“CONSERVACION QUIMICA DE ALIMENTOS”

Ing. Carlos Elías P. , M.Sc.

INDICE

Introducción. Influencia de factores del sustrato

sobre la actividad de sustancias conservadoras.

Principales conservantes químicos utilizados en la Industria Alimentaria.

Conservadores químicos, frecuentemente considerados causantes de reacciones adversas.

INTRODUCCION

Problemática:

Aproximadamente un 20% de los alimentos producidos en el mundo se pierden por deterioro microbiológico.

Los alimentos deteriorados pueden ser perjudiciales para el consumidor (toxina botulínica, aflatoxinas)

Alternativa:

A los métodos físicos, como el calentamiento, deshidratación, irradiación o congelación, pueden asociarse METODOS QUIMICOS, que eliminen carga microbiana o inhiban su crecimiento.

Condiciones que debe tener un conservador:

Amplio espectro de actividad antimicrobiana.

No ser tóxico

Económico

No afectar el sabor original de los alimentos

No favorecer desarrollo de cepas persistentes.

Influencia de factores del sustrato sobre la

actividad de sustancias conservadoras

Factores que influencian en la actividad de los conservadores químicos

pH Actividad de agua Solubilidad en el alimento Coeficiente de reparto Factores físicos y químicos del

sustrato Sustancias contenidas en el alimento

Influencia del pH

Los conservadores que a causa de su estructura se disocian en solución acuosa, pueden deber su acción a:

Los hidrogeniones liberados en la solución (Por ejemplo: ácido acético). Se requieren concentraciones superiores al 1%.

Parte no disociada (Por ejemplo: ácido sórbico). Se requieren concentraciones muy inferiores al 1%.

Influencia del pH en la constante de disociación

La proporción de ácido no disociado disminuye al aumentar el pH, entonces:

K = ( R-COO- ) (H+) ---------------- (R-COOH)

K = Constante de disociación (RCOOH) = Parte no disociada (R-COO-) = Parte disociada (H+) = Concentración de

hidrogeniones

Proporción de Acido no disociado a diferentes valores

de pH

3 4 5 6 7

ACIDO ACETICO 98.5 84.5 34.9 5.1 0.54

ACIDO BENZOICO 93.5 59.3 12.8 1.44 0.144

ACIDO CITRICO 53.1 18.9 0.41 0.0006 <0,001

ACIDO LACTICO 86.6 39.2 6.05 0.64 0.064

PARABENS >99,99 99.99 99.96 99.66 96.72

AC.PROPIONICO 98.5 87.6 41.7 6.67 0.71

AC. SORBICO 97.4 82 30 4.1 0.48

VALORES DE pH

Influencia de la solubilidad

La solubilidad del conservante mejora su actividad dentro del alimento.

Los ácidos son menos solubles en agua que sus respectivas sales. Por ejemplo: Acido benzoico : 3,4 g/L a 25°C Benzoato de sodio: 550 g/L a 25°C

Influencia del Coeficiente de reparto (CR)

Considerando que: El CR es la relación entre la solubilidad en grasas y la

solubilidad en agua. El crecimiento microbiano tiene lugar en la fase

acuosa Se puede decir que:

Cuanto menor sea el coeficiente de reparto del conservador, mayor es su eficiencia.

Sin embargo: La sal y azúcar elevan el coeficiente de reparto Al aumentar el pH disminuye el coeficiente de

reparto.

Coeficiente de reparto de algunos conservadores entre aceite de

soya y agua

Acido propiónico 0,17 Acido sórbico 3,00 Acido benzoico 6,10 Acido p-clorobenzoico 42,2

Principales conservantes químicos utilizados en la

Industria Alimentaria.

Acido acético Se encuentra en el

vinagre en una proporción de 4-5%.

La acción conservante se da: En aquellos productos

en los que la acidez o el aroma típico que confiere es deseable: Escabeches, salmueras y encurtidos.

…Acido acético

La acción conservante también se da:

En aquellos productos en los que resulta desagradable la acidez, por ejemplo:

Mayonesa Salsas, con 0,5-1,2% permite regular el

pH. Panificación (0,4% de acetatos) para

evitar desarrollo de B.mesentericus y hongos.

Controlar la acidez necesaria para la producción de algunos quesos.

Acido benzoico y benzoato de sodio Aplicaciones:

Zumos, refrescos, gaseosas, mermeladas, salsas, postres, alimentos fermentados, etc.

Inconvenientes de su uso:

Sabor astringente Toxicidad, mayor que la de otros

conservantes (OMS recomienda solo hasta 5 mg/Kg/día).

