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BROMATOLOGIALa Bromatología es la ciencia que estudia los alimentos más que la alimentación; igualmente se encarga de la conservación y tratamiento en general de los alimentos.Comprende la medición de las cantidades a suministrar a los individuos de acuerdo con los regímenes alimenticios específicos de cada ser; por esta razón la bromatología se divide en dos grandes categorías:
• La Antropobromatología, que corresponde al estudio de los alimentos destinados específicamente al consumo por parte del humanos.
• La Zoobromatología, que corresponde al estudio de los alimentos destinados al consumo de las distintas especies animales y que incluyen el estudio de los valores alimenticios y dietas en general.
• En resumen, se puede decir que es la ciencia que estudia los alimentos desde todas sus vertientes, tales como valor nutritivo, sensorial, higiénico sanitario, físico y químico.
A G U ADebido a que no tiene un valor energético, ya que no sufre cambios químicos durante su utilización biológica, el agua en muchas ocasiones no se considera como nutrimento, sin embargo, sin ella no podríamos llevar a cabo las reacciones bioquímicas Las principales biológicas del agua estriban fundamentalmente en su capacidad para transportan diferentes sustancias a través del cuerpo, disolver otras y mantener tanto en solución como suspensión coloidal
Todos los alimentos incluyendo los deshidratados, contienen ciertas cantidad de agua. En la elaboración de alimentos deshidratados es necesario considerar su influencia para obtener un producto con buena situación; igualmente en la rehidratación y congelamiento, es preciso conocer la forma en que se comporta para evitar posible daños.
El agua es un factor determínante en la inhibición o la propagación en las diferentes reacciones que pueden aumentar o disminuir la calidad nutritiva y sensoria de los alimentos
Punto de ebullición 100 °c. Punto de fusión 0°c. Calor de vaporización 540 cal/gr. Calor de fusión 80 cal/gr. Capacidad calorífica 1 cal/gr.
PROPIEDADES FISICOQUIMICAS DEL AGUA
BALANCE DE AGUA PARA EL SER HUMANO
2500 ml 2500 mlTOTAL
500
100
PIEL
HECES
350OXIDACIÓN DE NUTRIMENTOS
400PILMONES1300BEBIDAS
1500ORINA 850ALIMENTOS
AGUA
PERDIDA
FUENTE DE AGUA
AGUA
INGERIDA
FUENTES DE AGUA
CONTENIDO DE AGUA DE ALGUNOS ALIMENTOS
5%Galletas.
16%Mantequilla.
35%Queso.
40%Pan.
60%Carne de cerdo.
70%Carne de res.
74%Huevo, pollo.
80%Papa, pera.
87%Leche.
88%Manzana, durazno, naranja.
90%Brocoli, zanahoria.
95%Lechuga, esparragos, coliflor.
EFECTOS DE SOLUTOS EN EL AGUA
La presencia se sales y de solutos de tipo iónico y no iónico de tipo polar, causan cambios muy importantes en las estructura del agua, lo cual se refleja en las propiedades físicas de este disolvente.
Dichos efectos se aprecian en las propiedades del agua
La depresión del punto de congelación.El aumento del punto de ebullición.La reducción de la presión de vapor.La modificación en la presión osmótica.
ACTIVIDAD ACUOSADel agua contenido en un alimento dependen de las propiedades reológicas y de textura es responsable en gran medida de las reacciones químicas, enzimáticas y microbiológicas, que son las tres causas principales del deterioro de un producto.
Para medir dicha fracción se acuño el término “actividad acuosa”, que se viene empleando desde 1953 y que representa el grado de interacción del agua con los demás constituyentes, a la porción que está disponible en un producto para sustentar las reacciones antes mencionadas. Con base a este valor se puede predecir la estabilidad de un alimento.
•Actividad acuosa: Es la cantidad del agua disponible en un alimento para que se lleven acabo una serie de reacciones.
El agua se divide en: libre y ligada
•Agua libre: Sería la única disponible para el crecimiento de los microorganismos o para intervenir en las transformaciones hidrolíticas, químicas, enzimáticos, etc.
•Agua ligada: Esta unida a la superficie sólida y no puede intervenir en estos procesos bajo este esquema solo una parte del agua es capaz de propiciar estos cambios.
El agua en un alimento está dividido entres zonas:
• Zona III; Agua libre: Se encuentra en macroplilares, forma parte de la solución que disuelven las sustancias de bajo peso molecular, es la más abundante y fácil de congelar y evaporar, y su eliminación reduce la actividad acuosa, aa, 0.8
• Zona ll; Agua ligada: El agua se localiza en diferentes capas más estructuradas y en microcapilares; es más difícil de quitar que la anterior, pero al lograrlo se obtiene valores de aa de aproxinadamente 0.3.
• Zona l; Capa monomolecular B.E.T (Brunawer, Emmett y Teller), es la más difícil de eliminar en los procesos térmicos comerciales de secado; en algunos casos se puede reducir parcialmente en la deshidratación pero no es recomendable, ya que, además de que se requeriría mucha energía para ello y se podría dañar el alimento, su presencia ejerce un efecto protector, sobre todo contra las reacciones de oxidación de lípidos porque actúa como barrera del oxígeno.
