BIBLIO
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE FARMACIA Y
BIOQUÍMICA
CONCENTRACION DE TARTRAZINA EN CEREALES
CASEROS EXPENDIDOS EN EL MERCADO
MAYORISTA, TRUJILLO-LA LIBERTAD
TESIS I
AUTORES:
CARUAJULCA SALDAÑA LARKIN HANNS
CAMILO ALAYO HUMBERTO RENATO
ASESOR:
MG. MAYAR LUIS GANOZA YUPANQUI
TRUJILLO-PERÚ
2015
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DEDICATORIA
Al creador de todas las cosas
por ser la luz que ilumina
nuestro camino, por fortalecer
nuestros corazones y alumbrar
nuestra mente para lograr
nuestros objetivos
A nuestros padres que con su
infinito amor nos han inculcado
valores, con trabajo y
dedicación nos han logrado
sacar adelante para ser grandes
personas
A nuestros padres que con su
infinito amor nos han inculcado
valores, con trabajo y
dedicación nos han logrado
sacar adelante para ser grandes
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AGRADECICMIENTOS
Gracias a Dios por amarnos
sobre todas las cosas, por ser
nuestro amigo fiel, por estar en
nuestras alegrías y tristezas y
por ayudarnos a terminar este
trabajo
Nuestro especial
agradecimiento al Mg. Mayar
Luis Ganoza Yupanqui, nuestro
asesor, por su paciencia,
esfuerzo y dedicación en toda
esta travesía, por motivarnos a
ser mejores cada día.
Nuestro especial agradecimiento al
Mg. Rubén Aro Díaz y el Dr.
Francisco Saavedra Suárez por sus
valiosas aportaciones, su tiempo y
por su apoyo, por compartir sus
conocimientos, experiencias,
enseñanzas para el desarrollo de la
presente investigación.
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PRESENTACIÓN
Señores miembros del jurado dictaminador:
De conformidad con las disposiciones legales y vigentes del
Reglamento de Grados y Títulos de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de
la Universidad Nacional de Trujillo, sometemos a vuestro elevado criterio el
presente informe titulado:
“Concentracion de tartrazina en cereales caseros expendidos en el
mercado mayorista, Trujillo-La Libertad”
Esperamos vuestra aprobación y dejamos a su criterio la calificación
del presente informe.
Trujillo, junio del 2015
Los Autores.
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JURADO DICTAMINADOR
Dr. Francisco Saavedra Suárez
Presidente
Mg. Rubén Aro Díaz
Miembro
Mg. Mayar Luis Ganoza Yupanqui
Miembro
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RESUMEN
El propósito de siguiente trabajo fue cuantificar tartrazina (E-102) presente
en los diferentes tipos de cereales caseros expendidos en el mercado
mayorista, La Libertad – Trujillo, para lo cual se utilizaron 15 muestras de
cereales expendidos, agrupándolos en grupos de 5 de acuerdo a la forma
que estos tenían (esférico pequeño, esférico grande, forma de aros). La
identificación cualitativa se realizó mediante el método de Arata – Posseto,
en las muestras que dieron positivo se realizó la cuantificación de tartrazina
por método espectrofotometrico obteniendo como resultados promedio de
cada grupo: esférico pequeño 799.93ppm; esférico grande 730.3ppm y en
forma de aros 847.58, ningún valor está en el margen permitido según
CODEX ALIMENTARIUS 2008 que establece una concentración máxima de
500ppm para cereales.
Palabras clave: Colorantes azoicos, cereales caseros, método de Arata –
Possetto, espectrofotometría UV- Visible, tartrazina (E – 102).
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ABSTRACT
The purpose of this study was to quantify tartrazine (E-102) present in the different
types of homemade cereal expended in the wholesale market, La Libertad - Trujillo,
for which 15 samples of cereal expended were used, grouped in groups of 5
according the way that they had (small spherical, large spherical shaped rings). The
qualitative identification was performed by the method of Arata - Posseto, in
samples tested positive tartrazine quantification was performed by
spectrophotometric method getting average results for each group: small spherical
799.93ppm; 730.3ppm large and shaped spherical rings 847.58, no value is in the
permitted range according to Codex Alimentarius 2008 which establishes a
maximum concentration of 500 ppm for cereals.
Keywords: Azo dyes, homemade cereal, Arata method - Possetto, UV-Visible
spectrophotometry, tartrazine (E - 102).
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ÍNDICE
Pág.
