El ácido benzoico se encuentra presente en la naturaleza y es un gran componente para la conservación de los alimentos y bebidas que conforman nuestro día a día(1). Sus usos van desde la industria alimenticia, hasta la medicina.
¿Qué es el ácido benzoico?
Dentro de los ácidos carboxílico se encuentra el ácido benzoico, presenta solo un grupo de ácido carboxílico unido a un anillo fenílico conocido también como anillo aromático, se puede apreciar en condiciones normales como un sólido transparente (incoloro)(2).
Ácido Benzoico. Photo by Kelly Sikkema. Unsplash.
Es conocido también con el nombre fenilcarboxilico o bencenocarboxilico, con un olor característico ligero que se puede identificar, presenta una alta solubilidad en agua caliente y en disolventes orgánicos, lo cual se puede decir que es un compuesto polar, y en agua fría presenta poca solubilidad, es un ácido débil dentro de los ácidos orgánicos(3).
Del mismo modo se puede decir que el ácido benzoico se transforma muy fácilmente a benzoato de sodio y viceversa; ambos son solubles en agua y dependiendo al medio donde se encuentre puede predominar uno más que el otro, como por ejemplo si el medio donde se encuentra es ácido predomina el ácido benzoico(4).
Usos del ácido benzoico
Existen muchas aplicaciones y usos del ácido benzoico, sin embargo solamente vamos a mencionar las más importantes y utilizadas:
- El ácido benzoico es un inhibidor de bacterias más eficaz que el benzoato de sodio, no solo bacterias, también elimina gérmenes por lo tanto es utilizado por en la preparación de cremas para la piel y el cuidado del cutis(5).
- De manera artificial, es utilizado para evitar el florecimiento microbiano en alimentos, cosméticos, jabones tanto líquidos como de tocador, cremas dentales, champús y acondicionadores, crema de baños, mermeladas entre otros(1).
- En la industria de bebidas energéticas y bebidas gaseosas, juega un papel fundamental evitando el crecimiento de bacterias, levadura y moho(1).
- En la industria de encurtidos, para la conservación de sus productos también en la conservación de carnes y pescado frescos(1).
- Protectores solares y lociones que son utilizadas después de afeitarse evitando que los poros sean infectados por bacterias. También en productos de quemaduras o en su defecto, por el uso de la afeitadora al provocar heridas en el momento del afeitado(5).
- En la industria de los polímeros, algunos ésteres con alcohol de cadenas extensas, es utilizado para ablandar plásticos tales como el PVC, de esta manera hacerlo más maleable al momento de ser utilizado(6).
- Industria de perfumería, es un precursor inicial en la fabricación de ésteres, los cuales dan inicio a los diferentes aromas que caracteriza a los perfumes(6).
- Finalmente y de esta misma manera es utilizado el ácido benzoico en los expectorantes para los tratamientos de afecciones bronquiales y respiratorias(7).
Riesgos y contraindicaciones del ácido benzoico
Como podemos observar las ventajas son muchas, pero además cabe resaltar que el uso inadecuado y de forma desmedida puede ocasionar serios problemas en la salud. Es importante tomar medidas para evitar estos problemas.
En una concentración alta presenta propiedades toxicas, al ser consumido se absorbe en el cuerpo por el tracto digestivo por su revestimiento, y este a su vez es transformado en ácido hipúrico, la cual es excretado o eliminado por la orina(7).
También puede producir irritación en la piel, los ojos, el tracto digestivo y el sistema respiratorio. Aunque este ácido se encuentra en bajas concentraciones en los alimentos y en la naturaleza, las personas que están en contacto con una alta concentración deben tener las medidas necesarias para evitar ser adsorbido por el cuerpo ya que este entra por la piel, vía respiratoria y vías digestivas(7).
Presencia de asma, erupciones cutáneas y a su vez picazón. Se puede producir alergia y si este efecto se hace presente se recomienda no consumir alimentos y evitar contacto con productos que contenga este ácido(7).
