colorantes y flavor clases

Colorantes naturales

Colorantes naturales

Antocianinas

N de compuestos: 150

Color: Naranja, azul, rojizo

Fuente: Plantas. Son un grupo amplio de substancias naturales, bastante complejas, formadas por un azcar unido a la estructura qumica directamente responsable del color. Son las substancias responsables de los colores rojos, azulados o violetas de la mayora de las frutas y flores. Usualmente cada vegetal tiene de 4 a 6 distintos, pero algunos tienen prcticamente uno solo (la zarzamora, por ejemplo) o hasta 15. No existe una relacin directa entre el parentesco filogentico de dos plantas y sus antocianos.

Solubilidad: Hidrosoluble

Establidad:Sensible al pH y metales, termolbiles. Los antocianos son substancias relativamente inestables, teniendo un comportamiento aceptable nicamente en medio cido. Se degradan, cambiando el color, durante el almacenamiento, tanto ms cuanto ms elevada sea la temperatura. Tambin les afecta la luz, la presencia de sulfitos (E-220 y siguientes), de cido ascrbico y el calentamiento a alta temperatura en presencia de oxgeno.

Uso: Los antocianos utilizados como colorante alimentario deben obtenerse de vegetales comestibles. La fuente ms importante a nivel industrial son los subproductos (hollejos, etc.) de la fabricacin del vino. El material extraido de los subproductos de la industria vincola, denominado a veces "enocianina", se comercializa desde 1879, y es relativamente barato. Los otros antocianos, en estado puro, son muy caros. El efecto del sulfito es especialmente importante en el caso de los antocianos naturales de las frutas que se conservan para utilizarlas en la fabricacin de mermeladas. Se utilizan relativamente poco, solamente en algunos derivados lcteos, helados, caramelos, productos de pastelera y conservas vegetales (hasta 300 mg/kg), aunque estn tambin autorizados en conservas de pescado (200 mg/kg), productos crnicos, licores, sopas y bebidas refrescantes. Cuando se ingieren, los antocianos son destrudos en parte por la flora intestinal. Los absorbidos se eliminan en la orina, muy poco, y fundamentalmente en la bilis, previas ciertas transformaciones. En este momento son substancias no del todo conocidas, entre otras razones por su gran variedad, siendo objeto actualmente de muchos estudios.

Flavonoides


Color: Incoloros, amarillo

Fuente: Casi todas las plantas. Existen en cantidad considerable en el t en polvo (instanto), donde contribuyen a su astringencia. En el t verde, estos compuestos pueden alcanzar hasta el 30% del peso seco. Tambin existen en las plantas ctiricas.


Establidad: Muy estable al calor. Son relativamente estables al tratamiento trmico , de los alimentos acuosos enlatados:

Proantocianidinas

N de compuestos: 20

Color: Incoloros.

Fuente: Plantas


Estabilidad: Estable al calor

Uso: Si bien son incoloras, durante el procesado y manipuleo de los alimentos pueden convertirse en productos coloreados. Contribuyen al sabor astringente en los alimentos.

Taninos

N de compuestos:20

Color: Incoloros, amarillo. Su aspecto va desde incoloro hasta amrillo o pardo.

Fuente: Plantas. Es una mezcla compleja existente en la corteza del roble, zumaque y mirobalano.

Solubilidad: Hidrosolubles

Establidad: Estable al calor

Uso: Los taninos contribuyen a la astringencia de los alimentos y tambin a las reacciones de pardeamiento enzimtico.

Betalanas

N de compuestos:70

Color: Amarillo, rojo

Fuente: Plantas


Establidad: Sensibles al calor. Aunque este colorante resiste bien las condiciones cidas, se altera fcilmente con el calentamiento, especialmente en presencia de aire, pasando su color a marrn. El mecanismo de este fenmeno, que es parcialmente reversible, no se conoce con precisin.

