimiento, lo más suaves posible, a fin de provocar un mínimo deterioro del valor nutritivo o de la aceptabilidad del producto.
El abanico de sustancias químicas empleadas como conservantes no ha variado desde hace mucho tiempo, debido a la dificultad de encontrar nuevos compuestos que compitan favorablemente en coste, eficacia y toxicidad.
Ningún aditivo conservante es capaz de contrarrestar una contaminación declarada y seria, por lo que siempre deben emplearse como medidas preventivas tras la aplicación de algún procedimiento que asegure las condiciones idóneas de conservación.
En los alimentos existen sustancias que pueden afectar en gran medida a la funcionalidad de los conservadores:
• Sal: Favorece su acción por retirada osmótica del agua, provocando una disminución de la actividad del agua. Efecto higroscópico que hace más accesible la acción de los conservadores. Acción directa sobre los enzimas. Desfavorece la conservación al aumentar el coeficiente de reparto del conservante.
• Azúcares: En pequeña proporción pueden ser usados como nutrientes por los microoganismos. En concentraciones elevadas tienen un efecto similar a la sal común.
• Alcohol: En general suele favorecer la acción de los conservadores. Hay diferentes tipos de conservantes en función de su estructura química:
INORGÁNICOS: Dióxido de azufre, sulfitos y bisulfitos. Nitratos y nitritos. Dióxido de carbono.
• Sulfitos y bisulfitos: SO2 (E 220), sulfito sódico (E 221), bisulfito sódico (E 222), sulfito cálcico (E 226), bisulfito cálcico (E 227), bisulfito potásico (E 228). El SO2 es uno de los aditivos conservantes mas utilizados tradicionalmente. Es un gas que se comercializa en forma líquida a presión. Su uso se autolimita, ya que por encima de determinada concentraci6n altera las características organolépticas del producto. Tiene acción microbicida, sobre todo frente a las bacterias y los mohos, pero poco efecto frente a las levaduras. Tiene influencia sobre el pH del alimento, impide parcialmente la destrucción de la vitamina C y se combina con el acetaldehído responsable de olores y sabores desagradables. Tiene acción reductora, antioxidante y evita reacciones de par-deamiento enzimático y no enzimático. Como inconvenientes, cabe destacar su olor picante y que destruye la tiamina (vitamina B1).
- Se utilizan en aceitunas, conservas vegetales, cervezas, crustáceos frescos y congelados. Se usan también en productos de confitería, néctares y zumos de frutas. En el vino, el sulfitado tiene un importante papel como conservante y controlador de la fermentación. El sulfitado del vino no impide, sin embargo, el crecimiento de levaduras no deseables, por lo que en ocasiones se asocia al ácido sórbico, que actúa de forma sinérgica.
-El sulfitado no está autorizado en la carne picada porque su presencia puede propiciar la proliferación de microorganismos anaerobios. Como muchos aditivos, el SO2 y derivados pueden causar reacciones alérgicas y provocar asma, dolores de cabeza, náuseas y problemas digestivos. • Nitratos y nitritos: nitrito potásico (E 249), nitrito sódico (E 250), nitrato sódico (E
251), nitrato potásico (E 252). Son aditivos muy usados; inicialmente se utilizaron como estabilizantes del color en los productos cárnicos. El color de la carne se debe a la mioglobina y hemoglobina, y los nitritos forman una estructura estable con la mioglobina. Son también muy eficaces para evitar la proliferación de microorganismos anaerobios como Clostridium botulinum, agente causal del botulismo. Se utilizan en derivados cárnicos como chorizo, salchichón, jamón york, etc., para conservar la coloración, para obtener su aroma característico a “curado” y como antimicrobiano. También se utilizan en la preparación de quesos y en pescados. No pueden utilizarse en la carne fresca. Su uso debe limitarse, porque en cantidades relativamente pequeñas (2 g) es tóxico, e incluso puede ser mortal al unirse a la hemoglobina de la sangre dando metahemoglobina, que no transporta el oxigeno. Es una patología especialmente grave en niños. También como efectos adversos cabe destacar que son capaces de reaccionar con las aminas que se producen por descarboxilacion de aminoácidos dando nitrosaminas cancerígenas. Es posible utilizar aditivos como el ácido ascórbico (E 330) y los tocoferoles (E 306), que bloquean la formación de nitrosaminas. Debido a estos potenciales efectos indeseables, los niveles de nitratos y nitritos utilizados son muy bajos.
