ADITIVOS Los aditivos son sustancias que sin constituir por sí mismas un alimento se agregan a los alimentos o bebidas con el fin de que éstos mantengan sus cualidades o recuperen algunas que se han perdido durante su elaboración. Por sí mismos, los aditivos no tienen valor nutritivo alguno, pero su utilización ayuda a que los alimentos puedan conservarse mejor sin perder sus características o bien mejora su color o sabor. Los aditivos han de superar una completa evaluación científica antes de ser utilizados. La autorización que se lleva a cabo de los aditivos es sólo para determinados productos y en cantidades controladas. Sin embargo, a pesar de que se revisan constantemente por parte de científicos, no se puede descartar que la ingestión de alguna de estas sustancias tenga efectos acumulativos a largo plazo. Clasificación de los aditivos Los aditivos se clasifican en seis grupos, según la función que realizan en los alimentos: Colorantes: devuelven al alimento su color original, perdido durante el procesado. Conservadores: dificultan el desarrollo de microorganismos, alargando la duración de los productos. Antioxidantes: impiden la degradación de los alimentos por oxidación de las grasas o tras el contacto con el aire una vez abierto el envase. Acidulantes: acidifican el alimento, retrasando el desarrollo de hongos y bacterias. Espesantes, gelificantes, emulsionantes y estabilizadores: Además de la funciones inherentes a su nombre, favorecen la retención del agua y evitan la formación de cristales. Edulcorantes y potenciadores del sabor: realzan el sabor del alimento. Los aditivos utilizados deben aparecer en la lista de ingredientes que figura en el etiquetado del producto. Han de mencionarse con el nombre de la categoría a la que pertenecen (colorante, conservante, acidulante …) seguido de la letra E (designa su aprobación en los países de la Unión Europea) y un número de tres o cuatro cifras. La primera de las cifras determina el tipo de aditivo de que se trata: 1 para los colorantes, 2 para los conservantes, 3 para los antioxidantes, 4 para los estabilizadores y los emulsionantes, 4 y 9 para los edulcorantes y 2,3,5,6 y 9 para el resto. (Ej: el E 124 es un colorante y el E 263 un conservante.)

¿QUÉ SON LOS CARBOHIDRATOS?

Los carbohidratos son las moléculas biológicas más abundantes en la naturaleza, se encuentran en todas las formas de vida y se presentan en forma de azúcares, almidones y fibras. Se han usado por generaciones en la industria alimentaria como espesantes, gelificantes, crioprotectores, emulsificantes, humectantes, edulcorantes, estabilizantes, sustitutos de grasa en alimentos bajos en calorías, y pueden conferir sabor, textura y aroma a los alimentos, haciendo que la comida sea más variada y agradable.

En los últimos años se ha comprendido la influencia de los carbohidratos en la nutrición y en la salud humana, principalmente por la fuerte recomendación de disminuir el consumo de grasa. Actualmente está comprobado que al menos el 55% de las calorías diarias que ingerimos deberían provenir de los carbohidratos, destacando que gran parte de este aporte calórico debe corresponder a hidratos de carbono complejos con bajo índice glicémico.

Diversas investigaciones científicas han mostrado la utilidad que los carbohidratos tienen en el cuerpo y su importancia para gozar de una buena salud; desempeñan numerosas funciones íntimamente relacionadas con infinidad de procesos bioquímicos, como, por ejemplo, son marcadores biológicos, mensajeros químicos, y contribuyan en la dieta humana proporcionando energía y fibra.

Durante los últimos años, nuevos conceptos han emergido en relación con la ciencia de la nutrición; como, por ejemplo, tomar conciencia de que los alimentos tienen beneficios más allá de su composición como nutrientes. Los carbohidratos, aparte de ser fuente de energía y fibra, tienen funciones fisiológicas y nutricionales más complejas, convirtiéndose en lo que se conoce actualmente como alimentos nutracéuticos o funcionales. Todo este conocimiento ha motivado la creación de este tipo de alimentos, lo que constituye un nuevo desafío para la industria de alimentos. Se trata de alimentos que incluyen ingredientes con funciones nutricionales en su formulación, y que deben conferir un efecto benéfico sobre la salud del usuario. Tanto la inulina como los FOS (fructoligosacáridos) han sido reconocidos oficialmente como ingredientes funcionales en Europa y se clasificaron como fibra dietética en la mayoría de los países de la Comunidad Europea. El consumo diario se estima en 1 a 4g en EUA y entre 3 e 12g en Europa.

LOS FRUCTOOLIGOSACARIDOS (FOS)

Los Fructoligosacaridos se encuentran disponibles en una variedad de plantas y frutos como el plátano, ajo, trigo, tomate, cebolla, alfalfa, etc. Así como en el Agave Tequilana Weber variedad azul.
 