DEDICATORIA Y AGRADECIMIENTOS…………………………………... ii
PRESENTACIÓN ...................................................................................... iv
JURADO DICTAMINADOR …………………………………………………. v
RESUMEN ................................................................................................ vi
ABSTRACT ............................................................................................. vii
I. INTRODUCCIÓN ................................................................................... 1
II. MAYERIAL Y MÉTODO ...................................................................... 8
2.1 MATERIAL .................................................................................... 8
2.1.1 Material de vidrio ................................................................. 8
2.1.2 Equipos ............................................................................... 8
2.1.3 Reactivos ............................................................................ 8
2.1.4 Otros……………………………………………………………...8
2.2 MÉTODO ...................................................................................... 9
2.2.1 Ensayo cualitativo preliminar para colorantes artificiales (Método
de Arata-Possetto) ............................................................... 9
2.2.2 Cuantificación de colorantes azoicos por espectrofotometría
UV - Visible ..................................................................... 10
2.2.3 Análisis estadístico ........................................................... 11
III. RESULTADOS .................................................................................. 12
IV. DISCUSIÓN ....................................................................................... 20
V. CONCLUSIONES .............................................................................. 27
VI. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................. 28
VII. ANEXOS .......................................................................................... 32
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I. INTRODUCCIÓN
El uso de aditivos alimentarios está justificado únicamente si ello
ofrece alguna ventaja, no presenta riesgos apreciables para la
salud de los consumidores, no induce a error a éstos, y cumple
una o más de las funciones tecnológicas establecidas por el
Codex y los requisitos que se indican a continuación en los
apartados a) a d), y únicamente cuando estos fines no pueden
alcanzarse por otros medios que son factibles económica y
tecnológicamente: a) Conservar la calidad nutricional del alimento;
una disminución intencionada en la calidad nutricional de un
alimento estaría justificada en las circunstancias indicadas en el
subpárrafo b) y también en otras circunstancias en las que el
alimento no constituye un componente importante de una dieta
normal; b) Proporcionar los ingredientes o constituyentes
necesarios para los alimentos fabricados para grupos de
consumidores que tienen necesidades dietéticas especiales; c)
aumentar la calidad de conservación o la estabilidad de un
alimento o mejorar sus propiedades organolépticas, a condición
de que ello no altere la naturaleza, sustancia o calidad del
alimento de forma que engañe al consumidor; d) Proporcionar
ayuda en la fabricación, elaboración, preparación, tratamiento,
envasado, transporte o almacenamiento del alimento, a condición
de que el aditivo no se utilice para encubrir los efectos del empleo
de materias primas defectuosas o de prácticas (incluidas las no
higiénicas) o técnicas indeseables durante el curso de cualquiera
de estas operaciones1.
La primera sensación percibida en un alimento, que incluso
influye sobre el sabor y olor, es el color; pero los alimentos
naturales poseen un color que varía tanto con la estacionalidad
de la materia prima como con los tratamientos tecnológicos
aplicados en su procesado. Así que deben colorearse
artificialmente con la finalidad de hacerlos atractivos para los
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consumidores. Más aun, el coloreado puede condicionar el éxito o
fracaso comercial de un producto. Para ello se pueden utilizar
sustancias obtenidas de fuentes naturales o preparadas por
métodos físicos o químicos. Pero no todas las sustancias
colorantes son adecuadas con fines alimentarios, ya que algunas
incluso pueden resultar perjudiciales para la salud 2,3,4.
Los aditivos alimenticios, son sustancias añadidas a los
alimentos, generalmente en pequeñas cantidades, en el momento
de su producción, procesamiento, almacenamiento, empaquetado
o preparación para su consumo, con objeto de modificar las
propiedades de los mismos (apariencia, sabor, textura o
conservación)4,5.
Del conjunto de aditivos alimentarios, el grupo de los colorantes
es, probablemente, el que mayor polémica origina entre los
consumidores. Frecuentemente son considerados aditivos de
dudosa utilidad por no mejorar la calidad del producto con
respecto a su conservación o calidad higiénica. Se puede afirmar
que los colorantes sintéticos no juegan ningún papel tecnológico,
su efecto es meramente cosmético. En consecuencia, y para que
sean debidamente aceptados, el nivel de riesgo aceptable, para
un beneficio tan pequeño, debe ser forzosamente muy bajo.4, 5,
6,7,8.
La clasificación de los colorantes puede hacerse de diferentes
formas; la más simple es la que se hace a partir de sus
características físicas, lo que lleva a establecer una clasificación
según color. Asimismo se puede tener en cuenta la naturaleza
química, lo que permite agruparlos en función de su solubilidad o
reactividad; se tendrá así, por ejemplo: colorantes azoicos,
derivados polifenólicos, estructuras tetrapirrólicas, etc. Y
finalmente, se puede considerar su origen y distinguir: colorantes
naturales y artificiales; los cuales son objeto de nuestra
investigación4.
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Dentro de los colorantes artificiales, los colorantes “azoicos”
forman parte de una familia de sustancias orgánicas
caracterizadas por la presencia del grupo AZO (-N=N-), contiene
nitrógeno unido a anillos aromáticos. Todos se obtienen por
síntesis química, no existiendo ninguno en la naturaleza. Esta
familia comprende alrededor de 600 colorantes diferentes,
fabricados industrialmente. El número de este grupo autorizado
para su uso en la alimentación actualmente es pequeño en
comparación con los existentes, muchos de los cuales se
utilizaron antiguamente y luego se prohibieron, por su efecto
potencialmente perjudicial para la salud4, 9.
Como sustancias presentes en la alimentación, los colorantes
azoicos van a encontrarse en el tubo digestivo donde van a sufrir
la acción de jugos digestivos y flora intestinal. En lo que concierne
a colorantes azoicos por una actividad azoreductásica se produce
una ruptura del enlace –N=N- , esto hace aparecer aminas
cíclicas, que pueden ser absorbidas y metabolizadas. Después de
la absorción de estos compuestos cuando el colorante llega al
hígado a nivel de microsomas sufre degradaciones tipo
azoreducción bastante rápidas formando aminas: una primaria y
otra sustituida10.