• Dióxido de carbono (E 290): el CO2 actúa desplazando el O2 indispensable para la vida de muchos microorganismos. Tiene efecto antioxidante, acción microbicida y, en concentración elevada, acidifica. Inhibe el crecimiento de microorganismos, sobre todo anaerobios obligados. Las levaduras son poco sensibles frente al CO2 pero disminuye la síntesis de aflatoxinas por parte de los
mohos. Se utiliza en productos cárnicos, productos lácteos y bebidas. También se adiciona a ciertas bebidas porque les confiere sus características organolépticas y su poder refrescante.
ORGÁNICOS: la mayoría de conservantes orgánicos son efectivos antifúngicos.
• Ácido sórbico (E 200) y sorbatos: inhiben el desarrollo de mohos y levaduras, pero son menos eficaces contra las bacterias. Es un ácido graso insaturado que existe de forma natural en algunos vegetales, pero para su uso como aditivo se obtiene por síntesis química. Es activo incluso en medios poco ácidos y no presenta prácticamente sabor. Es un aditivo relativamente caro y puede perderse parcialmente por ebullición. Se utilizan en confitería, conservas, zumos, derivados cárnicos, aceitunas, mantequilla, etc. En casos especiales, puede provocar alergias, pero los sorbatos, en general, se consideran aditivos poco tóxicos.
• Ácido benzóico (E 210) y benzoatos: son sustancias ampliamente utilizadas. Sc obtienen por síntesis química, si bien se encuentran de forma natural en algunos productos como la c a n e l a y las ciruelas. Es un conservante bastante económico, muy efectivo contra mohos y levaduras, y menos efectivo contra bacterias. Como inconvenientes cabe destacar su desagradable sabor astringente y su toxicidad, superior a la de otros conservantes. Se utiliza como conservante de bebidas refrescantes, repostería, derivados lácteos, conservas vegetales, etc. Su IDA según la OMS es de 5 mg/kg·día. Puede provocar alergias y se está estudiando su potencial efecto cancerígeno. La tendencia actual es restringir su uso, por lo que se tiende a sustituirlo por otros conservantes potencialmente menos tóxicos. • Ácido fórmico (E 236): no es un aditivo autorizado en España debido a su
toxicidad y confiere un sabor desagradable a los alimentos que lo contienen. En los países en los que si esta autorizado se utiliza para conservar zumos de frutas y conservas vegetales.
• Ácido propiónico (E 280) y sus sales (propionato sódico E 281, propionato cálcico E 282, propionato potásico E 283): conservantes muy eficaces contra mohos y menos efectivos contra bacterias y levaduras. Su precio es relativamente económico. Se utilizan más las sales que el ácido propiónico, ya que este tiene un olor muy fuerte. Son muy utilizados en los productos de panadería (pan de molde) y repostería. También se utiliza para impregnar exteriormente cierto tipo de quesos y evitar así su enmohecimiento.
• Ésteres derivados del ácido benzoico (parabenos) (derivados del ácido p-hidroxibenzóico); p-hidroxibenzoato de etilo (PHBE, E 214), p-hidroxibenzoato de propilo (PHBP, E 216), p-hidroxibenzoato de metilo (PHBM, E 218). Se obtienen por síntesis química y son efectivos en un medio neutro, a diferencia de muchos conservantes que precisan un medio ácido. Son muy útiles contra mohos y levaduras y menos efectivos contra bacterias. El principal inconveniente de los parabenos es que confieren al alimento un cierto olor y sabor fenólico indeseable. Se utilizan para conservar derivados cárnicos, conservas vegetales y productos grasos (salsas, repostería, etc.). Se consideran en
general poco tóxicos, aunque ciertas personas alérgicas al ácido acetilsalicílico (AAS) pueden presentar también alergia a los parabenos.
