Additifs alimentaires

1995/06/01 Mijangos Ugarte, Fernando | Treviño, Mari Sol Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Kimika

Depuis notre entrée dans l'Union économique européenne, notre législation alimentaire a été ajustée, soulignant la composition et l'étiquetage des conservateurs. Le décret royal 2058 du 12 août 1982 régule les étiquettes, etc., exigeant que le point 8.10 indique les additifs alimentaires ; pour ceux qui sont utilisés dans la CE avec le symbole E... ou pour ceux qui n'ont pas encore de numéro admis par le symbole E...

La définition des additifs peut être faite de plusieurs façons et nous allons utiliser l'un des plus appropriés pour chaque cas. Les substances ajoutées aux aliments par l'additif sont non nutritives. Les quantités ajoutées sont très petites, presque infinitésimales et leur objectif n'est autre que le remodelage ou l'amélioration de l'élaboration et la conservation de certaines des caractéristiques organoleptiques des aliments et/ou des boissons.

Depuis toujours on a utilisé des additifs comme le sel, le sucre, l'alcool, la macération, les colorants... Les additifs sont des substances chimiques dont l'origine peut être naturelle ou synthétique. Nous ajoutons des additifs aux aliments pour retarder la décomposition de la nourriture, changer la saveur, etc. En général, les additifs naturels peuvent être considérés comme plus appropriés que les additifs synthétiques, même s'ils sont toxiques ou non par les organismes.

Les additifs ne doivent pas être mélangés avec des polluants tels que le dioxane pesticide, les pesticides ajoutés aux plantes de tomate ou ceux qui ont causé le syndrome toxique des huiles de colza. Bien sûr, les effets des restes de produits chimiques utilisés comme pesticides dans notre corps, en raison de leur caractère cumulatif, peuvent être très notoires. Par conséquent, les pesticides ne sont pas considérés comme des additifs mais des polluants.

Du point de vue chimique, on peut facilement penser à ce que sont les additifs; la nourriture elle-même subit des changements morphosstructurels au fil du temps, qui reflètent certains changements chimiques et réactions chimiques. Par conséquent, pour comprendre le comportement des additifs dans la conservation des aliments et défendre leurs opinions scientifiques à ce sujet, les processus qui se produisent spontanément dans les aliments seront analysés.

Dégradation des aliments. Agents

Il existe trois types d'agents : agents physiques (congélation, pression mécanique, lumière, chaleur...), chimiques (non enzymatiques, parmi lesquels on peut citer l'ongulés, le processus d'engourdissement et le processus d'étourdissement ; et enzymatiques) et vivants (insectes, rongeurs, microbes,...)

Différentes techniques ou processus de conservation des aliments peuvent être utilisés, comme le chauffage, le refroidissement, le séchage, etc., ou des composés chimiques (naturels ou synthétiques) appelés additifs auxquels ils sont ajoutés de manière appropriée, tels que les fameux E-... Ces derniers présentent une certaine spécificité pour certaines réactions chimiques qui se produisent spontanément.

Les aliments sont basés sur des composés chimiques tels que les glucides, les lipides et les protides. Les glucides, lipides et prothèses sont des composants alimentaires, constitués de différents composés chimiques, tels que les glucides, les acides gras et leurs esters glycérides (graisses et huiles), et les protéines sont constituées respectivement d'acides aminés. Dans les aliments, il y a plus de composés tels que des vitamines, des oligo-éléments, etc. Mais puisque ceux que nous avons mentionnés ci-dessus sont les plus nombreux, nous les analyserons ci-dessous. Tout cela est expliqué dans le double numéro 85-86 de ce magazine.

Procédés ou techniques physiques utilisés en conservation (congélation, chauffage, etc.) Ils sont bien connus bien que nous ne sachions pas exactement la complexité et l'explication technique (par exemple, ils ne sont pas nécessaires), nous les abandonnons et nous nous limiterons aux changements chimiques.

Les processus chimiques qui se produisent dans les aliments, essentiellement des réactions chimiques, sont des processus cinétiques, donc à une température plus élevée, une vitesse de réaction plus élevée. En conséquence, en général, en été, la nourriture pourrit plus vite qu'en hiver.