La anilina (principal producto de metabolización) puede ser
absorbida vía digestiva gracias a su lipoficidad; una vez
absorbidos los aminoderivados sufren transformaciones formando
metabolitos tóxicos. Las anilinas tienen capacidad para convertir a
la oxihemoglobina en metahemoglobina, interfiriendo en la
fisiología de la respiración, al inhibir el transporte y entrega de
oxígeno a los tejidos alterando el metabolismo celular con
consecuencias severas en la fisiológia humana, además es
factible la posibilidad que los tejidos sensibles a la anoxia, como
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el sistema nervioso central, pueden sufrir lesiones irreversibles11,
12.
Los métodos analíticos más relevantes para la determinación de
colorantes azoicos, destacan la espectrofotometría ultravioleta-
visible, cromatografía líquida de alta resolución y cromatografía
de gases13.
El peligro de los aditivos o ingredientes usados en los productos
de consumo radica en que a menudo se trata de sustancias
extrañas al organismo no investigadas en seres humanos y,
aunque la mayoría sean cancerígenas en altas dosis, se
desconoce el efecto epidemiológico de ellas en conjunto. Las
manifestaciones clínicas secundarias a una intolerancia a los
aditivos son fundamentalmente de tipo dérmico, siendo la urticaria
crónica la más frecuente y los colorantes de síntesis del grupo
Azo, seguido de los conservantes tipo benzoatos los más
comúnmente involucrados. El asma por aditivos, es también una
constante en los reportes médicos, así como la existencia de
ciertos trastornos psicomotores que pueden estar
desencadenados por la acción directa de algunos colorantes
sobre el sistema nervioso central. En general las anilinas
propiamente dichas y otras aminas aromáticas derivadas de ellas
tienen relación con cáncer a nivel de vejiga, uréter y riñones12,13.
En el 2010 Amina,H. Abdel Hameid, A.H. Abd Elsttarb realizaron
un estudio sobre el efecto del consumo de tartrazina en roedores
en altas y bajas concentraciones sobre los indicadores bilógicos
denominado “Effect of food azo dyes tartrazine and carmoisine on
biochemical parameters related to renal, hepatic function and
oxidative stress biomarkers in young male rats” cuya conclusión
fue la tartrazina y carmoisina afectan negativamente y altera los
marcadores bioquímicos en órganos vitales por ejemplo, hígado y
el riñón no sólo a dosis más altas, pero también a dosis bajas14.
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La permisividad de las autoridades sanitarias es excesiva en el
caso de los aditivos alimentarios. Con demasiada frecuencia, en
lugar de anteponer la salud de los consumidores y su legítimo
derecho a estar bien informados, como sería deseable, la
administración cede a las presiones de entidades lucrativas de
industrias alimentarias y bebidas, permitiendo muchas veces que
se utilicen entre otros aditivos tóxicos en la fabricación de
diferentes productos alimenticios14,16.
Precisamente, la preocupación por la seguridad ha hecho que los
colorantes artificiales hayan sido estudiados en forma exhaustiva,
en lo que respecta a su efecto sobre la mayoría de los colorantes
naturales. ello ha llevado a reducir cada vez más el número de
colorantes utilizables, aunque al contrario de lo que sucede en los
otros grupos aditivos, existen grandes variaciones de un país a
otro, por consiguiente existe multitud de aditivos autorizados en
Perú que sin embargo, están totalmente prohibidos en otros
países de nuestro entorno por su elevada toxicidad13,16.
Desde los años 1970-1980, la presencia de colores artificiales en
las comidas ha generado controversia. La polémica se desato por
primera vez en los años 70´s cuando el pediatra Benjamin Feingol
aseguró que existía una relación entre los aditivos y la manera en
la que se comportaban los pequeños17,18.
Referente a los impactos que tienen otros colorantes artificiales
en la conducta de los niños no había surgido estudios
contundentes, sino hasta que investigadores del Reino Unido de
la universidad de Salud Infantil del Hospital General Southampton
(University Child Health Southampton General Hospital) realizaron
un estudio doble ciego con niños utilizando diferentes aditivos
sintéticos ( tartrazina, carmoisina, rojo allura, amarillo ocaso, rojo
ponceau 4R y benzoato de sodio) observando una asociación
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positiva a la hiperactividad y conducta de los niños. El estudio de
Southampton General Hospital fue de gran impacto para el
mundo, ya que Bateman y Cols. Comprobaron el impacto que
tienen los colorantes artificiales en la conducta de los niños. En
sus conclusiones extrapolan los efectos a toda la población
infantil de tres años de edad17, 18.
En 2007, Donna McCann y cols. Realizaron otro estudio, en niños
de 3,8 y 9 años. Utilizaron la misma metodología que Bateman y
colaboradores, realizando un estudio doble ciego en los niños.
Ellos llegaron a las mismas conclusiones que Bateman y cols.
Pero extrapolando sus conclusiones a toda la población infantil.
McCann y cols. Comprobaron que los colorantes artificiales de
uso común tartrazina, carmoisina, rojo allura, amarillo ocaso y el
conservador benzoato de sodio tienen impactos negativos en la
conducta de los niños, provocándoles hiperactividad y déficit de
atención. Los cambios que se lograron observar tras el consumo
de dichos colorantes fueron detectables para los padres de
familia17, 18.
Con estos estudios se comprueba la clara y directa asociación
que existe entre el consumo de colorantes artificiales como:
tartrazina, carmoisina, rojo allura, amarillo ocaso, rojo ponceau 4R
y benzoato de sodio como conservador y alteración en la
conducta de los niños incrementando niveles de hiperactividad y
atención18, 19.
