UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA FACULTAD DE INGENIERIA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

ANTIOXIDANTES APLICADOS EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA

ALUMNOS : GONZALES SOBRADOS,Imer Ruben COMUN PARIONA, Milagros HUAMANYALLI VARGAS, Martin HUAMANYALLI VARGAS, wilner NECOCHEA MORAN, Jennifer

DOCENTE: GIRALDO HUAYTA, Julio

CICLO:2013-II

TINGO MARIA -2013

INDICEI. INTRODUCCION..3

II. OBJETIVOS...3

III. REVISON DE LITERATURA...4

3.1. ANTIOXIDANTE....43.1.1. definicin..................................43.2. TIPOS DE ANTIOXIDANTES..53.2.1. antioxidante natural.53.2.1.1. vitamina c...6

3.2.1.2. vitamina e...73.2.2. antioxidante artificial....9

3.2.2.1. galato de propilo...11

3.2.2.2. galato de octilo..12

3.2.2.3. butilhidroxianisol..12

3.2.2.4. Butilhidroxitolueno..............................13

3.3. ESQUEMA GENERAL DE LAS REACCIONES DE OXIDACIN DE LPIDOS...14IV. DISCUSIN...18

V. CONCLUCION..18

VI. BIBLIOGRAFIA.19

VII. ANEXO...20

I. INTRODUCCIONLos principales procesos de deterioro son las reacciones de oxidacin y de descomposicin de los productos de oxidacin, sta es la forma de deterioro de los alimentos ms importante luego de la producida por los microorganismos. La reaccin de oxidacin es una reaccin en cadena, es decir, que una vez iniciada, contina acelerndose hasta la oxidacin total de las sustancias sensibles. Con estas reacciones aparecen sustancias orgnicas (como aldehdos y cetonas) los cuales producen olores y sabores a rancio, se altera el color y la textura, y desciende el valor nutritivo al perderse algunas vitaminas y cidos grasos poliinsaturados. Adems, los productos formados en la oxidacin pueden llegar a ser nocivos para la salud. Algunas formas de controlar y reducir la auto oxidacin son: la exclusin del oxgeno en el alimento (envasado al vaco, material impermeable al oxgeno), bajas temperaturas, conservacin del alimento en la oscuridad, o la incorporacin de aditivos antioxidantes. Antioxidantes, esta denominacin engloba a un grupo de sustancias que presentan estructuras qumicas muy diversas y mecanismos de accin muy variados. El mecanismo de accin ms importante consiste en su reaccin con radicales libres lipdicos y conlleva la formacin de productos inactivos. El siguiente mecanismo en orden de importancia, es el de inhibir la accin del oxgeno libre, atrapando la molcula de ste. Otros inhibidores estabilizan los hidroperxidos lipdicos evitando su descomposicin en radicales libres. La descomposicin de los hidroperxidos est catalizada por metales, por lo tanto los quelantes de metales tambin inhiben la oxidacin. II. OBJETIVOS Explicar los tipos de antioxidantes, definicin y estructuras. Conocer los tipos de antioxidantes que se aplican en la industria alimentaria. Conocer las estructuras y funciones dentro de los procesos industriales

III. REVISION DE LITERATURA3.1. ANTIOXIDANTE3.1.1 DEFINICIONEs unamolculacapaz de retardar o prevenir laoxidacinde otras molculas. La oxidacin es unareaccin qumicade transferencia deelectronesde una sustancia a unagente oxidante. Las reacciones de oxidacin pueden producirradicales libresque comienzanreacciones en cadenaque daan lasclulas. Los antioxidantes terminan estas reacciones quitando intermedios del radical libre e inhiben otras reacciones deoxidacinoxidndose ellos mismos. Debido a esto es que los antioxidantes son a menudoagentes reductorestales comotiolesopolifenoles.Reciben este nombre aquellos aditivos que, bien por separado o mezclados entre s prolongan la vida til de los alimentos ya que previenen la degradacin oxidativa de las grasas, fenmeno qumico complejo que conduce al "enrancia miento" y que afecta a la calidad del producto desde varios puntos de vista: Organolptico: cambios de color as como olores y sabores desagradables. Nutricional: perdida de ciertas vitaminas (A, E,) y de cidos grasos esenciales. Sanitario: formacion de sustancias toxicas debido a la oxidacin.Las causas del auto oxidacin son complejas; parece ser que por alguna causa (calor, luz, metales, radiacin, etc.) la molcula de grasa se activa iniciando los procesos radicalarios que conducen a la oxidacin.La prevencin de la oxidacin se basa en suprimir en lo posible los factores que la favorecen: hidrogenacin de grasas, almacenamiento a oscuras, a baja temperatura, a vaco o en atmosfera inerte, uso de envases no metlicos, etc.La adicin de los aditivos antioxidantes retarda la formacion de radicales libres inhibiendo la reaccin de oxidacin. Entre los antioxidantes destacan los compuestos de estructura fenlica, que funcionan como aceptores de radicales libres, dando lugar a compuestos estables y bloqueando as la oxidacin en la fase de iniciacin. Durante el proceso, hay una transformacin de la molcula por formacion de combinaciones estables. Por tanto, la accin del antioxidante est limitada en el tiempo.Se puede prolongar su accin utilizando sustancias "sinrgicas", de carcter cido que lo regeneran parcialmente creando un potencial de xido-reduccin favorable. Estos sinrgicos, adems evitan la inversin cataltica .Los citratos y fosfatos se emplean como secuestrantes de los iones metlicos que pueden actuar como catalizadores de la oxidacin.

