Carotenoides

Aplicaciones

Los Carotenoides son un grupo de compuestos utilizados en la industria de alimentos por su capacidad de otorgar color a los productos e incrementar el valor nutritivo de estos. Entre las aplicaciones más comunes se encuentran:

  • Pasteles, pastas y dulces
  • Galletas dulces
  • Postres refrigerados
  • Fideos instantáneos
  • Productos lácteos congelados

Los Carotenoides se dividen en dos grupos químicos: carotenos y xantofilas. El maíz amarillo tiene de 1 a 4 ppm de carotenos y de 10 a 30 ppm de xantofilas, entre las que destacan la zeaxantina y la luteína. Esta última es también la principal responsable del amarillo de la flor de cempasúchil (Tagetes erecta); por ello en los últimos años se ha vuelto una práctica común en algunos países adicionar los pétalos deshidratados en la alimentación avícola para proporcionar la pigmentación de la yema del huevo, así como de la piel y las patas de los pollos.

Fuente: Badui S., 2013, “Química de los Alimentos”.

Funciones

Los tetraterpenoides, formalmente derivados de la forma acíclica psi, por medio de la hidrogenación, deshidrogenación, ciclación, oxidación o la combinación de estos procesos para obtener el psi-caroteno. Dentro de esta clase se encuentran los carotenos, xantofilas y algunos otros compuestos químicos con una estructura psi. Los retinoides se encuentran excluidos.

Fuente: IUPAC Compendium of Chemical Terminology, 1997

Por lo tanto, los Carotenoides son un grupo de terpenos dentro de los cuales los que poseen mayor importancia comercial son los carotenos, licopenos, luteína y xantofilas.

El principal uso que se le da industrialmente a los Carotenoides es como agentes de color. Como colorante o pigmento, los Carotenoides, se adicionan para dar o restaurar el color de los alimentos. Es importante considerar que, dentro de los colorantes o pigmentos también se incluyen los constituyentes naturales y fuentes naturales que no suelen ser consumidos como alimento y otorgan color a los productos.

Fuente: Regulación Comunidad Europea (EC) No 1333/2008

Aspectos Técnicos

Nombre Químico y Estructura

  • • α-caroteno
  • • β-caroteno
  • • Licopeno
  • • Luteína
  • • Zeaxantina

 

Las Carotenoides se pueden encontrar comercialmente o en el etiquetado como carotenos naturales, anaranjado alimentos 5, beta caroteno sintético, beta caroteno blakesla trispora, beta caroteno, beta-apo-8’-crotenal, anaranjado alimentos 6, ésteres metílico y etílico del ácido bapo-8’-carotenoico, anaranjado alimentos 7 (éster etílico).

Los colorantes se encuentran enlistados en un Índice de Color determinado por la Sociedad de Profesionales de la Tinción y Coloristas en conjunto con laAsociación Americana de Químicos Textiles y Coloristas. Este índice se encuentra dividido en una sección de nombres genéricos (nombre CI) y un listado numérico para cada sustancia (número CI). Para el caso del extracto los Carotenoides algunos de ellos se identifican como dice a continuación:

  • • Para carotenos naturales el nombre es CI Anaranjado Alimentos 5 y el número CI es 75130
  • • Para beta caroteno sintético el nombre es CI Anaranjado Alimentos 5 y el número CI es 40800
  • • Para el beta-apo-8’-carotenal el nombre es CI Anaranjado Alimentos 6 y el número CI es 40820
  • • Para ésteres metílico y etílico del ácido βapo-8’-carotenoico el nombre es CI Anaranjado Alimentos 7 y el número CI es 40825

En sentido estricto, los Carotenoides son pigmentos, es decir,  sustancias que otorgan color que son inmiscibles en el vehículo que las transportan.

 

Algunas características fisicoquímicas de relevancia

Los Carotenoides son sustancias muy hidrofóbicas por lo que son solubles en grasas y aceites, así como en solventes orgánicos. En general los colores que ofrecen estos compuestos van del rojo al naranja y amarillo, aunque existen algunos de ellos que son azules y verdes. Se dividen en dos grupos químicos, los hidrocarburos o carotenos y los derivados oxigenados llamados xantofilas. La mayoría de ellos se presentan como estéreo isómeros en forma cis y trans. Son sustancias altamente reactivas por lo que son susceptibles a la degradación por oxidación, temperaturas altas, luz, metales y enzimas.

