conservacion química de alimentos
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Curso de Conservación y Transformación de Alimentos
Conservación química de alimentos
I. HISTORIA DE LA CONSERVACIÓN
QUÍMICA
Inicialmente las técnicas de conservación se
basaban en desecar y salar.
En muchos países se cocía el pan sólo 2 o 3 veces
al año, se dejaba secar y se comía después de
meses.
Con el tiempo se empleo el alcohol, humo, dióxido
de azufre y ácidos orgánicos: acético y láctico como
conservantes.
La conservación cambió con la industrialización.
K. Reichenbach descubrió en el ácido piroleñosos y
el alquitrán de madera de haya un aceite: la
creotosa.
I. HISTORIA DE LA CONSERVACIÓN
QUÍMICA
Hace 100 años se introdujo el ácido salicílico y el
ácido bórico en la conservación.
A final de la segunda mitad del siglo XIX, el ácido
fórmico se empieza a utilizar.
A comienzos del presente siglo se empleo el ácido
benzoico, como compuesto aromático.
A finales de la década de los 30’s se usaron las
sales del acido propiónico y el acido sórbico.
Durante los últimos 15-20 años la tendencia hacia
el consumo de productos frescos ha crecido.
I. HISTORIA DE LA CONSERVACIÓN QUÍMICA
II. ANÁLISIS DE CONSERVANTES
Debido a requisitos legales y consideraciones
tecnológicas los conservantes de un alimento pueden
detectarse por análisis cualitativo y cuantitativamente.
Determinación cualitativa
Para determinar la presencia de un conservante se
pueden aplicar pruebas microbiológicas.
Se diluye y es inoculado, posteriormente se incuba.
Se han descrito métodos de ensayo para todos los
conservantes de alimentos.
II. ANÁLISIS DE CONSERVANTES
Determinación cuantitativa
Los alimentos tienen una composición compleja y muchos
componentes individuales que interfieren con la determinación
del conservante.
Para determinar un conservador de un alimento se prepara la
muestra: aislando, extrayendo y purificando el conservante.
Posteriormente se analiza por cromatografía, colorimetría o
fotometría.
Requisitos de pureza
Se refieren al contenido de metales pesados y a impurezas
específicas.
III. ASPECTOS SANITARIOS
1. Consideraciones generales
Los alimentos contienen sustancias que pueden
comprometer o perjudicar la salud.
Estas sustancias se forman como reacción
exógena o son contaminadas después del ataque
microbiano.
Con el desarrollo de la toxicología, los aditivos
ahora se permiten y emplean si los ensayos están en
consonancia con el nivel de conocimiento actual y si
no existen razones perjudiciales.
III. ASPECTOS SANITARIOS
Los aditivos atienden al principio de que están
prohibidos a menos que estén expresamente
permitidos.
Esto es, todos los aditivos están prohibidos y sólo
pueden utilizarse aprobados.
La presencia natural de ingredientes tóxicos llama
menos la atención publica que los aditivos.
En las propiedades toxicológicas existe una relación
dosis-efecto (duración del efecto e intensidad) y un
límite (nivel sin efecto).
Paracelso decía: el veneno deja de tener efecto tóxico
agudo por debajo de cierta dosis.
III. ASPECTOS SANITARIOS
La finalidad del ensayo depende del uso específico
de la sustancia objeto o de la función que se espera
realice.
Los estudios con animales experimentales van
precedidos de ensayos in vitro de corta duración.
Estos se usan para valorar la genotoxicidad y
mutagenecidad.
Sin embargo, es necesario evaluar hasta qué
punto los resultados son comparables y aplicables o
extrapolables al consumidor humano.
III. ASPECTOS SANITARIOS
Los criterios para evaluar la inocuidad de una
sustancia auxiliar o un aditivo son:
- Toxicidad aguda
- Investigaciones metabólicas y toxicocinéticas
- Genotoxicidad/mutagenicidad
- Toxicidad en la reproducción, incluidas la toxicidad
para la fertilidad y la teratogenicidad.
- Toxicidad subcrónica
- Toxicidad crónica
- Carcinogenicidad
III. ASPECTOS SANITARIOS
Durante los experimentos metabólicos, los ensayos se
realizan para descubrir si la sustancia se acumula en
el organismo.
La sustancia objeto tiene que ser física y
químicamente idéntica a la usada en la práctica.
Los aditivos se usan en cantidades pequeñas o
diminutas.
Se considera fundamentalmente deseable, que los
aditivos carezcan de efectos farmacológicos, a las
concentraciones utilizadas.
Para evitar que se desarrolle resistencia microbiana,
las sustancias usadas en la práctica médica no están
permitidas como aditivos (ej. antibióticos).
III. ASPECTOS SANITARIOS
III. ASPECTOS SANITARIOS
2. Toxicidad aguda
• Expresada en la forma de dosis letal 50 o LD50, es
un medio de medir las propiedades toxicológicas de
una sustancia.