3.2. TIPOS DE ANTIOXIDANTES

3.2.1. ANTIOXIDANTES NATURALESSe trata de un grupo de vitaminas y otros compuestos vegetales y enzimas que bloquean el efecto perjudicial de los denominados radicales libres.La sinergia entre los tocoferoles y el cido ascrbico o sus derivados ha sido ampliamente estudiada. El cido ascrbico es conocido como regenerador del alfa - tocoferol en sistemas en vivo y en vitro. Tambin, se ha comprobado que mezclas de tocoferoles, lecitinas u otros fosfolpidos y el cido ascrbico exhiben excelente actividad antioxidante. A continuacin, se detallan las propiedades de algunos antioxidantes naturales, siendo los ms destacados entre ellos, los siguientes:

Cuadro 1. Antioxidantes naturales

cdigoNombre origenUso habitualEfectos secundarios posibles

E 270Tocoferol(Vitamina E)Semillas, frutas secas.Aceites, grasasNinguno

E300c. Ascrbico(Vitamina C )Sntesis artificialBebidas de frutas, mermeladasNinguno en las dosis habituales

E 322LecitinaHabas de soya, maz, cacahueteYogurt, leche en polvo, chocolateninguno

E 325Lactato de sodioSal sdica del cido lcticoQueso, dulcesninguno

E 326lactato de potasioSal potsica del cido lcticoPasteles rellenos, empanadasninguno

E 327Lactato de calcioSal clcica del cido lcticoempanadasninguno

3.2.1.1. VITAMINA C

Puede presentarse como Acido Ascrbico (E 300), Ascorbato Sodico (E 301), Ascorbato Calcico (E 302) y Palmitato de Ascorbilo (E 304). El cido L-ascrbico es la vitamina C. El acetato y palmitato de ascorbilo se hidrolizan fcilmente en el organismo, dando cido ascrbico y cido actico o palmtico, respectivamente. Se obtiene industrialmente por un conjunto de reacciones qumicas y procesos microbiolgicos. El cido ascrbico y sus derivados son muy utilizados, debido a que es muy soluble en agua, excepto el palmitato de ascorbilo, que es ms soluble en grasas. El cido ascrbico contribuye a evitar el oscurecimiento de la fruta cortada en trozos y a evitar la corrosin de los envases metlicos. Su adicin a mostos y vinos permite reducir el uso de sulfitos. El cido ascrbico es una vitamina para el hombre y algunos animales, y como tal tiene una funcin biolgica propia. Adems mejora la absorcin intestinal del hierro presente en los alimentos.Se ha propuesto el uso de grandes dosis de esta vitamina con la idea de ayudar a prevenir una multitud de enfermedades, desde el resfriado comn hasta el cncer. No se ha comprobado que estas dosis enormes tengan alguna utilidad, pero s que no parecen ser peligrosas, al eliminarse el exceso de vitamina C fcilmente por la orina. Por tanto, las dosis, muchos menores, empleadas como antioxidante en los aditivos pueden considerarse perfectamente inocuas. Su utilidad como vitamina tampoco es muy grande en este caso, ya que en gran parte se destruye al cumplir su papel de antioxidante.Estructura del cido ascrbico

