Química Verde

También denominada química sostenible, es una filosofía de la ingeniería química que estimula el diseño de productos y procesos que reduzcan al mínimo el uso y generación de sustancias peligrosas. tiene por objeto reducir y prevenir la contaminación en su origen. En 1990, la Ley de Prevención de la Contaminación, aprobada en los Estados Unidos. 

se aplica a la química orgánica, química inorgánica, bioquímica, química analítica, química e incluso física. Mientras que la química verde parece centrarse en las aplicaciones industriales, que se aplica a cualquier opción de la química.

Polímeros sintéticos 

Se producen por la unión de cientos de miles de moléculas pequeñas denominadas monomero que forman enormes cadenas de las formas mas diversas. 

Los polímeros sintéticos son aquellos que se obtienen en la industria o laboratorio.

Importancia

Los objetos que más empleamos cotidianamente y con más frecuencia se cuentan los polímeros sintéticos y los cauchos.

Los polímeros sintéticos son usados en forma masiva en la manufactura de: embalajes para productos alimenticios, fármacos y químicos, electrodomésticos, herramientas, utensilios domésticos, juguetes, componentes automotrices; lo forman parte de una lista muy larga de aplicaciones. También, los polímeros tienen aplicación en diversas áreas de la ciencia y tecnología.

Sustancias toxicas presentes en los alimentos

LECTINAS.- Son proteínas no enzimáticas, glucoproteínas o lipoproteínas que se unen de manera particular a azucares. El término lectinas viene del latín legere, que significa elegir o escoger, ya que aglutinan una parte específica de la molécula. Dado que la mayor parte tienen la capacidad de aglutinar los eritrocitos y otras células, reciben el nombre de hemoglutininas.

FITATOS.- Son llamados también ácido fítico, el cual es un ácido orgánico que contiene fósforo, presente en los vegetales sobre todo en semillas y fibra.

OXALATOS.- Son sales o esteres de ácido oxálico. Resultan de combinar el oxalato sódico vegetal con el calcio y magnesio del organismo. Se trata de sustancias habitualmente muy incoloras, reductoras y tóxicas; son tóxicas debido a que en presencia de iones de calcio forman el oxalato de calcio, CaC₂O₄, una sal muy poco soluble. 

COMPUESTOS FENOLICOS.-Los compuestos fenólicos se encuentran distribuidos de manera amplia y exclusiva en el reino vegetal. No se tienen evidencia de que tengan valor nutrimental en la dieta, pero contribuyen al color de los alimentos y les proporcionan un sabor amargo. Los fenoles de bajo peso molecular no causan toxicidad en condiciones normales, excepto los polifenoles como taninos y flavonoides.

TANINO.-Son polifenoles o fenólicos de alto peso molecular. Los taninos protegen a las plantas contra heridas, porque resultan tóxicos para los microorganismos y herbívoros.

Químicamente son metabolitos secundarios de las plantas, fenólicos, no nitrogenados, solubles en agua y no en alcohol ni solventes orgánicos.

FLAVONOIDE.-Estos compuestos abundan en el reino vegetal, y pueden encontrarse como glucósidos, agluconas o ésteres metílicos, los más frecuentes son los β-glucósidos. Se dividen en seis grandes grupos: flaconas, flavononas, isoflavonas, antocianidinas, charconas y auronas.

Componentes toxico naturales

Origen vegetal:

Inhibidores de las proteasas (tripsina): Semillas de soja, cacahuete, avena, garbanzos, judías, cebada, batata, lentejas, arroz, guisantes, habas, trigo, maíz

Fitohemaglutininas o lectinas: Semillas, hojas, corteza, raíces, tubérculos de muchos vegetales (ricino)

Saponinas: Empleadas en tecnología de alimentos por su capacidad emulsionante. 400 especies de vegetales distintas (soja y alfalfa, espinacas y espárragos)

Oxalildiaminopropionico: Especies del género lathyrus: almorta y altramuz amargo

Vicina y otros glicosidos: 2-4 diamino-6- hidroxipirimidina-B-Dglucopiranosa. Polen de las habas o vicias, judías crudas o cocidas

Alcaloides tóxicos y micotoxinas: Plantas del género Senecio, que accidentalmente se utilizan en infusiones

Tioglucosidos: Plantas del género Brassica: coles, nabos,

Nitratos y nitritos: sustrato base de nitrosaminas Tallos y hojas exceso de abonado

