HC

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 la Asociación 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
    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 madurado 600mg/kg - - -
    Margarina y productos similares 25mg/kg - - -
    Bebidas a base de agua saborizada, deportivas, energéticas o isotónicas, salsas y aderezos, salsas emulsionadas y no 2,000mg/kg - - -
    Pastas untables a base de frutas, productos de confitería, goma de mascar, productos de la pesca completamente conservados enlatados o fermentados 500mg/kg - - -
    Otros azúcares y jarabes 50mg/kg - - -
    Decoraciones, “toppings” y salsas dulces 20,000mg/kg - - -
    Postres a base de huevo 150mg/kg - - -
    Fundas comestibles para embutidos, productos cárnicos congelados, procesados, enteros o en partes 5,000mg/kg - - -
    Cereales para desayuno 400mg/kg - - -
    Productos cárnicos crudos o tratados térmicamente 20mg/kg - - -
    Carotenoides sintéticos
    Mantequilla y mantequilla concentrada 25mg/kg - - -

    Fuente: Codex Alimentarius (www.fao.org)

    COFEPRIS (SSA) – Regulación Mexicana
    Alimento Dosis máxima Observaciones
    Crema, dulces a base de leche 100mg/kg - - -
    Helados, sorbetes y bases para helados

    100mg/kg de beta-apo-8’-carotenal y caroteno natural
    50mg/kg de éster apocarotenóico

    - - -
    Leche saborizada

    35mg/kg para beta caroteno sintético
    100mg/kg para carotenos naturales

    - - -
    Leche condensada azucarada 100mg/kg para carotenos naturales - - -
    Leche fermentada o acidificada 100mg/kg para beta caroteno sintético, beta-apo-8’-carotenal y carotenos naturales - - -
    Mantequilla

    25mg/kg de beta caroteno sintético y beta-apo-8’-carotenal
    600mg/kg para carotenos naturales

    - - -
    Quesos frescos 600mg/kg para carotenos naturales - - -
    Quesos madurados

    25mg/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 procesados

    600mg/kg de beta caroteno sintético
    35mg/kg para beta-apo-8’-carotenal
    100mg/kg para carotenos naturales

    - - -
    Otros quesos 100mg/kg Quesos frescos saborizados (petit)
    Productos de la pesca semipreparados, crudos, precocidos empanizados, rebozados, congelados 100mg/kg para beta caroteno sintético y beta-apo-8’-carotenal Solo o en combinación
    Bebidas saborizadas no alcohólicas congeladas o no, jarabes, polvos y concentrados para preparar bebidas no alcohólicas 100mg/L de beta caroteno sintético, beta-apo-8’-carotenal y carotenos natural - - -
    Tortillas de maíz nixtamalizado preenvasados, tostadas preeenvasadas 30mg/kg para beta caroteno sintético y beta-apo-8’-carotenal - - -
    Productos de panificación

    BPF 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 mezclas

    BFP 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 nixtamalizado 30mg/kg beta-apo-8’-carotenal - - -
    Suplementos alimenticios 300mg/kg En producto listo para consumo
    Producto cárnico, cocido, curado, madurado, marinado o en salmuera, secos, empanizados y/o congelados BPF Para carotenos naturales
    Bebidas alcohólicas preparadas y cocteles,  licores BPF Para carotenos en general
    Huevo sus productos y derivados, carne fresca BPF Aves domésticas Gallus que se pigmenten posterior al sacrificio

    Fuente: www.cofepris.gob.mx

  • 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