El monopalmitat de sorbità o Span 40, amb fórmula química C₂₂H₄₂O₆, és un additiu alimentari àmpliament utilitzat a la indústria, principalment a l'alimentària, amb el número d’additiu alimentari europeu E-495. Comercialment, s'obté mitjançant l'esterificació del sorbitol amb àcid palmític d’origen alimentari, procedent de greixos i olis vegetals. A temperatura ambient és sòlid i, segons el fabricant, es pot presentar en forma de flocs blancs o de perles de color crema. L'any 2022, el volum d'aquest mercat era d'1.2 mil milions de dòlars i es preveu un augment de fins a 1.8 mil milions de dòlars l'any 2030.
Actua com a emulsionant no iònic, ja que ajuda a mantenir units l'aigua i l'oli en una mescla estable. Això permet que aquests dos components, que normalment no es barregen bé, romanguin en forma d'emulsió en productes com cremes, salses i locions. Aquesta capacitat emulsionant fa que actualment s'estiguin desenvoluopant diverses recerques per aplicar els èsters de sorbità en la formació d'oleogels i oleofoams.
El seu ús està regulat per la legislació alimentària vigent a l'Estat espanyol, concretada en el Reial decret 142/2002, que estableix les aplicacions autoritzades, les limitacions d'ús en funció del tipus d'aliment i els requisits d'etiquetatge per garantir una informació correcta al consumidor. D'altra banda, la producció de monopalmitat de sorbità comporta un impacte ambiental principalment relacionat amb l'obtenció d'àcid palmític, la seva matèria primera, que prové majoritàriament de l'oli de palma.
Origen El primer registre documentat de l'ús del monopalmitat de sorbità és del gener de 1959, quan J. Thomas Bell publica un article on parla sobre la utilització d'aquest compost com a vehicle per la tinció de greixos amb el colorant Roig d'oli O (en anglés, Oil Red O).
No va ser fins al 2002 quan el monopalmitat de sorbità va ser incorporat a la normativa alimentària. A la Unió Europea, més concretament l'Estat Espanyol, en el Reial Decret 142/2002 de l'1 de febrer, va aprovar la llista positiva d'additius diferents de colorants i edulcorants per utilitzar-los en l'elaboració de productes alimentaris, així com les condicions d'utilització. Aquesta normativa es va publicar al 20 de febrer i va entrar en vigor l'endemà.
Obtenció El procés de fabricació s'inicia amb la preparació de les matèries primeres, en què es mesuren les quantitats de sorbitol i àcid palmític segons la relació molar desitjada, ajustada en funció del tipus d'èster que es vol obtenir. Abans de la reacció, el sorbitol se sotmet a una deshidratació parcial per eliminar la humitat i evitar que interfereixi en el procés d’esterificació. Durant aquesta etapa, el sorbitol es transforma en anhidrosorbitol (sorbità), que actua com a intermediari per a l'esterificació posterior amb l’àcid palmític. miniatura|371x371px|Procés de producció industrial del Monopalmitat de Sorbità L’àcid palmític es fon per obtenir una fase líquida homogènia i facilitar la seva incorporació al sorbità deshidratat. El líquid es transfereix al reactor sota agitació constant per assegurar una dispersió i homogeneïtzació adequades. Un cop els dos components estan mesclats, s’inicia la fase d’esterificació mitjançant l'addició d'una petita quantitat de catalitzador alcalí (normalment una solució alcalina) i l'augment gradual de la temperatura fins als 190-200°C sota pressió reduïda. Aquesta temperatura es manté durant aproximadament quatre hores per afavorir la formació de l'èster i facilitar l'eliminació de l'aigua generada durant la reacció.
