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TOXICOLOGÍA BROMATOLOGICA
SEMESTRE 2014
TEMARIO CAPÍTULO 12: CONTAMINACIÓN CON TÓXICOS A
TRAVÉS DE LOS PROCESOS DE PREPARACIÓN DE ALIMENTOS,
EMPLEO DE ACCESORIOS CULINARIOS O ARTÍCULOS DE
ALFARERÍA
1. INTRODUCCIÓN
 Los procesos de preparación de los alimentos, tanto en casa como en la
industria, incluyen tratamiento térmico, cambios de pH y contacto con los
instrumentos culinarios o empaques los cuales experimentan cambios
físicos y de composición química.

En ocasiones se contaminan por la acción de sustancias que no estaban
presentes en ellos al inicio y que pueden representar un problema
toxicológico.

Estas sustancias deben su presencia de manera independiente de toxinas
naturales, contaminantes ambientales o aditivos que se han añadido en
cantidades controladas.

Las sustancias tóxicas pueden estar presentes en los alimentos como
resultado de cambios químicos por preparación o utilización de algunos
accesorios culinarios.

Dentro de los factores que inciden en la formación de sustancias tóxicas se
encuentran: el pH y temperatura, empaques a nivel casero o industrial.
2. CAMBIOS QUÍMICOS QUE OCURREN DURANTE LA PREPARACIÓN DE ALIMENTOS
 La preparación y conservación de alimentos implica someterlos sobre todo
a cambios de salinidad, tratamientos térmicos, tratamientos ácidos y
alcalinos.

Estos procesos promueven cambios que en general tienen una repercusión
benéfica en cuanto al sabor, olor y estabilidad del producto pero en
condiciones difíciles o prolongadas generan sustancias que tienen efectos
tóxicos.
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
Los efectos tóxicos dependerán de: método de cocción, temperatura y
tiempo de cocción, la presencia de sustancias que pueden catalizar o inhibir
su formación en condiciones de almacenamiento y los procedimientos
antes de la preparación.

Las reacciones más importantes de formación de agentes con potencial
tóxico se encuentran como resultado de tratamientos alcalinos y
tratamientos térmicos.

Algunos ejemplos de tratamientos alcalinos son: racemización de
aminoácidos y formación de isopéptidos, para tratamientos térmicos se
tienen: reacción de Maillard y formación de nitrosaminas.
2.1. RACEMIZACIÓN DE AMINOÁCIDOS Y FORMACIÓN DE ISOPÉPTIDOS
 Gran parte de los aminoácidos tienen dos formas isoméricas: levógira y
dextrógira, según desvíen un haz de luz polarizada hacia la izquierda o
derecha respectivamente.

Los tratamientos térmicos y alcalinos aplicados en los alimentos
promueven la transformación de los aminoácidos a la forma dextrógira
(racemización de aminoácidos).

La racemización de aminoácidos, la formación de isopéptidos y enlaces
cruzados no solo depende del pH sino también de la temperatura y el
tiempo del tratamiento. Los productos de estas reacciones se consideran
antinutricionales ya que disminuyen el valor nutricional (proteínas),

En los residuos racémicos de aminoácidos actúan como inhibidores de
algunas proteasas en la digestión. La presencia de d-aminoácidos
disminuye hasta menos de un 40% la digestibilidad y valor nutricional de
las proteínas.

Algunas estrategias empleadas para minimizar la formación de enlaces
cruzados incluyen la incorporación de aditivos como: cisteína o iones
sulfito, así como la acilación de grupos amino en cadenas de lisina.
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2.2. REACCIÓN DE MAILLARD
 El procesamiento térmico en general tiene una repercusión benéfica en la
conservación y preparación de alimentos sin embargo el calentamiento
puede generar reacciones químicas indeseables que cambian la
composición del alimento.