• Nisina (E 234): Antibiótico producido por algunas cepas de Lactococcus lactis, microorganismo que se encuentra de forma natural en la leche y productos lácteos. Tiene un peso molecular entre 8000 y 10000 D, y está formado por una cadena de polipéptidos, con 4 unidades semejantes que a pH 11 se inactiva completamente. Es mucho más estable frente a temperaturas de esterilización cuando el pH del medio es bajo, mientras que a pH 6.8 se destruye el 90%. Solo actúa contra bacterias Gram Positivas, y los mohos y levaduras tienen la capacidad de descomponerlo con rapidez. Se utiliza como conservante de quesos (fundamentalmente fundidos), leche y otros derivados lácteos. La nisina no tiene aplicación medica, mientras que en general el resto de los antibióticos quedan reservados para su uso en medicina y no están permitidos como aditivos alimentarios. La propia flora intestinal humana es capaz de producir nisina y también se encuentra de forma natural en ciertos alimentos. Prácticamente carece de toxicidad y no es un producto alergénico (no causa alergias).
ANTIOXIDANTES
Definidos por el Código Alimentario como aquellas sustancias que por separado o mezcladas entre sí, pueden utilizarse para impedir o retardar, en los alimentos y bebidas, las oxidaciones catalíticas y procesos que llevan a enranciamientos naturales provocados por la acción del aire, luz o indicios metálicos.
Los antioxidantes tienen como principal finalidad evitar la oxidación de los componentes del alimento y principalmente el enranciamiento de los lípidos. Los antioxidantes reaccionan con los radicales libres dando productos estables y evitan que estos radicales propaguen la oxidación de determinados componentes del alimento, principalmente las grasas.
Los antioxidantes pueden actuar mediante diferentes mecanismos: • Deteniendo la reacción en cadena de la oxidación de las grasas.
• Eliminando el oxígeno atrapado o disuelto en el producto, o en el espacio de cabeza de los envases.
• Eliminando trazas de ciertos metales, como cobre o hierro, que facilitan la oxidación.
Frenan la reacción de oxidación, pero a costa de inactivarse ellos mismos, por lo que no la evita de forma definitiva, solo la retrasa.
Los antioxidantes se pueden clasificar en: NATURALES
• Ácido L-ascorbico (E 300), y sus sales sódica (E 301) y cálcica (E 302): en general presentan poco poder antioxidante, por lo que se asocia a otros
productos sinérgicos. Se utiliza en confitería,
conservas, etc. OH
OH O
• Palmitato de ascorbilo (E 304i): Es un producto que no se encuentra en la naturaleza. Se obtiene fácilmente a partir del ácido ascórbico, y se hidroliza en el organismo en ascórbico y palmítico, que son dos compuestos naturales. La razón de recurrir a este antioxidante se debe a que su carácter liposoluble lo hace más eficaz en la prevención de la oxidación de grasas y aceites, al contrario que el ácido ascórbico, que es hidrosoluble.
• Tocoferoles: extractos de origen natural ricos en tocoferoles (E 306), o tocoferoles sintéticos como α-tocoferol (E 307), γ-tocoferol (E 308) y δ-tocoferol (E 309). Su acción antioxidante disminuye de la forma δ a la α, al revés que su acción vitamínica (pro vitamina E).
Pueden obtenerse de dos formas:
1. Por extracción de aceites naturales: Correspondería al E306. Abundante en aceite de germen de trigo, arroz, maíz y soja
2. Por síntesis química. Actividad vitamínica algo menor.
Su acción antioxidante va ligada a un mecanismo de eliminación del oxígeno del medio por la formación de tocoquinonas, hecho que no tiene lugar en los antioxidantes de tipo fenólico.
ARTIFICIALES
• Galatos de propilo (E 310) y octilo (E 311). Son buenos antioxidantes, sobre todo si se asocian con el ácido cítrico, pero tienen un sabor amargo que puede afectar al alimento. Pueden dar problemas digestivos y alergias. No están permitidos en alimentos infantiles.
• Butilhidroxianisol (BHA, E 320): es un efectivo antioxidante, sobre todo de materias grasas como mantequillas, mantecas y margarinas. Como efecto adverso parece aumentar los niveles de colesterol. Se presenta comercialmente como una mezcla de dos isómeros. Es el antioxidante más usado debido a su alta eficacia, a su relativa resistencia a las variaciones de pH, y por su acentuado sinergismo con otros antioxidantes. Presenta además efecto antimicrobiano frente a Gram positivas y fungicida. Actividad reducida frente a Gram negativas.
