ESTUDIO DE LOS CONSERVANTES

ESTUDIO DE LOS

CONSERVANTES

Preparado por

GLADYS RAMÍREZ LÓPEZ Q.F.

Sp. Análisis Bromatológico y Toxicológico

Profesora

UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA

FACULTAD DE QUÍMICA FARMACÉUTICA

DEPARTAMENTO DE FARMACIA

CURSO DE BROMATOLOGÍA

2008

DE

CLASE

Estudio de los conservantes Microflora de los alimentos:

La presencia de bacterias, virus y champiñones en los alimentos y productos alimentarios no se restringe solamente a los patógenos; la presencia de diversas bacterias y champiñones en los quesos y vinos, por ejemplo, es incluido en ese concepto. En la tabla 1, se relaciona la presencia de algunos microorganismos que están presentes en los alimentos.

Tabla 1

MICROFLORA CEREALES CARNE LECHE FRUTAS Y

HORTALIZAS Pseudomonas x x x x Clostridum x x Alcaligenes x x Flavobacterium x x x Micrococus x x x x Bacterias Coliformes x x x Bacterias Lácticas x x x Salmonella x Bacillus (lactobacilos) x x x x Streptococus x x Levaduras x Hongos x x Serratia x

Conservación de los alimentos:

Conjunto de todas las medidas para evitar su descomposición y que generalmente se dirigen contra el ataque por los microorganismos.

Métodos: • Físicos

Esterilización – pasteurización que implica calentamiento Congelación – Refrigeración realizados a bajas temperaturas Desecación proceso de extracción de H2O

Irradiación mediante radiaciones ionizantes • Químicos

Adición de sustancias químicas generalmente denominadas conservadores o preservativos.

Altas concentraciones de sal, ácido acético al 1%

Bajas concentraciones de benzoatos, anhídrido sulfuroso en concentración inferior al 0.5%

Necesidades de la conservación

Desde tiempos antiguos el hombre sintió la necesidad de conservar los alimentos, teniendo en cuenta el bajo tiempo de conservación: cereales, frutas y vegetales altamente perecederos. “El faraón ordenó a José guardar la ⅕ parte de la cosecha para no carecer de abundancia en los 7 años de escasez”. Cita bíblica. Esta fue la primera conservación mediante la utilización

de un gas para conservar un alimento. Al guardar la cosecha, y continuar la respiración se produjo el CO2 que impidió el crecimiento microbiano prolongando la vida útil del alimento. Con la modernización y la variación de las costumbres alimentarias se ha ido avanzando en la conservación de los alimentos. Se calcula que se pierde al menos un 20% de los alimentos producidos por ataque de roedores, insectos y microorganismos. En los países menos desarrollados, estas cifras son aún más altas

Un poco de historia:

Inicialmente después de la selección y almacenamiento de la cosecha, ésta era protegida de la lluvia y del viento, dado que se disminuían sus características fisiológicas y organolépticas. Posteriormente se desarrolla el método del salado y secado: cereales, harina, pescado o carne eran desecados; se elaboraba pan 2 veces al año y para su uso se remojaban; lo anterior hacía la alimentación monótona y se presentaban una gran cantidad de enfermedades carenciales. Se fueron conociendo otros conservadores como son alcohol, humo, sulfuroso y ácidos orgánicos (acético – láctico) : puesto principal durante 200 años.

Desde hace unos 100 años se aumentaron los esfuerzos para hacer una conservación que además protegiera las características y los nutrientes, ácidos: bórico, sórbico, fórmico, salicílico dehidroacético, el pirocarbonato de dietilo, antibióticos (pimaricina), aunque su uso no se aconseja por la resistencia que pueden generar.

Aspectos sanitarios que deben tenerse en cuenta al estudiar la viabilidad del uso de un conservante en alimentos

- Toxicidad aguda DL50 - Toxicidad subcrónica 90días - Toxicidad crónica: Largo plazo - Acción cancerígena: Tumores - Acción Mutagénica: genéticos - Acción teratogénica: fetos

- Comportamiento bioquímico: distribución y metabolismo. ADI = Ingestión dosis diaria aceptable mg/dia

Ácido benzoico y sales 0-5 mg/Kg día Acético sin límites Ester metílico del a p-OH-bz 0-10mg/ Kg/día

Nitrato K Na 0-5 mg/Kg /día

Nitrito K Na 0-0.2 mg/Kg/día

a. Láctico sin límites

SO2 Ácido sórbico 0-25mg/Kg/día Normas de tolerancia

1. No deben ofrecer ningún peligro para la salud

2. Solo deben usarse cuando su empleo este técnicamente justificado

3. No emplearse en dosis superior a la necesaria para dejar margen de seguridad suficiente (GMP)

Influencia de factores del sustrato sobre la actividad conservadora 1. Influencia del pH

Los conservantes que a causa de su estructura se ionizan en solución acuosa pueden deber su acción a la parte no disociada o a los hidrógenos liberados. Por ejemplo ácido acético:

CH3COOH CH3COO ¯ + H pH

Las concentraciones a utilizar son altas ya que para lograr la disminución del pH de un sustrato tamponado como generalmente son los alimentos, se necesitan cantidades de ácido acético mayores del 1%.

