Rev. Fac. Agron. (LUZ). 1997, 14: 465-471

Conservadores qu�micos y edulcorantes artificiales en naranjadas pasteurizadas.

Chemical preservatives and sweeteners in pasteurized orangeades.

Recibido el 08-03-1995 l Aceptado el 09-05-1995
1. Laboratorio de Alimentos. Departamento de Qu�mica. Facultad Experimental de Ciencias. Universidad del Zulia. Maracaibo. Venezuela.

Betzab� Sulbar�n de Ferrer1, Jaime Principal y Graciela Ojeda de Rodr�guez

Resumen

�cido benzoico, sacarina y ciclamato, fueron determinados en naranjadas pasteurizadas de consumo en el Estado Zulia, empleando m�todos simples para detectar y cuantificar su presencia, previo ajuste de pH y extracci�n con solvente. Se seleccionaron cuatro marcas entre las naranjadas de mayor consumo regional y el muestreo se realiz� durante ocho semanas consecutivas, a raz�n de cinco muestras, por marca, con la misma fecha de producci�n, por semana. Los resultados obtenidos confirman la presencia de estos compuestos en las naranjadas pasteurizadas analizadas. Los valores promedios de concentraci�n expresados en mg/100 mL de muestra m�s elevados, fueron: 2.76 para el �cido benzoico, 4.33 para sacarina y 15.63 para el ciclamato.
Palabras claves: naranjadas, conservadores qu�micos, edulcorantes

Abstract

Benzoic acid, saccharine and cyclamate, were determined using simple methods of detection and quantification in pasteurized orangeades consumed in Zulia State, previous pH adjustment and solvent extraction. The results obtained confirmed the presence of these compounds in the pasteurized orangeades analyzed. The greatest mean values of the concentration expressed in mg/100 mL of samples were: 2.76 (benzoic acid), 4.33 (saccharine) and 15.63 (cyclamate).
Key words: orangeades, chemical preservatives, sweeteners.

Introducci�n

La preservaci�n a gran escala de jugos c�tricos, por adici�n de preservadores qu�micos, es un procedimiento com�n en la elaboraci�n de bebidas.(10). Particularmente, el �cido benzoico constituye un agente adecuado para emplearse en alimentos �cidos como jugos de frutas (3). Tambi�n, con fines de preservaci�n, ha aumentado el empleo de agentes edulcorantes, debido a que con estos compuestos adem�s de conservase el sabor azucarado, se reducen las calor�as (7). A pesar de que las organizaciones que regulan la administraci�n de alimentos han censurado el empleo de la sacarina y del ciclamato, basados en riesgos de carcinogenicidad. (9); la utilizaci�n de la sacarina en productos alimenticios est� admitida en muchos paises, por considerarla no nociva para la salud de adultos (1). No obstante el empleo de edulcorantes es regularmente evaluado y ajustado por las organizaciones FAO/WHO, atendiendo algunas evidencias de carcinogenisidad en animales de experimentaci�n (14). Contrariamente otros investigadores (5, 12) reportan que estudios epidemiol�gicos extensos muestran que la sacarina no aumenta el riesgo de tumores cancer�genos en humanos y expresan que algunos preservadores qu�micos para alimentos, como el �cido benzoico, nitritos y sulfitos, les confieren beneficios substanciales al hombre, no s�lo por la preservaci�n, sino por proporcionar tambi�n protecci�n contra los efectos patol�gicos de especies reactivas del ox�geno. Paralelamente a los estudios que se realizan para confirmar la toxicidad real de estos compuestos, la utilizaci�n de los mismos para preservar alimentos es admitida en muchos paises, se ha reportado la presencia de �cido benzoico en jugo concentrado de naranja y la determinaci�n de sacarina en vino (4, 17).

Materiales y m�todos

Selecci�n de la muestra. De las naranjadas pasteurizadas de mayor consumo regional se seleccionaron cuatro marcas. Adquiridas durante ocho semanas consecutivas en la ciudad de Maracaibo, Estado Zulia, a raz�n de cinco muestras de cada marca con igual fecha de producci�n, por semana. Para prop�sitos del trabajo experimental las naranjadas fueron clasificadas con las letras A, B, C y D.