Los colorantes azoicos por su reactividad química pueden tener
una gran variedad de reacciones de interés para su análisis por
espectrofotometría. En general, mediante la espectrofotometría se
determina la cantidad total de compuestos presentes en la
muestra, pero sin hace distinción entre los diferentes tipos de
“azoicos”13.
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Las reacciones más corrientes son las de copulación que generan
colorantes azoicos intensamente coloreados y que son fácilmente
analizables en el espectro visible. El desarrollo del color,
sensibilidad, reactividad y longitud de onda de máxima
absorbancia, dependen de factores tales como: pH, temperatura,
disolvente, reactivo diazotado empleado, naturaleza y posición de
los sustituyentes en el anillo aromático13.
Los métodos espectrofotométricos en la zona del ultravioleta se
basan en el desplazamiento batocrómico que tiene la longitud de
onda de máxima absorción (ƛmáx) de los colorantes azoicos en
disolución ácida, lo que permite la eliminación de muchas
interferencias13.
Por lo expuesto, en el siguiente trabajo se plantea los siguientes
objetivos:
Determinar la longitud de onda de absorbancia máxima de la solución de tartrazina (E -102).
Determinar la ecuación lineal entre concentración versus absorbancia de tartrazina (E-102).
Determinar la concentración de tartrazina (E-102), en los cereales caseros expendidos en el mercado mayorista de la ciudad de Trujilllo – La Libertad.
Determinar el grado de significancia inter grupos de los valores de concentración de tartrazina (E-102), en los cereales caseros expendidos en el mercado mayorista de la ciudad de Trujilllo – La Libertad.
Determinar el grado de significancia intra grupo de los valores de concentración de tartrazina (E-102), en los cereales caseros expendidos en el mercado mayorista de la ciudad de Trujilllo – La Libertad.
Determinar que muestras de cereales caseros expendidos en el mercado mayorista de la ciudad de Trujillo – La Libertad, superan el límite permitido de tartrazina (E – 102) según CODEX ALIMENTARIUS 2008.
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II. MATERIAL Y MÉTODO
2.1. Material
2.1.1. Material de vidrio
- Pipetas de 1, 2, 5 y 10 mL
- Matraces de 500 y 1000 mL.
- Fiolas de 50 y 100 mL.
- Vasos de precipitación de 250, 300 mL
- Probetas graduadas de 10, 50, 100 mL
- Desecador
- Papel de filtro cualitativo
2.1.2. Equipos
- Balanza Analítica Digital: Sartorius ± 0,0001 g
- Equipo de baño maría Thelco C2049BH
- Cocina electrica
- Estufa 200 ºC Thelco
- Espectrofotómetro UV – VIS Heewlett Packard HP 8452A
- Soportes universales
2.1.3. Reactivos
- Solución de amoniaco 10%
- Ácido clorhídrico qp
- Agua destilada
- Patrón tartrazina
2.1.4. Otros
- Lana de oveja
- Papel filtro
- Materiales de limpieza
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2.2. Método
2.2.1. Ensayo cualitativo preliminar para colorantes
artificiales (Método de Arata-Possetto) 20, 21
El método de Arata-Possetto se fundamenta en el distinto
comportamiento de los colorantes naturales y artificiales
cuando se les fija sobre fibras de lana en un medio ácido.
Para que un compuesto tenga color, debe de poseer uno o más
grupos insaturados como son: El –NO2 (nitro), -N=N (azo), los
que se les denominó cromóforos unidos a un anillo aromático, y
para que se adhiera permanentemente a una fibra, debe de
poseer grupos atomicos como el –OH fenólico o NRR’ amino a
los que se les denomina auxocromos. La solubilidad en ácidos
y álcalis depende de los grupos -COOH (carboxilo) y SO3H
(sulfonilo).
Procedimiento
Se colocó 5g de muestra en 300ml de agua destilada, a
continuación se le agregó 5ml de acido clorhídrico concentrado.
Luego se le añadió fibras de lana de oveja limpia y libre de
grasa. Dejándose hervir por 10 minutos.
Lavándose las fibras de lana en chorro de agua fría y luego con
chorro de agua destilada a modo de enjuague.
Estas fibras coloreadas se colocaron en una solución de 200ml
de hidróxido de amonio al 5% en un vaso de precipitación,
llevándosele a hervir aproximadamente por 10 minutos hasta
que ya no seda color a la solución.
La solución resultante se guardó para proceder con el siguiente
análisis
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2.2.2. Cuantificación de colorantes azoicos por
espectrofotometría UV – Visible22
La espectrometría UV-Vis es una técnica eficaz para identificar
o asignar una estructura a los compuestos químicos (orgánicos
e inorgánicos) y medir sus concentraciones, ya sean en
sistemas de uno o más componentes absorbentes.
En función del tipo de los núcleos aromáticos enlazados al
grupo azo, y de los sustituyentes en estos grupos, cambia la
longitud de onda de máxima absorción, que evidencian
colorantes azoicos en solución acuosa, y con ello su color.
Estas bandas de absorción en la región visible del espectro se
deben a transiciones ππ* del sistema conjugado azo. Estas
transiciones se caracterizan por altos valores del coeficiente
molar de absorción, en la longitud de máxima absorción, por lo
general por encima de 104M-1cm-1.
Procedimiento
Para poder cuantificar primero se elaboró una curva de
calibración con concentraciones conocidas con el patrón
adquirido. Luego a partir de la solución resultante de la
extracción de colorante con el método de Arata-Possetto,
determinamos las absorbancias de las distintas soluciones,
estas serán directamente proporcionales a la concentración de
colorante en la solución.