3.2.1.2. VITAMINA E

Es un poderoso antioxidante que protege las membranas celulares y otros componentes liposolubles, como el LDL presente en nuestro organismo .Se sabe que la modificacin del colesterol malo es susceptible a ser corregido por los antioxidantes. Algunos informes dicen que el suplemento de vitamina E es muy til en la prevencin y tratamiento de la diabetes.El conjunto de tocoferoles se llama tambin vitamina E. Tocofenoles y Tocotrienoles son compuestos monofenlicos y lipofilicos, y la forma tradicional en que se presentan es como ismero alfa, beta, gamma y delta, dependiendo del nmero y posicin del grupo metilo. El ms activo como vitamina es el alfa, pero tambin la gamma tiene cierto valor. El menos activo es el delta, que tiene una actividad biolgica como vitamina de solo alrededor del 1% de la del alfa, aunque esta depende mucho tambin del mtodo utilizado en su medida. La cantidad de estas substancias ingeridas como un componente natural de los alimentos es en general mucho mayor que la que se ingiere por su uso como aditivo alimentario, ya que se utiliza a concentraciones muy bajas.Los tocoferoles abundan de forma natural en las grasas vegetales sin refinar, y especialmente en los aceites de germen de trigo, arroz, maz o soja, yemas de huevos y hojas de vegetales verdes. Se obtienen industrialmente como un subproducto del refinado de estos aceites o por sntesis qumica. Su actividad como antioxidante parece seguir el orden inverso a su actividad biolgica como vitamina, siendo el ms eficaz el delta. Al igual que el cido ascrbico, evitan la formacion de nitrosaminas en los alimentos. La funcin biolgica de la vitamina E es similar a su funcin como aditivo, es decir, la de proteger la oxidacin de las grasas insaturadas.

Estructura de la vitamina E

3.2.2. ANTIOXIDANTES ARTIFICIALES

Los antioxidantes artificiales son derivados fenlicos como el butil hidroxianisol (BHA) y el butil-hidroxitolueno (BHT), que suelen asociarse para efectuar el efecto antioxidante y tambin los derivados del cido glico.Entre los compuesto que pueden actuar como sinrgicos de antioxidantes destacan los cidos orgnicos (ctrico, tartrico, lctico, entre otros) .Y como secuestrantes de cationes metlicos se puede recurrir tambin al etilendiaminotetracetato clcico disodico (EDTACaNa), citratos y ortofosfatos.

Siendo estos los ms utilizados por la industria alimenticia debido a su alto grado de estabilidad, eficacia y ventaja econmica.Estudios toxicolgicos han demostrado que antioxidantes sintticos presentan efectos txicos y son promotores de algunos tipos de cncer, entre otros efectos fisiolgicos. Por esa razn, investigaciones han buscado encontrar antioxidantes naturales, con la finalidad de mejorar la calidad de los alimentos que se consume a diario

Entre ellos, los ms importantes pertenecen al grupo de los galatos (E 310-E 312). Dichas sustancias se aaden principalmente a los aceites vegetales y la margarina para evitar que se pongan rancios y preservar su sabor.Otras dos sustancias que no pertenecen a ninguno de los grupos anteriores son el BHA (butilhidroxianisol, E320) y el BHT (butilhidroxitolueno, E321).

CODIGONOMBREORIGENUSO HABITUALEFECTO SECUNDARIOS

E 310galato de propilosntesis artificialChicles, grasas y aceites vegetales. Purs de patata instantneasProhibido en lactantes y nios, dolor de estomago

E 311galato de octilosntesis artificialChicles, grasas y aceites vegetales. Purs de patata instantneasProhibido en lactantes y nios, dolor de estomago

E 312Galato de dodecilosntesis artificialChicles, grasas y aceites vegetales. Purs de patata instantneasProhibido en lactantes y nios, dolor de estomago

E 315cido eritorbicosntesis artificialCarnes en conservasNo se han descrito

E 316Eritorbato sdicosntesis artificialCarnes en conservas, mermeladas.No se han descrito

E 320Butilhidroxianisol (BHA)sntesis artificialGalletas. Pastel de frutas, nueces, dulces.Aumento de colesterol, degradacin de vitamina D

E 321Butilhidroxitolueno (BHT)sntesis artificialchiclesAlergizante, degradacin de la vitamina D.

3.2.2.1. GALATO DE PROPILO

El Galato de propilo es una ster del cido glico. Es empleado en la industria alimentaria desde los aos cuarenta como antioxidante con el cdigo E310. Por regla general se emplea en los alimentos grasos en los que se pretende evitar la oxidacin (rancio).2 Se puede obtener de forma natural procedente de las vainas de la fruta procedente del rbol tara (Caesalpinia spinosa).