Determinaci�n de �cido benzoico. Fue extra�do directamente con porciones de �ter, despu�s de acidificar la muestra con soluci�n buffer (10 % de citrato de sodio y 6.5 % de �cido c�trico) de pH 4.0. Los extractos et�reos fueron purificados mediante el lavado con agua. Luego de evaporar espont�neamente el solvente, la porci�n de �cido benzoico presente fue determinado por disoluci�n del residuo en acetona y agua. Finalmente se titula con soluci�n de hidr�xido de sodio 0.1 N, empleando rojo fenol como indicador. La cantidad de �cido fue calculada a partir de la relaci�n: 1ml de soluci�n de hidr�xido de sodio 0.1N 12.2 mg de �cido benzoico (2, 13).

Determinaci�n de sacarina. Debido a su alta solubilidad en agua, fue determinada a partir del extracto acuoso proveniente de la extracci�n del �cido benzoico, por reacci�n con �cido clorh�drico concentrado. La extracci�n de este compuesto se efectu� con tres porciones de �ter. Los extractos obtenidos fueron purificados mediante el lavado con 2 porciones de agua de 10 mL cada una. El solvente fue eliminado por evaporaci�n a temperatura ambiente. Finalmente la proporci�n de sacarina fue determinada por disoluci�n del residuo en acetona-agua y por titulaci�n con soluci�n de hidr�xido de sodio 0.1 N, empleando rojo fenol como indicador. (6, 13). La cantidad de sacarina presente en la muestra fue obtenida a partir de la relaci�n: 1 mL de soluci�n de hidr�xido de sodio 0.1 N 18.3 mg de sacarina. (13).

Determinaci�n de ciclamato. La determinaci�n cualitativa y cuantitativa de este compuesto se basa en la liberaci�n del grupo sulf�nico (SO3), por la adici�n de �cido clorh�drico concentrado y la precipitaci�n bajo la forma de sulfato por el tratamiento con nitrito de sodio. Cualitativamente fue evidenciado por la formaci�n de un precipitado blanco, al ser tratada la muestra con soluci�n de nitrito de sodio. La cantidad de sulfato de bario obtenida se determin� gravim�tricamente y la porci�n de ciclamato se obtuvo a partir de la relacion siguiente: Peso (g) de BaSO4 x 0.8621 = g de Na Ciclamato y peso (g) BaSO4 x 0.9266 = g de Ca Ciclamato (2, 6).

An�lisis estad�stico. Se emple� el factor de diferencia significativa (LSD) y los �ndices de comparaci�n m�ltiple de duncan (18).

Resultados y discusi�n

Los resultados obtenidos, muestran en relaci�n al �cido benzoico valores promedios, expresados en mg /100 mL de muestra, de 1.4396, 2.0730, 2.7352 y 2.7640, para las naranjadas A, B, C y D respectivamente (cuadro 1). Estos valores representan un rango de concentraciones de 14.396 a 27.64 ppm, inferiores a las concentraciones l�mites permitidas internacionalmente para este tipo de bebida y muy por debajo de los 57.0 ppm de �cido benzoico en jugos concentrados de naranja (17).

En cuanto a la determinaci�n de sacarina, se observa en el cuadro 2 que los valores promedios de este edulcorante, en mg/100 mL de muestra, son respectivamente 2.6375, 4.3225, 4.3250 y 2.6375 para las naranjadas A, B, C y D. Concentraciones inferiores a las reportadas en este tipo de bebidas en B�lgica, 3.5 mg/100 mL (15). Los resultados obtenidos en las pruebas de cuantificaci�n del ciclamato aparecen se�alados en el cuadro 3, en la cual se puede observar valores promedios expresados en mg/100 mL de muestra de 8.817, 15.628, 10.213 y 8.525, para las naranjadas A, B, C y D, respectivamente, los cuales representan concentraciones inferiores a las reportadas en estudios similares (7).