Cambio que ocurren en los alimentos en función de la actividad acuosa a 20 °C: a) oxidación de lipidos; b) reacciones hidroliticas; c) oscurecimiento no enzimático d) isoterma del contenido de humedad, e) actidad enzimática, f) crecimiento de hongos, g) crecimeintos de levaduras y h) crecimiento de bacterias.
ACTIVIDA AACUOSA
b
a
c
f
d
ge h
Humedad del alimento: Es la cantidad total de agua que hay en un alimento.
CURVAS TIPICAS DE LAS ISOTERMAS DE ADSORCIÓN Y DESORCIÓN DE LOS ALIMENTOS
Adsorción: de un producto representa la cinética con la que absorbe humedad del medio que lo rodea y con la que se hidrata.
Deserción: equivale al proceso de deshidratación (secado del producto).
La actividad acuosa es menor durante la deserción que en la adsorción, la humedad es mayor que en la hidratación.
Curva típica de las isotermas de adsorción y de desorción de los alimentos
HUMEDAD RELATIVA
DESORCIÓN
ADSORCIÓN
Es importante conocer estás curvas, ya que con base en ellas se puede estructurar sistemas de almacenamiento, secado, rehidratación, etc., y determinar un gran número de alimentos tales como: granos, frutas, hortalizas, cárnicos, etc.
Actividad acuosa de algunos alimentos
aa aa
0.10azúcar0.96Queso
Galletas, cereales
0.97Carne
0.75Miel0.97Huevos
0.80Frutas secas0.97Jugos
0.86Mermeladas0.97Verduras
0.96Pan0.97Frutas
Influencia de la actividad acuosa:
• Muchas de las reacciones químicas y enzimáticas se favorece con el aumento aa puesto que el agua proporciona la movilidad al sustrato.
•Las enzimas adquieren su movilidad catalitica gracias a la influencia de este disolvente.
•La actividad acuosa tiene una gran influencia en el crecimiento de los microorganismo, los que más requiere agua son las bacterias, después las levaduras y finalmente los hongos. Las bacterias patógenas son las que necesitan aa mayores paras su crecimieto, mientras la levadura, osmofilas se pueden desarrollar en actividad acuosa muy reducidas.
Valores de la actividad acuosa mínima para el crecimiento de microorganismo de importancia en alimentos
0.95Bacillus subtilis0.6levaduras osmófila
0.86staphylococcus0.75bacterias halófilas
0.96Escherichia coli0.8Mayorías de hongos dañinas
0.95Clostridium botulinum0.88
Mayorías de levaduras dañinas
0.95Salmonella0.91Mayorías de bacterias dañinas
MínimaOrganismosMínimaOrganismos
ALIMENTOS DE HUMEDAD INTERMEDIA
Se establece que son aquellos que se pueden consumirse como tal sin necesidad de rehidratarlos para su consumo o refrigerarlo para su conservación; también se considera material con un gado de humedad alto, que no causa una sensación de sequedad, pero suficiente bajo para tener una vida de anaquel adecuado
Para la elaboración de alimento de humedad intermedia, hay que seguir tres pasos:
•Disminuir la actividad acuosa.
•Añadir agentes antimicrobianos de acuerdo con las características del producto.
•Adicionar otros agentes químicos para proporcionarle la estabilidad y la calidad sensorial deseadas.
Refrigeración: temperatura que van de los 4 a los -2 °C, básicamente se pueden conservar los alimentos por una semana.
AGUA DE CONGELACIÓN
La velocidad de congelamiento es un factor determinante en la formación de los cristales de hielo; por ejemplo:
• Congelamiento rápido: cuando el congelamiento se hace en menos de 24 horas se produce muchos cristales pequeños en forma de aguja a lo largo de las fibras musculares y el producto no sufre daño.
• Congelamiento lento: si se efectúa de forma lenta (más de 24 horas) se induce un menor número de cristales, pero de mayor tamaño, el producto sufre daño. El congelamiento lento es más dañino que el rápido ya que afecta más a la membrana de la célula además establece cristales intracelulares que tiene la capacidad de unir a las células e integrar grandes agregados.
MÉTODOS DE CONGELACIÓN
Congelación por aire
Congelación por contacto indirecto.
Congelación por inmersión.
El tiempo de congelación va ha variar dependiendo del tipo de alimento.
Tranquilo
Forzado
Lecho fluidizado
ASPECTOS QUÍMICOS Y FISICOQUÍMICOS DE SOLUCIONES DE ALIMENTOS
ESTADOS DE DISPERSIÓN
Todos los componentes de los alimentos se encuentran en uno de los siguientes estados de dispersión.
H) Dispersión molecular o verdadera solución.La verdadera solución esta formada por una sola fase constituida por moléculas de bajo peso molecular, como sales y azúcares que se disuelven rápidamente y de manera homogénea en el agua.
K) Dispersión coloidal.Los polímeros como el almidón a las proteínas no se disuelven si no que forman un estado llamado coloide, compuestos de dos fases distintas.
