TOXICOLOGA BROMATOLOGICA

SEMESTRE 2014

TEMARIO CAPTULO 12: CONTAMINACIN CON TXICOS A TRAVS DE LOS PROCESOS DE PREPARACIN DE ALIMENTOS, EMPLEO DE ACCESORIOS CULINARIOS O ARTCULOS DE ALFARERA

1. INTRODUCCIN

Los procesos de preparacin de los alimentos, tanto en casa como en la industria, incluyen tratamiento trmico, cambios de pH y contacto con los instrumentos culinarios o empaques los cuales experimentan cambios fsicos y de composicin qumica.

En ocasiones se contaminan por la accin de sustancias que no estaban presentes en ellos al inicio y que pueden representar un problema toxicolgico.

Estas sustancias deben su presencia de manera independiente de toxinas naturales, contaminantes ambientales o aditivos que se han aadido en cantidades controladas.

Las sustancias txicas pueden estar presentes en los alimentos como resultado de cambios qumicos por preparacin o utilizacin de algunos accesorios culinarios.

Dentro de los factores que inciden en la formacin de sustancias txicas se encuentran: el pH y temperatura, empaques a nivel casero o industrial.

2. CAMBIOS QUMICOS QUE OCURREN DURANTE LA PREPARACIN DE ALIMENTOS

La preparacin y conservacin de alimentos implica someterlos sobre todo a cambios de salinidad, tratamientos trmicos, tratamientos cidos y alcalinos.

Estos procesos promueven cambios que en general tienen una repercusin benfica en cuanto al sabor, olor y estabilidad del producto pero en condiciones difciles o prolongadas generan sustancias que tienen efectos txicos.

Los efectos txicos dependern de: mtodo de coccin, temperatura y tiempo de coccin, la presencia de sustancias que pueden catalizar o inhibir su formacin en condiciones de almacenamiento y los procedimientos antes de la preparacin.

Las reacciones ms importantes de formacin de agentes con potencial txico se encuentran como resultado de tratamientos alcalinos y tratamientos trmicos.

Algunos ejemplos de tratamientos alcalinos son: racemizacin de aminocidos y formacin de isopptidos, para tratamientos trmicos se tienen: reaccin de Maillard y formacin de nitrosaminas.

2.1. RACEMIZACIN DE AMINOCIDOS Y FORMACIN DE ISOPPTIDOS

Gran parte de los aminocidos tienen dos formas isomricas: levgira y dextrgira, segn desven un haz de luz polarizada hacia la izquierda o derecha respectivamente.

Los tratamientos trmicos y alcalinos aplicados en los alimentos promueven la transformacin de los aminocidos a la forma dextrgira (racemizacin de aminocidos).

La racemizacin de aminocidos, la formacin de isopptidos y enlaces cruzados no solo depende del pH sino tambin de la temperatura y el tiempo del tratamiento. Los productos de estas reacciones se consideran antinutricionales ya que disminuyen el valor nutricional (protenas),

En los residuos racmicos de aminocidos actan como inhibidores de algunas proteasas en la digestin. La presencia de d-aminocidos disminuye hasta menos de un 40% la digestibilidad y valor nutricional de las protenas.

Algunas estrategias empleadas para minimizar la formacin de enlaces cruzados incluyen la incorporacin de aditivos como: cistena o iones sulfito, as como la acilacin de grupos amino en cadenas de lisina.

2.2. REACCIN DE MAILLARD

El procesamiento trmico en general tiene una repercusin benfica en la conservacin y preparacin de alimentos sin embargo el calentamiento puede generar reacciones qumicas indeseables que cambian la composicin del alimento.

La reaccin de Maillard o ennegrecimiento no enzimtico es la reaccin qumica que se lleva a cabo entre azucares reductores y aminocidos o grupos aminos libres en las protenas. Estos cambian el sabor, aroma y color de los alimentos. La cantidad y tipo de productos formados por esta reaccin dependen de: temperatura, tipo de proceso y tiempo de calentamiento. Esta reaccin se divide en tres etapas:

Reaccin temprana: los azcares reductores y aminocidos se condensan dando lugar a productos de Amadori.

Reaccin avanzada: los productos de la primera fase se rompen para originar diversos compuestos.

Reaccin de terminacin: los compuestos de la reaccin avanzada se polimerizan generando las melanoidinas.

En la reaccin de Maillard se pierde el valor nutricional de algunos productos con alto contenido proteico y disminuye la digestibilidad, los productos generados son: oxidantes, mutagnicos, carcinognicos.

Existen las glucotoxinas o productos de la glucacin de protenas son resultado de la reaccin de Maillard durante la coccin a altas temperaturas. El consumo de glucotoxinas alimentarias es un factor de riesgo para el aumento de complicaciones de diabetes mellitus, algunos compuestos de glucacin avanzada formados en el organismo en forma endgena estn relacionados con enfermedades como: diabetes, cncer y arteroesclerosis.

