Carbono-14 para detectar fraudes alimentarios

Los productos elaborados a partir de fuentes o ingredientes naturales se han vuelto cada vez más populares en la industria de alimentos y bebidas. Sin embargo, no todos los productos etiquetados como “naturales” son derivados completamente de la naturaleza. Los ingredientes 100% de origen natural son más costosos que las imitaciones sintéticas, lo cual ha propiciado la adulteración de productos en la industria. Una marca puede estar en riesgo cuando aquellos productos que se comercializan como “naturales” en el mercado son, en realidad, productos elaborados a partir de componentes sintéticos equivalentes. Ante tal escenario, es preciso identificar productos adulterados.

Al revelar la cantidad de carbono en un producto que proviene de fuentes renovables y no de fuentes petroquímicas, el análisis de Carbono-14 permite acreditar el origen natural de un producto y poner al descubierto las adulteraciones sintéticas. El análisis de Carbono-14 es el método más preciso para diferenciar las fuentes naturales y sintéticas en un producto.  

De acuerdo con la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA por sus siglas en inglés), un producto alimenticio puede definirse como “natural” si no contiene compuestos artificiales o sintéticos (incluyendo aditivos de color sin importar la fuente).

No son pocos los casos de ingredientes alimenticios etiquetados como naturales que son adulterados para reducir los costos de producción. Un caso ilustrativo es el de la curcumina. Utilizada como saborizante y colorante de alimentos, la curcumina se deriva naturalmente de la cúrcuma. Sin embargo, debido a que la imitación sintética suele resultar más barata que su contraparte natural, algunos productos de curcumina comercializados como “naturales” son adulterados con componentes sintéticos.

La vainilla, que se obtiene en forma natural de la planta Vanilla planifolia, es otro ingrediente propenso a la adulteración. La alta demanda y la baja disponibilidad de la fuente natural hacen de la vainilla un ingrediente costoso. Muchos productos utilizan vainilla sintética, comúnmente vainillina de lignina y de etilo, para ofrecer un precio más bajo en el mercado.

La cafeína, un ingrediente ampliamente utilizado en la industria de bebidas, no siempre se obtiene de fuentes naturales como los granos de café, las hojas de té y las bayas de guaraná. Las bebidas a base de cafeína distintas al café y al té como las bebidas energéticas, cuya demanda se mantiene en constante crecimiento, en ocasiones utilizan imitaciones artificiales menos costosas como las que se derivan de la síntesis química de la urea. 

Otros componentes utilizados en la industria de alimentos que pueden originarse en fuentes naturales y/o sintéticas son los ácidos acético y tartárico. El primero se utiliza comúnmente como regulador de la acidez y como condimento. Se obtiene naturalmente de la fermentación de ciertas plantas y frutas, pero puede producirse también a partir de alcohol sintético. Por su parte, el ácido tartárico tiene una amplia variedad de aplicaciones en la industria, desde la producción de vinos y jugos hasta la repostería. En su forma natural, se produce a partir de la fruta, mientras que la imitación sintética se deriva del anhídrido maleico. Ambas versiones son utilizadas en el mercado.

El análisis de Carbono-14 (un isótopo radioactivo de carbono presente de forma natural) es un método efectivo para determinar si un producto es auténticamente de origen natural. Además, permite diferenciar entre productos naturales y los derivados de fuentes petroquímicas.

Los productos elaborados con ingredientes naturales contienen altos niveles de Carbono-14. En cambio, los productos elaborados a partir de componentes petroquímicos no contienen Carbono-14. Muchos aditivos artificiales utilizados en alimentos y bebidas se derivan del petróleo y no tienen registros de Carbono-14.

El análisis de Carbono-14 determina el porcentaje de carbono derivado de fuentes vegetales o animales con respecto del carbono derivado de fuentes petroquímicas. El resultado del análisis se expresa como “% de carbono de base biológica” conforme a las normas internacionales ISO16620-2 y ASTM D6866. Entre mayor sea el % de carbono de base biológica en un producto, mayor será la proporción de componentes naturales utilizados en su elaboración.