Changements chimiques dans les aliments

Processus de traction

Ceci est la conséquence d'un ensemble de réactions complexes qui ont lieu dans certains aliments, laissant apparaître des pigments noirs ou brun. Il ya aussi des composés volatils qui modifient l'odeur et le goût. Ces effets et réactions sont souvent intentionnellement utilisés, par exemple dans le cas de la bière ou du fromage.

Sans mentionner quel est le processus concret, il faut dire que la chaleur (la température) a une grande importance et influence. Ainsi, dans les aliments obtenus par des techniques à haute température (pasteurisation, ébullition, etc.) ), comme les laits condensés ou le jus des fruits, présente un risque énorme de brûlure.

Du point de vue chimique, le processus de vieillissement est principalement lié au groupe carbonylique (C=O) de sucres et de vitamines. Le processus enzymatique d'entraînement est, en général, celui qui est effectué dans les composés phénoliques et est directement influencé par la lumière et la chaleur. Un exemple est celui qui apparaît à court terme après avoir coupé la pomme, la pomme ou la banane.

Ces groupes phénoliques sont oxydés avec de l'oxygène, de la lumière et des métaux (également par leurs enzymes) et à la suite de la réaction apparaissent des polymères appelés mélanines. Dans les aliments d'origine animale, le processus d'affaissement n'est pas effectué, mais il est habituel dans les fruits et légumes et accélère quand un processus de manipulation ou un coup se produit.

Les fruits acides, comme les agrumes, ne contiennent pas d'enzymes oxydantes. En citron, orange, ananas, etc. Le processus d'attention n'est pas effectué. En d'autres occasions, les substrats chimiques et les enzymes peuvent être placés dans différentes microcellules, et si en les acquérant un coup se produit et la membrane se brise, le processus de glissement se produira (frapper une pomme et voir ce qui se passe! ).

Cependant, les polymères colorés appelés mélanines créent une membrane protectrice qui empêche l'entrée de micro-organismes postérieurs. Ce phénomène peut être observé en coupant la banane.

Processus de Minage

On analyse ensuite chimiquement le processus d'irritation des aliments. En fait, le processus de membrane est juste une transformation chimique des composés lipides, qui peut être un processus hydrolytique ou une oxydation normale. Il sera donc produit dans les aliments gras comme les huiles et les graisses. Le produit de réaction est caractérisé par des composés chimiques de mauvaise odeur et de goût connus.

Dans le soi-disant processus hydrolytique ou lipolitique, le lien ester des lipides est rompu. La vitesse de cette réaction dépend principalement de la chaleur et de la catalyse enzymatique.

Rappelons que les acides gras sont des acides carboxyliques à longue chaîne aliphtique et que le double lien C=C sépare les huiles et graisses de la chaîne.

Dans les réactions de saponification, bien connues pour les produits chimiques, des molécules d'esters et d'eau sont générées. Cinétiquement analysé dans des conditions de laboratoire standard est très lent, mais dans la nature grâce à des enzymes est très rapide.

Le processus inverse de cet équilibre est complètement connu, l'hydrolyse des esters, et c'est un processus très lent même étudié cinétiquement. Cependant, les enzymes catalysées (protéines) sont beaucoup plus légères. Il ne faut pas oublier que dans ces processus cinétiques la température influence beaucoup. Nous estimons qu'en passant la température de 25°C à 100°C, la vitesse de réaction augmente d'environ 50 fois. Par conséquent, comme il est facile à comprendre, il est un facteur à prendre en compte dans la fabrication de produits laitiers.

Cette hydrolyse est fréquente dans les beurres. Le goût épicé et l'odeur qui se dégage est due à l'acide butyrique.

Les produits de réaction sont des acides gras qui, logiquement, acidifieront le pH dans la mesure où ils sont acides et qui, avec leur odeur, modifieront leurs caractéristiques organoleptiques. Par conséquent, ce n'est pas un hasard si pour minimiser la teneur en acides gras, le raffinage de l'huile utilisée pour l'alimentation est effectuée.