Otro compuesto txico que se forma es la acrilamida que es mutagnica, carcinognica y neurotxica, se forma cuando alimentos ricos en almidones y asparagina se calientan a temperaturas superiores a 120C. Entre los alimentos de mayor riesgo por altos contenidos de acrilamidas son: papas fritas, palomitas, chocolate y caf en polvo.

2.3. FORMACIN DE NITROSAMINAS

La formacin de nitrosaminas es uno de los ejemplos clsicos de txicos generados durante el procesamiento de alimentos las cuales se forman por la reaccin de nitritos con aminas y amidas las cuales se conocen por sus efectos carcinognicos y mutagnicos.

Los nitritos y nitratos se usan en productos crnicos como preservante y mejorando las caractersticas organolpticas del alimento.

El nitrato de esta forma es poco txico pero puede reducirse a nitrito por la accin bacteriana durante el procesamiento y almacenamiento.

La formacin de nitrosaminas en productos crnicos depende del mtodo, temperatura, tiempo de coccin, procedimientos y las condiciones previas a la preparacin y de almacenamiento. Se pueden encontrar nitrosaminas en otros productos cuyo proceso de produccin o preparacin requiera un secado.

Para evitar concentraciones altas de nitrosaminas en alimentos se sugiere el empleo de compuestos reductores como el -tocoferol y el palmitato de ascorbilo ya que estos compiten con las aminas secundarias.

2.4. TERMODEGRADACIN DE LPIDOS

Las grasas tienen propensin a sufrir cambios durante su calentamiento (poliinsaturadas) que se oxidan con facilidad durante la elaboracin de frituras.

El procesos de termooxidacin consiste en la oxidacin de las grasas cuando stas se someten a calentamiento por lo comn superior a 200C.

En la oxidacin tpica de los aceites de fritura se forman monoepxidos de cidos grasos, oxiesteroles y compuestos aromticos policclicos los cuales dependen de: el proceso de calentamiento, temperatura, tipo de aceite empleado y el contenido de lpidos del alimento.

Los oxiesteroles tienen potencial citotxico, mutagnico y posible carcinognico. Los procesos como coccin deshidratacin y fritura profunda son las principales causas de la oxidacin del colesterol en la mayor parte de los alimentos de origen animal en el caso de los alimentos de origen marino poseen alto contenido de oxiesteroles (pescado y camarn seco, el salmn ahumado). Algunos antioxidantes naturales y sintticos pueden inhibir de manera eficiente la oxidacin trmica del colesterol.

Los compuestos aromticos policclicos (HAP) se forman en los procesos de preparacin a la parrilla y en las frituras y su concentracin aumenta en aceites de fritura reutilizados estos pueden ser citotxicos y carcinognicos. Otros compuestos generados en forma trmica son las aminas aromticas policclicas que se forman en las carnes rojas preparadas a la parrilla la concentracin de estos compuestos se incrementa con el grado de coccin de la carne y temperatura.

3. FUENTES DE EXPOSICIN A METALES POR LA PREPARACIN DE ALIMENTOS

El proceso de preparacin de los alimentos puede disminuir la concentracin de elementos esenciales, incrementar la concentracin de elementos txicos, o bien afectar la biodisponibilidad.

Una de las fuentes de contaminacin en alimentos es el incremento en la concentracin de metales como resultado de los procesos de preparacin y almacenamiento ya sean industriales o caseros.

Entre estas fuentes se encuentran en primer trmino los materiales que estn en contacto directo con los alimentos (instrumentos y empaques al momento de la fabricacin industrial y/o acondicionamiento para la venta al pblico) y los utensilios caseros (se emplean durante la preparacin y de manera previa al consumo).

Las fuentes de contaminacin por metales la cual se subdividen en dos grupos:

Contaminacin por metales durante la preparacin casera de alimentos la mayor contenido de metales son:

Plomo: el uso de cermica vidriada para cocinar y almacenar alimentos es una de las fuentes ms importantes de exposicin de plomo. De acuerdo con el mtodo de coccin, el plomo pueden desprenderse y disolverse, sobre todo en presencia de bebidas y alimentos cidos. La absorcin de plomo en el organismo se lleva a cabo sobre todo a nivel respiratorio y gastrointestinal. Se sugiere que los alimentos preservados en vinagre, no se almacenan en recipientes de cermica vidriada, ya que la cantidad de plomo se puede solubilizarse en vinagre puede alcanzar niveles muy altos.

Arsnico: pueden encontrarse como contaminantes del agua, el riesgo que conlleva el consumo directo de aguas contaminadas se suma el incremento en la concentracin de estos metales cuando se utilizan en la coccin de alimentos como resultado de la evaporacin del agua. La absorcin se lleva a cabo por las vas gastrointestinal y drmica, entre los efectos txicos son: cncer de pulmn, piel y vejiga. La accin del arsnico ocurre la inactivacin d