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2.2.3. Análisis estadístico
Se cuantificó la presencia de colorantes azoicos en las muestras. La
información obtenida se establecerá en cuadros de acuerdo al objetivo
general que persigue el proyecto y para una mejor apreciación y
visualización de forma más objetiva y rápida de la información, se
representará a través de cuadros y gráficos de barras.
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III. RESULTADOS
CUADRO 1. Barrido espectrofotométrico de la solución patrón de
tartrazina (E-102).
LONGITUD DE ONDA
(ʎ)
ABSORBANCIA (nm)
290 0.176 300 0.146 310 0.097 320 0.174 330 0.191 340 0.203 350 0.256 360 0.357 370 0.397 380 0.496 390 0.736 400 0.887 410 1.463 420 1.752 428 1.786 ʎ MAX
430 1.781 440 1.754 450 1.653 460 0.973 470 0.724 480 0.371 490 0.243 500 0.136
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.
FIGURA 1. Ecuación lineal de la solución patrón de tartrazina (E-102) en
concentración versus absorbancia
y = 0.0393x + 0.0034 R² = 0.9989
0.000
0.200
0.400
0.600
0.800
1.000
1.200
0 5 10 15 20 25 30
AB
SOR
BA
NC
IA
CONCENTRACIÓN (ug/ml)
CURVA DE CALIBRACIÓN
TARTRAZINA
Lineal (TARTRAZINA)
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CUADRO 2. Concentración de tartrazina (E-102), en cereales caseros
de forma esférica pequeña expendidos en el “mercado mayorista”,
Trujillo – La Libertad.
TIENDA mg
TARTRAZINA/Kg CEREAL
PROMEDIO DESVIACIÓN ESTÁNDAR
(DE)
DESVIACIÓN ESTÁNDAR RELATIVA
(%DER)
PROMEDIO POR
GRUPO
DESVIASIÓN ESTANDAR
DE PROMEDIOS
(DEP)
DESVIACIÓN ESTÁNDAR
RELATIVA DE PROMEDIOS
(%DERP)
A
754.809
753.113 1.555 0.206
774.962 70.6940062 9.12225652
751.756
752.774
B
831.145
831.824 0.588 0.071 832.163
832.163
C
790.433
790.093 0.588 0.074 790.433
789.415
D
664.224
663.885 0.588 0.089 663.206
664.224
E
836.234
835.895 0.588 0.070 836.234
835.216
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CUADRO 3. Concentración de tartrazina (E-102), en cereales caseros
en forma de aros expendidos en el “mercado mayorista”, Trujillo – La
Libertad.
TIENDA mg
TARTRAZINA/Kg CEREAL
PROMEDIO DESVIACIÓN ESTÁNDAR
(DE)
DESVIACIÓN ESTÁNDAR RELATIVA
%DER
PROMEDIO POR
GRUPO
DESVIASIÓN ESTANDAR
DE PROMEDIOS
(DEP)
DESVIACIÓN ESTÁNDAR
RELATIVA DE PROMEDIOS
(%DERP)
A
796.539
795.861 1.175 0.148
821.374 65.5026832 7.97476905
796.539
794.504
B
853.537
853.537 1.018 0.119 854.555
852.519
C
815.878
815.539 0.588 0.072 815.878
814.860
D
734.453
733.096 1.175 0.160 732.417
732.417
E
909.517
908.838 1.175 0.129 909.517
907.481
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CUADRO 4. Concentración de tartrazina (E-102), en cereales caseros
de forma esférica grande expendidos en el “mercado mayorista”, Trujillo
– La Libertad.
TIENDA mg
TARTRAZINA/Kg CEREAL
PROMEDIO DESVIACIÓN ESTÁNDAR
(DE)
DESVIACIÓN ESTÁNDAR RELATIVA
(%DER)
PROMEDIO POR
GRUPO
DESVIASIÓN ESTANDAR
DE PROMEDIOS
(DEP)
DESVIACIÓN ESTÁNDAR
RELATIVA DE PROMEDIOS
(%DERP)
A
688.651
687.973 1.175 0.171
715.115 69.1483857 9.66955437
686.616
688.651
B
754.809
754.470 0.588 0.078 753.791
754.809
C
732.417
732.417 0.000 0.000 732.417
732.417
D
610.280
610.619 0.588 0.096 610.280
611.298
E
790.433
790.093 0.588 0.074 789.415
790.433
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CUADRO 5. Análisis de varianza de concentración de tartrazina (E-102),
en cereales caseros de forma esférica pequeña expendidos en el
“mercado mayorista”, Trujillo – La Libertad.
CUADRO 6. Análisis de varianza de concentración de tartrazina (E-102),
en cereales caseros en forma de aros expendidos en el “mercado
mayorista”, Trujillo – La Libertad.
Origen de las
variaciones
Suma de cuadrados
Grados de libertad
Promedio de los
cuadrados F Probabilidad
Entre grupos
51487.218 4 12871.8045 11648.6563 0.027285
Dentro de los grupos
11.0500338 10 1.10500338
Total 51498.268 14
Origen de las
variaciones Suma de
cuadrados Grados de
libertad
Promedio de los
cuadrados F Probabilidad
Entre grupos 59971.7102 4 14992.9275 19735.5909 0.0256
Dentro de los grupos 7.59689822 10 0.75968982
Total 59979.3071 14
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CUADRO 7. Análisis de varianza de concentración de tartrazina (E-102),
en cereales caseros de forma esférica grande expendidos en el
“mercado mayorista”, Trujillo – La Libertad.