En finalitzar la reacció, el contingut del reactor es refreda i es deixa reposar per permetre la sedimentació de possibles impureses o materials carbònics formats durant el procés. Els subproductes i els àcids lliures no reaccionats s’eliminen mitjançant filtració o decantació. La fase final consisteix en la descoloració, on s’aplica un agent descolorant, com el peròxid d'hidrogen, sota agitació, i posteriorment s'eleva la temperatura fins als 80-90°C per garantir l'efectivitat del tractament. Finalment, el producte calent s'aboca en motlles per donar-li forma, es refreda fins a la solidificació i s'empaqueta en recipients secs i hermètics per assegurar la seva estabilitat.
Aplicacions industrials Actualment, el monopalimitat de sorbità es troba present en moltes indústries sent la principal l'alimentària.
Indústria alimentària A la indústria alimentària s'utilitza com un additiu alimentari que serveix com a emulsionant, estabilitzador i espessidor, per millorar la textura i estabilitat dels productes, ja que evita la cristal·lització dels greixos i així s'evita la separació de fases. Es fa servir principalment en productes dolços com són la brioixeria industrial, els pastissos, o les llaminadures, però també es pot trobar en els amaniments, les salses o els gelats. Encara que es troba present en molts aliments la seva concentració d'ús està regulada, en el cas de la resposteria en Espanya la concentració màxima de monopalmitat de sorbità és del 0.5% del pes sec del producte, ja que una persona adulta no pot fer una ingesta diària superior a 25 mg/kg.
Altres indústries A part de la indústria alimentària també en trobem altres indústries com:
Indústria farmacèutica: s'acostuma a utilitzar en les formulacions farmacèutiques com a emulsionant i estabilitzador. El que provoca aquest compost químic és la dispersió dels ingredients que no es barregen fàcilment i això ajuda a formar les emulsions dels gels, pomades, etc. Indústria cosmètica: similar a la utilitat farmacèutica, ja que també es fa servir com a emulsionant i agent estabilitzant, però en aquest cas per cremes, locions, desodorants, i altres productes cosmètics. La funció principal és la millora de l'estabilitat i la textura pel moment en què entra en contacte amb la pell. Indústria tèxtil: s’usa com a lubricant, suavitzant i acabat pels teixits. El monopalmitat de sorbità li aporta millors característiques a les fibres dels teixits. Indústria de tintes: similar a la indústria cosmètica, ja que en aquest cas serveix per dispersar les tintes d’aquesta manera es facilita la uniformitat i estabilitat de la barreja.
Bioseguretat i manipulació Bioseguretat Generalment, l'Span 40 es considera un additiu alimentari segur, tot i que pot presentar una sèrie de perills, depenent de la concentració a la qual es manipuli:
Baixes concentracions: pot provocar reaccions cutànies, irritacions oculars i irritacions de les vies respiratòries que es consideren lleus. En cas que hi hagi contacte entre el monopalmitat de sorbità i un d'aquests teixits cal netejar la zona afectada amb aigua durant 15-20 minuts. Elevades concentracions: pot provocar problemes digestius com diarrea i malestar intestinal a més d'infeccions urinàries, formació de coàguls i càlculs renals. En cas de patir contacte o ingesta del monopalmitat de sorbità en grans concentracions, cal atenció mèdica especialitzada.
Manipulació La manipulació d'aquest additiu alimentari en l'àmbit industrial ha de cobrir les següents parts del cos:
Mans: guants de nitril o neoprè que s'han de substituir en cas de deteriorament. Ulls: ulleres panoràmiques o segellades per evitar esquitxades durant la càrrega i embalatge. Pell: roba impermeable a substàncies químiques, la qual ha d'estar preparada per llargues exposicions. Vies respiratòries: mascareta amb subministrament d'aire per evitar l'aspiració d'aerosols.
Regulació Regulació d'ús A l'Estat Espanyol, l'ús del monopalmitat de sorbità està regulat pel Reial decret 142/2002, d'1 de febrer, pel qual s'estableixen les normes relatives al monopalmitat de sorbità utilitzat en l'elaboració de productes alimentaris.