Si un producto fue elaborado completamente a partir de fuentes renovables (por ejemplo, extractos vegetales), el análisis de Carbono-14 indicará que el producto es 100% de base biológica. Un producto elaborado con ingredientes naturales y sintéticos arrojará un resultado de entre 0% y 100% dependiendo de la proporción de los componentes utilizados en la mezcla.

Si el producto se deriva exclusivamente de fuentes petroquímicas, el análisis de Carbono-14 arrojará un resultado de 0% de carbono de base biológica. Al distinguir el % de carbono de base biológica con respecto del % de carbono de origen fósil en un producto, el análisis de Carbono-14 permite detectar con veracidad aquellos productos que han sido adulterados con aditivos derivados de petroquímicos que no son reconocidos o revelados por el proveedor.

Cada vez es mayor el número de compañías que recurren al análisis de carbono-14 como parte de sus protocolos de calidad tanto para acreditar el origen natural de sus productos como para verificar la autenticidad de los ingredientes naturales que obtienen de sus proveedores. 

De ahí que el uso del análisis de Carbono-14 para identificar productos naturales fraudulentos ya sea reconocido por organizaciones internacionales de la industria de alimentos. El Códice de Sustancias Químicas para Alimentos (FCC por sus siglas en inglés) acredita al análisis de Carbono-14 como una herramienta para verificar la autenticidad de los ingredientes naturales utilizados en suplementos alimenticios. Publicado por la Convención de la Farmacopea de Estados Unidos (USP por sus siglas en inglés), el FCC es un compendio de normas internacionales para determinar la calidad y pureza de los ingredientes alimenticios.

El método utilizado por el FCC para identificar la fuente de los ingredientes alimenticios mide los niveles de los isótopos de carbono (Carbono-12, Carbono-13 y Carbono-14) para diferenciar los componentes naturales de los sintéticos presentes en un producto. El isótopo radioactivo de Carbono-14 se utiliza, en particular, para determinar si el producto fue elaborado a partir de fuentes de carbono renovable (derivados de plantas o animales) o a partir de componentes petroquímicos (de origen fósil). Aunque el FCC sugiere la utilización del método para la evaluación del aditivo alimenticio 1,3-propanodiol, el análisis es aplicable a cualquier ingrediente con contenido de carbono.

En su Documento de Orientación sobre el Reglamento No. 1334/2008 de la Comunidad Europea, la Asociación Europea de Aromas (EFFA por sus siglas en inglés) establece que las mediciones de Carbono-14 pueden utilizarse para evaluar el origen de las materias primas utilizadas en ingredientes naturales. El Reglamento No. 1334/2008 es aplicable a aromas, sus materiales de base y los alimentos que los contienen, así como a determinados ingredientes alimenticios con propiedades aromatizantes. La EFFA sostiene que la ausencia de radioactividad (Carbono-14) en una sustancia aromatizante es una prueba contundente de que el material proviene de sustratos de combustibles fósiles. El Documento de Orientación de la EFFA contiene algunas indicaciones para interpretar las mediciones de Carbono-14 expresadas en unidades dpm/g (desintegraciones por minuto por gramo). Hoy en día, no obstante, las unidades dpm/g han sido reemplazadas por el “% de carbono de base biológica” como unidad estándar en los ámbito normativo e industrial.

Asimismo, el compendio de los métodos de análisis de los vinagres de vino de la Organización Internacional de la Viña y el Vino (OIV por sus siglas en inglés) certifica al análisis de Carbono-14 como una herramienta para determinar si los vinagres de vino han sido adulterados con ácido acético sintético. El Compendio hace referencia a la técnica de recuento de centelleo líquido (LSC) como método de análisis de Carbono-14. La técnica LSC, sin embargo, ha sido ampliamente desplazada por el método más moderno de espectrometría de masas con aceleradores (AMS por sus siglas en inglés).

El análisis de Carbono-14 como instrumento efectivo en la detección de ingredientes naturales adulterados. Al determinar el porcentaje de carbono en un producto que se deriva de fuentes naturales, el análisis de Carbono-14 constituye un método de control de calidad que permite verificar la autenticidad de los productos etiquetados como “naturales”, diferenciar los productos obtenidos de fuentes renovables de los productos elaborados con petroquímicos, y apoyar los procesos de investigación y desarrollo de productos naturales.