• Butilhidroxitolueno (BHT, E 321): también es muy utilizado para evitar la oxidación de materias grasas, aunque su IDA es inferior al del BHA. Puede provocar problemas cutáneos. Tanto el BHA
como el BHT producen pérdidas de vitamina D y
están prohibidos en alimentos
infantiles.Actividad antimicrobiana frente a C. botulinum y S. aureus.
SINERGICOS DE ANTIOXIDANTES
Son sustancias que facilitan la acción de los antioxidantes propiamente dichos y permiten rebajar la dosis de antioxidante.
Bu-t
t-Bu Me
• Ácidos orgánicos y sus sales: ácido láctico (E 270), ácido cítrico (E 330), etc. • Secuestradores de metales: bloquean los metales e impiden que estos actúen como
catalizadores de las reacciones. Son ejemplos de estas sustancias: edetato sódico (EDTA, E 385), citratos (de sodio E 331, de potasio E 332, de calcio E 334),
tartratos (de sodio E 335, de potasio E 336), etc.
Hay otros sustancias que también se utilizan como antioxidantes, por ejemplo, la
lecitina (E 322) y ciertos productos derivados del romero. ESTABILIZADORES DE LA TEXTURA
Estos aditivos tienen como misión mantener la textura propia del alimento o conferirle una estructura determinada. Hay que destacar diferentes tipos de estabilizadores de la textura:
• ESPESANTES: hidrocoloides o gomas vegetales, como goma arábiga (E 414),
alginatos (E 401 a E 405), agar-agar (E 406), goma guar (E 412), pectinas (E
440), derivados químicos de la celulosa (E 460 a E 466) y del almidón (almidón oxidado E 1404, fosfatos de almidón E 1410 a E 1414, etc.), y gomas o hidrocoloides de origen animal.
• EMULGENTES: monoglicéridos y diglicéridos (E 471), monoglicéridos y
diglicéridos esterificados con ácidos orgánicos (E 472), polisorbatos (E 432 a
E 436) y lecitina (E 322).
• ANTIAGLOMERANTES: son sustancias que tienen como objetivo impedir la aglomeración, coagulación o floculación de los componentes del alimento. Cabe destacar algunos antiaglomerantes como: polifosfato cálcico (E 544),
ácido esteárico (E 570), bentonita (E 558), óxido de silicio (E 551), etc.
Los estabilizadores de la textura son aditivos ampliamente utilizados y se han de añadir en elevada proporción en comparación con otros tipos de aditivos, pero suelen ser los aditivos menos tóxicos.
La lecitina (E 322) es ámpliamente utilizada por sus propiedades emulsionantes, v también se aprovechan sus propiedades antioxidantes. Se utiliza en la industria de repostería, pastelería, chocolate, pan, margarinas, caramelos y grasas comestibles. Para la lecitina no se ha establecido un IDA, ya que se considera un componente esencial de los jugos biliares y se considera un aditivo seguro.
ACIDULANTES Y CORRECTORES DE LA ACIDEZ
Son aditivos que se incorporan al alimento fundamentalmente para controlar el pH del mismo. Hay numerosos aditivos que son capaces de dar unas características de acidez, basicidad o neutralidad adecuadas para cada alimento. A continuación, se indican algunos ejemplos: carbonato de sodio (E 500), carbonato de potasio (E 501),
ácido clorhídrico (E 507), hidróxido sódico (E 524), sulfatos (E 514 a E 517), etc. Los
sulfatos, ampliamente utilizados como acidulantes, tienen como efecto adverso su poder laxante cuando se consumen en grandes cantidades.
POTENCIADORES DEL SABOR
Este tipo de aditivos son sustancias que por si solas no tienen efecto, pero, dispersadas en el medio adecuado, potencian el sabor. Estos aditivos no están permitidos
en alimentos infantiles. Destaca sobre todo el
glutamato monosódico GMS (E 621), que se utiliza en
caldos, carnes, sopas de sobre, etc. También podemos enumerar sustancias como el ácido guanílico GMP (E 626) y los guanilatos, el ácido inosínico IMP (E 630) y los inosinatos, que son por lo menos 20 veces mas potentes que el glutamato. El ácido glutámico (E 620) y los glutamatos ampliamente utilizados como potenciadores del sabor pueden ser los causantes del denominado "síndrome del restaurante chino", que se manifiesta con dolores de cabeza, hormigueo, somnolencia, opresión en la cara, rigidez de cuello, además de problemas gastrointestinales.