Efectivo en rangos de pH: 2,5-4

Propionatos de sodio y calcio

Aplicaciones : Pan de molde Productos de repostería Quesos fundidos Frutas deshidratadas

Dosis recomendada: 0,3% en peso

Acido Sórbico y sorbatos “GRAS” Aplicaciones:

Refrescos, mermeladas, frutas en almíbar, aceitunas en conserva, superficies de quesos, en vinos, etc. (0,3% en peso)

Para sumergir o rociar cortes de carne (Soluciones al 5% ).

Inconvenientes de su uso: Comparativamente caros Se pierden en parte cuando el

producto se somete a ebullición.

Anhidrido sulfuroso y sulfitos

Aplicaciones: Vinos, sidra, mostaza, zumos Antioxidante: vegetales,

crustáceos, aceitunas Inconvenientes de su uso:

Altera características gustativas del producto.

Destruye tiamina (B1) Se pierden por evaporación Riesgos toxicológicos

Natamicina (Pimaricina) Aplicaciones (antimicótico):

Maníes crudos, embutidos secos, yogures: 5ppm

Inmersión o rociado de quesos, jamones, embutidos secos (0,1%).

Inconvenientes de su uso: Sensible a oxidantes y UV No es activa frente a virus y

bacterias. Es cuestionado el uso de

antibióticos en alimentos.

Nisina “GRAS” Aplicaciones:

Quesos y derivados lácteos

Salsas y aderezos Eficaz contra bacterias

gram-positivas Elevada acidez Dosis: 50 - 100 mg/ Kg

Nitratos y nitritos

Aplicaciones: Productos cárnicos (50-200

ppm) Funciones:

Desarrollan color característico de las carnes curadas (nitrosomioglobina)

Inhibidores del crecimiento de C. botulinum

Antioxidante (estabiliza aroma de los embutidos)

Nitratos y nitritos

En la actualidad se emplea solo nitritos, por problemas toxicológicos.

En exceso (más de 200 ppm) puede reaccionar con aminas secundarias y terciarias y producir nitrosaminas (agentes cancerígenos)

Agentes reductores (eritorbato de sodio) inhiben la síntesis de nitrosaminas.

Conservadores químicos, frecuentemente

considerados causantes de reacciones adversas.

Nitratos y nitritos

Se encuentran en productos cárnicos

Pueden causar: Dolor de cabeza Urticaria

Metil etil y propil parabens Se encuentran en alimentos de baja

acidez (productos cárnicos y lácteos), pues tiene rango de acción a pH alto, a diferencia de otros conservadores.

En personas sensibles puede causar: Dermatitis graves Enrojecimiento Inflamación

Sulfitos Se pueden encontrar en:

Condimentos, mermeladas, frutas y verduras secas, jugos de fruta, papas congeladas, verduras enlatadas y deshidratadas.

Bebidas (cerveza, vinos, sidra)

Pueden desencadenar ataques de asma en personas sensibles (4-8%).

Puede producir urticaria, disminución de la presión arterial, debilidad, aceleración del pulso (1 de cada 100 personas son sensibles).

Sulfitos Medidas que se han tomado para

reduir el uso de sulfitos:

En 1986, la FDA prohibió su uso en frutas y verduras para ser vendidas o servidas crudas y en carne fresca.

En 1987, la FDA ordenó que los alimentos con más de 10 ppm de sulfitos, deben ser etiquetados debidamente para que personas sensibles al sulfito puedan evitarlo

Se realizan numerosos estudios para reducir su uso en vinos.

CASOS PRÁCTICOS

1.-UD. tiene que aplicar un conservador químico a una bebida proteica elaborada con germen de quinua y jugo de maracayá, ¿qué utiliza, ácido benzoico o benzoato de sodio?

2.-UD. tiene que aplicar un conservador químico a una margarina ¿qué utiliza, ácido benzoico o benzoato de sodio?

CASOS PRÁCTICOS

3.-Entre otros aditivos adicionados a un hot dog se le aplicó 0.15% de benzoato de sodio. Discuta si esto es correcto o no y en todo caso qué haría Ud.?

4.-¿Cuál es el conservador químico que se usa generalmente en la elaboración de embutidos y que otras funciones cumple?

CASOS PRÁCTICOS

5.-¿En qué momento adicionaría benzoato de sodio a una mermelada, porqué?

6.-A 2 kg de azúcar y 2 kg de fresas se le aplica 4 g de benzoato. Discuta.

7.- Si Ud tiene dos conservadores químicos A y B. El conservador A tiene una constante de disociación de 1.73*10-5 y el conservador B una constante de disociación de 6.46*10-5, cuál es más eficiente y porqué?