La reacción de Maillard o ennegrecimiento no enzimático es la reacción
química que se lleva a cabo entre azucares reductores y aminoácidos o
grupos aminos libres en las proteínas. Estos cambian el sabor, aroma y
color de los alimentos. La cantidad y tipo de productos formados por esta
reacción dependen de: temperatura, tipo de proceso y tiempo de
calentamiento. Esta reacción se divide en tres etapas:
 Reacción temprana: los azúcares reductores y aminoácidos se
condensan dando lugar a productos de Amadori.
 Reacción avanzada: los productos de la primera fase se rompen para
originar diversos compuestos.

Reacción de terminación: los compuestos de la reacción avanzada
se polimerizan generando las melanoidinas.

En la reacción de Maillard se pierde el valor nutricional de algunos
productos con alto contenido proteico y disminuye la digestibilidad, los
productos generados son: oxidantes, mutagénicos, carcinogénicos.

Existen las “glucotoxinas” o productos de la glucación de proteínas son
resultado de la reacción de Maillard durante la cocción a altas
temperaturas. El consumo de glucotoxinas alimentarias es un factor de
riesgo para el aumento de complicaciones de diabetes mellitus, algunos
compuestos de glucación avanzada formados en el organismo en forma
endógena están relacionados con enfermedades como: diabetes, cáncer y
arteroesclerosis.

Otro compuesto tóxico que se forma es la acrilamida que es mutagénica,
carcinogénica y neurotóxica, se forma cuando alimentos ricos en
almidones y asparagina se calientan a temperaturas superiores a 120°C.
Entre los alimentos de mayor riesgo por altos contenidos de acrilamidas
son: papas fritas, palomitas, chocolate y café en polvo.
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2.3. FORMACIÓN DE NITROSAMINAS
 La formación de nitrosaminas es uno de los ejemplos clásicos de tóxicos
generados durante el procesamiento de alimentos las cuales se forman
por la reacción de nitritos con aminas y amidas las cuales se conocen por
sus efectos carcinogénicos y mutagénicos.

Los nitritos y nitratos se usan en productos cárnicos como preservante y
mejorando las características organolépticas del alimento.

El nitrato de esta forma es poco tóxico pero puede reducirse a nitrito por
la acción bacteriana durante el procesamiento y almacenamiento.

La formación de nitrosaminas en productos cárnicos depende del método,
temperatura, tiempo de cocción, procedimientos y las condiciones previas
a la preparación y de almacenamiento. Se pueden encontrar nitrosaminas
en otros productos cuyo proceso de producción o preparación requiera un
secado.

Para evitar concentraciones altas de nitrosaminas en alimentos se sugiere
el empleo de compuestos reductores como el ɑ-tocoferol y el palmitato de
ascorbilo ya que estos compiten con las aminas secundarias.
2.4. TERMODEGRADACIÓN DE LÍPIDOS
 Las grasas tienen propensión a sufrir cambios durante su calentamiento
(poliinsaturadas) que se oxidan con facilidad durante la elaboración de
frituras.

El procesos de termooxidación consiste en la oxidación de las grasas
cuando éstas se someten a calentamiento por lo común superior a 200°C.

En la oxidación típica de los aceites de fritura se forman monoepóxidos de
ácidos grasos, oxiesteroles y compuestos aromáticos policíclicos los cuales
dependen de: el proceso de calentamiento, temperatura, tipo de aceite
empleado y el contenido de lípidos del alimento.

Los oxiesteroles tienen potencial citotóxico, mutagénico y posible
carcinogénico. Los procesos como cocción deshidratación y fritura
profunda son las principales causas de la oxidación del colesterol en la
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mayor parte de los alimentos de origen animal en el caso de los alimentos
de origen marino poseen alto contenido de oxiesteroles (pescado y
camarón seco, el salmón ahumado). Algunos antioxidantes naturales y
sintéticos pueden inhibir de manera eficiente la oxidación térmica del
colesterol.