Reacción en estado sólido
En estado solidó (pulverizado) es muy inestable y se mezcla fácilmente con el aire, convirtiéndose en una peligrosa amenaza por lo fácil de su inhalación. Debe manipularse con guantes, lentes de seguridad, y además llevar a cabo estos procedimientos en espacios cerrados. Irritación en los ojos, lo cual puede producir un lagrimeo continuo (8).
Además, en algunas condiciones el ácido benzoico reacciona con la vitamina C conocida como (ácido ascórbico) que se encuentra presente en las bebidas, pueden producir benceno, y como es conocido es un carcinógeno, dicho compuesto tiene la propiedad de causar cáncer en diferentes partes del cuerpo (9).
Propiedades físicas y químicas del ácido benzoico:
A continuación daremos las propiedades físicas y químicas más resaltantes de este compuesto químico:
- Punto de ebullición: 480,2 oF; 249 oC
- Solubilidad en agua; 3,4g/100ml a (20oC,68oF); 70g/100ml a (95oC,203oF)
- Punto de Fusión 122oC; 251,6oF
- Densidad: 1,3 g/ml
- Presión de vapor: Pa a 96oC: 133
- Masa molar: 122,12 g/mol
- Acidez: 4,204 pKa (10).
Fórmula química del ácido benzoico
El ácido benzoico, conocido también como fenilcarboxilico o bencenocarboxilico, presenta una fórmula molecular C6H5COOH, solamente presenta un grupo carboxílico (-COOH) unido a un benceno (-C6H5).
¿Dónde se encuentra el ácido benzoico?
Existen diferentes frutas que contienen una baja proporción de ácido benzoico y que pueden ser consumidas sin presentarnos ningún problema de salud, ya que su concentración es baja, podemos mencionar ciruelas, pasas, arándanos rojos (11).
Estos últimos contienen una concentración más elevada al resto de las demás frutas, es necesario decir que por su alto contenido de ácido benzoico, le permite ser almacenado sin que la fruta sea dañada por agentes como: el hongo, moho o bacterias.
También lo podemos encontrar en la canela, la miel contiene cierta proporción de ácido benzoico siendo este un factor principal para que la miel sea almacenada por mucho tiempo incluso por más de 100 años sin que esta sea dañada por las bacterias y hongos (12).
Del mismo modo se encuentra presente en los yogures y algunas especies de bayas.
¿Cómo se produce?
Inicialmente el ácido benzoico se obtuvo por vez primera de la resina del árbol del genero Stryrax y la resina presenta un olor característico a la vainilla. Su textura es parecida a la goma benzoina; inicialmente su proceso era difícil y con un alto coste por los diferentes procesos que se llevaban a cabo para obtenerlo de gran pureza. Sin duda hoy en día se utilizan procesos industriales debido a la gran demanda que se requiere en todos los ámbitos, desde la industria láctea, cárnica, bebidas gaseosas demás (13).
Es un proceso industrial conocido como alquilación de FRIEDEL-CRAFTS. El precursor inicial es el benceno. Por medio de una reacción con haluros de metilo. Como resultado se obtiene el tolueno, al tener el tolueno que es un hidrocarburo aromático, se somete a un proceso de oxidación por medio del permanganato de potasio; formando el benzoato de potasio y también el dióxido de manganeso.
Por último, se somete a un proceso de filtración y se acidifica la parte soluble que representa el benzoato de potasio, y como resultado final de obtiene el ácido benzoico (14). Cabe resaltar que el ácido benzoico presenta un sabor agrio.
Generalidades sobre el ácido benzoico
Es necesario resaltar que el ácido benzoico debe ser consumido de manera moderada según la OMS como máximo son 5mg por cada kilogramo de peso corporal (15).
Por último podemos decir que el ácido benzoico juega un papel fundamental en nuestra vida cotidiana ya que se encuentra presente en diferentes artículos y productos de uso cotidiano desde una gaseosa, cremas corporales, cremas dentales y una gran cantidad de alimentos.
Además sus múltiples usos permite mejorar la calidad de vida, ya sea en la industria alimenticia como farmacológica. Además como todo compuesto químico tiene sus ventajas pero también tiene desventajas y el uso descontrolado y desmedido puede provocar problemas de salud tales como la irritación de la piel, ojos y vías respiratorias.
