¿Qué es la goma de garrofín (E410)?
El goma garrofín es un polisacárido natural en estructura galactomanana, obtenido moliendo la parte endospermática de la semilla de algarrobo. En la literatura internacional se le conoce como "goma de algarrobo" o "goma de algarrobo" y se define como un aditivo alimentario con el código E410. Se utiliza en muchos productos, desde helados hasta productos lácteos, desde salsas hasta productos de panadería, porque interactúa con el agua para formar viscosidad, limita el crecimiento de cristales de hielo y muestra una fuerte sinergia con algunos hidrocoloides.
En este artículo, discutimos la estructura química de la goma de algarrobo, las etapas de producción desde el grano hasta la producción de la goma, sus propiedades físicas básicas y su estatus de aprobación como aditivo alimentario en la Unión Europea, la legislación de JECFA y Turquía basada en fuentes.
¿Qué es el goma garrofín?
Según el informe de reevaluación de 2017 de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA), la goma de algarrobo (E 410) es el endospermo molido de las semillas del algarrobo (Ceratonia siliqua (L.) Taub.), tal como se define en el Reglamento de la Comisión (UE) 231/2012. El mismo informe indica que la sustancia también se denomina por sinónimos como "goma de algarrobo", "goma de algarrobo", "goma algarroba" y "Johannisbrotmehl" en alemán.
Hay dos detalles importantes en esta definición. Primero, la goma se obtiene del grano, no de la parte carnosa del fruto del algarrobo. La harina o polvo de algarrobo se produce a partir de la pulpa dulce del fruto, mientras que el goma garrofín proviene del tejido endospermático dentro del grano; por tanto, la composición y función de estos dos productos son completamente diferentes. En segundo lugar, la goma no es solo un tejido molido, sino un aditivo alimentario cuya estructura y pureza se definen bajo ciertos criterios.
Para más información sobre la estructura y el valor comercial de las semillas de algarrobo ¿Qué es la semilla de algarrobo? Puedes leer nuestro artículo.
Estructura química: Galactomannan
El componente principal de la goma de algarrobo es un polisacárido de gran molécula llamado galactomanano. Según la EFSA, estos galactomananos consisten en una columna vertebral lineal de unidades β-D-manopiranosil unidas por enlaces (1→4) y cadenas laterales α-D-galactopirananosil, unidas individualmente a esta columna vertebral mediante enlaces (1→6). La proporción entre manosa y galactosa es aproximadamente 4:1.
Esta proporción es la característica principal que distingue al goma garrofín de otros galactomannanos. El informe de la EFSA indica que, a medida que aumenta la sustitución de la galactosa en la cadena de la manosa (por ejemplo, en la goma tara y la goma guar), los galactomananos se disuelven más fácilmente en agua. Debido a que las cadenas laterales de la galactosa son escasas en la goma garrofín, algunas regiones de la columna principal permanecen "desnudas". Estas regiones se consideran la base estructural que permite a la encuma interactuar con otros hidrocoloides.
Otra información estructural del informe puede resumirse de la siguiente manera:
| Peso molecular | Varía mucho; en el Reglamento 231/2012 se indica aproximadamente entre 50.000 y 3.000.000 g/mol. |
| Contenido de Galactomannan | Según información del sector, la goma contiene entre un 87 y un 88% de galactomanano de alto peso molecular en base seca. |
| Otros ingredientes | El 12–13% restante consiste principalmente en proteínas y sustancias fibrosas como residuos de gérmenes, cubierta de semilla y pared celular. Según datos de la industria, el contenido proteico en el aditivo es inferior al 7%. |
Kernel a Gamma: ¿Cómo se realiza la producción?
La semilla de algarrobo consta de tres partes principales: la cáscara exterior dura, el endospermo y el germen (embrión). La fuente de la encía es el endospermo; por lo tanto, el propósito principal de la producción es separar el endospermo de la cáscara y el germen de la forma más limpia posible.
El informe de la EFSA, basado en las especificaciones de la UE y las definiciones de JECFA, resume la producción de la siguiente manera: Los granos se descascaran con ácido sulfúrico diluido o procesos termomecánicos, se eliminan los gérmenes y se muele y tamía el endospermo para obtener goma garrofín "nativa". Para controlar la carga microbiana, la goma puede lavarse con etanol o isopropanol.