• La LD50, es la dosis a la cual se espera que muera
el 50% de animales de un grupo experimental.
• La LD50 puede encuadrar las sustancia en las
siguientes clases de venenos (Tabla 1.)
• Las sustancias con acción conservante son
venenos de las clases 4 y 5.
III. ASPECTOS SANITARIOS
2. Toxicidad aguda
Veneno de clase 1 = LD50 < 5 mg/kg peso corporal
Veneno de clase 2 = LD50 5 - 49 mg/kg de peso corporal
Veneno de clase 3 = LD50 50 - 499 mg/kg de peso corporal
Veneno de clase 4 = LD50 500 - 4999 mg/kg de peso corporal
Veneno de clase 5 = LD50 > 5000 mg/kg de peso corporal
III. ASPECTOS SANITARIOS
2. Toxicidad aguda
3. Investigaciones metabólicas y toxicocinéticas.
• Revela el sitio, órgano o tejido, en que la sustancia
objeto de ensayo experimenta cambios bioquímicos e
identifica cualquier relación dosis-tiempo que pueda
existir.
• Existen diversas alternativas posibles para estudiar
la conducta metabólica de un conservante:
1. Las sustancias insolubles generalmente se
excretan a través del intestino en forma inalterada.
2. Las sustancias son absorbidas desde el tracto
gastrointestinal sin sufrir cambios químicos.
III. ASPECTOS SANITARIOS
III. ASPECTOS SANITARIOS
3. Investigaciones metabólicas y toxicocinéticas.
3. Las sustancias que, aunque absorbidas del tracto
intestinal, no son excretadas por el organismo hasta
después de haber sufrido una degradación bioquímica
o biotransformación.
4. Las sustancias que, son absorbidas y pueden ser
químicamente transformadas.
5. Las sustancias que el cuerpo utiliza para generar
calorías.
III. ASPECTOS SANITARIOS
4. Genotoxicidad
Los términos genotoxicidad, toxicidad genética o mutagenicidad cubren todos los efectos perjudiciales de una sustancia sobre el material genético.
Se puede investigar mediante pruebas in vitro con m.o.
Es un factor muy importante en la evaluación toxicológica de aditivos, porque casi siempre existen estrechas relaciones entre mutagenicidad y carcinogenicidad, al menos en las sustancias genotóxicas.
III. ASPECTOS SANITARIOS
5. Toxicidad reproductiva
Implican ensayos de fertilidad en machos y hembras
y de la capacidad general para reproducirse, de las
propiedades teratogénicas y el efecto sobre el desarrollo
peri- y post-natal.
Teratogenicidad se refiere a la inducción de
malformaciones en el embrión o feto.
Toda sustancia con efecto teratogénico es inaceptable
como auxiliar o aditivo.
En los estudios teratogénicos, el tiempo de exposición
es un factor importante.
III. ASPECTOS SANITARIOS
6. Toxicidad subaguda
Las pruebas duran 28 días, forman un eslabón
entre las investigaciones de toxicidad aguda
(administración simple con periodos de observación de
1 a 2 semanas) y los ensayos de toxicidad subcrónica
(administración diaria de la sustancia problema
durante 90 días).
Permiten detectar efectos tóxicos acumulativos de la
sustancia problema o sus metabolitos.
También se detecta si el organismo se adapta o si la
sustancia afecta ciertos órganos.
III. ASPECTOS SANITARIOS
7. Toxicidad subcrónica
Implican la administración de 90 días a 6 meses,
corresponde al 10% de la expectativa de vida del
animal elegido.
Comprenden: pruebas sobre animales vivos y sobre
animales sacrificados al final del experimento.
Las dosis deben producir efectos tóxicos pero no
deben ser excesivas para que permitan la
supervivencia de los animales experimentales.
Además de investigar la adaptación, acumulación,
reversibilidad del daño y órganos atacados, se
determina la dosis, el rango y el método de aplicación
III. ASPECTOS SANITARIOS
8. Toxicidad crónica
Indica la suma de efectos detectables despues de
administrar una sustancia a ratas o ratones durante 2
años o mas.
El objetivo es la administración de largos periodos de
tiempo, de forma que puedan detectarse otras lesiones,
como cualquier tipo de efectos carcinogénicos o
fenómenos dependientes de la susceptibilidad de ciertos
tejidos a una edad particular.
La dosis mayor es la máxima que no produce efecto,
lesión a un órgano.
III. ASPECTOS SANITARIOS
8. Toxicidad crónica
No se aconseja administrar dosis que excedan del
5%, respecto al alimento, porque puede causar
estados relacionados con el estrés, efectos osmóticas u
otras influencias.
Una vez hechas la evaluaciones se establece una
dosis en que no se detecten efectos.
Este nivel de efectos no observados (NOEL)
representa la máxima dosis y se usa como base para
establecer la ingesta diaria aceptable (ADI)
Si la dosis tolerable se divide por la [ ] aplicada en
ciertos alimentos, se obtiene el “margen de seguridad
real”.