N) Dispersión gruesa.En este estado las partículas son un tamaño mayor y tienden a sedimentarse.Los coloides que están formados por solo dos fases se llaman simples y pueden ser producidos por ocho combinaciones distintas
• Fase discontinua (fase dispersa o externa)• Fase continua (fase dispersante o interna)
que puede ser agua, una sol acuosa o un aceite.
SISTEMAS DISPERSANTES EN ALIMENTOS
Poco importantessólidoSólidosol
Poco importantesGasLíquidoAerosol (nube)
Humo para productos cárnicos
GasSólidoAerosol (humo)
GelatinaSólidoLíquidoGel
Mayonesa, lecheLíquidoLíquidoEmulsión
Helados, panSólidoGasEspuma sólida
Cremas batidasLíquidoGasEspuma
Proteínas en agua, leche descremada
LíquidoSólidoSol
EjemploFase continua o externa
Fase dispersa o interna
Nombre
Los coloide complejos: Se caracterizan por tener dos o tres fases dispersas, en una continua (cremas batidas, aderezos y mayonesas).
SOLES
Uno de los principales sistemas coloidales en alimentos son los soles, que están formados por la dispersión de un material sólido en un líquido.Las moléculas que intervienen en los soles son fundamente polímeros en forma de polisacáridos o proteínas que pueden formar dos tipos de coloides hidrófobos o hidrófilos.
ESPUMAS
Las espumas se pueden definir como una dispersión de burbujas de gas suspendidas en el seno de un líquido viscoso o de un semisólido. Se forman por una absorción de moléculas reactivas en la interfase gas-líquido que se localiza entre los glóbulos del gas que se le designa con el nombre de lamela y sirve como estructura básica de las espumas
Ejemplos: merengues, crema batidas, pasteles, pan y cervezas.
EMULSIONES
Las emulsiones son sistemas compuestos por dos líquidos inmiscibles en los que la fase dispersa tienden a agregarse para formar una capa que puede precipitar o subir a la superficie según la densidad de las dos fases.
GELES
Son sistemas formados por una red continua de macromóleculas interconectadas y entrelazadas en una estructura tridimensional en la que la fase continua de agua queda atrapada.
Ejemplo:La obtención del jugo de frutas.Tratamientos térmico que inducen a la desnaturalización de las proteínas.Los esfuerzos mecánicos provocados por el molido.Obscurecimiento enzimático (polifenol, oxidasas y clorofilazas.
LOS MINERALES
Todos los tejidos de nuestro cuerpo contienen minerales a pesar de que solo componen una mínima parte del peso total del organismo, su importancia es fundamental.
Los minerales forman parte de la composición básica de todos los tejidos del cuerpo y actúa regulando algunas funciones del organismo o interviene en la función plástica creadoras de estructuras.Los minerales solo constituyen entre el 3% y el 5 % del peso total del organismo.
El papel que desempeña los minerales en nuestro cuerpo, son múltiples, pero podemos sintetizarlo en :
Aseguran la formación y la evolución de las estructuras celulares de los tejidos, huesos y dientes.Colabora en la fijación de oxígeno del aire junto con las vitaminas y las enzimas.
Son por lo tanto, esenciales e indispensable, de tal forma, que una carencia de minerales es tan grave como una carencia de vitamina, proteínas o lípidos.
Para que los minerales pedan ser asimilados correctamente es preferible que los tomemos en forma natural, atravez de los vegetales que los contienen.
Los minerales de acuerdo a su requerimiento se clasifican en tres grupos:
• Primer grupo concentraciones altas: Ca, P, Mg, Na, K, Cl, S.
• Segundo grupo: concentraciones menor a 1 mg: Fe, Cu, I, Mn, Co, Zn.
• Tercer grupo: F, Al, Se, Cr,B.
Minerales mas importantes, según sus funciones, características generales, son:
POTASIO.
Es el mineral que aparece en mayor cantidad en le cuerpo humano después de Calcio y fósforo y que siempre aparee asociado con el sodio.
Este macromineral, mantiene la presión normal del exterior e interior de la célula regula el balance de agua en el organismo.
Disminuye los efectos negativos del excesos de sodio y participa en el mecanismo de contracción y relajación de los músculo (sobre todo en pacientes cardiacos)
El 97% de potasio se encuentra intracelularmente el 3% restante en forma extracelular.
Se encuentra presente en:
Granos
Carne
Vegetales.
Frutas y legumbres.
El requerimiento diario de potasio es acerca de 3 – 5 g/día
Aproximadamente el 90% del potasio ingerido es absorbido en el intestino delgado y la forma en que el cuerpo lo elimina es a través de la orina. el consumo excesivo de café, te, alcohol y/o azúcar aumenta la perdida de este a través de la orina.
La deficiencia del mineral en el organismo puede ser por:
Quemadura
Perdidas excesivas por uso de diuréticos
Transpiración aumentada
Diarrea y vómitos
CALCIO.
Este macromineral es el cuarto componente del cuerpo, después del agua, las proteínas y las grasas. El calcio corporal total, se aproxima a los 1150 gr. Y se encuentran un 90% en huesos y dientes.