Uso: Este colorante consiste en el extracto acuoso de la raiz de la remolacha roja (Beta vulgaris). Como tal extracto, es una mezcla muy compleja de la que an no se conocen todos sus componentes. A veces se deja fermentar el zumo de la remolacha para eliminar el azcar presente, pero tambin se utiliza sin ms modificacin, simplemente desecado. Se absorbe poco en el tubo digestivo. La mayor parte del colorante absorbido se destruye en el organismo, aunque en un cierto porcentaje de las personas se elimina sin cambios en la orina. Ante la preocupacin del pblico por el uso de colorantes artificiales, el rojo de remolacha est ganando aceptacin, especialmente en productos de repostera, helados y derivados lcteos dirigidos al pblico infantil. Se utiliza en bebidas refrescantes, conservas vegetales y mermeladas, conservas de pescado (200mg/kg), en yogures y en preparados a base de queso fresco. No se conocen efectos nocivos de este colorante y la OMS no ha fijado un lmite a la dosis diaria admisible.

Quinonas


Color: Amarillo a negro

Fuente: Plantas, bacterias, algas


Estabilidad: Estable al calor

Xantfilas

N de compuestos:20

Color: Amarillo

Fuente: Las xantofilas son derivados oxigenados de los carotenoides, usualmente sin ninguna actividad como vitamina A. La criptoxantina es una excepcin, ya que tiene una actividad como vitamina A algo superior a la mitad que la del beta-caroteno. Abundan en los vegetales, siendo responsables de sus coloraciones amarillas y anaranjadas, aunque muchas veces stas estn enmascaradas por el color verde de la clorofila. Tambin se encuentran las xantofilas en el reino animal, como pigmentos de la yema del huevo (lutena) o de la carne de salmn y concha de crustceos (cantaxantina). Esta ltima, cuando se encuentra en los crustceos, tiene a veces colores azulados o verdes al estar unida a una protena. El calentamiento rompe la unin, lo que explica el cambio de color que experimentan algunos crustceos al cocerlos. La cantaxantina utilizada como aditivo alimentario se obtiene usualmente por sntesis qumica. La cantaxantina era el componente bsico de ciertos tipos de pldoras utilizadas para conseguir un bronceado rpido. La utilizacin de grandes cantidades de estas pldoras dio lugar a la aparicin de problemas oculares en algunos casos, por lo que, con esta experiencia del efecto de dosis altas, se tiende en algunos pases a limitar las cantidades de este producto que pueden aadirse a los alimentos.


Estabilidad: Sensibles al calor

Uso: Las xantofilas se utilizan para aplicaciones semejantes a las de los carotenoides (excepto en el queso). Estos colorantes tienen poca importancia como aditivos alimentarios directos. Unicamente la cantaxantina, de color rojo semejante al del pimentn, se utiliza a veces debido a su mayor estabilidad. Son en cambio muy importantes como aditivos en el alimento suministrado a las truchas o salmones criados en piscifactoras, y tambin en el suministrado a las gallinas. El objetivo es conseguir que la carne de los peces o la yema de los huevos tenga un color ms intenso. El colorante utilizado en cada caso concreto depende de la especie animal de que se trate, y suele aportarse en forma de levaduras del gnero Rhodatorula o como algas Spirulina , ms que como substancia qumica aislada.

Carotenoides

N de compuestos: 450 Color: Incoloros, amarillo, rojo

Fuente: Plantas, animales. Los carotenoides utilizados en la fabricacin de alimentos se pueden obtener extrayndolos de los vegetales que los contienen (el aceite de palma, por ejemplo, contiene un 0,1%, que puede recuperarse en el refinado) o, en el caso del beta-caroteno, beta-apo-8'-carotenal y ester etlico al cido beta-apo-8'-carotenoico, por sntesis qumica. Los dos ltimos no existen en la naturaleza. La bixina y la norbixina se obtienen de extractos de la planta conocida como bija, roccou o annato (Bixa orellana ). Son compuestos algo diferentes qumicamente entre ellos, siendo la bixina soluble en las grasas e insoluble en agua y la norbixina a la inversa. . La capsantina es el colorante tpico del pimiento rojo y del pimentn.

Carotenoides

Solubilidad: Liposolubles

Establidad: Estables al calor, sensibles a la oxidacin. Tienen la ventaja de no verse afectados, como otros colorantes, por la presencia de cido ascrbico, el calentamiento y la congelacin. Sus principales inconvenientes son que son caros y que presentan problemas tcnicos durante su utilizacin industrial, ya que son relativamente difciles de manejar por su lentitud de disolucin y por la facilidad con que se alteran en presencia de oxgeno. Pierden color facilmente en productos deshidratados, pero en cambio resisten bien el enlatado.