Los compuestos aromáticos policíclicos (HAP) se forman en los procesos de
preparación a la parrilla y en las frituras y su concentración aumenta en
aceites de fritura reutilizados estos pueden ser citotóxicos y
carcinogénicos. Otros compuestos generados en forma térmica son las
aminas aromáticas policíclicas que se forman en las carnes rojas
preparadas a la parrilla la concentración de estos compuestos se
incrementa con el grado de cocción de la carne y temperatura.
3. FUENTES DE EXPOSICIÓN A METALES POR LA PREPARACIÓN DE ALIMENTOS
 El proceso de preparación de los alimentos puede disminuir la
concentración de elementos esenciales, incrementar la concentración de
elementos tóxicos, o bien afectar la biodisponibilidad.

Una de las fuentes de contaminación en alimentos es el incremento en la
concentración de metales como resultado de los procesos de preparación
y almacenamiento ya sean industriales o caseros.

Entre estas fuentes se encuentran en primer término los materiales que
están en contacto directo con los alimentos (instrumentos y empaques al
momento de la fabricación industrial y/o acondicionamiento para la venta
al público) y los utensilios caseros (se emplean durante la preparación y de
manera previa al consumo).
Las fuentes de contaminación por metales la cual se subdividen en dos grupos:
 Contaminación por metales durante la preparación casera de alimentos la
mayor contenido de metales son:
 Plomo: el uso de cerámica vidriada para cocinar y almacenar
alimentos es una de las fuentes más importantes de exposición
de plomo. De acuerdo con el método de cocción, el plomo
pueden desprenderse y disolverse, sobre todo en presencia de
bebidas y alimentos ácidos. La absorción de plomo en el
organismo se lleva a cabo sobre todo a nivel respiratorio y
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

gastrointestinal. Se sugiere que los alimentos preservados en
vinagre, no se almacenan en recipientes de cerámica vidriada, ya
que la cantidad de plomo se puede solubilizarse en vinagre puede
alcanzar niveles muy altos.
Arsénico: pueden encontrarse como contaminantes del agua, el
riesgo que conlleva el consumo directo de aguas contaminadas se
suma el incremento en la concentración de estos metales cuando
se utilizan en la cocción de alimentos como resultado de la
evaporación del agua. La absorción se lleva a cabo por las vías
gastrointestinal y dérmica, entre los efectos tóxicos son: cáncer
de pulmón, piel y vejiga. La acción del arsénico ocurre la
inactivación de las rutas metabólicas de obtención de energía.
Aluminio: las causas más comunes de exposición a este metal son
el uso de antiácidos y sales de aluminio empleados en el
tratamiento del agua para eliminar materia orgánica,
empaquetamiento de alimentos y bebidas y la fabricación de
cocina. El pH ácido ayuda a elevar la liberación de aluminio en los
utensilios y por tanto aumenta la cantidad de aluminio mientras
que el azúcar disminuye la cantidad aluminio que se libera de los
recipientes. Entre los efectos tóxicos de este metal:
enfermedades neurodegenerativos y anemia.
Contaminación por metales durante la fabricación y conservación de
alimentos la cual se da por dos vías durante su conservación a) extracción
la cual depende de la composición química del alimento y b) migración que
se refiere al traslado de metales del empaque del alimento, dentro de los
metales más importantes tenemos:
 Estaño: el estaño se puede encontrar en mayor concentración en
alimentos enlatados, los nitratos pueden reducirse a nitritos al
entrar en contacto con el estaño de la lata y causar toxicidad. La
intoxicación se manifiesta sobre todo por malestares
gastrointestinales agudos (irritación de la mucosa), náuseas,
vómitos, diarreas y afecta el metabolismo de otros metales.
 Cal (tortillas de maíz): las tortillas pueden contener metales
tóxicos como arsénico y plomo ambos provienen sobre todo de la
cal que se utiliza para mejorar el sabor y textura de la tortilla.
 Bebidas alcohólicas: estas implican la presencia tanto de metales
esenciales como tóxicos que se adquieren y acumulan en las
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distintas etapas de fabricación y dependen de la materia prima,
equipo empleado y tipo de proceso.
Envolturas para alimentos: el empleo de material reciclado puede
contener metales como plomo, cadmio, cromo y mercurio a
medida que el papel se recicla aumenta la concentración de estos
metales que pueden transferirse a los alimentos y no está
prohibido el uso de pigmentos para envolturas de papel.