El calcio participa en la coagulación, la correcta permeabilidad de las membranas y su vez adquiere fundamental importancia como regulador nervioso y neuromuscular, modulando la contracción muscular (incluidas en la frecuencia cardiaca), la absorción, secreción intestinal y la liberación de hormonas.
Se encuentra principalmente en:
Productos lácteos
Sardinas
Frutos secos y anchoas.
Y en menor proporción en:Legumbres
Y vegetales verdes oscuros (espinacas, acelga y brócoli).
La absorción del calcio se ve favorecidas la actividad física, con la vitamina D y con la incorporación de azúcar, ingiriendo Ca dentro de la leche.
El calcio esta también muy vinculado a la presencia de fósforo ya que la falta o exceso de cualquier de estos dos macrominerales puede afectar la absorción de otros.
Un obvio indicador de carencia de calcio es la osteoporosis.
La absorción de calcio se ve afectada ante consumo de:Café
AlcoholFalta de vitamina D
Falta de HCl en el estomago.
Una de la grandes ventajas que presenta el calcio refiere a su variabilidad en el tiempo desde el momento que es embasado hasta el consumo. Podemos decir, que el contenido de calcio de los alimentos no se altera en ninguna etapa.
Falta de ejercicio y estrés
1200Embarazadas y posmenopáusicas
800 A 100021 en adelante
Adultos
800
1200
1 A 10 años
10 A 21 años
Niños y adolescentes
400
600
Hasta 8 meses
De 8 – 1 año
Bebes
Cantidad (en mg)
Edad
Necesidades diarias
Para alcanzar las necesidades diarias de calcio, basta con ingerir:
Una de leche (entera, descremada o en polvo) 240 mg de Ca
50 gramos de queso semiduro 410 mg de Ca
Un yogur descremado 260 mg de Ca
Total (aprox). 810 mg de Ca
FOSFOROEste macromineral esta presente en todas las células y fluidos en el
organismo, y su presencia en el cuerpo ronda los 650 mg, participa en la división de la células y en el crecimiento. Su presencia es fundamental.
El fósforo interviene en:La formación y mantenimiento de los huesosDesarrollo de los dientesLa secreción normal de la leche materna.La formación de tejidos musculares y en metabolismo celular.
Se puede incorporar al organismo a través del consumo de carne, huevos, lácteos frutas secas granos integrales y legumbres. La forma natural de eliminación de este mineral, es por la orina.
• Las necesidades diarias recomendadas van de los 800 a 1200 mg especialmente en menores de 24 años.
El fósforo y el calcio se encuentran en equilibrio en el organismo, ya que la abundancia o la carencia de uno afecta la capacidad de absorber el otro. El exceso de fósforo produce menor asimilación de calcio. Se a comprobado que la ingestión frecuente de antiácidos genera una falta de este macromineral en el organismo.
Los síntomas de ausencias de este son:Decaimiento
Debilidad
Temblores
Disartria.
Y en algunos casos anorexia y desordenes respiratorios.
CLORO
FUNCION:Constituye el ácido principal de los jugos gástricos, y por lo
tanto, es importante en el proceso digestivo.Ayudan en la eliminación de las impurezas el cuerpo a través del
hígado, también colabora a mantener buena flexibilidad.
FUENTES NATURALES.
Sal de mesa
Algas marinas
Aceitunas
Ostras
Espinacas
Germen de trigo
avellana
Plátano
Apio
Pescado
Queso
Carencia:2. Perdida de cabello3. Y dientes.
Exceso:
Más de 15 gr. Pueden causar efectos colaterales desagradables
Consejos.El agua clorada destruye la vitamina E; además, esta agua puede
destruir a las bacterias intestinales, y es recomendable, por tanto, tomar yogur cada día.
Las personas que ingieren sal diariamente no deben de preocuparse por este mineral.
CROMOAparece en el cuerpo en cantidades pequeñas.
Funciones.
Ayuda a llevar las proteínas a los órganos que la precisan.
Actúa con la insulina en el metabolismo de los azúcares.
Interviene en el crecimiento. Estabiliza la presión arterial.Frena la diabetes.El cuerpo necesita 50 -200 microgramos.
Fuentes naturales:
Carne
Marisco
Aceite de maíz
Y levaduras de cervezas
Excesos.
No se conoce ningún tipo de toxicidad
Carencias;
Puede contribuir en la arteriosclerosis y la diabetes
Consejos.
El zinc puede sustituir la deficiencia de cromo; con el avance de edad, se retiene menos cromo.
AZUFRE
Este macromineral es un importante componente de tres aminoácidos que se ocupa de formar proteínas, así como de la tiamina reconocida como vitamina V1.
Dado que el azufre se encuentra presente en la queratina, que es una sustancia proteica de la piel, uña y pelo, participa en la síntesis del colágeno ( elemento que mantiene unida a las células). También interviene en el metabolismo de los lípidos y los hidratos de carbono.
El azufre absorbido por el sistema digestivo, siendo separados por los aminoácidos que los contiene, para luego ser transportados al torrente sanguíneo y a lasa células del cuerpo y pelo.
Fuentes naturales.Queso
Legumbres
.Frutas secas
la incorporación excesiva del azufre contenido en los alimentos no es considerada tóxicas, si es peligrosa la ingestión de azufre inorgánico a través de productos no recomendado.