Uso: Se han utilizado desde hace muchos aos para colorear productos lcteos, y su color amarillo puede aclararse por calentamiento, lo que facilita la obtencin del tono adecuado. Aplicaciones en la fabricacin de embutidos son de sobra conocidas. El licopeno es el colorante rojo del tomate y los carotenos estn distribuidos muy ampliamente entre los vegetales, especialmente el beta-caroteno, que es tambin el colorante natural de la mantequilla. No son muy solubles en las grasas, y, con la excepcin de la norbixina, prcticamente nada en agua. Cuando se utilizan para colorear bebidas refrescantes (el beta-caroteno especialmente, para las bebidas de naranja), es en forma de suspensiones desarrolladas especficamente con este fin. Presenta una gran potencia colorante, que ya resulta sensible a niveles de una parte por milln en el alimento. Algunos de ellos (el beta-caroteno y el beta-apo-8'-carotenal, especialmente y, mucho menos, el E-160 f) tienen actividad como vitamina A, en la que se pueden transformar en el organismo. La ingestin de cantidades muy elevadas de esta vitamina puede causar intoxicaciones graves. Sin embargo, las dosis necesarias para originar este efecto quedan muy por encima de las que podran formarse a partir de los carotenoides concebiblemente presentes como aditivo alimentario.Se utiliza para colorear la mantequilla y la margarina, el yogur, conservas de pescado, productos derivados de huevos, conservas vegetales y mermeladas, y quesos, as como en bebidas refrescantes, helados y productos crnicos. Los carotenoides son cada vez ms usados en tecnologa alimentaria a pesar de los problemas que se han indicado, especialmente ante las presiones ciudadanas contra los colorantes artificiales. Esto es especialmente notable en el caso de las bebidas refrescantes. Tambin se est extendiendo en otros paises la utilizacin del colorante del pimentn y de la propia especia. Desde hace algunos aos se ha planteada la hiptesis de que el beta-caroteno, o mejor, los alimentos que lo contienen, pueden tener un efecto protector frente a ciertos tipos de cancer. Los datos epidemiolgicos parecen apoyarla, pero la complejidad del problema hace que an no se puedan indicar unas conclusiones claras, ni mucho menos recomendar la ingestin de dosis farmacolgicas de esta substancia.

Clorofilas

N de compuestos:25

Color: Verde pardo

Fuente: Plantas

Solubilidad: En solventes orgnicos como alcohol. Las clorofilas, que en los vegetales se encuentran dentro de ciertos orgnulos, son insolubles en agua pero solubles en alcohol, con el que pueden extraerse

Estabilidad: Sensible al calor. El calentamiento hace que las clorofilas pierdan el magnesio, transformndose en otras substancias llamadas feofitinas y cambiando su color verde caracterstico por un color pardo olivceo mucho menos atractivo. Este efecto puede producirse en el escaldado de las verduras previo a su congelacin, en el enlatado, etc. Tambin le afecta el oxgeno, la luz y la acidez, resistiendo mal adems los periodos de almacenamiento prolongados

Uso: Las plantas superiores tienen dos tipos de clorofila muy semejantes entre ellas, denominadas a y b, siendo la primera la mayoritaria y la que se degrada ms fcilmente. El inters por la clorofila en tecnologa alimentaria no estriba tanto en su uso como aditivo sino en evitar que se degrade durante el procesado y almacenamiento Las clorofilas se utilizan poco como aditivos alimentarios, solo ocasionalmente en aceites, chicle, helados y bebidas refrescantes, en sopas preparadas y en productos lcteos. vegetales y yogures . Se absorben muy poco en el tubo digestivo. No se ha establecido un lmite La ingestin diaria de la clorofila utilizada como aditivo es despreciable frente a la ingerida a partir de fuentes naturales.