Solanina y chaconina: Papas crudas verdes y o germinadas

Gosipol amarilloanaranjado: Semillas de algodón

Oxalatos: Vegetales

Glucósidos cianógenos: Pipas de frutas, sorgo, mandioca y lima

Origen animal:

Saxitoxinas y otras toxinas: algales Mariscos

Aminas biogenas Varios: pescado y productos lácteos

Diversos principios activos: Diversos peces

Bayas con alcaloides tóxicos: cicuta y beleño Codornices

Melitotoxinas y otros alcaloides tóxicos: Diversos tipos de mieles y mielatos

Vitamina A: Hígado de oso polar

Sustancias adicionadas intencionalmente

Antiespumantes:Previenen o reducen la formación de espuma

Antihumectantes/Antiaglutinantes: Reducen las características higroscópicas de los alimentos y disminuyen la tendencia de las partículas individuales a adherirse unas a las otras

Antioxidantes:Retardan la aparición de alteración oxidativa del alimento

Colorantes:Confieren, intensifican o restauran el color del alimento

Conservadores:Impiden o retardan la alteración de los alimentos provocada por microorganismos o enzimas

Edulcorantes:Aportan sabor dulce al alimento sin ser azúcares

Espesantes:Aumentan la viscosidad de los alimentos

Gelificantes:Dan textura a través de la formación de un gel

Estabilizantes:Hacen posible el mantenimiento de una dispersión uniforme de dos o más sustancias inmiscibles en un alimento.

Aromatizantes/ Saborizantes:Refuerzan el aroma, y/o el sabor de los alimentos.

Humectantes:Protegen los alimentos de la pérdida de humedad o facilitan la disolución de un polvo en un medio acuoso

Reguladores de la acidez:Alteran o controlan la acidez o alcalinidad de los alimentos

Acidulantes:Aumentan la acidez y/o dan un sabor ácido a los alimentos

Emulsionantes/ Emulsificantes:Hacen posible la formación o mantenimiento de una mezcla uniforme de dos o más fases inmiscibles en el alimento.

Mejoradores de la harina:Agregadas a la harina, mejoran su calidad tecnológica

Resaltadores del sabor:Resaltan o realzan el sabor y/o el aroma de un alimento

Leudantes químicos:Aumentan el volumen de la masa por liberación de gas

Glaceantes:Imparten una apariencia brillante o proveen de un revestimiento protector al alimento cuando son aplicados sobre su superficie externa

Agentes de firmeza, endurecedores o texturizantes:Vuelven o mantienen los tejidos de frutas u hortalizas firmes o crocantes, o interactúan con agentes gelificantes para producir o fortalecer un gel

Secuestrantes:Forman complejos químicos con los iones metálicos

Espumantes:Posibilitan la formación o el mantenimiento de una dispersión de una fase gaseosa en un alimento líquido o sólido

Agentes de masa:Proporcionan aumento del volumen Y/o de la masa de los alimentos sin contribuir significativamente con el valor energético del alimento

Estabilizante de color:Estabilizan, retienen o intensifican el color de un alimento

Sustancia toxica de origen microbiano

 Son toxinas producidas por microorganismos, incluyendo bacterias, virus y hongos. Las toxinas microbianas son determinantes importantes de la virulencia responsable de patogenicidad microbiana y/o evasión de la respuesta inmune del hospedador. Algunas toxinas bacterianas, tales como neurotoxinas las botulínicas, son las más potentes toxinas naturales conocidas. Aplicaciones potenciales de investigación de toxinas incluyen el combate de la virulencia microbiana, el desarrollo de nóveles drogas contra el cáncer y otros medicamentos, y el uso de toxinas como herramienta en neurobiología y biología celular.