Su exceso es eliminado a través de la orina.
La carencia e azufre en el organismo se ve reflejada en un retardo en el crecimiento, debido a su relación con la síntesis de las proteínas
Huevo
Carne
Ajos y cebollas.
HIERRO
Interviene en la formación de hemoglobina y de los glóbulos rojos, como en la actividad enzimática del organismo.
Transporta el oxígeno en la sangre. y es importante para el correcto funcionamiento de la cadena respiratoria.
La reserva de este mineral se encuentra en el hígado, bazo y médula ósea.
Se clasifican en:
Hierro hémico
Hierro no hémico.
El hémico es de origen animal, y se absorbe en un 20 – 30 %. No hémico, proviene del reino vegetal, es absorbido entre un
3 – 8 %
La falta de hierro en el organismo puede producir :
Mala síntesis proteica.
Deficiencia inmunitaria
Aumento en ácido láctico
Aumento de NA
Menor compensación de enfermedades cardio-pulmonares
Anemia
La forma de identificar carencia de hierro:
Es una menor respuesta al estrés.
Menor rendimiento laboral
Alteración en la conducta
Mala regulación térmica.
Las necesidad diaria de hierro son de orden de los 10 a 12 mg/día, requiriendo un 50% adicional, las mujeres y los hombres deportista y hasta doble la mujeres deportista de 20 -25 mg/día.
OBJETIVOS DE LA ADICIÓN DE NUTRIENTES:
4) REPOSICIÓN
Adición para reponer el contenido nutritivo original.
2) REFUERZO
Adición de nutrientes en cantidades suficientes para que resulte un aumento que tenga un contenido superior al primitivo.
8) ENRIQUECIMIENTO
Adición de cantidades determinadas de nutrientes según la F.D.A.
L I P I D O SSe define como compuesto insolubles en agua, pero solubles en solventes en compuestos orgánicos como:
Éter etílico
Cloroformo
Benceno
Hexano
Son un grupo de compuestos formados por:
Carbono
Hidrógeno
Oxígeno
Y en algunos casos nitrógeno y fósforo.
Se dividen en grasas y aceitesLas grasas son de origen animal, sólidas a temperatura ambiente. Como cerdo y oveja.Los aceites son de origen vegetal, líquidos a temperatura ambiente. Como maíz, cartamo, ajonjolín, soya, palma.
ACTIVIDAD BIOLÓGICA DE LOS LÍPIDOS• Son parte estructural de la membranas celulares y de
los sistemas de transporte de diversos nutrientes.• Otros son vitaminas y hormonas.• Algunos son pigmentos.
Las principales funciones son los tejidos animales y las semillas oleoginosas
CLASIFICACIÓN DE LOS LÍPIDOS LIPIDOS SIMPLES: esteres de ácidos grasos y alcoholes.
– GRASAS Y ACEITES: Esteres de glicerol con ácidos monocarboxilico.– CERAS: esteres de alcoholes monohidroxilados y ácidos
grasos.
LIPIDOS COMPUESTOS: Lípidos simples conjugados con moléculas no lipídicas.
– FOSFOLÍPIDOS: esteres que contienen ácido fosfórico combinando una base nitrogenada.
– GLUCOLÍPIDOS: Carbohidratos, ácidos grasos.
– LIPOPROTEÍNA: lípido y proteína.
COMPUESTOS ASOCIADOSACIDOS GRASOS: (derivados de los lípidos simples).
PIGMENTOS
VITAMINAS LIPOSOLUBLES
ESTEROLES
OTRAS CLASIFICACIONES DE LOS LÍPIDOS
Por su capacidad Saponificables Insaponificables
Los lípidos saponificables son: grasas, aceites, ceras, fosfolípidos.
Los lípidos insaponificables son: esteroles y pigmentos.
Otras clasificaciones los dividen en:PolaresNo polares
ISOMERÍA DE LOS ÁCIDOS GRASOS INSATURADOS
C) GEOMETRICA: CIS, TRANS.En estado natural la mayoría de ellos son cis, mientras los trans se encuentran en grasas hidrogenadas comerciales.Un ejemplo es ácido oleico que en estado natural es cis con un punto de fusión de 14 °C al hidrogenarse cambia a trans con un punto de fusión de 44 °C y se llama ácido elaidico.
B) POSICIONAL:
Sistema conjugados: -CH=CH- CH=CH-
Sistema no conjugados: -CH=CH-CH2-CH=CH-
Ejemplos más comunes son los ácidos linoleico, linolenico y araquidonico.
Limpieza
descascarillado
trituración
calentamiento
extracción
destilación harina
aceite crudo
desgomado
neutralización
decoloración
Hibernación (opcional)
aceite refinado
Recuperación disolvente
lecitina
Pastas jabonosas
desolventización
derivados proteinicos
Obtención industrial del aceite de soya
MANUFACTURA DE GRASAS Y ACEITESLas grasas y los aceites de uso comercial en los
alimentos provenientes de fuentes animales y vegetales.
Las grasas y los aceites crudos (contiene una cierta concentración de compuestos no lipídicos.
