Aditivos alimentarios - Sociedad Química del Perú

Aditivos alimentarios
Teresa Blanco de Alvarado-Ortiz - UPC
Encuentro Científico Internacional 2012 de
Invierno (ECI 2012i)
“Olga Lock Sing de Ugaz”
Sociedad Química del Perú
Aditivos alimentarios

Todos son sustancias formadas
por moléculas químicas

Un buen número son naturales que se obtienen
industrialmente a partir de vegetales:
antioxidantes, vitaminas, minerales,
colorantes, aminoácidos, aromas

Otros aditivos son sintetizados.
Aditivos, la mayoría son moléculas inorgánicas,
sencillas, generalmente solubles
Gases:
Óxidos
Hidróxidos
Ácidos
inorgánicos
Sales
inorgánicas
N2,
de Ca
de NH4,
Clorhídrico
Carbonatos
de NH4, Mg,
K, Na
NO,
de Mg,
Ca,
Sulfúrico
Silicatos
de Al, Ca,
Mg
K
Fosfórico
Sulfitos de
Ca, K,
Mg,
Sulfuroso
Cloruros
CO2
Na
Aditivos que son moléculas orgánicas no tan
simples, generalmente solubles
Alcoholes Ácidos
Sales
Ésteres
Hidrocarburos
sorbitol
málico,
acético
acetatos de
Ca, Na
miristatos
propano
glicerol
láctico,
ascórbico
propionatos palmitatos
de Na, Ca, K
butano
xilitol
fumárico
propiónico
miristatos
De ácidos
grasos
isobutano
tartárico
palmitatos
lecitina
cítrico
estearatos
estearatos
Aditivos que son moléculas orgánicas más
complejas
Aminoácidos y
sus sales
Nucleóti
dos
Polisacáridos y Enzimas
derivados de
celulosa
Colorante
Gomas
glutámico
guanilato
de Na, K
almidón
lipasas
clorofilas
algarro
bo
aspártico
inosilato de
Na, de K
etilcelulosa
isomaltasa
rojo de
remolacha
traga
canto
glicina
Ribonucleó
tidos
carboximetil
celulosa
amilasas
beta
carotenos
gelan
L-leucina
Ácido
guanílico
proteasas
caramelo
karaya
Bromelina
Papaina
Riboflavi na
xantán,
tara
Lisina (hidro
cloruro)
Ruta de aditivos alimentarios dentro del cuerpo humano




Siguen la vía oral, con los alimentos.
Sólo si es necesario, son digeridos.
Luego, son absorbidos por las vellosidades
intestinales .
Si no fueron digeridos ni absorbidos
se eliminan por vía gástrica, con las heces.

Los absorbidos son metabolizados después de
atravesar las membranas y los no aprovechados
son eliminados por la orina como desechos.
Mecanismos general de detección de estímulos
provocados por aditivos
Disolución de las sustancias químicas en la saliva.
Contacto de las células gustativas a través del poro gustativo.
Interacción con:
 Receptores del gusto (proteínas de la superficie de las
células).
 Proteínas poriformes (canales iónicos).
Producen:
 Cambios eléctricos en células gustativas
 Vías de señalización intracelular.
Despolarización.
Y luego, qu
é pasa con los aditivos?
qué
 Junto a alimentos y fármacos, después de ser
digeridos si fue necesario y, absorbidos por las
vellosidades, como moléculas sencillas, ingresan a la
célula atravesando las membranas.

En una secuencia de reacciones sufren síntesis o
degradación, gracias a enzimas que logran cambios
progresivos en un metabolismo.