También cabe hablar del maltol (E 636) y el etilmaltol (E 637). El maltol se forma principalmente por calentamiento de la fructosa y aparece de forma natural durante el procesado de diversos alimentos como la cerveza, repostería, café, cacao, etc. El IDA del maltol es de 1 mg/kg de peso. El etilmaltol no se conoce como componente natural en los alimentos y su IDA es de 2 mg/kg de peso.
EDULCORANTES
Los edulcorantes son sustancias adicionadas con la finalidad de aportar sabor dulce. Constituyen uno de los grupos de aditivos alimentarios que están experimentando un mayor incremento de consumo, y un mayor esfuerzo en investigación, debido a la creciente demanda de alimentos bajos en calorías. Estos sustitutos de la sacarosa tienen un metabolismo independiente de la insulina, por lo que son adecuados para los diabéticos.
No existe una relación directa entre la composición química de una molécula y su capacidad de endulzar, aunque se conocen ciertas correlaciones entre las diversas estructuras y grupos funcionales que pueden estar implicados.
Los edulcorantes se pueden clasificar de diferentes formas. Existe una clasificación en: Edulcorantes que son Azucares (EA) y Edulcorantes que No son Azúcares (ENA). Los ENA a su vez pueden subdividirse en edulcorantes más voluminosos, con un poder edulcorante similar a la sacarosa (0,5 a 2) y edulcorantes intensos, con un elevado poder edulcorante (PE 40 a 3000).
También se utilizan otras clasificaciones, como: NUTRITIVOS
• Glúcidos (EA): son sustancias que dan sabor dulce, aportan calorías (4 kcal/g) y actúan como conservantes. Son muy utilizados, por ejemplo: glucosa (PE = 0,53), fructosa (PE = 1,2), sacarosa (PE = 1), galactosa (PE = 0,5), lactosa (PE = 0,3), azúcar invertido y maltodextrinas.
CO 2H HO 2C NH 2 S Na · Glutamato monosódico CO 2H HO 2C NH 2 S Na · Glutamato monosódico Me OH O O Maltol Me OH O O Maltol
• Polioles (ENA): son sustancias de bajo poder edulcorante, menor que la sacarosa. La cantidad que se utiliza debe ser elevada, por lo que también se denominan edulcorantes de carga. Se obtienen de los correspondientes azúcares por reducción química. A dosis elevadas producen diarreas, por lo que se recomienda no sobrepasar los 20 g/día. No son acalóricos, ya que producen entre 2 y 2,5 kcal/g. Presentan diversas ventajas frente a los azúcares:
a) Evitan la “pegajosidad” en los alimentos que se añaden como sustituto del
azúcar al absorber el agua de forma diferente.
b) Pueden alargar la vida útil del producto por no ser sustrato adecuado para el
crecimiento bacteriano
c) En general son estables a tratamientos térmicos
d) Presentan capacidad humectante. Retrasan el endurecimiento por sequedad. e) Efecto crioprotector
Según su estructura se subdividen en:
1. Polioles de monosacáridos: sorbitol (E420)(PE = 0,7), manitol (E421)(PE = 0,7), xilitol (PE = 1).
2. Polioles de oligosacáridos: lactitol (E966) (PE = 0,8), maltitol (E965)(PE = 0,7), isomaltitol (PE = 0,7).
NO NUTRITIVOS (ENA)
Generalmente tienen un poder edulcorante muy alto y se utilizan en poca cantidad.
De origen natural:
• Glucosídicos: neohesperina dihidrochalcona (NHDC, E 959), con un poder edulcorante entre 300 y 2000. Su uso es de aplicación para toda clase de alimentos, bebidas dietéticas, frutas, helados, salsas, pastelería, etc. Como modifica el perfil del sabor se utiliza también en conservas de pescado, crustáceos, mariscos y productos salados en general.