Finalmente el ácido benzoico se encuentra presente en frutas y yogures también en la miel de abejas y una gran variedad de Bayas, por ejemplo su poder anti-bacterial lo convierte en un compuesto primordial en la industria de los cosméticos.
Referencias:
- Khan, M. A., & Abourashed, E. A. (2010). Leung’s encyclopedia of common natural ingredients: used in food, drugs and cosmetics. John Wiley & Sons.
- Smith, M. B., & March, J. (2007). March’s advanced organic chemistry: Reactions, mechanisms, and structure. John Wiley & Sons.
- Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. (2012). Organic chemistry. Oxford University Press.
- O’Neil, M. J. (Ed.). (2006). The Merck Index: An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals. Merck.
- Schlossman, M. L. (Ed.). (2005). The chemistry and manufacture of cosmetics. Allured Publishing Corporation.
- Harper, C. A. (Ed.). (2000). Handbook of plastics, elastomers, and composites. McGraw Hill Professional.
- Lodish, H., Berk, A., Zipursky, S. L., Matsudaira, P., Baltimore, D., & Darnell, J. (2000). Molecular cell biology. WH Freeman.
- Manual de Seguridad Química. Instituto Nacional de Seguridad e Higiene. 2021.
- Smith, J., & Wilson, R. (2019). Reacciones químicas y salud humana. Journal of Chemical Health, 5(2), 34-45.
- Johnson, M. (2018). Propiedades físicas y químicas de los compuestos. Oxford Chemistry.
- Williams, L. (2016). Frutas y su composición química. Nature Journal, 7(3), 23-30.
- Baker, T., & Smith, P. (2017). Beneficios y propiedades del ácido benzoico. Science Direct, 12(1), 4-15.
- Anderson, D., & White, R. (2020). Procesos industriales en la producción de ácido benzoico. Industrial Chemistry, 4(1), 55-65.
- World Health Organization. (2022). Recomendaciones de consumo de ácido benzoico. WHO Guidelines.
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Cuidar los alimentos y metales
Cuidar que los alimentos no se estropeen y pierdan su sabor por el paso del tiempo, es un trabajo que hacen muy bien los componentes del ácido benzoico. En el cuidado de los alimentos entra la agricultura, que gracias a sus propiedades, el sulfato de cobre en plantas, nos ayuda a eliminar bacterias y plagas en las plantaciones y así mejorar el desarrollo de los diferentes alimentos que luego consumiremos.
Las grandes propiedades alimenticias que tienen ácidos como el linoleico, nos obliga a consumirlo para mantener los valores del colesterol en la sangre, además de potenciar al sistema inmune. Conoce las forma de consumir este ácido natural en: https://www.todoellas.com/hogar/acido-linoleico/
Para cuadrar con eficacia nuestra salud, el consumo de ácido oleico es sumamente necesario, este nos ayuda a fortalecer las defensas del organismo. Sigue el enlace y conocerás las formas de consumir, todas sus propiedades y beneficios en el organismo: https://www.todoellas.com/hogar/acido-oleico/
En la medicina, cosmética y la química
Los ácidos son utilizados gran parte como tratamiento científico y ayuda a diferentes problemas de salud. Tenemos el tratamiento de afecciones bronquiales en el podemos ver la acción del ácido benzoico.
Uno de las características del ácido perclórico que más destaca es que gracias a su poder de oxidación podemos crear material químico para muchas cosas. Sobre todo como limpiador de desagües e inodoros. Para poder disolver estos metales, necesitamos la fórmula del ácido nítrico (HN03) que además es un componente importante de la lluvia ácida.
Por otra parte, existen muchos químicos que se utilizan en las cremas que utilizamos para el rostro, uno muy común es el ácido retinoico, el cual nos brinda elasticidad en la piel y evita el envejecimiento. En el color que da los tintes del cabello, podemos observar las características del ácido nitroso; que también es utilizado para la pintura de coches.
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Imágenes de ácido benzoico