Varios aditivos alimentarios son enzimas.
Edulcorantes naturales
Se prefieren – desde siempre- por su sabor
agradable,
Por dar cuerpo a las preparaciones
Por conservar alimentos
Pedanio Dioscórides en su capítulo 75 del Libro II
escribió“
Hay especie de miel en caña de India y de Arabia, como sal se
desmenuza en los dientes fácilmente.
esta miel mezclada con agua es deliciosa bebida,
conveniente al estomago, para enfermedades de la vejiga y de los
riñones,
y metida en los ojos resuelve todas aquellas cosas que oscurecen la
vista.”
Espumantes
ADITIVOS ALIMENTARIOS
Antiespumantes
Incrementadores del volumen
A´cidos
Propulsores
Agentes endurecedores
Agentes de retención del color
Antiaglutinantes
Agentes gelificantes
Edulcorantes
Agentes de glaseado
Gasificantes
Acentuadores del aroma
Humectantes
Espesantes
Agentes de tratamiento de las harinas
Antioxidantes
Sales emulsionantes
Sustancias conservadoras
Colorantes
Estabilizadores
Emulsionantes
Edulcorantes naturales extraídos de
vegetales
Monosacáridos: glucosa, fructosa, galactosa
Disacárido sacarosa de caña o de remolacha
Lactosa, de la leche
Polialcoholes de glucosa: Jarabes
hidroxilados, lactilol, maltilol, manitol,
sorbitol, xilitol
Edulcorantes calóricos y no calóricos
Sean nutrientes naturales o aditivos alimentarios
procesados, son inocuos, endulzan cientos de
preparaciones.
Unos, nutritivos: dan energía a niños, ancianos,
deportistas, trabajadores, personas delgadas.
Otros, sin o con pocas kcal, más dulces que el azúcar,
para personas con sobrepeso, diabéticos
Glucosa o Dextrosa
En frutas, según su maduración.
En miel de abeja: 30 a 40%.
Producto de hidrólisis de almidón de
maíz, yuca, arroz, papa, camote.
Glucosa sanguínea: 80-120g/dl
En soporte nutricional
Tolerancia a glucosa: para diabetes
Fructosa, levulosa o azúcar de frutas
Monosacárido polihidroxiacetona, químicamente muy
activo.
Libre en frutas, muy soluble. Más dulce que la sacarosa,
más, en cristales D-fructopiranosa.
Muy higroscópica, necesita envasarse contra humedad.
Preserva humedad dando textura a productos horneados.
A alta To con compuestos aminados: Reacción Maillard
Para dulces, gomas, chocolates, helados, pasteles, bebidas,
cremas para bebés, congelados, jugos en polvo, bebidas
instantáneas de cacao, sustitutos de leche materna.
Sacarosa
Mayor edulcorante industrial y del hogar.
De caña de azúcar, remolacha o betarraga,
obteniéndose con ácidos, álcalis, carbón vegetal,
se clarifica, deshidrata, concentra y cristaliza.
De rápida y fácil caramelización,
estable a procesos tecnológicos.
Soluciones sobre saturadas inhiben
bacterias y mohos por presión
mermeladas, leche condensada,
manjar blanco, natillas, tofes.
Da color a carnes curadas, las conserva.
osmótica:
Lactosa o azúcar de leche
Leche de vaca: menos soluble y dulce, 3 a 4%.
Leche humana deliciosa: por 7% de lactosa, y
aminoácido glutamato libre.
Tiene 25 - 40% del poder dulce de sacarosa.
Intolerantes a lactosa: deficientes en lactasa,
no digieren leche ni lácteos.
Formada por galactosa y glucosa.
E 966 Lactitol, poliol,
Más estable que la lactosa, soluble en
agua a 25º C.
Cristales monohidratados sin color ni
olor, suave dulzor.
Para chocolate negro, sopas y caldos de
cocción rápida, helados, dulces,
productos de panadería.
No se digiere, absorbe, ni metaboliza.
No influye en glucemia ni en secreción
de insulina.
A dosis altas puede ser laxante.
Esteviòsido





