¿Cómo funcionan los conservantes de alimentos? » Cienciahoy

A lo que comemos se le añaden diferentes tipos de conservantes, dependiendo del alimento en sí. Todos previenen el deterioro de los alimentos, pero los diferentes tipos lo hacen de diferentes maneras. Algunos lo hacen al matar los microbios en los alimentos, mientras que otros dificultan el crecimiento de los microbios en primer lugar.

Mientras vertía profusamente ketchup en mi plato para un sándwich que estaba haciendo recientemente, noté la etiqueta de ingredientes. Un ingrediente que me pareció inusual fue el “conservante E211”.

No es inusual, per se, pero ¿qué se te ocurre si te pido que enumeres los ingredientes del ketchup? Por lo general, sería tomate, azúcar, sal y agua. Sin embargo, los conservantes de alimentos siempre están presentes, protegiendo nuestros alimentos favoritos contra los microbios.

Desde un paquete de papas fritas hasta mermeladas y mantequilla que nos encanta untar en nuestras rebanadas de pan, todos los alimentos que duran más de uno o dos días parecen tener conservantes agregados. ¡Estos conservantes vienen en diferentes tipos y todos funcionan de manera diferente!

sal y azúcar

La sal y el azúcar son los conservantes más históricos de los alimentos. Estos dos han existido desde la antigüedad para preservar nuestra comida.

La sal se usa en vegetales, pescado y carne en un proceso llamado salado, curado con sal o corneado. El azúcar se utiliza en mermeladas y jaleas y en carnes como el jamón curado con azúcar. Las verduras generalmente se conservan encurtidas en salmuera, que es una mezcla de sal y agua. Por otro lado, la carne se puede frotar con sal y curar en seco, o se le puede inyectar una solución de sal.

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La sal como conservante de alimentos. (Crédito de la foto: Wichaiwish/Shutterstock)

Cómo funcionan la sal y el azúcar es tan simple como el ABC. La adición de sal y azúcar hace que el medio circundante sea hipertónico. Esto significa que tiene una mayor concentración de soluto, en comparación con la concentración de soluto dentro de una célula microbiana. Cuando una célula bacteriana cae sobre el alimento que ha sido curado, su interior tiene más moléculas de agua (o solvente), en comparación con el medio exterior, que es hipertónico.

Lo que sucede entonces es un proceso simple llamado plasmólisis. Las moléculas de agua se mueven desde su mayor concentración a su menor concentración. Esto significa que se mueven desde el interior de la célula bacteriana hacia el exterior. Esto sucede para mantener el equilibrio, pero deja la célula bacteriana deshidratada. Luego muere en ausencia de una cantidad adecuada de agua.

Una mayor concentración de moléculas de sal o azúcar en tales escenarios a veces podría incluso romper el cuerpo unicelular del microbio. La razón son las diferencias de presión entre el exterior y el interior de la celda.

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La sal y el azúcar son conservantes de alimentos. (Crédito de la foto: 5 segundos Studio/Shutterstock)

En otro mecanismo, el azúcar y la sal pueden interferir con la actividad enzimática de un microbio. También podrían debilitar la estructura molecular del ADN del microbio, haciéndolo incapaz de funcionar normalmente.

También se sabe que el azúcar actúa indirectamente como conservante de alimentos. Acelera la acumulación de otras sustancias antimicrobianas a partir del crecimiento de ciertos microorganismos. Por ejemplo, el azúcar se convierte en etanol en el vino debido a la fermentación de las levaduras.

Nitratos y nitritos

Esta es otra clase de conservantes de alimentos que se encuentran naturalmente en el agua, las frutas frescas y las verduras. Los nitratos y nitritos se agregan principalmente al jamón, tocino, salami y algunos quesos y productos de queso. Evitan que algunos quesos causen hinchazón. Los nitratos y nitritos se utilizan en forma de sus sales.

Estos previenen el deterioro de los alimentos por microbios, particularmente Clostridium botulinum, que causa el botulismo, una forma mortal de intoxicación alimentaria. Se sugiere que el óxido nítrico (formado a partir del nitrito) reacciona con la proteína hierro-azufre de las bacterias, que es esencial para su metabolismo. Con el metabolismo de las bacterias inhibido, el nitrito funciona como conservante.

Los experimentos también han revelado que la adición de nitrato a un medio de glucosa que contiene C. botulinum provocó una gran y rápida disminución de la concentración de ATP intracelular de la bacteria. No solo eso, sino que también hubo una excreción significativa de piruvato. Con el ATP reducido y las proteínas de hierro y azufre inhibidas, el nitrito hace su trabajo de proteger nuestros alimentos de esta bacteria.