• Peptídicos: aspartamo (E 951), que es un dipéptido de fenilalanina y ácido aspártico. Presenta un poder edulcorante de unos 200 y su IDA es de 0-40 mg/kg/día. Las personas fenilcetonúricas no pueden metabolizar
OMe Ph HO 2C N O S S
correctamente la fenilalanina, por lo que es obligatorio indicar la presencia de este aditivo y su incompatibilidad en pacientes fenilcetonúricos.
• Proteínicos: taumatina (E 957), que es un aditivo considerado sustancia "gras" o segura con un poder edulcorante de 2000 a 3000. Se considera la sustancia mas dulce que existe y figura en el libro de record Guiness por este mérito.
Edulcorante Código Poder edulcorante IDA
Neohesperina dihidrochalcona E959 300-2000 0 – 40 mg / Kg día
Aspartamo E951 180- 200 0 – 40 mg / Kg día
Taumatina E957 2000- 3000 Sustancia “gras”
De origen sintético:
Son sustancias con un elevado poder edulcorante, por lo que se utilizan en cantidades muy pequeñas.
Edulcorante Código Poder edulcorante IDA
Sacarina E 954 300-500 0-2,5 mg/kg/día
Ciclamato E 952 30 0-11 mg/kg/día
Acesulfamo potásico E 950 200 0-9 mg/kg/día
La sacarina es un aditivo con un elevado poder edulcorante, por lo que la cantidad que se debe utilizar es muy baja. Debido a su toxicidad y potencial poder cancerígeno no está permitido su uso en la industria alimentaria. Solo se comercializa como edulcorante de mesa, de venta en establecimientos autorizados; de esta forma, es posible controlar las cantidades consumidas, ya que es el propio consumidor el que la adiciona de forma vo-luntaria. Dicho control no sería posible si este edulcorante estuviera presente en diferentes alimentos preparados.
El sabor dulce se ve acompañado por un sabor secundario metálico desagradable, que se disimula con otros edulcorantes. Al calentar el alimento, el anillo imídico se hidroliza y se pierde el poder edulcorante.
Los ENA se utilizan en los alimentos tanto solos como mezclados. Su uso mezclado mejora generalmente la aceptabilidad y sus propiedades tecnológicas, por lo que se amplían las posibilidades de utilizarlos en más alimentos. También es frecuente su asociación con azúcares. El uso cada vez mayor de los ENA parece que se justifica por varias razones:
por lo que afectan poco o nada a la higiene dental.
Tienen un poder calórico inferior, por lo que permiten controlar el contenido calórico de los alimentos.
Permiten preparar alimentos mas adecuados para diabéticos, ya que presentan un efecto limitado en la glucosa de la sangre.
ANÁLISIS DE ADITIVOS
DETERMINACIÓN DE CONSERVANTES
Conservantes por TLC
Como fase estacionaria se emplea poliamida con indicador fluorescente, como fase móvil éter de petróleo: Cl4C: Cl3CH: HCOOH: AcOH , 50:40:20:8:2 v/v. La disminución de la fluorescencia de la placa permite la localización de las manchas.
Benzóico / sórbico por TLC
Con derivatización previa. Extracción con éter etílico, se ponen en la placa y en el punto de aplicación α-bromo-2-acetonaftona en presencia de carbonato de litio como catalizador. Secar placa. Los ésteres se identifican por su mancha fluorescente bajo luz UV.
Fase estacionaria: silicagel
Fase móvil: tolueno: acetona 20:0.50 v/v
Determinación fotométrica de ácido sórbico
Separación de la muestra por destilación por arrastre de vapor, se oxida con dicromato a dialdehido malónico. Se hace reaccionar con ácido 2-tiobarbitúrico dando lugar a un compuesto de color rojo que absorbe a 532 nm.
Determinación de ácido sulfuroso total
Se libera el ácido sulfuroso del vino por adición de ácido fosfórico y metanol. Se destila en lejía de sosa y se determina iodométricamente.
SO32- + I2 + H2O ---> SO42- + 2 I- + 2 H+
Se extrae la muestra con agua destilada y el extracto se filtra después de precipitar las proteínas. El nitrito se determina como tal por reacción con sulfanilamida y dicloruro de N-(1-naftil)-etilendiamonio para dar un compuesto de color rojo (λmax= 540 nm). Para el nitrato, se reduce con cadmio metálico (en columna), pasando a nitrito y aplicándose la reacción anterior.