III. ASPECTOS SANITARIOS
9. Carcinogenicidad
Debido a que los aditivos se ingieren con el
alimento durante largos periodos de tiempo, la
posibilidad de que participen en los diversos
estadios de la carcinogénesis se debe examinar.
Uno de los principales problemas para evaluar es el
límite umbral o la dosis a la que no causan efectos
indeseables.
Hay también muchas sustancias de forma natural
en pequeñas cantidades en los alimentos, que a
altas concentraciones son carcinogénicas.
III. ASPECTOS SANITARIOS
9. Carcinogenicidad
En EE.UU existe una
cláusula anticáncer
Delaney que dice: el uso
de una sustancia no
puede admitirse en el
sector alimentario,
aunque sea por debajo del
nivel umbral, si tiene
efecto carcinogénico en
humanos o animales a
cualquier [ ] que se
aplique, incluso alta.
III. ASPECTOS SANITARIOS
10. Efecto alergénico
● Son alergias alimentarias genuinas( antigeno-
anticuerpo) y reacciones de intolerancia a los
alimentos (no producidas inmunológicamente).
● Las causas comunes no son los aditivos sino
ingredientes naturalmente presentes en los
alimentos.
● Pueden encontrase reacciones de intolerancia y
alergias a diferentes aditivos como colorantes
alimentarios, antioxidantes, enzimas comerciales y
conservantes.
III. ASPECTOS SANITARIOS
11. Ingesta diaria aceptable (ADI)
Es la cantidad de un aditivo, medida en mg, que puede ingerirse diariamente por kg de peso corporal, sin complicaciones a lo largo de toda la vida.
La ADI es el cociente obtenido entre la dosis más alta de un auxiliar o aditivo que aún no causa efectos tóxicos en el experimento de toxicidad crónica, dividido por el factor de seguridad, que normalmente es de 100.
El factor de seguridad de 100 permite un margen de seguridad para varios imponderables y la evaluación de riesgos:
III. ASPECTOS SANITARIOS
11. Ingesta diaria aceptable (ADI)
1.La posibilidad de que cierto animal pueda ser sensible o insensible no puede descartarse.
2.Cierto número de animales tienen mayor ingesta que el hombre.
3. El alimento contiene varios aditivos al mismo tiempo.
4. Personas con diferentes cuadros de metabolismo especial.
5. La ADI se aplica durante todo el periodo vital, permite variaciones en los hábitos de consumo personales.
III. ASPECTOS SANITARIOS
11. Ingesta diaria aceptable (ADI)
III. ASPECTOS SANITARIOS
11. Ingesta diaria aceptable (ADI)
● El NOEL (nivel de efectos no observado en la que se basa la ADI, sólo se refiere al peso corporal, los experimentos de alimentación se basan en el contenido de la sustancia problema en el pienso.
● El consumo real de aditivos es por debajo de la ADI (1-10% de la ADI).
III. ASPECTOS SANITARIOS
12. Mezclas de conservantes
Es práctica común emplear mezclas que pueden
exhibir una conducta toxicológica diferente de la de
las sustancias individuales.
No ocurre tal diferencia cuando se administran entre
el 12 y el 20% de la LD50
Sólo la combinación de ácido benzoico y sulfito se
comportan desfavorablemente.
Las mezclas de ácido sórbico con nitrito, no son más
tóxicas que el nitrito solo.
SITUACIÓN LEGAL RELATIVA A LOS
ALIMENTOS
1. Desarrollo histórico de los primeros tiempos
La antigua legislación de los alimentos se refería a comprobar pesas y medidas, así con falsificaciones graves.
Los primeros decretos se dirigieron al uso en exceso de azufre en el vino.
2. Recientes esfuerzos internacionales
Las listas positivas dice que todas las sustancias están prohibidas a menos que las permitan regulaciones especiales (prohibido a menos que esten expresamente permitidos).
SITUACIÓN LEGAL RELATIVA A LOS
ALIMENTOS
2. Recientes esfuerzos internacionales
Existe un principio de permitir conservantes, solamente en aquellos alimentos, en los que su aplicación es francamente sensible.
La Unión Europea (EU) contienen listas positivas indicando que conservantes pueden usarse en determinados alimentos, las cantidades máximas permisibles y condiciones de uso.
SITUACIÓN LEGAL RELATIVA A LOS
ALIMENTOS
SITUACIÓN LEGAL RELATIVA A LOS
ALIMENTOS
3. Guía para garantizar la probación.
Los requisitos de CE, sobre la armonización legal de los estados miembros respecto a los aditivos autorizados. El uso de aditivos puede permitirse sólo:
1.Si la exigencia técnica puede demostrase y si el objetivo deseado no puede ser alcanzado con otros métodos técnica y económicamente posibles.
2.Si no entrañan riesgo para la salud del consumidor, a la cantidad recomendada.
3.Si el consumidor no es engañado por su uso.
Tener en cuenta tanto la ADI y permitir la cantidad necesaria para alcanzar el efecto deseado.