Pigmentos hemo

N de compuestos:6

Color: Rojo, pardo

Fuente: Animales


Establidad: Sensibles al calor Uso

Riboflavina (vitamina B2)

N de compuestos:1

Color: Amarillo verdoso

Fuente: Plantas Solubilidad: Hidrosolubles

Establidad: Estable al calor y pH. expuesta a la luz solar o a la procedente de tubos fluorescentes es capaz de iniciar reacciones que alteran el aroma y el sabor de los alimentos

Uso: Es la substancia que da color amarillo al suero de la leche, alimento que es la principal fuente de aporte, junto con el hgado. Industrialmente la riboflavina se obtiene por sntesis qumica o por mtodos biotecnolgicos.

FLAVOR

Por flavor se entiende la sensacin producida cuando se ingiere un alimento percibida principalmente por los sentidos del gusto y el olfato. Durante el procesado se potencia el flavor de los alimentos que resultan ms apetecibles. El consumo de muchas sustancias alimenticias puede resultar poco atractivo si no se suplementan intencionadamente con sustancias flavorizantes.

La mayora de los compuestos flavorizantes sintticos son sustancias qumicas que imitan los constituyentes claves del flavor de los productos naturales, las reacciones qumicas y bioqumicas que generan muchos flavores caractersticos de los alimentos son extremadamente complejos. En aproximadamente 200 tipos de frutas, especias u toros alimentos se han identificado casi 4000 sustancias voltiles, de los cuales se conocen pocas vas metablicas y muchas de estas rutas se postulan a partir de estos modelos.

Cuatro son las sensaciones gustativas bsicas: cida, salina, dulce y amarga. El sabor cido es debido nicamente a los iones hidrgeno, los cidos, las sales cidas y otras sustancias que liberan iones hidrgeno en contacto con el agua tienen sabor cido. Sin embargo algunas sustancias cidas como el oxalato monopotsico estimulan tanto el sabor cido como el amargo.

El sabor salino se debe a las sales solubles. La mayora de las sales de elevado peso molecular son ms margas que salinas. Las sales de bajo peso molecular especialmente los cloruros de sodio, potasio, y calcio producen la sensacin salina.

El dulzor de una sustancia esta relacionado con los grupos funcionales que constituyen la unidad glicforo en un modelo tripartito. Consta de dos unidades (AH y B) y un tercer componente ( que integran una estructura tripartita. La unidad AH es un grupo formado por un tomo de oxigeno o nitrgeno o cloro al que se halla unido otro de hidrgeno, como OH, NH o NH2. La unidad B es un grupo del que forma parte el oxgeno, el nitrgeno o cualquier otro centro electronegativo que sea capaz de atraer un tomo de hidrgeno para formar un enlace de hidrgeno. La unidad gamma es un punto hidrofbico y no espreciso que exista como grupo funcional especfico. La distancia entre estas tres unidades son las siguientes A, B= 2.6 A B,(= 5.5 A y A,(= 3.5 A . La distancia orbital entre el protn AH y B es de unos 3.0 A, En un esquema tridimensional, el glicoforo se liga a un centro receptor. Se desencadena asi la sensacin gustativa, por formacin de un enlace de hidrgeno intermolecular entre el glicoforo AH,B similar del receptor. El componente ( dirige y alinea la molcula a medida que el glicoforo AH,B se aproxima al receptor.

Los compuestos amargos requieren un grupo polar (electroflico o nucleoflico) y un grupo hidrfobo: las relaciones de estructura- actividad de los compuestos con sabor amargo no se han podido establecer firmemente. En las plantas existen gran nmero de sustancias amargas que se pueden clasificar principalmente como alcaloides y glicsidos.

OLOR : TEORIA DEL ENCAJE O ACOPLAMIENTO

Para ser oloroso un compuesto tiene que ser suficientemente voltil y adems producirse la interaccin fsica entre el compuesto oloroso y el receptor correspondiente. Aunque son muchas las teoras que han tratado de explicar los mecanismos de percepcin del olor a nivel molecular, este estudio se limitar aqu a la teora del encaje o acoplamiento.