En el caso de sustancias que deben su acción a la parte no disociada; el ejemplo típico es el ácido sórbico cuya acción se debe a la concentración de ácido no disociado: CH3 – CH = CH – CH = CH – COOH

Solamente la molécula no disociada es capaz de penetrar la membrana celular semipermeable del microorganismo y desarrollar su actividad, que suele ser a nivel enzimático, en el interior.

La concentración de ácido sórbico a usar es muy inferior al 1%. La proporción del ácido no disociado disminuye al aumentar el pH. Los conservantes que sufren disociación son tanto más activos cuanto menor es el valor del pH. La parte de compuesto no disociado puede calcularse de la siguiente manera:

α

= [ H+] x 100

α

=

Parte no disociada en %

[ H+]+D [ H+] = Concentración de Hidrogeniones D = Constante de disociación

Ejemplo utilizando ácido sórbico:

Hallar el % ácido sórbico no disociado en una mermelada que tiene un pH de 3.0, si su pK es de 4.76 pk = 4.76 pk = - log 1.73 x 10¯5 K = 1.73 x 10¯5 pH = 3.0 pH = - log [ H+] [ H+ ] = antilog - pH

α

= _______antilog -[3] x 100 = 98% antilog -[3] + 1.73 x 10¯5

En la tabla 2 se puede encontrar el dato de la parte no disociada de diferentes sustancias que se emplean como conservantes a distintos valores de pH.

Tabla 2. Parte no disociada de los ácidos que se emplean como conservantes a distintos valores de pH

* Ácido parahidroxibenzóico

2. Influencia del coeficiente de reparto

S i la muestra es O/W (grasa/acuosa) la actividad se realizará en la fase acuosa donde a menor sea su coeficiente de reparto será mas efectivo.

La sal y el azúcar producen un aumento en el coeficiente de reparto produciendo una disminución de la solubilidad en agua.

Aumentar el pH disminuye el coeficiente de reparto ya que solamente la parte no disociada del conservante es soluble en grasa.

3. La actividad acuosa (aw): en general las principales bacterias solo pueden vivir en presencia de aw elevados; por ejemplo los microorganismos patógenos no viven en aw medios, pero los mohos y las levaduras se desarrollan a 0.85

Sal, glicerina, glicoles, azúcar disminuyen el aw favoreciendo actividad de los conservantes.

4. Sustancias adicionadas al alimento: sal, hidratos de carbono y el alcohol. La sal adicionada al alimento implica retirada osmótica del agua produciendo una disminución de la actividad acuosa; dado que es higroscópica hace más accesibles los microorganismos a la acción de los conservantes. Actúa sobre las enzimas. Dado que aumenta el coeficiente de reparto, desfavorece la acción de los conservantes.

El azúcar: al aumentar la concentración, disminuye el aw y disminuye el crecimiento bacteriano.

Aumentar el coeficiente de reparto, desfavorece la acción de los conservantes. El alcohol favorece acción de los conservantes.

Degradación de los conservantes:

• Inactivo contra microorganismos que al contrario lo utilizan como fuente de carbono. • En un alimento muy contaminado y ya se ha iniciado la descomposición microbiana. Uso de los conservantes:

El uso de los conservantes se encuentra reglamentado tanto internacionalmente como a nivel de cada país y las concentraciones aceptadas pueden variar de un país a otro. Inclusive un aditivo de este tipo puede estar prohibido en un país y en otro no; todo esto deberá tenerse en cuenta en el momento de una importación. Siempre se exige el cumplimiento de las Buenas Practicas de Manufactura por lo cual es perentorio seguir estrictamente las normas técnicas. En la tabla 3 se indica el tipo de conservante permitido, según el alimento que se vaya a conservar.

Conservante K disociación Valor pK

Parte no disociada de los ácidos en %

pH 3.0 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 SO2 1,54 X 10-2 1,81 6 2 0.6 0,2 0,06 0.02 0,01 0 Acido Benzoico 6,4 6x10-5 4,18 94 83 61 33 13 5 1,5 0,5 *A.P-0H-Bz 3,3 x 10-5 4,48 97 91 75 49 23 9 2,9 1,0 A. Sórbico 1,73 x 10-5 4,76 98 95 85 65 37 15 5,5 1,8 HSO3 –(Bisulfito) 1,02 x 10-7 6,99 100 100 100 99 97 91 76 50 A. Propionico 132 x 10-5 4,88 99 96 88 71 43 19 7,0 2,3

Tabla 3. Utilización de conservantes.

Tipo de alimento A.bz y sales

(met-prop) parabenos

Ácido sórbico y

sus sales Propiónico Sulfitos

NO3-NO

2-Bebidas Carbonatadas + + + +

Jarabes y bebidas frutas + + +

Zumos + + + Vino y Cerveza + + Quesos y similares + + Margarinas + + Rellenos de Pastel + + + + Embutidos + + + Conservas de Pescado + Ensaladas y salsas + + + Frutas y Hortalizas Frescas + Encurtidos, condimentos, aceitunas + + + + sauerkraut Bibliografía

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