El método de descascarado afecta directamente a la calidad del producto final. En una tesis de máster realizada en Turquía, la cáscara de los granos de algarroba se peló con 60% de ácido sulfúrico, 30% de ácido clorhídrico y agua hirviendo mediante tres métodos diferentes, y se compararon las gomas obtenidas. En el estudio, se encontraron el contenido más bajo de proteínas (5,01%), ceniza insoluble en ácido (1,29%) y partículas extranjeras, así como la mayor viscosidad (533,9 mPa·s) obtenida mediante el método del ácido sulfúrico; se midieron las mayores cantidades de proteínas (6,65%) y ceniza (1,94%) en el método de descascallado del agua. El investigador concluyó que el método del ácido sulfúrico era más adecuado que los otros métodos en comparación con obtener goma de buena calidad (Kıvrak, 2011). El efecto de los pretratamientos con ácido y agua sobre las propiedades fisicoquímicas de la goma también fue discutido en un artículo posterior del mismo grupo de investigación (Kıvrak et al., 2015). De manera similar, Dakia et al. (2008) compararon la composición y las propiedades fisicoquímicas de las gomas obtenidas de semillas enteras mediante pretratamiento de descascarilación con ácido o agua.
Gama refinada (transparente) de algarrobos
Además de la goma natural, también existe en el mercado una forma más pura, la goma de algarrobo refinada o "clarificada" (clarificada). Según el informe de la EFSA, esta forma se obtiene disolviendo la goma en agua caliente, colándola y precipitándola con etanol o isopropanol, luego filtrándola, secándose y moliendo. Según las especificaciones de JECFA, la goma clarificada no contiene material de pared celular y el contenido de proteínas es inferior al 1%. El informe también indica que la goma clarificada en el mercado generalmente se estandariza con los azúcares en términos de viscosidad y reactividad.
Propiedades físicas clave
Lo que hace valioso el campo de la algarroba en la industria alimentaria es su comportamiento en el agua. Las principales características que se transmiten en el informe de la EFSA son:
| Perspectivas | Es un polvo blanco a blanco amarillento, casi inodoro. |
| Solubilidad | Es soluble en agua caliente e insoluble en etanol. Se hincha en agua fría, pero requiere calentamiento para su solubilidad total. Esta propiedad hace importante tratar térmicamente la mezcla en productos donde se utiliza la goma. |
| Viscosidad | Las soluciones al 1% son altamente viscosas (2.000–6.000 mPa·s); Las dispersiones inflamadas del 2–5% presentan un comportamiento gelatinoso. |
| Resistencia al pH | La viscosidad se ve ligeramente afectada en el rango de pH de 3 a 11; esto permite que la goma se utilice tanto en productos ácidos como neutros. |
| Formación de gel | En condiciones normales, no forma un gel por sí solo; sin embargo, un gel puede obtenerse mediante un proceso de congelación-descongelación, la presencia de borato (pH ≥ 7) o la presencia de una gran cantidad de sacarosa. |
| Vida útil | En una prueba de almacenamiento de 12 meses con muestras de seis fabricantes diferentes, la caída de viscosidad fue inferior al 5% a 20 °C y inferior al 10% a 40 °C. |
Sinergia: La característica más distintiva del espectro de algarrobos
La goma de algarrobo muestra sinergias fisicoquímicas con hidrocoloides como la carragenina, la goma xantana y el agar. Según el informe de la EFSA, esta interacción conduce a un aumento mucho mayor en la viscosidad o la resistencia del gel que la suma de los componentes individuales, otorga a los geles el carácter elástico deseado y retrasa la liberación de agua del gel (sineresis). Esta sinergia se utiliza tecnológicamente en la producción alimentaria; por ejemplo, se prefieren combinaciones con xantana o agar para mejorar la textura de salsas y productos con salsas. El mismo informe señala que esta fuerte sinergia también debe considerarse en términos de seguridad.
Estado de aprobación como aditivo alimentario
Unión Europea
La goma de algarrobo (E 410) es un aditivo alimentario permitido en la UE bajo los Anexos II y III del Reglamento (UE) nº 1333/2008; los criterios de pureza están establecidos en el Reglamento de la Comisión (UE) nº 231/2012. Según el informe de la EFSA de 2017, la E 410 puede utilizarse en la mayoría de los alimentos excepto mermeladas, gelatinas y productos similares de frutas y verduras, así como en alimentos infantiles y infantiles, de acuerdo con buenas prácticas de fabricación y en cantidades suficientes conforme al principio de "quantum satis" (QS), es decir, sin establecer un límite superior numérico.
También existen algunas restricciones específicas sobre la E 410 en la legislación de la UE. La sustancia se encuentra entre los aditivos del Grupo I que no pueden usarse en la producción de alimentos secos destinados a ser consumidos mediante rehidratación y su uso en gelatinas mini-cup está restringido. La EFSA afirma que estas restricciones están relacionadas con el hecho de que se han reportado casos graves como la obstrucción esofágica tras tomar gomas con propiedades fisicoquímicas similares en forma granulada o en comprimidos sin suficiente líquido. Por la misma razón, enfatiza que se requieren instrucciones de etiqueta que expliquen cómo preparar alimentos para espesar con gomas con suficiente líquido.