Estas sustancias que comúnmente se encuentran como contaminantes son:Ácidos grasos libresProteínasFosfolipidosCarbohidratosY resinas que contribuyen al color, sabor, olor, inestabilidad.
El proceso se compone de los siguientes pasos:
DESGOMADOConsiste en la extracción de proteínas, carbohidratos y fosfolípidos
que se eliminan ya que son solubles en agua.
El proceso consiste en mezclar el aceite con 5 % de agua y se calienta a 60 – 70 °C la fracción de agua se separa por centrifugación o bién por decantación.
REFINADO Este término se refiere a los tratamientos de purificación de los aceites
que se efectúan para eliminar básicamente ácidos grasos libres, monogliceroles.
El proceso se lleva a cabo en un intercambiador de calor a temperatura a 60 – 70 °C a través de una reacción de saponificación (NaOH 12 o 15%) en algunos casos se neutraliza con ácido fosforito.
BLANQUEADOEs un tratamiento que se les da a los aceites para eliminar las
sustancias que le dan color:o Xantofilaso Carotenoso Clorofilas
El método más empleado s un proceso de adsorción, que utiliza tierras decolorantes como:
o Arcillas neutras, ácidaso Carbón activado
El proceso consiste en calentar la mezcla del agente adsorbente y el aceite a 80 y 90 °C durante 15 o 20 min. Se separa medio de un filtro prensa.
DESODORIZACIÓN
Este paso elimina las sustancias volátiles responsables de los olores indeseables.
En su mayoría son cetonas o aldehídos de bajo peso molecular y ácidos grasos libres de menos de 12 carbonos.
El proceso consiste en calentar al lípido a 150 o 160 °C con corrientes de vapor y a vacío para evitar el deterioro del lípido.
En ocasiones se añade antioxidantes o secuestradores, como el ácido cítrico.
El aceite queda listo para su envasado y distribución comercial
HIBERNACIÓN O FRACCIONAMIENTOEste proceso también conocido como enfriamiento o
“WINTERIZACIÓN” y en forma muy especializada de cristalización fraccionada.
Tiene como finalidad eliminar los triglicéridos saturados de alto punto de fusión y evitar que el aceite se enturbie al enfriarse.
MÉTODO:Enfriamiento rápido hasta 15 °C que va acompañado de agitación.Cristalización controlada en tanques a 5 0 7 °C en los que el aceite permanece inmóvil de 24 a 36 horas.Eliminación de los cristales mediante un filtro prensa.
Palmiste
Girasol
Pepita de uvaCotza
Salvado de arrozCoco
Germen de maízCástamo
PecesCacao
CerdoCacahuate
PalmaAlgodón
LinoAjonjolí
Soya Aceitunas
Materias primas para la extracción de aceites y grasas
3070Pollo12.187.9Oliva1783Sorgo
19.480.6Cacahuate50.149.7Palma41.958.1Cerdo25.574.5Algodón13.686.4Maíz91.18.9Coco6535Mantequilla
15.434.6Soyasaturadosinsaturados
л del total
Distribución de ácidos grasos insaturados y saturados en diferentes aceites y grasas comestibles
DETERMINACIÓN DE LOS LÍPIDOSLas grasas y los aceites son susceptibles a diferentes reacciones de
deterioro que reduce el valor nutritivo del alimento además produce compuestos volátiles que imparten olores y sabores desagradables.
Esto se debe a que el enlace éster es susceptible a la hidrólisis química , enzimática y a que los ácidos grasos insaturados son sensibles a reacciones de oxidación.
Existen dos tipos de rancidez:
• LIPOLISIS O RANCIDEZ HIDROLÍTICA: (acción de las lipasa sobre los triglicéridos, liberando ácidos grasos).
• AUTOXIDACIÓN O RANCIDEZ OXIDATIVA: (acción de oxígeno y las lipoxigenasas sobre la instauración de los ácidos grasos).
LIPÓLISIS O RANCIDEZ HIDROLÍTICA
Este tipo de rancidez es notable e productos lácteos o en cualquier otro alimento que contenga ácidos grasos de cadenas cortas (C4 – C12) es decir el ácido butírico al ácido laúrico.
Las lipasas se pueden originar por contaminación microbiana (hongos, bacterias) o nativas del propio alimento.
RANCIDEZ OXIDATIVA O AUTOXIDACIÓN
La oxidación de lípidos, tienen diversos orígenes.Uno es la acción directa con oxígeno sobre las dobles ligaduras de
los ácidos grasos insaturados formando hidroperóxido.La segunda es la acción en la enzima lipoxigenasa.
AUTOXIDACIÓN (ACCIÓN DIRECTA CON O2)
Este tipo se presenta en lípidos con un alto contenido de ácidos grasos insaturados.
Otros compuestos que imparten olores, color, sabor al igual que algunas vitaminas (A, C, D, E, K) el común denominador es el doble enlace.
La intensidad de la oxidación está en función (temperatura, catalizadores y tipo de ácidos grasos), O2, luz.
Las temperaturas altas aceleran la oxidación por encima de los 60 °C se duplica por cada 15 °C de aumento.La contaminación con metales como el cobre y hierro, son dañinos ya que inicia la oxidación en concentraciones 1 P.P.M.