PROPIEDADESEs un polvo blanco (o crema claro) poco soluble en agua. Se presenta con caractersticas completamente inodoras, de aspecto spero y duro al tacto. Inestable a la temperaturas altas, generalmente por encima de los 100C. Cuando se manipulan alimentos con herramientas que dejan pequeas trazas dehierro, se produce una reaccin que da lugar a la aparicin de colores azul oscuro que acaban dejando los alimentos poco atractivos. Esta coloracin se evita mezclando el galato de propilo.

Estructura qumica del galato de propiloUSOSEs empleado como antioxidante con el objeto de prolongar la vida til de muchos alimentos. Debido a las propiedades de inestabilidad a las altas temperaturas no es aconsejable emplearse en frituras o en aquellos productos que requieran el empleo del horno: galletas y productos de repostera. Se utiliza en combinacin con el butilhidroxianisol (E 320) y butilhidroxitolueno (E 321) para la mejorar el efecto de proteccin de grasas y aceites comestibles. 3.2.2.2. GALATO DE OCTILOElGalato de octiloes unsterdeloctanocon elcido glico. Se suele emplear, al igual que otros steres del cido glico, en laindustria alimentariacomo unantioxidanteyconservante, capaz de aumentar la vida de conservacin de un alimento. En este caso se identifica con el cdigo:E 311. Se emplea igualmente en la industria de los cosmticos y los medicamentos.

Estructura qumica del galato de Octilo E311USOSSe emplea como antioxidante y conservante en la elaboracin de algunos alimentos procesados de contenido graso animal y vegetal. Actan previniendo la oxidacin de los lpidos y protegiendo al alimento de cierta accin microbiana degradadora. Algunos ejemplos de uso en la industria alimentaria son el chocolate mezclado con frutos secos (evitando el enranciamiento de la manteca de cacao y de los aceites de los frutos secos),sopas preparadas, elementos de repostera salada como son los aperitivos salados, las medianoches, pats de hgado de cerdo, embutidos, etc. Se emplea en los productos que poseen igualmente mazapn y pasta de patata. Se usa en la elaboracin de chicles como antioxidante. Se emplea como ingrediente en algunos medicamentos de uso tpico.3.2.2.3. BUTILHIDROXIANISOL (BHA)Este antioxidante sinttico se utiliz inicialmente en la industria petrolfera. Desde los aos cuarenta se utiliza como aditivo alimentario. Solamente es soluble en grasas y no en agua. Resulta muy eficaz en las grasas de fritura, ya que no se descompone o evapora, como hacen los galatos o el BHT, pasando al producto frito y protegindolo. Se utiliza para proteger las grasas utilizadas en repostera, fabricacin de bizcochos, sopas deshidratadas, etc. Su seguridad ha sido discutida extensamente. No tiene accin mutagnica, pero es capaz de modular el efecto de ciertos carcingenos sobre animales de experimentacin, potenciando o inhibiendo su accin, en funcin del carcingeno de que se trate. Esto puede estar relacionado con su actividad sobre los enzimas hepticos encargados de la eliminacin de substancias extraas al organismo, que activan o destruyen a ciertos carcingenos.USO:Antioxidante sinttico totalmente desaconsejado en nios, embarazadas y mujeres en lactancia. Procede de la industria petrolfera, reciclando su uso como aditivo alimentario. Muy empleado en aromas alimentarios.

Estructura del butilhidroxianisol

3.2.2.4. BUTILHIDROXITOLUENO (BHT)Es otro antioxidante sinttico procedente de la industria petrolfera reciclado su uso como aditivo alimentario. Se utiliza prcticamente siempre mezclado con el BHA (E-320), tiene sus mismas aplicaciones, y, en general, las mismas limitaciones legales. Esta sustancia no es mutagnica, pero como el BHA, es capaz de modificar la accin de ciertos carcingenos. Se elimina en la orina combinado a otras substancias, por una va metablica comn a muchos otros compuestos extraos al organismo.USOS:Es un antioxidante sinttico utilizado en un amplio rango de productos con contenido graso para prevenir la rancidez.A altas concentraciones puede causar daos al hgado; as como tambin se han reportado algunos sntomas alrgicos. La ingesta mxima diaria es de 0.3 mg/kg de peso corporal.