Recomendaciones de Uso

Los Carotenoides son una familia de pigmentos naturales que son sintetizados por las plantas y los microorganismos de manera fotosintética. A nivel industrial, se obtienen por  síntesis química o bien, como el extracto de distintas fuentes naturales como los aceites de palma Elaeis guineensis, hongos o algas. Debido a que estos compuestos son liposolubles, una manera de incluirlos en los productos es a través de emulsiones o bien al ser sometidos a procesos de secado por aspersión.

El uso de los Carotenoides en la industria de alimentos se ha dado principalmente por su capacidad de brindar color a los productos además de que al incorporarlos, se pueden desarrollar productos funcionales o benéficos para la salud. El Carotenoide más ampliamente utilizado por años en la industria es el b-caroteno, pues además de ofrecer colores que van desde el amarillo al rojo, este compuesto es precursor de la vitamina A en el cuerpo humano. En la actualidad la mayoría del b-caroteno que se comercializa es de origen sintético y se ha conseguido estabilizar ante medios ácidos, luz y temperatura. Generalmente la dosificación en aplicación suele ser entre 1 – 2% en el producto.

En la actualidad existe un gran interés por el estudio de los Carotenoides pues en estudios epidemiológicos y comparando los estilos de alimentación de diferentes grupos, se ha observado beneficios en la salud en dietas ricas en estos compuestos.  Además del b-caroteno, se ha encontrado que el a-caroteno y la b-criptoxantina son precursores de la vitamina A. Esto es de relevancia ya que su presencia ayuda a prevenir enfermedades de la vista como cataratas y glaucoma, además de poseer actividad antioxidante. Los vegetales verdes son ricos en la combinación de estos compuestos.

Otro de los Carotenoides que ha cobrado atención recientemente es el licopeno, el cual se encuentra presente en los jitomates, sandías, guayabas y toronjas. La razón de esto, resulta de la asociación que se ha encontrado entre su consumo y la prevención de enfermedades cardiovasculares así como diferentes tipos de cáncer. La más estudiada es el cáncer de próstata. Los efectos benéficos se han relacionado a su capacidad antioxidante. La comunidad médica ha indicado que el uso y consumo de alimentos ricos en esta sustancia es recomendable sin embargo, no constituye un tratamiento curativo para este tipo de problemas.

Por otro lado la luteína proveniente del consumo de productos avícolas derivado de la suplementación de los alimentos de las aves con cempasúchil, así como del consumo de pasta. Al igual que sus compuestos hermanos, contribuye a la salud visual además de ser una fuente de compuestos antioxidantes. En la industria de alimentos como agente de color, ofrece tonos amarillos cálidos empleados en jugos y pasteles. Tiene una estabilidad adecuada ante la luz, calor y pH. Como pigmento se emplea en dosis alrededor del 0.5%.

Para los Carotenoides no se tiene una Ingestión Diaria Aceptable (IDA) determinada por el Comité de Expertos en Aditivos Alimentarios de la FAO/OMS (JECFA).

Dosificaciones a considerar:

CODEX ALIMENTARIUS (FAO) – Regulación Internacional
Fuente: Codex Alimentarius (www.fao.org)
Carotenoides naturales
AlimentoDosis máximaObservaciones