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Los nitratos en los alimentos ayudan a proteger contra las especies de Clostridium. (Crédito de la foto: Olga Bolbot/Shutterstock)

El nitrito retarda el desarrollo de olores y sabores desagradables en la carne durante el almacenamiento. Tanto los nitratos como los nitritos le dan a la carne su color rosa rojizo y aumentan su sabor umami. Los nitratos reaccionan con la mioglobina para producir hemocromo mono-nitrosil, que es responsable del color.

BHA y BHT

BHA y BHT significan hidroxianisol butilado e hidroxitolueno butilado, respectivamente. Cereales, chicles, comida rápida, papas procesadas, mezclas de bebidas, bocadillos, etc., todos usan BHT y/o BHA como conservantes de alimentos.

Estos se consideran conservantes de alimentos debido a sus propiedades antioxidantes. Es un hecho bien conocido que la exposición al aire o al oxígeno hace que los alimentos se echen a perder. Esto sucede porque el oxígeno promueve el crecimiento de bacterias aeróbicas en los alimentos. Además, las enzimas oxidantes presentes de forma natural en los alimentos catalizan las reacciones entre el oxígeno y los ingredientes de los alimentos, lo que hace que los alimentos se echen a perder antes.

Los nitratos en los alimentos ayudan a proteger contra las especies de Clostridium.

BHT y BHA evitan que los alimentos se vuelvan rancios. (Crédito de la foto: sulit.photos/Shutterstock)

La oxidación es la responsable de que las grasas de los alimentos se vuelvan rancias. La decoloración de las frutas de color claro también se debe a esta oxidación. BHA evita que las grasas presentes en los alimentos se vuelvan rancias. También actúa como agente antiespumante para la levadura. BHT hace lo mismo, con una función adicional de retener el olor, el color y el sabor de los alimentos.

Dado que BHA y BHT son antioxidantes, el oxígeno reacciona preferentemente con ellos. Por lo tanto, las grasas y los aceites de los alimentos están protegidos contra el enranciamiento debido a la reacción con el oxígeno. BHA y BHT aportan átomos de hidrógeno del grupo hidroxilo fenólico (-OH unido directamente a un anillo de benceno) para interrumpir la cadena de reacciones oxidativas de radicales libres.

En este proceso, forman radicales libres estables que no inician ni propagan reacciones posteriores con los lípidos de los alimentos. Sin embargo, esto no es solo para la comida; BHA y BHT también conservan aceites y grasas presentes en cosméticos y productos farmacéuticos.

Ácido benzoico y sales de benzoato

Estos son un grupo de conservantes de uso común, especialmente en bebidas carbonatadas. También conservan ensaladas, jarabes, mermeladas, jaleas, carne picada, encurtidos, pasteles, rellenos para pasteles, cócteles de frutas, salsa de soya y muchos otros alimentos comunes. El “conservante E211” es benzoato de sodio, que a menudo se agrega a los alimentos ácidos como los encurtidos y la salsa de tomate.

El ácido benzoico y los benzoatos son antibacterianos y, por lo tanto, evitan el deterioro de los alimentos. También previenen el crecimiento de la levadura.

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Las bebidas carbonatadas contienen benzoato como conservante de alimentos. (Crédito de la foto: Stokkete/Shutterstock)

La actividad antimicrobiana del ácido benzoico es mejor en un rango de pH más bajo, de 2,5 a 4,0. Lo que sucede en este rango de pH es que la forma no ionizada del ácido benzoico tiene la ventaja de ingresar a la membrana plasmática del microbio.

Cuando el pH intracelular cae por debajo de 5, la fermentación anaeróbica de la glucosa disminuye severamente, lo que a su vez inhibe el crecimiento y la supervivencia de la mayoría de los microbios que estropean los alimentos.

El ácido benzoico también se usa como conservante en cosméticos.

Conclusión

Varios conservantes de alimentos circulan en la industria alimentaria y son extremadamente esenciales para proteger nuestros alimentos favoritos. Sin embargo, los conservantes no son la única respuesta; la refrigeración también puede proteger sus alimentos de los microbios. Entonces, la próxima vez que abra un paquete de palomitas de maíz instantáneas antes de ver esa película en su computadora portátil, ¡escanee la etiqueta de ingredientes para encontrar qué conservantes se han usado!

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