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”.

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

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.

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).

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

Colorantes