Evaluaciones de seguridad de JECFA y EFSA
El Comité Conjunto de Expertos FAO/OMS sobre Aditivos Alimentarios (JECFA) evaluó la goma garrofín en 1975, 1980 y 1981 y le asignó un valor de ingesta diaria aceptable (ADI) "no especificado" basado en la ausencia de efectos adversos en los estudios de toxicidad actuales. JECFA actualizó las especificaciones en 2008.
La reevaluación de EFSA de 2017 encontró que no se reportaron efectos adversos en las dosis más altas probadas en estudios de toxicidad y carcinogenicidad a 90 días en roedores; se indicó que no había preocupaciones en términos de genotoxicidad ni toxicidad reproductiva y del desarrollo. El panel concluyó que no era necesario determinar una IDA numérica para la población general y que no existían preocupaciones de seguridad para la población general en los usos reportados. El panel también indicó que la encía llega al intestino grueso sin ser descompuesta por enzimas digestivas en el intestino, donde puede ser fermentada en ácidos grasos de cadena corta por algunas bacterias intestinales.
Alimentos para bebés y niños pequeños
Los alimentos infantiles son un área regulada separada en cuanto a la goma de algarrobo. Según el informe de EFSA de 2017, el Comité Científico de la UE sobre la Alimentación (SCF) declaró que no estaba convencido de que fuera necesario administrar fórmula espesada a bebés sanos y recomendó que no se usara goma de algarroba en fórmulas infantiles; consideró aceptable mantener un límite superior de 1 g/L para fórmulas posteriores y hasta 10 g/L para alimentos con fines médicos especiales usados bajo supervisión médica en un pequeño número de lactantes con enfermedad por reflujo gastroesofágico. En la evaluación de 2017, se afirmó que los datos disponibles no permiten una evaluación adecuada de seguridad para bebés y niños pequeños alimentados con alimentos para fines médicos especiales.
La evaluación de seguimiento publicada por la EFSA en 2023 abordó el uso en alimentos para fines médicos especiales destinados a bebés menores de 16 semanas de edad. El panel estableció un punto de referencia de 1.400 mg/kg de peso corporal/día basado en una disminución de los niveles de zinc en sangre en un estudio en lechones y concluyó que un margen de exposición superior a 1 no supondría una preocupación de seguridad. En los lactantes, se encontró que este margen era superior a 1 en algunos escenarios, y superior a 1 en todos los niveles de exposición en niños pequeños que consumían solo alimentos para fines médicos especiales. El panel también recomendó actualizar las especificaciones del Reglamento 231/2012, reducir los límites superiores de elementos tóxicos como plomo y cadmio, y añadir criterios microbiológicos.
Por esta razón, el uso de goma de algarrobo en productos para bebés está sujeto a normas diferentes y más estrictas que en los alimentos generales. En condiciones de salud como el reflujo, el uso de fórmula espesante debe hacerse bajo la recomendación de un médico.
Turquía
Los aditivos alimentarios en Turquía están regulados por el Reglamento Turco del Codex de Alimentos sobre Aditivos Alimentarios, publicado en el Boletín Oficial de fecha 30 de junio de 2013 y numerado 28693. En el artículo base del reglamento, se indica que fue preparado en paralelo con el Reglamento de la UE nº 1333/2008/CE; El "código E" se define como el número de código aprobado y determinado por la Unión Europea para cada aditivo alimentario. El reglamento define el principio quantum satis de manera similar a la UE. Para las condiciones de uso de la E 410 en un producto específico, es necesario consultar las listas anexas actuales del reglamento.
El reglamento también enumera la información que debe incluirse en la etiqueta de los aditivos alimentarios que no se ofrecen al consumidor final, es decir, que se venden a la industria. Estos incluyen el nombre y/o el código E del aditivo en el reglamento, la frase "para uso en alimentos", condiciones especiales de almacenamiento y uso cuando sea necesario, número de lote, cantidad neta, fecha recomendada o de caducidad, y el nombre de la fuente de la que se obtiene el aditivo.
Especificaciones: Los criterios que determinan la calidad
Para un productor de alimentos que recibe la goma garrofín, no solo es importante el nombre del producto, sino también su especificación técnica. Algunos de los criterios del Reglamento 231/2012 incluidos en el informe EFSA son:
| Parámetro | Límite del Reglamento 231/2012 |
|---|---|
| Contenido de Galactomannan | Al menos un 75% |
| Pérdida al secado (105 °C, 5 horas) | Hasta un 15% |
| Ceniza (800 °C) | Hasta un 1,2% |
| Sustancia insoluble en ácidos | Hasta un 4% |
| Proteína (N × 6,25) | Hasta un 7% |
| Almidón | No debe ser detectado |
| Conducir | No más de 2 mg/kg |
Fuente: Panel EFSA ANS, 2017, Tabla 1.