Estructura del butilhidroxitolueno

3.3. ESQUEMA GENERAL DE LAS REACCIONES DE OXIDACIN DE LPIDOS

En la oxidacin de los lpidos se pueden distinguir tres fases o etapas: Iniciacin, propagacin y terminacin. En la figura se ilustra el mecanismo de oxidacin qumica de lpidos y sus productos:3.3.1. MECANISMO DE LAS REACCIONES

A) INICIACIN

Como se resalta en la figura anterior, la absorcin de oxigeno exige la intervencin de radicales libres; esto explica que al comienzo de la oxidacin exista un periodo de induccin, hasta que la concentracin de radicales libres alcanza un cierto nivel. En esta fase de formacin de radicales libres, en el cual un hidrocarburo insaturado cede un protn para formar un radical libre (un hidrocarburo de la forma de --- CH2- CH =CH--- de la cadena hidrocarbonada del cido graso del acilglicerol), presenta un hidrgeno altamente activo por la influencia de un enlace doble adyacente, esto hace que la energa del fotn sea suficiente para producir un radical R.al actuar sobre uno de los hidrgenos. Debido a su distribucin electrnica inestable, se transforma rpidamente en dos hbridos de resonancia conjugados ms estables y en equilibrio que, en presencia del oxgeno, generan los correspondientes radicales hidroperxidos finalizando la etapa de induccin y comenzando la etapa de la propagacin con la intervencin del oxgeno:

B) PROPAGACIN

La propagacin est constituida por una cadena de dos reacciones. Consta de la propagacin o de reaccin de los radicales libres entre s.

Por tanto la propagacin se traduce por una oxidacin, como perxidos, de lpidos no saturados que va paralela con el consumo de oxigeno gaseoso. Al principio se acumulan los perxidos, pero generalmente su proporcin final termina por descender. Por consiguiente, el ndice de perxidos no constituye una medida efectiva del grado de oxidacin, salvo al principio de la reaccin. Si el aporte del oxgeno no es limitado, se puede oxidar la totalidad de los lpidos no saturados.En esta etapa se forman productos que no son radicales libres cuando interactan dos radicales, lo que conlleva la paralizacin de la cadena de reacciones.

C) TERMINACIN

En la serie de productos que se forman como producto de estas reacciones en cadena, se encuentran en especial los aldehdos, los cuales son causantes de los olores y sabores caractersticos de los lpidos y alimentos enranciados.A continuacin se resumen las sustancias producidas a partir de hidroperxidos:

El siguiente cuadroresumelos mecanismos de oxidacin de lpidos:

IV. DISCUSIN Los antioxidantes naturales se consume en poca proporcin a pesar que son benficos para la salud y evita varias enfermedades en cambio el antioxidante artificial se usa en mayor proporcin en los productos alimenticios, sabiendo que son dainos para la salud. Podemos decir que a pesar que el antioxidante natural es bueno no se aplica mucho en los alimentos por su alto costo de obtencin.

V. CONCLUSION

Los antioxidantes prolongan la vida til de los alimentos y evita la degradacin de las grasas. El cido ascrbico evita el oscurecimiento de las frutas cortadas y tambin ayuda a evitar muchas enfermedades como el cncer. Los antioxidantes son aditivos que se agregan a diversos productos producidos en la industria alimentaria con el propsito de evitar la oxidacin.

VI. BIBLIOGRAFIA

1. http://aditivos-alimentarios.blogspot.com/2010/12/e311-galato-de-octilo.html2. http://www.enbuenasmanos.com/articulos/muestra.asp?art=14003. http://milksci.unizar.es/bioquimica/temas/lipidos/antioxidantes.html4. http://www.portalantioxidantes.com/antioxidantes/5. http://www.laboratoriolcn.com/aditivos/antioxidantes-sinteticos-e36. http://www.alimentacion.enfasis.com/articulos/17845-antioxidante-natural-vs-antioxidante-sintetico7. http://milksci.unizar.es/bioquimica/temas/vitamins/ascorbico.html8. http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/002406.htm9. http://www.elmedicointeractivo.com/Documentos/Evaluacion10. http://www.alimentacionsana.org/informaciones/novedades/antioxidantes.htm11. http://www.sustentartv.com.ar/antioxidante-natural-sintetico/12. http://www.cienciaca.com/cc/index.php?option=com_content&view=article&id=48:ique-es-el-estres-oxidativo&catid=34:demo-content

VII. ANNEXOS