Segn esta teora existen siete olores primarios: canforeo, etreo, a almizcle, floral, a menta, acre(picante) y ptrido. Para cada clase de estos compuestos olorosos existe un receptor que es complementario del tamao, la forma y estatus electrnico de la molcula olorosa. Los olores etreo, czanforeo y a amizcle dependen primariamente del tamao de la molcula y el floral y a menta de la forma , en tanto que el acre(picante) y ptrido son causados por molculas electroflicas y nucleoflicas, respectivamente. La estructura de menta tiene el requerimiento adicional de poseer cerca del punto en forma de cua de la molcula. Un grupo capaz de formar enlace hidrgeno con el receptor. Los olores primarios se perciben cuando se produce el acoplamiento entre una molcula y el receptor correspondiente de modo similar al mecanismo de la llave y la cerradura.

Un compuesto puede desencadenar ms de un olor primario.

Olor componentes

Almendra canforeo, floral, a menta

Limn canforeo, floral, a menta, picante

Ajo etreo, picante, ptrido

Rancio etreo, a menta, picante

ORIGEN DEL FLAVOR

Muchas sustancias aromticas especialmente las de frutas y hortalizas son productos o subproductos de diversas rutas metablicas: ruta del cido squmico, ruta poliqutido, ruta del isopreno, ( oxidacin, lipoxigenasa y lipasas, reacciones qumicas durante el procesado

FLAVOR DE LAS BEBIDAS

T.- en la elaboracin la formacin del flavor y color durante la fermentacin esta relacionado principalmente con la oxidacin de compuestos fenlicos La oxidacin de los flavonoles catalizadas por la catecol oxidasa formando el dimero teaflavina y proantocianidina polimrica(terabuginas). Las teaflavinas de color rojo- anaranjado son astringentes y contribuyen a la peculiar sensacin vivificante que produce el t. Los flavanoles se pueden combinar con aminoacidos generando diversos aldehidos que se encuentran presentes en el aroma. Los carotenoides se degradan en presencia de flavanoles oxidados y los principales productos voltiles son iononas y sus epoxiderivados.

Cerveza.- la amargura se debe a las resinas del lpulo. Estas resinas se clasifican en blandas8 solubles en hexano) y duras(insolubles en hexano): Las resinas blandas comprenden los cidos ( (humulona, cohumulona, adhumulona) y los cidos ( (lupulona, colupulona, adlupulona) .En el procesado los cidos ( se isomerizan a cidos iso ( los cuales tienen gusto amargo. Cuando la cerveza se expone a la luz solar se desarrolla un desagradable olor a azufre denominado sabor a luz(2 metil-2 buteno- 1 tiol). El flavor a lupulo caracterstico de la cerveza se debe a la transferencia a la cerveza de algunos compuestos derivados de los aceites escenciales. Se han identificado ms de 100 constituyentes del aroma, entre otros: steres, cetonas, alcoholes, teres, terpenoides y otros.Caf.- En el caf tostado y crudo se han caracterizado cierto nmero de furanos tiosustituidos. Posiblemente el compuesto 2 furil metanotiol es un compuesto con carcter impacto del caf tostado, tiene el aroma del caf tostado.A altas concentraciones se desarrolla un fuerte olor a azufre.

La trigonelina se descompone en el tostado dando piridinas y pirroles.

La cafeina es termoestable. El flavor cido del caf se debe a muchos cidos orgnicos(cido cafico, clorognico, otros).

Ajo y cebolla.- Entre los flavores ms ampliamente estudiados se encuentran los de ajo y cebolla. El olor del ajo se deriva del alil 2 propeno tiosulfinato(allicina). El olor se desarrolla solamente si el ajo se corta o machaca , pues asi la enzima allinasa cataliza la degradacin del sustrato inodoro s-alil- L- cistena sulfoxido(allina) a cido 2 propenosulfnico el cual se dimeriza para formar allcina. La allicina se descompone facilmente en cido 2 propenosulfnico y tioacrolena. Esta ltima se autocondensa para formar compuestos cclicos del azufre.

En las cebollas el precursor es la trans(+)- s-(1- propenil)-L cistena sulfoxido( se deriva de la valina y cistena) , la allinasa de la cebolla lo transforma en cido 1- porpenosulfenico el cual se transforma a syn- propanotio-s- oxido, el factor lacrimogeno que hace llorar los ojos. El oxido se hidroliza facilmente dando Aldheido propinico y sulfuro de hidrgeno.