Incrementado el consumo de FOS podemos modular la composición de la microflora en el colon, estimulando el crecimiento de la flora intestinal benéfica especialmente bífido bacteria. La Bífido Bacteria favorece la producción del complejo de vitamina B y Acido Fólico, inhibe el crecimiento de microorganismos patógenos incluyendo Salmonella, Shigella, Estafilococos y Cándida .
 
Reduce los niveles de Amohína en la sangre, baja los niveles de Colesterol. Según los estudios efectuados por Bullen y Willis en 1971 los niños con un alto número de Bífido Bacterias resistieron efectivamente a infecciones intestinales

Shahani y Fernández reportaron en 1990 que la pared celular de la Bifido Bacteria contiene constituyentes antitumorales por lo que tienen un efecto Anticáncer.
 
Gibson y Roberfroid en 1995 reportan que el consumo de FOS mejora la absorción de calcio y magnesio.
 
Según los estudios reportados por Yamashita en 1984 los Fructoligosacaridos bajaron los niveles de azúcar en sangre en individuos diabéticos.

Los Triglicéridos

Los Triglicéridos al igual que el colesterol, son transportados a las células del organismo por las lipoproteínas en la sangre.

Usos y aplicaciones del caolín en papel, pinturas y plásticos

Caolín es el nombre comercial para las arcillas blancas que están, predominantemente compuestas por caolinita. China fue el primer país en utilizar arcillas blancas en la cerámica, aproximadamente hace 3.000 años atrás. El nombre de caolín se deriva del nombre de la montaña de donde se extraía dicho mineral, Kauling, que significa cerro elevado. El caolín define a una arcilla que consiste principalmente en caolinita pura, o un mineral relacionado con la halloysita, metahalloysita y arcillas con alto contenido de alúmina ó sílice.

La caolinita posee la siguiente fórmula química Al2O3.2Si02.2H2O. Se distingue de otras arcillas principalmente por su blandura, blancura y fácil dispersión en agua y otros líquidos. Estas características son cruciales para sus usos en la manufactura de papel y otras aplicaciones industriales de cargas minerales.

La caolinita en su forma ideal consiste en una estructura plana hexagonal. El promedio de tamaño de partículas se maneja en un rango que va de 0.1 a 100 micrones. Los caolines se caracterizan por su baja dureza o falta de abrasividad. El caolín tiene dureza entre 2 y 2,5 en la escala de Mohs. Esta blandura es importante en muchas aplicaciones al reducir la abrasión de los equipos de procesos.

Los caolines de alta calidad son caracterizados por bajos niveles de impurezas como hierro, titanio y minerales de tierras alcalinas.

Usos del caolín

La aplicación más importante del caolín se da en la industria del papel, donde éste se usa como carga o pigmento de revestimiento. Se estima que esta industria demanda cerca del 45% del total del caolín producido. Este mineral, también encuentra usos en la industria del caucho como carga, abarcando el 4% del consumo mundial; como pigmento extendedor y carga en pinturas, cuyo consumo alcanza aproximadamente al 3% del total demandado; como carga en plásticos, utilizándose en este caso, aproximadamente el 1% del tonelaje mundial consumido mundialmente; y en la industria cerámica donde cubre un extenso espectro de aplicaciones, desde la cerámica tradicional tal como cerámica blanca, productos de arcillas estructurales, refractarios y vidrios.

Aproximadamente el 54% de las ventas se refieren a caolín utilizado como carga en diversos usos.

Dentro de los usos menores del caolín se destaca la manufactura de ceolitas sintéticas (catalizadores); en la agricultura; para la elaboración de productos químicos, farmacéuticos y cosméticos.

Especificaciones Técnicas del Caolín

Especificaciones como carga de papel del caolín

Los análisis típicos de caolines de grado como carga se muestran en la tabla siguiente.

Las especificaciones para el caolín de grado de papel normalmente incluye las distribuciones de partícula y las apreciaciones de brillo, los cuales son medidos en unidades GE (principalmente USA) o en unidades ISO (generalmente 1 o 2 unidades menos que las apreciaciones de GE).

Especificaciones de caolín como carga en papel.

Especificaciones del caolín para revestimiento de papel

El contenido de mineral de papel revestidos y cartones, es más alto que en grados sin revestir, como se muestra en la tabla más abajo. El contenido total de pigmentos puede variar hasta un máximo de 28% en peso para cartones revestidos a aproximadamente 50% en el caso de algún papel libre de madera de doble revestimiento. En la mayoría de los casos, los papeles revestidos comprenden una cierta cantidad de carga en adición a los pigmentos de revestimiento. Parece improbable que los niveles de carga en papeles revestidos se incrementaran significativamente en un futuro previsto dado que esto podría tener un efecto negativo en la resistencia y procesamiento de papeles revestidos.