Origen de las
variaciones
Suma de cuadrados
Grados de libertad
Promedio de los
cuadrados F Probabilidad
Entre grupos
57377.991 4 14344.4978 29671.7857 0.02464
Dentro de los grupos
4.83438978 10 0.48343898
Total 57382.8254 14
CUADRO 8. Análisis de varianza inter grupos de concentración de
tartrazina (E-102), en cereales caseros expendidos en el “mercado
mayorista”, Trujillo – La Libertad.
Origen de las
variaciones
Suma de cuadrados
Grados de libertad
Promedio de los
cuadrados F Probabilidad
Entre grupos
40785.2689 2 20392.6345 4.34818903 0.037994557
Dentro de los grupos
56278.9731 12 4689.91442
Total 97064.242 14
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CUADRO 9. Concentración de tartrazina (E-102) de muestras de
cereales caseros expendidos en el mercado mayorista de la ciudad de
Trujillo - La Libertad, comparada con el límite permitido según CODEX
ALIMENTARIUS 2008.
TIENDA FORMA CONCENTRACION
DETERMINADA (ppm)
LIMITE PERMISIBLE
CODEX ALIMENTARIUS
2008
A
ESFERIC
O
PEQ
UEÑ
O
753.113 < 500ppm SOBRE EL LIMITE
B 831.824 < 500ppm SOBRE EL LIMITE
C 790.093 < 500ppm SOBRE EL LIMITE
D 663.885 < 500ppm SOBRE EL LIMITE
E 835.895 < 500ppm SOBRE EL LIMITE
A A
RO
S 795.861 < 500ppm SOBRE EL LIMITE
B 853.537 < 500ppm SOBRE EL LIMITE
C 815.539 < 500ppm SOBRE EL LIMITE
D 733.096 < 500ppm SOBRE EL LIMITE
E 908.838 < 500ppm SOBRE EL LIMITE
A
ESFERIC
O
GR
AN
DE
667.973 < 500ppm SOBRE EL LIMITE
B 734.470 < 500ppm SOBRE EL LIMITE
C 712.417 < 500ppm SOBRE EL LIMITE
D 590.619 < 500ppm SOBRE EL LIMITE
E 770.093 < 500ppm SOBRE EL LIMITE
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IV. DISCUSIÓN
Los colorantes alimentarios son un tipo de aditivos alimentarios que
proporcionan color a los alimentos. En la actualidad la industria alimentaria
emplea los colorantes alimentarios con el objetivo de modificar las preferencias
del consumidor. Diversos estudios han demostrado que la aceptación de un
producto por parte del consumidor depende en buena medida de su apariencia
y por tanto, también de su color. Esta es la principal justificación para el uso de
colorantes en los alimentos, productos con un valor subjetivo del que se espera
que no genere riesgos para la salud; no obstante, no siempre es así esto
constituye un problema que todavía no es resuelto23.
Para empezar el proceso analítico de la cuantificación de tartrazina era
necesario determinar experimentalmente la longitud de onda de absorción
máxima para la tartrazina. El cuadro 1 nos muestra el barrido
espectrofotométrico realizado a la solución patrón de tartrazina, dando como
longitud de onda máxima experimental 428nm (ver anexo 1), esto concuerda
con los parámetros brindados por la ficha técnica de tartrazina, la cual informa
que la longitud de onda de absorción máxima de tartrazina debe de ser 427 ±
2.24
El grafico 1, nos muestra la ecuación lineal resultante de la curva de calibración
elaborada y nos da la relación que existe entre concentración de tatrazina
(ug/ml) versus absorbancia, El modelo de línea recta es el modelo más usado
en calibración analítica, en parte debido a su soporte teórico en algunas
aplicaciones analíticas (por ejemplo, la ley de Lambert-Beer), en parte debido a
su simplicidad. El modelo de línea recta consiste en encontrar la recta de
calibrado que mejor se ajuste a una serie de n puntos experimentales, donde
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cada punto se encuentra definido por una variable x (variable independiente,
generalmente concentración del analito de interés) y una variable y (variable
dependiente, generalmente respuesta instrumental). La recta de calibrado se
encuentra definida por una ordenada en el origen (b0) y una pendiente (b1), a
través de la ecuación y = b0+ b1X. El grafico 1 también nos muestra que el
coeficiente de correlación lineal (R2) es 0.9989, esto garantiza la bondad de
ajuste de puntos experimentales a la recta de calibrado, dando así confianza de
proporcionalidad directa entre absorbancia y concentración de la ecuación de la
recta (y=0.0393X+.0.0034)25.