Glucósido de hojas Stevia
rebaudiana, en Paraguay .
Diterpeno cristalino, dulce
delicioso,
Núcleo 13-O--soforosil-19-O-glucosil-steviol.
Para diabèticos no insulino
dependientes.
Endulza 250 a 300 veces más
que la sacarosa.
Descubierto -propiamente al azar-, en 1967.
Derivado potásico del ácido acetoacético, -prefijo ACE- y de
ácido sulfámico, -sufijo SULFAME
Estructura y sabor similar a sacarina, estable en procesos de
elaboración, larga vida, sin riesgos .Estudios toxicólogos
favorables.
No es digerido, absorbido ni metabolizado, excretándose
íntegramente sin acumularse Fuerte dulzor, no da kcal,
Europa: bebidas y lácteos sin sabor residual
Desde 1983 en Inglaterra Europa y Estados Unidos. JECFA:
última evaluación 1990, IDA: 0-15 mg/kg.
,,
Unas 50 veces más dulce que azúcar, algo
Desagradable mejora con sacarina.
Estable en medio ácido, calor y luz fuerte.
Usado desde 1950,p rohibido en 1970 en USA, Japón e Inglaterra,
empleado en gaseosas, yogur y dulces en casa. Luego se demostró su
inocuidad
En animales de experimentación, dosis mayores a las de bebidas
hipocalóricas, puede ser cancerígeno y teratógeno para sus fetos
por liberación de amina del ácido ciclámico o ciclo-hexil-amina.
No se absorbe, pasa al colon donde bacterias lo transforman en
ciclohexilamina, que si atravesase membranas elevaría la presión
sanguínea y podría atrofiar parcialmente los testículos
Sales de Na+ y de Ca++ se obtienen sulfonando la ciclohexilamina,
son más solubles. JECFA: última evaluación 1982, IDA: 0-11 mg/kg.
3-oxo-2,3-dihidrobenzo [d] isotiazol-1,1-dioxido; 1,2-benzisotiazol-3 (2H)-ona1,1-dióxido; 1982, IDA: 5 mg/kg de peso corporal
No carbohidrato, no da kcal, 200-300 veces más dulce que azúcar,
Inalterable a alta To, pH ácido y cambios de la industria.
Más consumida, sal sódica, algo amarga en pan, bizcochos, fideos, bebidas, yogur, flanes,
gelatinas, postres para diabéticos y personas que desean
disminuir peso.
Fahberg sintetiza sacarina en 1878 como edulcorante, se usa así
un año después. Patentó la síntesis sin mencionar a Remsen y ya
en Alemania, con financiamiento produce sulfamida –sacarina- por su dulzor.
Trager James en su Cronología de los Alimentos, 1997, dice fue Ira Remsen de 33 años, en
Baltimore, Univ. Johns Hopkins con su estudiante alemán Constantin Falhberg, utilizando
carbón con solvente tolueno quien sintetizó sulfamidas de sabor dulce. Los dos p
ublicaron en 1880 resaltando sabor dulce.
Conservantes. El hombre siempre ha querido preservar
granos,
semillas, harinas, carnes, frutas, bebidas
Antimicrobianos naturales como ácidos benzoico y cítrico en frutas y
compuestos azufrados en ajos y cebollas.
Así el yogur es más estable que la leche por el ácido láctico producido
durante su fermentación.
A concentraciones autorizadas, no matan a los microorganismos,
evitan su proliferación,
Todo no se puede comer de una sola vez, sólo cuando es necesario. El
hombre emplea sal, vinagre, ácido cítrico, salitre natural o nitrato
de potasio, azúcar para conservarlos.
Al entender las moléculas y los átomos, dejar la alquimia y descubrir
lo maravillosa y ordenada que es la química, se aplica la
conservación de los alimentos y se accede a una alimentación,
sana, segura.
Ác. sórbico y sorbatos Na+, Ca++, K +,
Ác. graso diinsaturado, trans, trans-2,4-hexadienoico.
Más utilizado, no tóxico, no da sabores ni aromas extraños.
Absorbido y metabolizado como ác. graso, fuente de energía.
En forma natural en bayas verdes del árbol Sorbus
aucuparia, serbal de cazadores, familia Rosáceas, de donde
se obtuvo, de ahí su nombre.
Sintetizado en 1900. Cuarenta años después, 1940 se
descubre sus propiedades antimicrobianas.
Sus sales más empleadas en alimentos ácidos
Parabenos, o parabenes
Conservantes bactericidas y fungicidas en champús,
cremas hidratantes, geles para el afeitado, medicamentos
tópicos y parenterales, bronceadores y dentífricos
Aditivos alimentarios desde 1930, para derivados
cárnicos tratados por calor, conservas vegetales y
productos grasos, repostería y en salsas de mesa.