Cuadro 1. �cido benzoico en naranjadas pasteurizadas (mg/100 mL).

    Naranjadas
    A B C D
Lote M A1 A2 B1 B2 C1 C2 D1 D2
  1 1.7275 1.7275 1.1517 1.1517 2.8792 3.4550 3.4550 3.4550
  2 1.7275 1.7275 1.1517 1.1517 3.4550 3.4550 3.4550 3.4550
I 3 1.7275 1.7275 1.1517 1.1517 3.4550 3.4550 3.4550 3.4550
  4 1.7275 1.7275 1.1517 1.1517 2.8792 3.4550 3.4550 3.4550
  5 1.7275 1.7275 1.1517 1.1517 3.4550 3.4550 3.4550 3.4550
 
  1 1.1517 1.1517 3.4550 2.8792 1.7275 2.3033 1.7275 1.7275
  2 1.1517 1.1517 2.8792 2.8792 1.7275 2.3033 1.7275 1.7275
II 3 1.1517 1.1517 2.8792 2.8792 2.3033 2.3033 2.3033 2.3033
  4 1.1517 1.1517 3.4550 2.8792 2.3033 1.7275 2.3033 2.3033
  5 1.1517 1.1517 2.8792 2.8792 2.3033 2.3033  2.3033 2.3033
 
  Media 1.4396   2.0730   2.7352   2.7640  
  DS 0.2954   0.9599   0.6704   0.7379  
  CV 0.2052   0.4631   0.2451   0.2669  

DS: Desviaci�n estandar. CV: Coeficiente de variaci�n.

Cuadro 2. Sacarina en naranjadas pasteurizadas (mg/100 mL).

    Naranjadas
    A B C D
Lote A1 A2 B1 B2 C1 C2 D1 D2
  1 2.5950 2.5950 3.4550 3.4550 6.0550 5.1900 3.4550 2.5950
  2 1.7300 2.5950 3.4550 3.4550 5.1900 6.0550 3.4550 2.5950
I 3 1.7300 2.5950 3.4550 3.4550 5.1900 5.1900 2.5950 2.5950
  4 2.5950 2.5950 3.4550 3.4550 5.1900 5.1900 2.5950 2.5950
  2.5950 2.5950 3.4550 3.4550 6.0550 5.1900 3.4550 2.5950
 
  1 3.4550 2.5950 5.1900 5.1900 2.5950 2.5950 2.5950 2.5950
  2 2.5950 2.5950 5.1900 5.1900 2.5950 3.4600 1.7300 2.5950
II 3 2.5950 3.4550 5.1900 5.1900 3.4600 3.4600 2.5950 2.5950
  4 2.5950 2.5950 5.1900 5.1900 3.4600 3.4600 1.7300 2.5950
  5 3.4550 2.5950 5.1900 5.1900 3.4600 3.4600 2.5950 2.5950
                   
  Media 2.6375   4.3225   4.3250   2.6375  
  DS 0.4400   0.8900   1.2233   0.4400  
  CV 0.1668    0.2059   0.2828   0.1688  

DS: Desviaci�n estandar. CV: Coeficiente de variaci�n.

Cuadro 3. Ciclamato en naranjadas pasteurizadas (mg/100 mL).

    Naranjadas
    A B C D
Lote M A1 A2 B1 B2 C1 C2 D1 D2
  1 9.328 8.647 12.470 11.510 10.350 10.910 7.811 8.002
  2 8.923 9.664 12.140 12.080 10.650 10.430 7.948 7.879
I 3 9.138 8.897 11.650 13.210 10.290 10.700 7.724 8.552
  4 9.535 9.069 13.300 11.910 10.890 10.400 8.362 7.638
  5 8.862  9.612 12.720 11.780 10.560 10.230 8.035 7.776
 
  1 8.052 7.509 17.830 20.560 9.552 10.080 8.750 9.664
  2 8.785 9.431 17.830 19.700 9.756 10.260 9.173 8.931
II 3 8.474 8.888 19.090 18.600 10.780 9.517 9.121 8.819
  4 8.388 8.457 20.350 18.520 9.638 9.690 9.586 8.638
  5 8.276 8.397 17.950 19.370 9.931 10.370 9.345 8.742
 
  Media 8.817   15.628   10.213   8.525  
  DS 0.5582   3.5340   0.4162   0.6498  
  CV 0.0633   0.2261   0.0407   0.0762  

DS: Desviaci�n estandar. CV: Coeficiente de variaci�n.