Para separar y concentrar la tartrazina se aplicó el método de Arata-Possetto,
el cual es definitivo para identificar colorantes artificiales en el cual se
aprovechan las interacciones electrostáticas entre las moléculas de los
colorantes y una proteína, la proteína de la lana de oveja, que es un agente
fijador para este fin, porque es insoluble y porque su carga puede manipularse
por cambios en el pH. A pH bajo, los grupos carboxilos y aminos de la proteína
de lana se protonan, dándole carga positiva neta. Por otro lado las moléculas
de los colorantes permanecen cargadas negativamente a pH bajo. Las uniones
electrostáticas entre las proteínas cargadas positivamente y las cargas
negativas de la tartrazina probablemente explican muchas de las uniones del
colorante hacia la hebra de lana aunque puentes de hidrogeno también pueden
estar involucradas. La interacción entre la hebra de lana y la tartrazina es
bastante fuerte y se evidencia cuando la lana se enjuaga con agua fría y el
color no se remueve. Sin embargo con un suave calentamiento de la lana con
álcali diluido, se desprotonan los grupos amino de la molécula de la lana
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desapareciendo las fuerzas de unión electrostáticas, y las moléculas de los
colorantes se liberan de las hebras de la lana a la solución.25, 26
El anexo 2, detalla la cantidad de muestras que dieron positivo para colorantes
artificiales, resultando que el total de las muestras analizadas dieron positivo a
método de Arata – Posetto (15 muestras). Esto es preocupante debido a que el
uso de colorantes artificiales, en especial tartrazina, deben de estar
debidamente especificados en los empaques de los productos dispensados
según RESOLUCIÓN MINISTERIAL Nº 1653-2002-SA/DM. Art N° 9 de la
normatividad peruana, así mismo para el caso específico de tartrazina el Codex
Alimentarius en su versión del 2008 establece que la cantidad máxima en
partes por millón (ppm) es de 500 para cereales. En la última actualización de
Codex Alimentarius (2014) excluye a la tartrazina como colorante artificial
permitido y no recomienda su consumo en ningún tipo de concentración
aumentando aún más preocupación del uso de la tartrazina en una gran
variedad de alimentos1, 27.
Sin embargo la ley varía mucho de unos países a otros, así podemos encontrar
que en los países nórdicos están prohibidos casi todos los colorantes sintéticos
mientras que en otros países los autorizan, por ejemplo en Europa, EEUU y en
América Latina varía mucho la normatividad de los colorantes para el uso de
los alimentos. Por ellos, cada país debe de velar por hacer cumplir las
normativas de seguridad o no permitir su uso en la alimentación en caso sea
nocivo para la salud28, 29.
Muchos estudios demuestran que los colorantes artificiales causan alergias,
daño en el ADN, posible inicio de canceres y, en combinación con algunos
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23
conservantes como el benzoato de sodio, generan trastornos del
comportamiento en niños – TDAH según Bateman y col 2004 y Swanson,
Kinsbourne 1980 28, 29.
Actualmente se sabe que la tartrazina es uno de los principales culpables en la
hiperactividad en los niños. Genera una reacción pseudo- alérgica en el
organismo y la consecuente liberación de histamina la cual es un compuesto
presente en todas las células del organismo y, en una situación normal, es
liberada como respuesta del sistema inmunológico ante una inflamación o una
alergia. Pero cuando la tartrazina llega al torrente sanguíneo afecta
directamente a las células para que liberen histamina sin activar el sistema
inmune. Por eso no se manifiestan los síntomas propios de la alergia como la
dilatación de capilares, baja en la presión sanguínea, incremento en la
secreción de jugos gástricos y picazón. Pero si se manifiestan cambios
anímicos, irritabilidad, insomnio y ansiedad en los niños. Simultáneamente, la
tartrazina actúa en el cerebro alterando los espacios sinápticos, lo que lleva a
síntomas similares: falta de concentración somnolencia e hiperactividad. La
relación entre el consumo de colorantes y los niveles de histamina, es
directamente proporcional y se relaciona directamente con las concentraciones
plasmáticas de tartrazina y su excreción urinaria28, 29.
En los cuadros 2, 3 y 4 se detalla la concentración en partes por millón (ppm)
de tartrazina de cada una de las muestras tomadas separadas por la forma de
cereal (esférico pequeño, aros y esférico grande respectivamente) y de cinco
tiendas distintas, de cereales caseros expendidos en el “Mercado Mayorista”,
Trujillo-La Libertad, El modo de agrupación para la presentación de resultados
fue el tipo de forma que tenían debido a homología de resultados.
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De los cuadros 2, 3 y 4, también podemos observar que la desviación estándar
de las mediciones hechas tienen como valor máximo de 1.555 y un mínimo de
0.00, siendo su desviación estándar relativa (%DER) máxima de 0.206% y
mínima 0.00%, respectivamente, estos valores comprueban la poca variabilidad
de las mediciones corroborando así la eficacia del instrumento de medida
usado (espectrofotómetro), así como también la mínima variabilidad de
resultados por error humano de manipulación .De los mismos cuadros
podemos observar también que las concentraciones promedios por grupo de
acuerdo a la forma son: esférico pequeño 774.962ppm, aros 821.374ppm,
esférico grande 715.115ppm y sus respectivas desviación estándar (DEP) y
desviación estándar relativa (%DERP) son: esférico pequeño DEP= 70.694;
%DERP=9.122 , aros DEP= 65.50; %DERP=7.974, esférico grande DEP=
69.15; %DERP=9.67, analizando los datos anteriores y para el caso de los tres
cuadros vemos que poseen una desviación estándar de promedio (DEP)
mucho mayor a 10 y una desviación estándar relativa de promedios (%DERP)
mayor al 2% y además de que en los cuadros 5, 6, 7 y 8, podemos observar
que el grado de significancia es menor 0.05 en todos los cuadros, esto
demuestra que existen diferencia significativa tanto para los datos comprados
tanto inter grupos como intra grupos, lo que demuestra que al haber una
variabilidad muy grande del valores se puede asumir que los cereales caseros
que dispensa cada tienda provienen de distribuidores distintos o en su defecto
cada proceso de elaboración diferente para cada lote influye de manera distinta
en la concentración de tartrazina (E-102) en el producto final. Hay varios
factores condicionantes para la difusión del colorante en la los cereales, por
ejemplo: el estado de agregación del colorante, las fuerzas de repulsión
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eléctrica desde la materia a tintar, así como también la superficie de contacto
de la materia con el colorante. Las moléculas del colorante que hay en una
solución tintórea pueden agregarse formando macromoléculas, además de
existir monomoléculas en el mismo baño. Pero sólo en agregación
monomolecular este colorante puede ser absorbido por la materia a tintar; cada
monomolécula absorbida desplaza el equilibrio de agregación hacia la
formación de más monomoléculas. Cuanto más alto es el índice de agregación
del colorante más bajo será el de la velocidad de difusión de ese colorante. La
velocidad de tintura está en relación con la velocidad de difusión del
colorante30.