El cobre es activo sobre la grasa láctea.El fierro es activo sobre los aceites de cereales.Empaques al vacío.RefrigeraciónUso de antioxidantes.
El mecanismo de oxidación se plantea con un sistema modelo (ácido linoleico). Reacción de cadena (iniciación, prolongación y terminología)
MECANISMO DE OXIDACION D ELOS LIPIDOS
Factores que influyen en la oxidación de los lípidos.
ANALISIS FISICOQUÍMICOS DE LAS GRASAS (AOCS)
• INDICE DE YODO: Número de gramos de yodo que reaccionan con un gramo de lípido y es una medida promedio de dobles enlaces o instauraciones que contienen los aceites y las grasas.
• INDICE DE SAPONIFICACIÓN: Se define como el número de mg de KOH requeridos para neutralizar los ácidos grasos, por lo que se espera en términos de temperatura.
• PUNTO DE FUSIÓN: Es una constante física de cada grasa comercial y se debe conocer sobre todo aquellas que se emplea para elaborar alimentos.
• ÍNDICE DE SOLIDIFICACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS: Este análisis se utiliza para determinar el punto de congelación de una grasa, por lo que se espera en términos de temperatura.
• PRUEBA FRÍA (COLT TEST): Se determina para determinar la capacidad de un aceite para conservar sus características aun a bajas temperaturas.
• ÍNDICE DE ACIDEZ
• ÍNDICE DE PERÓXIDOS
ANTIOXIDANTESLos antioxidantes son un conjunto heterogéneo de
sustancias formado por: vitaminas, minerales, pigmentos naturales, otros compuestos vegetales y enzimas, que bloquean el efecto dañino de los radicales libres.
El término antioxidante significa que impide la oxidación perjudicial de otras sustancias químicas, ocasionadas en las reacciones metabólicas o producidas por los factores exógenos como las radiaciones ionizantes.
Existen dos categorías fundamentales de compuestos que se utilizan para evitar el deterioro oxidativo de los lípidos:
LOS SECUESTRADORESDONADORES DE PROTONES
Butilhidroxianisol (BHA)Butilhidroxitolueno (BHT)Terbutilhidroxiquinona (TBHQ)Galato de propilo
Estos no detienen en la formación de los radicales que se generan en la oxidación, sino que al reaccionar con ellos los estabiliza y se producen radicales del antioxidadnte que son menos activos
Antioxidantes empleados en alimentos
Formula de los antioxidantes utilizados en la industria alimentaria
Galato de octilio
Galato de laurilo
Galato de dodecilo
BHA
Butilhidroxianisol
2-terbutil-4-hidroxianisol
BHT
Butilhidroxitolueno
2-6-diterbutil-4-metilfenol
NDGA
Ác. Nordihidrido guayarético
4-4(2,3 dimetiltetrametileno) dipirocatecol
TBHQ
2-5- di (terbutil) hidroquinona
Antioxidantes.
Hidroperóxidos
Segunda oxidación
diperóxidos
Polímeros
Polimerización
Dímeros
Polímeros de alto peso molecular
Ruptura
Aldehídos Cetonas Ácidos
Deshidratación
Cetoglicéri-dos
Reacción con otra doble ligadura
Epóxidos
Sustancias producidas a partir de hidroperóxidos
P- + O2 PO3
PH= proteína; R- = radical no proteico: P- = radical proteico
PH + R‘ P - + RH
ENTRECRUZAMIENTO
PH + B P – B – P
P- + P- P – P
PO3- + P POOP TRANSFERENCIA.
P- + RH PH + R-
PO3- + RH POOH + R-
OXIDACIÓN
ROPTURA
B=producto de ruptura
P R O T E I N A SP R O T E I N A S
Son polímeros de alto peso molecular por su función biológicas se le conoce como BIOMOLECULAS.
FUNCIONES BIOLOGICAS:
La regeneración y formación de tejidos.Síntesis de enzimas, anticuerpos y hormona.Como constituyente de la sangre.Forma parte del tejido conectivo de los animales, de la piel, pelo, uña, y de otros tejidos estructurales.
Algunos alimentos donde podemos encontrar proteínas.
Leche
Carne
Pescado
Huevo
Leguminosas
Cereales
Hojas verdes
LOS AMINOÁCIDOS
Las proteínas se pueden reducir a sus aminoácidos constituyente mediante diversos métodos
Los aminoácidos tienen características estructurales comunes
Los 20 aminoácidos tienen un grupo carboxilo y un grupo amino, unidos al mismo átomo de carbono (el carbono α). Difieren uno de otro en sus cadenas laterales, o en los grupo R, que varían en estructura, tamaño y carga eléctrica y que influyen en la solubilidad en agua.
Estructura general
ESTRUCTURA DE LOS AMINOÁCIDOS
ESTRUCTURA DE LOS AMINOÁCIDOS
AMINOACIDOS ESENCIALES: aquellos que el cuerpo no puede fabricar o lo hace en pocas cantidades.
