Compuestos Tóxicos en Alimentos: Origen y Riesgos por Procesamiento Térmico

Tóxicos Derivados de Operaciones Tecnológicas en Alimentos

Un tóxico derivado se define como aquella sustancia tóxica o potencialmente tóxica que se forma química o enzimáticamente en los alimentos durante su procesado, preparación o almacenamiento.

Compuestos Pirorgánicos

Los compuestos pirorgánicos incluyen:

• Los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs) (ej., 3,4-benzopireno, benzoantraceno).
• Las aminas heterocíclicas.
• La acroleína.

En general, se caracterizan por ser tóxicos mutagénicos o carcinogénicos y se forman durante un tratamiento térmico enérgico del alimento.

Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos (HAPs)

La presencia de HAPs (especialmente en asados) se intensifica cuando la grasa del alimento gotea sobre el fuego y al aire libre. Penetran en el alimento durante el ahumado (ej., cecinas, pescados). Estos compuestos se forman a temperaturas iguales o superiores a los 300ºC. Entre los 400ºC y los 1000ºC, la cantidad de HAPs aumenta de forma lineal con la temperatura.

Alimentos y aceites vegetales pueden contener mayores cantidades de HAPs. En los vegetales, se puede llegar a eliminar hasta un 10% de los HAPs totales mediante el lavado.

Las plantas no sintetizan estos compuestos; provienen del medioambiente en el que se desarrollan (ej., combustiones).

Aminas Heterocíclicas

Químicamente, son anillos de carbono en los que está presente al menos un átomo de nitrógeno. Además, presentan grupos metilo y grupos amino. Se encuentran como trazas en los alimentos. Su presencia es un hecho a considerar, pues presentan una elevada capacidad mutagénica.

Las aminas heterocíclicas se forman durante el cocinado de alimentos proteicos a temperaturas iguales o superiores a 250ºC. A temperaturas inferiores a 200ºC, estos compuestos no se producen; sin embargo, pueden llegar a aparecer al prolongar el tratamiento térmico.

La glucosa, fructosa, los aldehídos, aminoácidos y creatina son precursores de imidazo-quinolinas como la IQ, MeIQ y la MeIQx.

Nitrosaminas

Las nitrosaminas son cancerígenas. Son producto de la interacción de aminas secundarias y terciarias (presentes en pescados, quesos, carnes, entre otros) con óxido nitroso proveniente de nitratos y nitritos. Se encuentran en cecinas curadas y verduras fertilizadas con nitratos.

Toxicidad de la Reacción de Maillard

Productos resultantes de la reacción de Maillard son potencialmente cancerígenos (ej., acrilamidas).

Acrilamida

La acrilamida es un compuesto orgánico de tipo amida. Es blanca, inodora y cristalina, soluble en agua, etanol, éter y cloroformo. Se emplea en la fabricación de papel, extracción de metales, industria textil, obtención de colorantes y en la síntesis de poliacrilamidas. La acrilamida se puede formar al calentar alimentos (especialmente aquellos que contienen carbohidratos y proteínas), friéndolos o asándolos a más de 120ºC. Su formación podría ocurrir a través de diferentes mecanismos a partir de diversos compuestos presentes en los alimentos, como aminoácidos, proteínas, carbohidratos, lípidos, etc. Según estudios en animales, la acrilamida es un probable carcinógeno en humanos.

Factores que Afectan la Cantidad de Acrilamida

La cantidad de acrilamida se ve influenciada por diversos factores:

• Aumenta con el incremento de la temperatura.
• Aumenta con la disminución del espesor de las patatas (ej., patatas fritas, chips).
• Disminuye con el lavado (mejor con CaCl2).
• Disminuye con el pretratamiento (ej., escaldado).

Acrilamida en Productos Horneados

En productos horneados (pan, galletas, repostería), la formación de acrilamida también sigue patrones específicos:

• Aumenta con la temperatura de horneado.
• Aumenta con la cantidad de azúcares reductores.
• Aumenta con el tiempo de horneado.
• Disminuye con el aumento del espesor del producto.
• Disminuye con la fermentación previa de la masa.
• Disminuye al evitar el uso de bicarbonato amónico.

Compuestos Originados por Calentamiento y Oxidación de las Grasas

Los ácidos grasos insaturados forman tóxicos como:

• Monómeros cíclicos
• Dímeros
• Polímeros
• Acroleína
• Hidroperóxidos
• Peróxidos

Hidroperóxidos y Peróxidos, Acroleína

Son productos derivados del calentamiento (ej., fritura) y oxidación de grasas y aceites, junto a los radicales libres presentes en su formación y propagación.

Acroleína

La acroleína es un irritante de las mucosas y la dermis.

Hidroperóxidos y Peróxidos: Radicales Libres

Su formación es catalizada por el calor, la exposición a la luz y metales traza (ej., Fe y Cu). Los radicales libres atacan los lípidos de las membranas celulares.

Las consecuencias de las reacciones de radicales libres incluyen:

• Déficit metabólico o defensivo.
• Cáncer o mutagénesis.
• Peroxidación de los lípidos (especialmente fosfolípidos de membranas).
• Rotura de membranas.
• Necrosis.