La difusión del colorante se manifiesta exteriormente por lo que llamamos la
igualación, la apariencia de regularidad y uniformidad que presenta la materia
teñida30.
Una de las características más importantes e influyentes en la diferencia de
concentración de tartrazina entre las diferentes formas de cereales, puede ser
la superficie de contacto que es mayor en los cereales con forma de aros,
seguida por la de forma esférica pequeña y por último la de forma esférica
grande, esto asumiendo que los procesos de coloración de los cereales se den
con homología de concentración de colorante en las soluciones usadas y la
materia prima sea considerada como homologa para la fijación de colorante.
Del cuadro 9 podemos observar que el total de muestras superan las
concentraciones de 500ppm, concentración máxima permitida por el codex
alimentarius 2008, donde se puede observar que el total de muestras(15
muestras) excede la concentración máxima permitida, cabe recalcar que en
última edición del codex alimentarius ( Edición 2014), la tartrazina no figura
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como colorante recomendado para uso en ningún tipo de concentración,
mientras que en el Perú de acuerdo con el artículo 9 de la resolución ministerial
N° 1653-2002 –SA/DM se establece que aquellos productos que usen a la
tartrazina como colorantes deben declararlo expresamente en el empaque, y
en el caso específico de cereales artesanales donde la tartrazina la usan sin
ningún tipo de criterio técnico, se expenden a granel y sin ningún tipo de
empaque que certifique que tipo de aditivos se usan ni tampoco ningún registro
sanitario, aumentando así la peligrosidad de los mismos1;27,32 .
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V. CONCLUSIONES
1. La longitud de onda de absorbancia máxima experimental de la solución
de tartrazina (E-102) es 428nm.
2. La ecuación lineal entre concentración versus absorbancia de tartrazina
(E-102) es y=0.0393X + 0.0034.
3. La concentración de tartrazina (E-102), en los cereales caseros de forma
esférica pequeña, aros y esférica grande expendidos en el mercado
mayorista de la ciudad de Trujilllo – La Libertad, son774.96ppm,
715.11ppm y 821.37ppm respectivamente.
4. El grado de significancia inter grupos de los valores de concentración de
tartrazina (E-102), en los cereales caseros expendidos en el mercado
mayorista de la ciudad de Trujilllo – La Libertad, es de 0.0379.
5. El grado de significancia intra grupos de los valores de concentración de
tartrazina (E-102), en los cereales caseros de forma esférica pequeña,
aros y esférica grande expendidos en el mercado mayorista de la ciudad
de Trujilllo – La Libertad, son 0.0256; 0.027285; 0.02464
respectivamente.
6. El 100% de cereales caseros expendidos en el “Mercado Mayorista”,
Trujillo-La Libertad, supera el límite permitido según CODEX
ALIMENTARIUS 2008 (500ppm).
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VI. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
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Alimentos. Revisión 2008.
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10. Potter N. ciencia de los alimentos. Ed. Acribia; España; 1999: 683-688
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fenoles contaminantes prioritarios y determinación por
espectrofotometría ultravioleta visible, cromatografía liquida de alta
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ANEXOS
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ANEXO 1
Barrido espectrofotométrico de solución patron de tartrazina
(E-102)
ANEXO 2
Colorantes artificiales encontrados por el método de Arata – Posseto, en
cereales caseros expendidos en el “Mercado Mayorista”, Trujillo – La
Libertad.
CEREALES CASEROS
TIENDA ESFERICA PEQUEÑA
AROS ESFERICA GRANDE
A POSITIVO POSITIVO POSITIVO
B POSITIVO POSITIVO POSITIVO
C POSITIVO POSITIVO POSITIVO
D POSITIVO POSITIVO POSITIVO
E POSITIVO POSITIVO POSITIVO
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ANEXO 3
TIENDA 1
TIENDA 2
TIENDA 3
CEREALES CASEROS EXPENDIDOS EN EL MERCADO
MAYORISTA, TRUJILLO-LA LIBERTAD
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TIENDA 4
TIENDA 5
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SELECCIÓN DE CEREALES CASEROS
EXPENDIDOS EN EL MERCADO MAYORISTA,
TRUJILLO-LA LIBERTAD
5g CEREALES ESFERA GRANDE
5g CEREALES TIPO ARO
5g CEREALES ESFERA PEQUEÑA
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ESFERA GRANDE
AROS
ESFERA PEQUEÑA
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METODO ARATA - POSETO
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