Bien que cela ait été dit jusqu'à présent par le processus hydrolytique de la membrane, il existe un processus oxydant de membrane qui est réalisée grâce à l'oxygène dans l'air qui oxyde les acides gras insaturés. De plus, si au lieu de combiner ces acides gras insaturés (c.-à-d. composés triglyzyrides) sont libres, leur auto-oxydation est plus rapide. En fait, ce processus est une polymérisation radicale (que nous n'analyserons pas chimiquement).

La chaleur, la lumière, les métaux et les radiations ionisantes comme les tonnerres sont catalyseurs. Comme produit de réaction, nous avons tout: acides gras à chaîne aliphtique courte, aldéhydes, esters, peroxydes, cétones... Certaines de ces substances peuvent être toxiques, donc les huiles/graisses épicées ne sont pas utilisées.

Antioxydants

Pour éviter l'oxydation des lipides, des substances antioxydantes sont ajoutées aux aliments. Votre but peut être d'éliminer les radicaux libres ou d'éliminer les peroxydes. Cependant, ils doivent répondre à un certain nombre d'exigences: ne pas être toxique, ne pas donner des goûts, des odeurs et des couleurs, agir en très petites quantités et bien sûr être soluble dans les graisses.

Parmi les antioxydants naturels, citons les tocophérols (vitamine E). Parmi les antioxydants synthétiques, les plus utilisés sont le BHA (butilhydroxyanisol) et le BHT (butilhydroxitoluène). La fumée du bois, contenant des composés phénoliques, semble présenter des comportements protecteurs.

Avant d'aller de l'avant, nous expliquerons les bases des microbes et des changements microbiologiques, car il est difficile de comprendre la croissance démographique microbienne et sa dépendance à la concentration, la température, le pH, l'humidité et l'oxygène, comme le refroidissement (son effet sur la structure cellulaire), le gel (léger ou lent) et le dessèchement (solaire, industriel, lyophilisé).

Changements microbiologiques dans les aliments

Nous soulèverons ce sujet de manière sommaire et agile pour faciliter la compréhension des techniques expérimentales et des comportements de certains additifs utilisés dans la conservation.

Les micro-organismes, comme nous, sont hétérotrophées, donc nous sommes confrontés entre eux. Autrement dit, la nourriture de ces micro-organismes est la nôtre. Comme nous, les micro-organismes doivent également manger pour satisfaire toutes les fonctions énergétiques, plastiques et chimiques. En outre, nous ne pouvons pas oublier que certains microorganismes peuvent être pathogènes, comme la salmonelle. Les micro-organismes ou micro-organismes peuvent être: (avec noyau séparé, comme protozoaires, champignons, algues...) et micro-organismes procaryotiques (avec noyau indifférencié, comme les bactéries, les cyanophas...).

Les responsables des changements alimentaires sont principalement des bactéries et des champignons. La croissance démographique de ces micro-organismes est exponentielle, c'est-à-dire qu'une cellule en génère deux nouvelles, dont chacune en générera deux autres, etc. La population de bactéries en moins d'heures peut être d'un million. Les techniques ou procédures utilisées en conservation consistent en l'interruption ou l'inertisation du processus de croissance de ces micro-organismes.

Comme on peut le voir dans la figure ci-jointe, la température influence énormément la croissance des micro-organismes.

La vitesse de croissance maximale se produit à une température optimale. Si pendant une période de temps nous chauffons la nourriture au-dessus de la température maximale, les micro-organismes mourront. En cela consiste la technique de chauffage pour la conservation. En dessous de la température minimale, la plupart des bactéries sont « congelées », c'est-à-dire ne meurent pas, mais ne se reproduisent pas.

La figure ci-jointe montre que l'acidité ou le pH est également important. En général, les moisissures et les levures peuvent supporter un pH plus acide, tandis que lorsque le pH 4,5 les bactéries n'attaqueront pas. Certains aliments sont très acides, comme les fruits, et d'autres peuvent être conservés en ajoutant du vinaigre.