Estos criterios están directamente relacionados con las etapas de producción descritas anteriormente. La materia insoluble en proteínas y ácidos, por ejemplo, proviene en gran medida de residuos germinales y de cáscara. El informe de la EFSA indica que las proteínas del producto final se originan a partir de gérmenes eliminados durante el procesamiento, y que los residuos de la cubierta de la semilla, germinales y pared celular se miden como "materia insoluble ácida". El informe también señala que el conocimiento de hidrocarburos aromáticos policíclicos puede ser importante para las especificaciones, ya que el tueste es uno de los métodos de producción.
¿Dónde se utiliza?
Según la recopilación de Barak y Mudgil (2014), la goma de algarrobo se utiliza como aditivo en muchos sectores diferentes como la alimentación, la industria farmacéutica, el papel, el textil, la perforación petrolífera y la cosmética, gracias a su capacidad para formar enlaces de hidrógeno con moléculas de agua. Sus principales funciones en la industria alimentaria son las siguientes:
| Espesante | Aumenta la viscosidad en salsas, sopas, postres y bebidas. |
| Estabilizador | En productos como helados, yogur y queso, preserva la estructura y limita la separación sérica. |
| Auxiliar de gelificación | Cuando se usa con carragenina o xantana, refuerza la estructura del gel y da elasticidad. |
| Control de cristales de hielo | Ayuda a ralentizar el crecimiento de cristales de hielo durante su almacenamiento en postres congelados. |
En el análisis de exposición de EFSA, se determinó que las categorías de alimentos que más contribuyeron al consumo de goma de algarrobo en todos los grupos poblacionales fueron los alimentos para bebés y niños pequeños, así como el pan y productos de panadería. El informe también señala que, además de su función tecnológica, la goma de algarrobo se utiliza como fuente de fibra soluble en suplementos y productos dietéticos.
Preguntas frecuentes
¿Es natural el E410?
E410 es un polisacárido de origen vegetal obtenido de las semillas del algarrobo. Se aplican procesos como pelado, molido y tamizado en su producción; en su forma refinada, también existen pasos de disolución y precipitación de alcohol.
¿Es perjudicial la E410 para la salud?
La EFSA concluyó en 2017 que no era necesario establecer un valor numérico aceptable de ingesta diaria para la población general y que no existían preocupaciones de seguridad en los usos reportados. JECFA también le asignó un NOMBRE "no determinado". Los productos especiales para lactantes se evalúan por separado.
¿La goma de algarrobo es lo mismo que la harina de algarrobo?
La harina de algarrobo se obtiene de la parte dulce y carnosa del fruto, mientras que la goma de algarrobo se obtiene del endospermo del grano. Uno es un componente de sabor y nutrientes, y el otro es un aditivo espesante.
¿La goma de algarrobo es soluble en agua fría?
Se hincha en agua fría, pero se requiere calentamiento para su solubilidad total. Por lo tanto, puede ser difícil alcanzar la viscosidad deseada en procesos fríos.
¿La goma de algarrobo causa alergias?
En el informe de la EFSA, se reportaron casos de hipersensibilidad asociada a la goma de algarrobo y se evaluó que estas reacciones podrían estar relacionadas con proteínas en la encía. Las personas con sospecha de alergias alimentarias deben consultar a un médico.
Este contenido es solo con fines informativos; no sustituye el asesoramiento médico.
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La calidad de la goma garrofín comienza con la materia prima al principio de la cadena, es decir, el grano de algarroba limpio y correctamente clasificado. La eficiencia de los pasos de descascarado, separación de gérmenes y molienda se ve directamente afectada por las características del grano procesado.
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Recursos nacionales
Ministerio de Alimentación, Agricultura y Ganadería de la República de Turquía, "Reglamento del Código Turco de Alimentos sobre Aditivos Alimentarios", Boletín Oficial, Edición: 28693, 30 de junio de 2013 (Copia del texto del Boletín Oficial). Bezmialem.
Edu. en/ Fitoterapia/ en/ PublicaciónImágenes/ Páginas/ … Kıvrak, N. E., "Determinación de algunas propiedades físicas y químicas de la goma producida a partir de semillas de algarrobo utilizando diferentes métodos de corteza", Tesis de máster, Instituto de Ciencias Naturales y Aplicadas de la Universidad Süleyman Demirel, 2011. Tengo hambre.
SDU. Edu. en/ Aso/ 123456789/ 28782 Kıvrak, N. E., Aşkın, B., Küçüköner, E., "Comparación de algunas propiedades fisicoquímicas de semillas de langosta extraídas por pre-tratamientos ácidos y agua", Food and Nutrition Sciences, 6(2), 278–286, 2015. doi.
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