En relleno de pasteles, refrescos, jugos, aderezos,
ensaladas, jaleas con edulcorantes artificiales, mientras el
éster de heptilo se usa en la cerveza.
.[3]
Parabenos son ésteres del ác. 4 hidroxibenzoico también
llamado ác. p-hidroxibenzoico o de donde viene su nombre.
Más usados:
Metilparabeno E 218
Etilparabeno
E 214
Propilbarabeno E 216
Butilparabeno
Menos usados:
Isobutilparabeno
Isopropylparabeno
Bencilparabeno y sus sales.
En la figura R simboliza un grupo alquilo como metilo, etilo,
propilo o butilo
Ácido benzoico y sus sales de Na+,
Ca++, K +,
Antibacterianos y antifúngicos en pepinillos en
vinagre, mermeladas y gelatinas bajas en
azúcar.
Evitan daño microbiológico, deterioración
química del alimento, controlan insectos,
plagas y roedores.
Levantine, A. L., Almeyda, J. 1974, hace 30
años en un estudio en personas sensibles:
pueden desencadenar ronchas pruriginosas,
urticaria e inflamación brusca, sin dolor y muy
breve que afecta cara, cuello, laringe, manos
y pies.
Sulfitos
Utilizados en trozos de fruta, fruta
desecada, vino, embutidos de carne,
jugos o zumos de frutas, además de
conservar evitan la turbidez.
Sólo en personas sensibles pueden
ocasionar síntomas de asma y eritema,
enrojecimiento de piel o mucosas debido
a congestión en pequeños vasos.
Antioxidantes Ascórbico o Vit. C y sus sales a dosis < 300 mg/kg.
Tocoferoles o Vit. E .
Evitan se enrancien grasas y aceites de alimentos horneados y
otras comidas, cambiando su sabor.
Evitan que frutas frescas sin cáscara, durazno, plátano, manzana,
se oscurezcan por pardeamiento enzimático en el que por
oxidación que origina difenoles, de color café cuando se exponen
al aire.
Muy empleados en caldos, sopas, purés deshidratados, salsas;
snacks, frutos secos, chicles.
Sintéticos y más baratos son BHA (Butil-hidroxi-anisol) o
E320 y el BHT (Butil-hidroxitoluol) o E321
•
Nitritos
Sales del ácido nitroso, HN02, de fórmula general M"1(N02)n. Los n.
contienen el ión N02El NaN02, se vende en barras delgadas amarillo pálido. Higroscópico,
muy soluble en agua y poco en alcohol.
El KN02, es delicuescente, más soluble en agua todavía que la sal
sódica e insoluble en alcohol.
Nitratos
Sales del ácido nítrico, M"(N03)n. Notablemente más estables que el
ác. libre. Hay prácticamente de todos los metales, son sales solubles
en agua. Se descomponen al calor, liberando O2. Los alcalinos por
calor moderado dan nitritos así: KN03=KN02+ 02.
Conservan productos cárnicos, embutidos protegiéndolos de
las bacterias.
Su acción vasodilatadora puede producir intoxicación y metahemoglobinemia.
Conservantes ¿son alérgicos?
Certificar alergias a aditivos es muy difícil.
En 1980, Agencia Nacional de Alimentos de
Dinamarca*: menos del 10% de alergias
son debida a reacciones adversas a aditivos.
En 2005, Angelis R.: “...patología no frecuente, debe certificarse
presencia de proteínas y respuesta del sistema inmunológico...”
Es difícil separar el alimento en sí del aditivo señalado como causante de
posible alergia, son muchos los alimentos que lo tienen.
National Food Agency of Denmark. 1980. The significance of food and food additives in
allergy and intolerance. Report from a working group. ( In Danish).
De Angelis R C. Alergias Alimentares. Ed Atheneu. Sao Paulo.2005
Digestión, absorción y metabolismo del aditivo
dipéptido ASPARTAMO
Lumen intestinal
 Aspartamo
Estearasas
Metanol
+aa ác. Aspártico+
+ aa Fenilalanina
Peptidasa
aa ác. aspártico
+ aa Fenilalanina
Mucosa intestinal
Aspartamo
Estearasas
Metanol
+ aa ác. Aspártico
+ aa Fenilalanina
Sangre portal
Metanol
aa ác. Aspártico
aa Fenilalanina
Peptidasa
aa.ác.aspártico
aa. ác aspártico
+ aa Fenilalanina
aa Fenilalanina
Bibliografía de aditivos edulcorantes y conservantes
•Alvarado Ortiz C, Blanco T, Aditivos Alimentarios. Fundación
Ajinomoto. 2006.
•Food Additives de Branen, Alfred Larry.
•Handbook of Additives Compilación de Michael e Irene ASH.
•Publicaciones de JECFA.
•Codex Alimentarius.
•Química de Alimentos de
Fennema Belitz,
Coultate Braverman,
Robinson Cheftel.