DETERMINACIÓN DE EDULCORANTES
Identificación de edulcorantes por TLC
Se separan, con ayuda de un cambiador aniónico fluido, sacarina, ciclamato y acesulfamo K, previa extracción con éter/éter de petróleo. Se eluyen con una solución de amoniaco, se evapora en rotavapor, elución con metanol y aplicación en placa de poliamida. Se emplea como fase móvil xilol: n-propanol: ácido fórmico, 50:50:10, v/v. Se pulveriza fluoresceína para revelar; se ponen en contacto con vapores de bromo y de amoniaco y aparecen las manchas.
Determinación gravimétrica de ciclamato
Se hidroliza por acción del nitrito en medio HCl dando sulfato, que se precipita con bario. Antes ha de precipitarse el sulfato presente en la muestra.
Determinación de sacarina por HPLC de pares iónicos
Se extrae con disolventes, se procede a un enriquecimiento y a un clean-up con SEP Pack C18. Se realiza HPLC en RP-18 de pares iónicos pues la fase móvil es bromuro de tetraheptilamonio 5·10-3 M en metanol : tampón fosfato, 65:35. Detección a 235 nm.
Determinación de acesulfamo-K por HPLC de pares iónicos
Se separa directamente de la muestra acuosa o del extracto acuoso de la muestra. Se clarifica con reactivos adecuados (reactivos de Carrez I y II), se centrifuga y se filtra. El filtrado se somete a ultrafiltración. Fase estacionaria: RP-18. Fase móvil: bisulfato de tetrametilamonio 10-2M en metanol al 35%. Se detecta a 227 nm.
ANÁLISIS DE COLORANTES
Identificación de colorantes hidrosolubles por TLC
Extracción con hilo de lana o polvo de poliamida de una solución ácida. Se desorben de nuevo en una solución amoniacal.
Fase estacionaria: plaza de silicagel sin indicador fluorescente.
Fase móvil: dependiendo de colorantes, se usan diferentes composiciones.
Los colorantes se fraccionan y aíslan tras la eliminación extractiva de las fracciones grasas de la muestra en una columna de poliamida en función de su solubilidad diferencial en distintos disolventes orgánicos, y finalmente se identifican por TLC.
Fase estacionaria: placa de sílica gel Fase móvil: (dependiendo de colorantes)
a) Cl3CH:MeOH, 20:80
b) éter de petróleo: MeOH: MIBK, 50:25:25
ANÁLISIS DE ANTIOXIDANTES
Identificación de antioxidantes por TLC
Se extraen con una mezcla de disolventes (EtOH: 2-propanol: ACN, 25:25:50) y se separan por TLC bidimensional tras la separación de las sustancias acompañantes que pudieran interferir.
Fase estacionaria: silicagel 60 sin indicador fluorescente. Fase móvil: 1ª) n-hexano: acetato de metilo, 93:7
2ª) diferentes tipos en función de los antioxidantes
Detección: se usan diferentes reveladores, algunos sucesivos, y los diferentes colores que se aprecian sirven para identificarlos (además de los patrones colocados).
ANÁLISIS DE TEXTURIZANTES
Determinación de fosfatos condensados por TLC
Los fosfatos condensados se hidrolizan por tratamiento térmico de los productos cárnicos y por acción enzimática; por ello, este método solo analiza aquellos fosfatos condensados todavía presentes en el momento de realizar el análisis.
Los fosfatos condensados se extraen con ácido tricloroacético, se separan por TLC de celulosa sin indicador de fluorescencia, y fase móvil 2-propanol: Cl3CH-COOH 20%: H2O: NH3 20%, 35:10:5:0.5; se usan como reveladores diversos reactivos coloreados.
Determinación fotométrica del contenido en fósforo
Se reduce la muestra a cenizas por calcinación añadiendo también acetato de magnesio para evitar pérdidas. Se disuelven en HCl y se hace reaccionar con el reactivo molibdato-vanadato, midiéndose a 430 nm.
Determinación fotométrica de proteína láctea
Los fosfoprotéidos (caseínas) se separan de los demás compuestos fosforados solubles con los disolventes adecuados; se hidroliza con ácido, midiéndose fotométricamente el ácido fosfórico liberado tras su transformación con el reactivo de molibdato-vanadato, midiéndose a 430 nm.
