Productos qumicos alimenticios

Luis Humberto Gmez Huerta

Productos qumicos alimenticiosQumica de los alimentosLaqumica de alimentoses la rama de laqumicaque estudia los procesos e interacciones existentes entre los componentes biolgicos (y no biolgicos) que se dan en la industria cuando se manipulan alimentos.

Las sustancias biolgicas aparecen en algunosalimentoscomo lascarnesy lasverduras(yhortalizas), y enbebidascomo lalecheo lacerveza.

Aditivo alimentarioEs aquella sustancia que se agrega intencionadamente a losalimentosybebidasen cantidades mnimas con objetivo de modificar suscaracteres organolpticoso facilitar o mejorar su proceso de elaboracin o conservacin.

Caractersticas organolpticas

El uso de aditivos ha estado presente a lo largo de la historia del hombre.Gracias al desarrollo de la ciencia y la tecnologa de la alimentacin en los ltimos 50 aos, se han descubierto varias sustancias que pueden cumplir funciones beneficiosas en los alimentos.

Razones para su usoLas razones por las que se emplean los aditivos en la industria alimentaria son bsicamente:Econmico SocialPor ejemplo:El uso de ciertos aditivos permite que los alimentos durenms tiempolo que hace que exista mayor aprovechamiento de los mismos y por tanto se puedan bajar los precios y que exista un reparto ms homogneo de los mismos.

Los consumidores exigen que haya alimentos ms variados y fciles de preparar, y que sean ms seguros, nutritivos y baratos.

SEGURIDAD A pesar de su uso a lo largo de la historia del hombre, los aditivos siguen siendo los grandes desconocidos para las y los consumidores.

Con la NUMERACIN Y LETRA E se clasifican todos los aditivos autorizados para uso alimentario en Europa.El hecho de que un aditivo tenga un NMERO E asignado da la garanta de que el aditivo ha pasado controles de seguridad y que ha sido aprobado para su uso en la Unin Europea.

ClasificacinPor su origen los aditivos alimentarios se clasifican en naturales y sintticos.

Los aditivos alimenticios se clasifican de acuerdo a su funcin.

COnservantesUna de las mayores preocupaciones del hombre a lo largo de la historia ha sido la conservacin de los alimentos. Se aaden a los productos alimenticios para protegerlos de alteraciones biolgicas, como fermentacin, enmohecimiento y putrefaccin. Los conservantes no slo se utilizan en los alimentos, existen muchos otros productos que tambin necesitan de los conservantes para evitar su deterioro.cido ctricoDescripcinEs uncido orgnicotricarboxlicoque est presente en la mayora de lasfrutas, sobre todo enctricoscomo el limny lanaranja.El cido ctrico es un polvo cristalino blanco.Es uno de los aditivos ms utilizados por la industria alimentaria.

HistoriaEl cido ctrico fue el primer cido aislado en 1784 por el qumico suecoCarl Wilhelm Scheele, que lo cristaliz a partir del jugo del limn.En 1917, el qumico americanoJames Currie y Claudio Colndescubri queAspergillus nigerpoda ser productor eficiente de cido ctrico, yPfizercomenz la produccin a escala industrial usando esta tcnica dos aos ms tarde.

Fermentacin en la industria

El mayor uso del cido ctrico en la industria de los alimentos es:AcidulanteConservanteSaborizante

Su nmero E es E330

Ejemplos: Refrescos, frutas, produccin de queso, entre otros.

USOS

Demanda y suministroEn el ao 2007, la produccin mundial de cido ctrico era de 1.7 millones de toneladas anuales.

La tasa de produccin ha crecido por ao entre un 3.5 y 4%

Consumo mundial

FundamentoEl acido ctrico es un producto intermedio delciclo de Krebs segn lava de Embden-Meyerhof (oglucolisis), que en ambiente aerbico da como resultado la produccin de acetil-coenzima A.

Esta coenzima entra en el ciclo de Krebs en donde reacciona con el cido oxalactico para formar acido ctrico.

Luego es necesario bloquear la enzimaaconitasa(oaconitato hidratasa) que cataliza la reaccin sucesiva delciclo de Krebs, en donde el cido ctrico es transformado en cido isocitrico.Proceso industrialEn la actualidad el cido citrico se produce mediante fermentaciones fngicas. Se lleva a cabo por el proceso de la fermentacin sumergida de azucares por Aspergillus niger que en este caso mayor productividad y rendimiento respecto a otros reactores.

Condiciones optimasFuente y concentracin de nitrgeno.( no mayor a 0.25%).Concentraciones de fostato de 0.1-0.2 % ( concentraciones altas bajas el rendimiento).Edad de las esporas.Medios simples ( en medios complejos el rendimiento es bajo).Concentraciones de azcar de 15-18% en peso.Temperatura de 25-30C.Presencia de oxgeno.pH de 1.4- 3.

Concentraciones de azcar de 15-18% en peso.Temperatura de 25-30C.Presencia de oxgeno.pH de 1.4- 3.

MATERIAS PRIMASComo materia prima, a nivel industrial se puede utilizar la melaza de caa de azucar, sustancias amilceas del maz, o soluciones de glucosa ysacarosa. Siendo las melazas y la sucrosa los substratos preferidos.Descripcin del procesoInoculacin de Aspergillus niger en soluciones de sucrosa o glucosa. Filtracin y tratamiento de la materia prima con resinas de intercambio inico y esterilizado.El acido ctrico producido es precipitado con una solucin de hidroxido de calcio para formar citrato de calcio. Esta sal es filtrada y el cido es regenerado con cido sulfurico.Filtrar el sulfato de calcio.Extrar contaminantes con carbon activado.Intecambiador inico.Cristalizador.

Diagrama de flujo

Referenciashttp://cecu.es/campanas/alimentacion/Los%20numeros%20E%20de%20las%20Etiquetas.pdfhttp://iquimicas.com/wp-content/uploads/2012/02/quimica-industrial-diagrama-de-flujo-produccion-de-acido-citrico-pid.jpghttp://iquimicas.com/proceso-de-produccion-industrial-de-acido-citrico/http://www.livestrong.com/es/alimentos-acido-citrico-lista_22829/http://www.essentialchemicalindustry.org/materials-and-applications/biotechnology-in-the-chemical-industry.htmlhttps://www.ihs.com/products/citric-acid-chemical-economics-handbook.htmlKirk Othmer, Encliclopedia de tecnologa qumica tomo IV, primera edicin, p 667-681.