Toxinas bacteriana: Cualquier sustancia producida por bacterias.
Neurotoxina botulinica: Son las mas potentes toxinas naturales conocidas formadores de esporas clostridium botulinum.
Toxina antracica: Produce dos factores de virulencia una exotoxina tripartita referida como toxina antractica y una capsula antifagocitica. Estos factores de virulencia median la supervivencia del patogeno y en el caso de la toxina, inducen directamente daño al hospedador.
Toxina de Helicobacter pylori: Es una bacteria negativa que coloniza el estomago humano. Fue identificada inicialmente buscandose en sus capacidades para causar vacuolizacion en celulas gastricas.
Toxinas fungicas: Substancias producidas por varios centenares de especies de mohos que pueden crecer sobre los alimentos en determinadas condiciones. El efecto perjudicial para la salud se conoce desde antiguo, y entre las prescripciones de la medicina clásica está la recomendación de evitar los alimentos enmohecidos.
Aflatoxinas: son un tipo de toxinas producidas por ciertos hongos en cultivos agrícolas como el maíz, el maní o cacahuates, la semilla de algodón y los frutos secos (de cáscara dura como las nueces). Las aflatoxinas son producidas principalmente por Aspergillus flavusy Aspergillus parasiticus, los cuales son abundantes en las zonas cálidas y húmedas del planeta. Los hongos que producen aflatoxinas pueden contaminar los cultivos en los campos, durante la cosecha o durante el almacenamiento.
Toxinas de fusarium: Los hongos del género Fusarium, muy comunes en el suelo, producen varios tipos de toxinas con efecto toxicológico en el ser humano. Por una parte, la especie Fusarium verticilloides produce las denominadas fumonisinas. Por otra parte, la especie Fusarium graminearum produce dos tipos de toxinas, las estrogénicas, como la zearalenona (ZEA) y el zearalenol (ZON), y las no estrogénicas, los tricotecenos, de las que la más importante es el deoxinivalenol (DON).
Ocratoxina A: La Ocratoxina A pertenecen al grupo de las micotoxinas, toxinas producidas por hongos que contaminan los cereales y otros alimentos de origen vegetal, pudiendo provocar al ser humano a largo plazo una toxicidad crónica al consumir dichos alimentos contaminados con altas concentraciones de ocratoxina A.
Ocratoxina B: Raramente encontrada como contaminante natural, es menos toxica: las demas ocratoxinas nunca han sido descubiertas en productos naturales.
Patulina: es una toxina producida por mohos muy diferentes.

Aminas biogenicas:Tambien conocidas como aminas biologicamente activas, son compuestos organicos de bajo peso molecular, que contienen nitrogeno.

Contaminantes y aditivos no intencionales

Un aditivo es una sustancia o mezcla de sustancias diferentes al alimento, que se encuentran en el mismo, como resultado de producción, almacenamiento o empacado, añadido intencionalmente para lograr ciertos beneficios como mejorar el nivel nutritivo, conservar la frescura, impedir el deterioro de microorganismos e insectos.

• Glutamato monosodico 
• Edulcorantes artificiales 
• Antioxidantes en los alimentos aceitosos o grasos
• Ácido benzoico en jugos de fruta
• Sulfitos en la cerveza, el vino y las verduras
• Nitratos y nitritos en productos cárnicos 
• Agentes colorantes 

 Contaminante o peligro alimentario: Es cualquier agente extraño al alimento capaz de producir un efecto negativo para la salud del consumidor.

Fumigantes.- Son plaguicidas gaseosas que están compuestos por grupos químicos que actúan como gas o vapor y altamente penetrantes. Son de alta toxicidad y su uso esta indicado exclusivamente en el control de plagas agrícolas, quieren equipos de protección especial y procedimientos técnicos para su aplicación.

solventes de extracción.- Es una técnica de tratamiento, la cual consiste en usar un solvente para separar o retirar contaminantes orgánicos peligrosos de fangos residuales, sedimentos, tierra y aguas residuales.

Cancerígenos del ahumado.- Es una técnica que consiste en someter alimentos a humo proveniente de fuegos realizados de maderas de resina. Este proceso, ademas de dar sabores ahumados sirve como conservador alargando la vida de los alimentos.

Pesticidas.- Son sustancias químicas destinadas a matar,repeler, atraer, regular o interrumpir el crecimiento de plagas en su sentido mas amplio.

Herbicidas.-Sustancia o mezcla de sustancias utilizada para matar o inhibir el crecimiento de plantas consideradas como indeseables.

Productos de oxidación lipídica.- Cambios perjudiciales en los alimentos causados por la oxidación de lipidos incluyen la perdida de sabor, el desarrollo de sabores desagradables, perdida de color, valor nutritivo y funcionalmente la acumulación de compuestos que pueden ser perjudiciales para la salud de los consumidores.

Metales pesados.- Se representan en diferente estado de oxidación en agua, aire y suelo. Presentan diversos grados de reactividad carga ionica y solubilidad en agua.

Conclusión

La química verde esta basada en la mejora continua, la innovación y el desarrollo de tecnología, lo cual abre una amplia gama de posibilidades para empatar tanto los objetivos ambientales como los de negocio en la industria.

Lo que busca la química verde es prevenir.

Bibliografia 

Callan,A. ET al. (2009). Química Verde y Prevención de la Contaminación.

Gomez, J. (2009). Química Verde.

Sifuentes, G. (2011, enero). Reactivos y Reacciones. Muy interesante. 2, 80_87.