Segons l'article 4.1, es permet la incorporació del monopalmitat de sorbità en qualsevol aliment compost a excepció de productes làctics i derivats, aliments no elaborats, mel, aigua, cafè, te i pasta seca. Aquest mateix article prohibeix el seu ús en aliments destinats a lactants i nens de curta edat. Tot i això, l'article 4.2, autoritza la presència d'aquest additiu alimentari en un producte alimentari quan aquest estigui destinat a la preparació d'un aliment compost. En relació amb l'article anterior, l'article 4.3, es permet l'ús de l'E495 en un aliment si aquest prové d'un aroma afegit, sempre que el propi monopalmitat de sorbità no tingui cap funció tecnològica en el producte final (com pot ser la conservació o la potenciació del sabor) o que aquesta funció tecnològica sigui conseqüència directa de l'aroma incorporat.
En l'annex V d'aquest Reial decret s'estableix la concentració màxima permesa per l'E495 segons el producte alimentari.
Regulació de comercialització D'altra banda, en el territori espanyol, la comercialització de l'Span 40 queda regulada pel Reial decret 1111/191, de 12 de juliol.
En l'article 8 s'estableix que la venda, sigui com a substància pura, o bé com a component d'altre aliment, només queda autoritzada si l'envàs presenta de forma visible, llegible i en les llengües totes oficials del territori, com a mínim, la denominació del producte, la seva finalitat tecnològica, les condicions de conservació, les instruccions d'ús, el número de lot, la composició i el nom o raó social, adreça i dades de contacte del fabricant o envasador.
Impacte ambiental L'impacte ambiental més alt prové de les matèries primeres que es fan servir per obtenir el monopalmitat de sorbità, especialment pel que fa a l'obtenció de l'àcid palmític, la qual representa la meitat de la molècula del monopalmitat de sorbità.
Aquest àcid palmític prové de l'oli de palma, que s'obté de la palma. La seva plantació provoca la desforestació de boscos autòctons, pèrdua de biodiversitat, l'alteració dels ecosistemes, a més de provocar la contaminació de fonts d'aigua que provoca el desplaçament de les comunitats locals.
A més a més, durant la producció d'aquest additiu es poden fer servir solvents orgànics com l'hexà, l'etanol o l'isopropanol que contribueixen a l'impacte mediambiental negatiu del monopalmitat de sorbità. Això es deu al fet que aquests solvents són volàtils i la seva alliberació a l'atmosfera contribueix a la formació d'smog, afectant negativament la qualitat de l'aire.
Perspectives de futur Els èsters de sorbità, inclòs el monopalmitat de sorbità, són objectes d'estudi en diversos sectors tecnològics i alimentaris impulsats per la recerca científica i les demandes del mercat.
Demandes de mercat Segons diferents estudis de mercat elaborats per empreses líders en investigació de mercat com Global Market Insights (GMI) o Data Bridge Market Research coincideixen en el fet que la indústria de l'èster de sorbità es preveu que creixi de 8-9 milers de milions de dòlars el 2023 fins a 10.5-12.3 milers de milions de dòlars en 2032 amb una taxa de creixement anual composta (CAGR) estimada pel període 2024-2032 d'entre el 4.6% i el 6.2%. De manera més concreta el monopalmitat de sorbità fa una aportació de pujada del mercat que passa de 1.2 mil milions de dòlars el 2022 fins a 1.8 mil milions de dòlars l'any 2030.
Aquest creixement s'atribueix a diversos factors, com l'augment de la demanda d'additius alimentaris, el desenvolupament de noves aplicacions en sectors diferents de l'alimentària o la farmacèutica com són la tèxtil o la cosmètica i la formulació de productes sostenibles i ecològics. A més, la popularitat creixent dels productes naturals i d'etiqueta neta entre els consumidors impulsa l'ús dels èsters de sorbità, derivats de fonts naturals com el sorbitol i els àcids grassos.
Recerca científica Oleogels i esructuració de greixos