En el an�lisis de los resultados reportados para el �cido benzoico, sacarina y ciclamato en las narajadas pasteurizadas seleccionadas, se puede destacar valores de coeficientes de variaci�n (C.V.) elevados, entre un 20 y un 46 %, lo cual refleja una alta variabilidad del contenido de estos aditivos qu�micos en las bebidas analizadas. Esto puede ser atribuido a una carencia de uniformidad y control en el proceso de elaboraci�n de estos productos alimenticios.

Los resultados de las pruebas estad�sticas muestran en la cuadro 4, observ�ndose, el contenido de �cido benzoico, las naranjadas A y B son significativamente diferentes entre s� y diferentes a las naranjadas C y D, �stas resultaron no tener entre s� diferencias significaticas. En referencia al contenido de sacarina, se observa que las naranjadas A y D no presentan diferencias significativas entre s�, pero resultan significativamente diferentes a las naranjadas B y C, entre las cuales no existe diferencia significativa. Respecto al contenido de ciclamato se muestra tambi�n en este cuadro que las marcas A y D no presentan entre s� diferencia significativa, pero resultan diferentes a las marcas B y C, las cuales tambi�n son significativamente diferentes entre s�.

De manera general, en lo referente a los par�metros �cido benzoico, sacarina y ciclamato, se puede interpretar que los pares de naranjadas AB, AC y BD son significativamente diferentes, mientras que entre las naranjadas A y D existe una gran similitud en cuanto al contenido de edulcorantes, ya que entre estas marcas no se observan diferencias significativas.

Cuadro 4. Valores promedios /par�metro y comparaci�n m�ltiple de duncan

  Naranjadas
Par�metros  A B C D
�cido benzoico        
(mg/100 mL) 1.4396b 2.0730c  2.7352a 2.7640a
Sacarina        
(mg/100 mL)  2.6375a 4.3225b 4.3250b 2.6375a
Ciclamato        
(mg/100 mL) 8.817a 15.628b 10.213c 8.525a

t5%, 76 = 1.991. a, b, c = Indices comparativos de Duncan.

Si bien los valores de �cido benzoico, como los de sacarina y ciclamato, detectados en las naranjadas pasteurizadas analizadas, representan concentraciones inferiores a las reportadas por otros estudios y a las permitidas en algunos paises (8, 16), su s�la presencia en estas bebidas, de consumo masivo a nivel nacional, es violatorio a lo establecido en las normas venezolanas que regulan la elaboraci�n de productos alimenticios, seg�n las cuales no est� permitido el empleo de estos agentes qu�micos en naranjadas pasteurizadas (11).

Literatura citada

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9. Menon K. 1981. Food additives. Indian Food Packer (3):2-10.

10. Metha U. and S. Bajaj.1983. Effects of storage and methods of preservation on the physico - chemical characteristics of citrus juices, Indian Food Packer 4:42-51.

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13. Pearson D. 1976. The Chemical Analysis of Foods. 7ta Edici�n. Chemical Publishing Co. INC. New York. pp 28-36, 184-193.

14. Poulsen E. 1991. Safety evaluation of substances consumed as technical ingredients (food aditives). Food-Addit-Contam-Anal-Surveillance-Eval-Control. 8(2):125-133.

15. Puttemans, M., L. Dryon and D. Massart. 1984. Extraction of organic acids by ion-pair formation ith tri-n-octyla-mine. Simultaneous determination of syntetic dyes, benzoic acid, sorbic acid and saccharin in soft drinks and lemonade sirups. J. Assoc. Off. Anal. Chem. 67(5): 880-885.

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