La composante de base des micro-organismes est l'eau, qui sans elle meurt, donc il n'y a pas de croissance. Dans le cas de la température et du pH, pour chaque micro-organisme il existe une activité maximale (aw), minimale et optimale de l'eau, où l'activité maximale de l'eau, la pression de vapeur de l'eau en solution est divisée par la pression de vapeur de l'eau pure.

La plupart des bactéries ne peuvent pas croître dans un milieu avec une activité maximale d'eau inférieure à 0,90, de sorte que sur la base de cette propriété dans la conservation des aliments, des techniques telles que la réduction de l'eau (par sublimation ou évaporation), le gel et la réduction de la vitesse maximale par la dissolution du sel ou du sucre sont utilisées.

Additifs ou additifs

Comme mentionné au début, le but de cet article n'a pas été d'expliquer les techniques expérimentales de conservation, mais d'expliquer les additifs ou additifs utilisés pour la conservation des aliments et de commenter leurs causes.

De ce qui a été dit jusqu’à présent, il est facile de déduire que les aliments soient “pourris” ou décomposés, c’est-à-dire que des réactions chimiques se produisent en eux et que la croissance des micro-organismes peut être évidente. Par conséquent, des procédures ou des techniques peuvent être utilisées pour permettre une conservation maximale des aliments, y compris des additifs ou des additifs chimiques.

Les additifs sont des substances chimiques qui sont ajoutées intentionnellement aux aliments et qui modifient, modifient ou stabilisent les caractéristiques organoleptiques de la nourriture. Au sens strict, le sucre, le sel, le vinaigre, etc. qui sont utilisés en conserves, bien qu'ils puissent être considérés comme additifs, nous les considérons comme conservateurs chimiques. Autrement dit, les substances qui ne modifient pas les caractéristiques organoleptiques des aliments, mais retardent ou éliminent également la présence microbienne, seront appelées conservateurs.

Comme indiqué ci-dessus, tout additif doit être autorisé. La liste des additifs utilisés en Espagne comprend des colorants; conservateurs; antioxydants et synergiques; émulsifiants, stabilisants, épaississants et gélifiants; acidifiants et correcteurs d'acidité; antimalutants; exhausteurs de goût; édulcorants artificiels; amidons modifiés; gaziers et autres.

Au lieu de faire une description de chaque additif, cette longue liste sera regroupée et les caractéristiques chimiques les plus importantes de l'ensemble seront indiquées.

Colorants

Ils sont utilisés pour colorier et/ou décorer les aliments. Ils sont additifs de l'E-100 à l'E-175. En fait, les colorants n'ont aucun intérêt ni technologique ni physiologique, et leur utilisation est axée sur la demande des consommateurs. Certains techniciens considèrent les colorants comme le meilleur exemple d'additifs superflus, car ils changent seulement leur apparence.

En général, il est dit que les colorants naturels et leurs dérivés (comme les caroténoïdes, les xanthophylles, les chlorophylles) ne sont pas toxiques, tandis que les synthétiques, en particulier les colorants azoïques (E-102, E-105, E-110, ...) peuvent produire des effets secondaires. La structure chimique d'un colorant azoïque est la suivante:

Il s'agit des lignes de chemin de fer qui se dirigent vers la rue San Martín. Les plus utilisés sont l'acide benconique (E-210), le sorbique (E-200), l'acide acétique (E-260) et la propolis (E-280) et ses sels et nitrites, nitrates et sulfites.

Acide benzoïque et ses dérivés (E-214, 215...) (connu comme parabènes) sont probablement les plus utilisés, et sa structure est la suivante:

L'effet antimicrobien est dû aux espèces non dissociées de tous ces acides, ce qui les rend efficaces en pH acides (entre 2,5 et 4,0). Ils ne sont pas toxiques dans les concentrations habituelles utilisées en conservation. Cependant, ils ne sont pas très appropriés pour notre organisme à des concentrations élevées, il peut arriver que l'acide salicylique qui était autrefois utilisé (qui peut être considéré comme un dérivé du benconique) était toxique et qui n'est pas utilisé aujourd'hui pratiquement si elle n'est pas conservée à la maison.