Especificaciones del papel revestido por caolín

En suma a los requerimientos del producto final, los pigmentos de revestimiento pueden tener propiedades reológicas aceptables para máquinas modernas de alta velocidad de revestimiento de papel. Los caolines se dispersan en agua, aún con altos contenidos de sólidos, fluyen bien y producen el espesor liso requerido en la mínima duración de tiempo. Ellos son particularmente aconsejados para papeles de alto lustre tal como revestido de peso liviano (LWC).

Especificaciones del caolín en cerámica

La industria de la cerámica emplea una extensa variedad de formulaciones: métodos de fabricación, moldeado y prácticas de quemado; por lo tanto no existe una especificación ajustada para el caolín usado en cerámica. Las especificaciones requeridas dependerán del tipo de producto y aún de la planta particular donde se hará, la variable más importante son las diferentes proporciones de caolín, otras arcillas, sílice y fundentes usados en cuerpos cerámicos. Los que manufacturan cerámica actualmente compran sus materias primas en la forma de cuerpos preparados, y la fuente de materias primas y el control de calidad y especificaciones está mayormente en manos de los procesadores.

Los caolines también mejoran la resistencia de cuerpos no quemados y afectan sus características de plasticidad y colado. Las prácticas de colado y quemado en particular en plantas de cerámicas pueden ser modificadas para tener en cuenta las características particulares de los grados disponibles de caolín y otras arcillas.

Una de las principales especificaciones de caolín cerámico concierne la presencia de minerales que puedan afectar el color de quemado del cuerpo cerámico. El principal problema es el óxido de hierro, pero un contenido significante de cobre, cromo y manganeso también es perjudicial. Si tales impurezas están presentes dentro de la red de la arcilla luego el brillo quemado es reducido, pero en la forma particular su presencia es mucho más perjudicial. Ellas producen manchas cuando el cuerpo cerámico es quemado y durante el quemado del bizcocho, el hierro y la cerámica pueden reaccionar para formar un halo alrededor de la mancha si el nivel de oxígeno en el horno cae.

Una combinación de contenido de hierro de 0.6% a 0.7% Fe 2 O 3 puede usualmente ser tolerado en caolines cerámicos pero los niveles más bajos de hierro son requeridos para minimizar la absorción suave en cuerpos de hueso chino donde la transparencia es importante. Los caolines deben contener menos de 0.5% de hierro, el titanio cataliza la reacción del hierro con los cuerpos cerámicos y debe también ser bajo su contenido, los niveles de álcalis tienen un marcado efecto sobre las características de vitrificación para alterar la porosidad de los cuerpos cerámicos. Los caolines usados en porcelana deben contener menos de 1.55 de potasio, mínimo titanio y bajos contenidos de sílice.

La presencia de ciertos minerales es también perjudicial en caolines cerámicos. Naturalmente las arcillas que hinchan tal como las montmorillonitas absorben agua en sus redes; esto afecta la viscosidad y así la velocidad de colado. Los procesos de colado pueden ser seriamente afectados por la presencia de tan solo un 1% de montmorillonita en el cuerpo.

Generalmente se prefiere caolín de partículas de fino tamaño, porque el tamaño de las partículas generalmente determina la plasticidad y la resistencia del cuerpo cerámico no quemado. La elección de la distribución del tamaño de las partículas varía, de todos modos, porque las partículas finas también reducen la velocidad de colado e incrementa la contracción durante el quemado.

Especificaciones de caolín en cerámica.

Especificaciones para el caolín en pintura

El caolín es usado principalmente como pigmento extendedor blanco, reemplazando parcialmente el dióxido de titanio en pinturas. El caolín calcinado es la principal forma de caolín usada, si bien la tendencia hacia la producción de pinturas en base a agua impulsó el uso de caolín lavado en agua. El caolín contribuye dando brillo y opacidad a la pintura y, por lo tanto, los caolines usados en pinturas deben tener buen brillo y bajos niveles de impurezas, especialmente aquellos que deben liderar la formación de constituyentes oscuramente coloreados cuando el film de pintura se encuentra sometida a la intemperie.

Otros requerimientos adicionales para caolines para pintura es que deberían deflocular fácilmente y tener bajos niveles de sales solubles. El brillo entre el 80% y el 90% es generalmente requerido y la distribución del tamaño de las partículas tiende a ser 70% a 80% menor de dos micrones. Los caolines calcinados son utilizados en pinturas porque imparten alto poder de cubrimiento en seco a la pintura y también producen un film de pintura más durable.

Tanto en Estados Unidos como en Europa Occidental se ha impulsado dentro de la industria de la pintura el uso de pinturas en base a agua en lugar de aquellas basadas en solvente, dado que no son tóxicas, son menos caras para manufactura y producen menos polución. En términos de consumo de caolín, este cambio llevó a un crecimiento de la demanda de caolín lavado en agua.

Propiedades físicas importantes de cargas minerales seleccionadas en el uso para plásticos.

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