CODEX ALIMENTARIUS (FAO) – Regulación Internacional
Carotenoides naturales
Alimento Dosis máxima Observaciones
Bebidas lácteas saborizadas y/o fermentadas, blanqueadores de bebidas, leche y análogos de crema, queso en polvo procesado o análogo, postres lácteos, grasas o aceites vegetales, sebo, lardo, aceite de pescado y otras grasas animales, emulsiones que contengan <80% de grasa, emulsiones o/w, postres a base de grasa, congeladas, sorbetes y nieves, fruta enlatada o embotellada pasteurizada, mermeladas, jaleas o ates, fruta confitada, postres a base de fruta, vegetales, algas, nueces y pastas de pulpas, cereales y postres a base de cereal, galletas saladas, pastas finas de panificación, productos de la pesca congelados, cocidos, fritos, ahumados, semiconservados, fermentados y/o salados, sustitutos de salmón, caviar y otros productos pesqueros crudos, productos a base de huevo, huevo fresco, mostazas, sopas, consomé, ensaladas, pastas untables, otros productos a base de proteína
1,000mg/kg- - -
Bebidas alcohólicas aromatizadas, destiladas con >15% de alcohol, cidra, vino diferente de uva, cerveza y bebidas a base de malta, suplementos alimenticios, fórmulas para bajar de peso, alimentos dietarios, alimentos con propósitos médicos, mantequilla y mantequilla concentrada, queso fresco y madurad600mg/kg- - -
Margarina y productos similares25mg/kg- - -
Bebidas a base de agua saborizada, deportivas, energéticas o isotónicas, salsas y aderezos, salsas emulsionadas y no2,000mg/kg- - -
Pastas untables a base de frutas, productos de confitería, goma de mascar, productos de la pesca completamente conservados enlatados o fermentados500mg/kg- - -
Otros azúcares y jarabes50mg/kg- - -
Decoraciones, “toppings” y salsas dulces20,000mg/kg- - -
Postres a base de huevo150mg/kg- - -
Fundas comestibles para embutidos, productos cárnicos congelados, procesados, enteros o en partes5,000mg/kg- - -
Cereales para desayuno400mg/kg- - -
Productos cárnicos crudos o tratados térmicamente20mg/kg- - -
Carotenoides sintéticos
Mantequilla y mantequilla concentrada25mg/kg- - -
COFEPRIS (SSA) – Regulación Mexicana
Fuente: www.cofepris.gob.mx
AlimentoDosis máximaObservaciones
Crema, dulces a base de leche100mg/kg- - -
Helados, sorbetes y bases para helados
100mg/kg de beta-apo-8’-carotenal y caroteno natural
50mg/kg de éster apocarotenóico
- - -
Leche saborizada35mg/kg para beta caroteno sintético
100mg/kg para carotenos naturales
- - -
Leche condensada azucarada100mg/kg para carotenos naturales- - -
Leche fermentada o acidificada100mg/kg para beta caroteno sintético, beta-apo-8’-carotenal y carotenos naturales- - -
Mantequilla25mg/kg de beta caroteno sintético y beta-apo-8’-carotenal
600mg/kg para carotenos naturales
- - -
Quesos frescos600mg/kg para carotenos naturales- - -
Quesos madurados25mg/kg para beta caroteno sintético
35mg/kg de beta-apo-8’-carotenal
600mg/kg para carotenos naturales
Carotenos naturales sólo para su uso en corteza
Quesos procesados600mg/kg de beta caroteno sintético
35mg/kg para beta-apo-8’-carotenal
100mg/kg para carotenos naturales
- - -
Otros quesos100mg/kgQuesos frescos saborizados (petit)
Productos de la pesca semipreparados, crudos, precocidos empanizados, rebozados, congelados100mg/kg para beta caroteno sintético y beta-apo-8’-carotenalSolo o en combinación
Bebidas saborizadas no alcohólicas congeladas o no, jarabes, polvos y concentrados para preparar bebidas no alcohólicas100mg/kg para beta caroteno sintético y beta-apo-8’-carotenal- - -
Tortillas de maíz nixtamalizado preenvasados, tostadas preeenvasadas30mg/kg para beta caroteno sintético y beta-apo-8’-carotenal- - -
Productos de panificaciónBPF para beta caroteno sintético
1,000 mg/kg para caroteno natural
30mg/kg para beta caroteno sintético y beta-apo-8’-carotenal
- - -
Alimentos preparados a base de cereales, semillas comestibles, harinas, sémolas o sus mezclasBFP para beta caroteno sintético
30mg/kg para beta-apo-8’-carotenal
400mg/kg para carotenos naturales
1,000mg/kg para carotenos naturales
Solo para cereales para desayuno

Mezclas para rebozar
Masa de maíz nixtamalizado30mg/kg beta-apo-8’-carotenal- - -
Suplementos alimenticios300mg/kgEn producto listo para consumo
Producto cárnico, cocido, curado, madurado, marinado o en salmuera, secos, empanizados y/o congeladosBPFPara carotenos naturales
Bebidas alcohólicas preparadas y cocteles, licoresBPFPara carotenos en general
Huevo sus productos y derivados, carne frescaBPFAves domésticas Gallus que se pigmenten posterior al sacrificio
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Legislación

Este ingrediente se encuentra aprobado por las siguientes entidades nacionales e internacionales:

Principales países que están usando el ingrediente en sus nuevos productos:

  • Japón
  • Estados Unidos
  • Alemania
  • Francia
  • Reino Unido
  • México

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