L'acide acétique CH3-COOH, c'est-à-dire le vinaigre, est très utilisé. Les sels de sodium et de potassium de nitrites et nitrates (de l'E-249 à l'E-252) sont utilisés dans les produits carnés, principalement les saucisses. Le travail de ces sels est triple: d’une part, ils développent une couleur spéciale dans la formation de nitrosilmioglobine, d’autre part, ils évitent la croissance du Clostridium botulinum et, enfin, ils donnent au goût un “indice” spécial.

Antioxydants et synergiques

Son objectif est d'empêcher les processus d'oxydation qui se produisent dans les produits gras ou huileux.

Les plus utilisés sont le BHA (E-320) et le butylhydroxitoluène BHT (E-321), dont la structure est la suivante:

Dans cet anneau, la présence du groupe hydroxylique est importante car elle est un donneur d'hydrogène. Ils ne sont pas toxiques et ne donnent pas de saveur particulière.

Certains antioxydants, comme le sulfite et l'oxyde de soufre (de l'E-220 à l'E-226), ont également des propriétés conservatrices et sont très utilisés dans la production de vins.

Émulsifiants, stabilisateurs, épaississants et gélifiants

Beaucoup d'aliments, comme le lait ou l'œuf (le jaune), sont dispersés par nature, c'est-à-dire placés en deux phases inmiscibles comme l'huile et l'eau. Comme il ne pouvait en être autrement, il existe des produits chimiques spéciaux qui diminuent la tension superficielle de l'eau et beaucoup qui homogénéisent les deux phases. Ces substances sont appelées surfactant, émulsifiant, tensio-actif, etc.

La structure chimique de ces tensioactifs ou émulsifiants est très similaire dans la plupart des cas; la chaîne aliphtique hydrocarbonée, soluble dans la phase organique et souvent appelée hydrophobe ou lipophile, et l'extrémité ionique soluble dans la phase aqueuse, également appelée hydrophile.

L'utilisation industrielle des émulsifiants s'applique souvent à l'émulsion eau/huile, comme les glaces, la mayonnaise, les margarines. Le lait lui-même et d'autres aliments contiennent ce type d'émulsifiants, comme la lécithine, le cholestérol.

Dans la boulangerie est connue la propriété de l'amidon de cristalliser. Par conséquent, dans ce type de « gels » (mélanges) on utilise des molécules appelées gélifiantes, comme stéaril-2- lactilate sodique (E-481). Cet additif réduit la vitesse de durcissement du pain.

L'action des phosphates (E-450) est multiple, car ils stabilisent les émulsions, sont des amortisseurs au pH et peuvent être hydratants captant de l'eau. Les plus couramment utilisés sont les hydrogénophosphates (Na2HPO4), dihydrogénophosphates (NaH2PO4), polyphosphates, hexaméthosphate de sodium (Na6P6O24), pyrophosphate de sodium (Na4P2O7). Ils sont très utilisés dans les produits de boucherie.

Acidifiants et correcteurs d'acidité

Les acides utilisés dans les aliments tels que le fumarico (E-296; E-297), l'acétique (E-260), l'adypique (E-355), le phosphorique (E-338), l'agrume, etc., peuvent également être considérés comme conservateurs. La source de la plupart des acides est naturelle (pomme, banane, carotte...) et en plus d'être conservateurs, ils sont des amortisseurs au pH et synergiques aux antioxydants. Probablement l'acide citrique est le plus commun et utilisé.

Tous les acides donnent une saveur particulière et claire à la nourriture. Ces acidifiants ne sont pas toxiques.

Autres

La production alimentaire, en plus de ceux déjà mentionnés, utilise généralement de nombreux autres additifs. Sa fonction et sa fonction, pour ainsi dire, a été “décorer le produit” ou le choisir. Parmi eux se trouvent les aromatisants (E-620 à E-637) qui permettent de retrouver le goût que les aliments ont perdu par processus industriels. Les aromatisants peuvent être synthétiques ou naturels.

De plus, l'industrie utilise des additifs tels que des anti-agents anti-âge (de l'E-535 à l'E-573), des amidons (du H-4381 au H-4394) ou des édulcorants.