Otros muchos compuestos entre los que se encuentra los sulfuros, tiofenos y tiosulfonatos se hallan en los aceites escenciales y participan en el flavor.

Los propil y propenil di- y tri sulfuros poseen el flavor de las cebollas cocidas.

Los tiofenos se forman junto con los mono y tri sulfuros a partir de la descomposicin de los alquil y alquenil disulfuros . Los dimetiltiofenos tienen un manifiesto flavor a cebolla frita.

Pimienta.- La oleorrisina de la pimienta contiene el alcaloide picante piperina.

Menta.- El aceite escencial de menta se obtiene de las plantas de Menta piperita. Los monoterpenoides monocclicos, mentol(50 -60%) y en menor grado, la mentona y mentofurano son constituyentes importantes del flavor.

Canela.- La canela comercial tradicional se presenta en forma de rollos de corteza pelada. Los aceites escenciales se obtiene por destilacin del aceite escencial de cortezas y hojas. El aldehido cinmico y el eugenol son los principales compuestos del flavor del aceite escencial.

FRUTAS Y HORTALIZAS

Flavor de Frutas

Los aceites escenciales ctricos estn compuestos principalmente por aldheidos, cetonas, steres , alcoholes y cidos muchos de los cuales son isoprenoides . El terpeno cclico (-limoneno es uno de los constituyentes ms abundantes (~ 90%)presente en los aceites escenciales de naranja y otros ctricos. Posee las caracetrsticas del flavor de naranja, del limn. El valenceno es otro valioso sesquiterpeno presente en la naranja. Es importante saber que la nootkatona, el compuesto carcter impacto de la toronja se sintetiza a partir del valenceno. Los aceites escenciales de tangerina y mandarina contienen timol, dimetilantralinato,( terpineno, y ( pineno. Estos dos ultimos contribuyen al flavor de las mandarinas como entidad distinta de las otras naranjas.

El citral es un aldheido terpenico con poderoso aroma a limn presente en aceites escenciales de limn y lima. El amargor de los compuestos cclicos se debe a compuestos flavonoides especialmente narangina y limonina.

Los compuestos del aroma tpicos de otros frutos no ctricos como las bananas, las peras,los melocotones y las manzanas se sintetizan durante la fase climatrica. Muchos cidos alifaticos y aminoacidos de las frutas verdes se convierten en steres, alcoholes y teres que son responsables del olor frutal caracterstico. En las bananas los ms abundantes son los steres especialmente acetatos y butiratos y algunos fenol teres. El principal componente que confiere aroma a banana es el acetato de isobutilo. En las peras el trans-2-cis-4-decadionato de etilo, en las manzanas el 2-metil-butirato de etilo, en la pia y fresas la 2-5-dimetil- hidroxi-3(2H)furanona y la (-decalactona en los melocotones. Son compuestos de carcter impacto.

Hortalizas

La mayora de las Crucieforas y todas las Brassicas, como coles, coliflores, coles de bruselas, nabos, mostazas contienen glucosinolatos que pueden ser escindidos enzimaticamente dando isotiocianatos que es un tiocompuesto picante.

En las hortalizas se hallan ampliamente distribuidos las alcoxialquilipirazinas

Especialmente en los guisantes, pimientas, habas, esprragos, remolacha, zanahorias, y lechugas. Estos compuestos poseen un notable olor a verde(a crudo)

El aroma a tierra de la patata cruda se atribuye a las 3- etil -2 - metoxipirazina.

Del olor caracterstico del apio se ha responsabilizado a las ftlidas y sus derivados.

Flavor de la Carne

La carne tiene que someterse a tratamiento trmico para que desarrolle su flavor y durante este proceso ocurren numerosas reacciones. En la carne de vacno cocinada (hervida, asada) se han identificado ms de 200 compuestos voltiles.

El tiofeno, oxazol, tiazol, tiopano, pirazina, bencenoide, piridina, lactona, pirrol, pridina, furano son las clases de compuestos heterociclicos.

Todos los compuestos contribuyen al flavor de la carne cocida, pero solamente los tiazoles y las tiazolinas tienen olor a carne.* Resumen Tomado del Libro de Qumica de Alimentos de E. Wong( 1990)

ESTRUCTURAS QUMICAS

colorantes y flavor clases

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