· Fenilalanina· Metionina· Histidina· Triptófano
AMINOACIDOS NO ESENCIALES: El cuerpo los sintetiza a partir de otros aminoácidos.
· Treonina· Leucina· Isoleucina· Lisina· Valina
CONDICIONALMENTE ESENCIALES: son aquellos que dependen o no de la dieta.
· Arginina· Cistina· Tirosina· Cisteina· Glutamina· Prolina
Alanina· Acido aspártico· Glicina
· Serina· Asparragina· Acido glutámico
Clasificación de las proteínas
GLOBULAR: Están constituidas por cadenas polipeptídicas plegadas estrechamente de modo que adopta formas esféricas.
FIBROSAS: También por cadena Polipeptídica. Pero son ordenadas en forma de paralela a lo largo del eje. Ej. Queratina elastina
Por su composición química:SIMPLES: Por hidrólisis produce aminoácidos.
BONJUGADOS: Por hidrólisis produce aminoácidos más otros compuestos orgánico e inorgánicos.
Por su forma:
De acuerdo a cuatro criterios:
Clasificación de las proteínas
Por su solubilidad:
Albúmina: soluble en agua y soluciones salinas
Globulinas. Poco solubles en agua pero solubles en solución salina
Glucoproteinas
Prolaminas
Escleroproteína
Por su función:Estructural
Enzimas
Hormonas
Tóxinas
Anticuerpos
Transportadores de oxígeno
ALTERACIONES DE PROTEINAS
Desulfuración y oxidación.
La desulfuración de los aminoácidos azufrados principalmente cisteina y metionina, sufren daños por los tratamientos térmicos a los que se somete los alimentos.
Como la proteína de la leche, así como las del huevo.
Los compuestos que liberan con sulfuros, disulfuros, mercaptanos y anhídrido sulfurosos.
La oxidación son los aminoácidos azufrados y así como algunos aromáticos como; la triptofano, histidina y la tirosina .
Los peróxidos de H2 y de benzoilo, el O2 y los hidroperoxidos provenientes de las grasas rancias, son agentes activos. Que aceleran estas transformaciones.
El sulfoxido de metionina es el que tiene aprovechamiento en el cuerpo humano (sulfoxidos, disulfoxidos, sulfotas).
ALTERACIONES DE LAS PROTEINAS
Durante la manufactura, el almacenamiento y la preparación de alimentos para el consumo.
Estos se someten a distintos tratamientos que provocan efectos a veces benéficos y a veces dañinos.
Desde el punto de vista nutricional el mayor daño que puede ocurrir es la perdida de aminoácidos indispensables, pero también se consideran en ciertos casos cambios negativos en las propiedades funcionales, sensoriales y de textura.
La calidad nutritiva de estos polímeros dependen de la biodisponibilidad de
sus aminoácidos
La velocidad y la intensidad con la que son liberados por la acción de enzimas proteolíticas.La estructura química de dichos aminoácidos (si están intactos, oxidados, reducidos o modificados por la reacción de MILLARD).
PROTEASAS
• De origen vegetal, (papaína, ficina y bromelina)• De origen animal, (pepsina, tripsina y
quimiotripsina.
Funcionalidad requerida de las proteínas para ser usados en la elaboración de alimentos
Compatibilidad con aditivos, acción enzimática y modificación de propiedades de los alimentos
Otros
Dar emulsificación, espumante, estabilización, formación de complejos lípido- proteínicos
Superficie
Le dan color, sabor, olor, turbidez, arenosidad
Sensorial
Dar elasticidad, cohesión y formación de redes tridimensionales, formación de fibras, viscosidad, agregación, gelificación.
Estructural y reológicas
Solubilidad, dispersión de H2O espesante, viscosidad formación de masa y propiedad, reológicas en general.
Hidratación
funciónPropiedad
Propiedades funcionales de las proteínas empleadas en alimentos.
Los principales parámetros que influyen en la aceleración de los cambios en las proteínas son los siguientes:
Altas temperaturasAgentes oxidantes y reductoresAgentes ácidos y álcalisActividad acuosaComposición global del alimentoConcentración de la proteínaActividad enzimática
TRATAMIENTO A ALTAS TEMPERATURAS
En la preparación de los alientos la mayoría se someten a un calentamiento, lo que provoca algunos cambios que pueden ser benéficos o dañinos dependiendo de la intensidad del tratamiento térmico.
Una de las transformaciones más significativas en las proteínas es un cambio positivo o negativo en el valor de la relación de eficiencia proteínica (REP)
Cambios en la relación de eficiencia proteínica (REP) en función de la intensidad de los tratamientos térmicos
REP
INTENSIDAD DEL TRATAMIENTO TÉRMICO
Reacciones químicas producidas por el calentamiento de las proteínas
RACEMIZACIÓNEl tratamiento de las proteínas en medio alcalino
induce varías reacciones de deterioro (destrucción de aminoácidos indispensables, de hidrólisis de enlaces peptídico, de racemización y de formación de nuevos aminoácidos).
El tratamiento con álcalis se ha utilizado desde hace tiempo para mejorar las propiedades funcionales de las proteínas en los alimento.Destrucción de aflatoxinas de algunos granos.La nixtamalización del maíz.La fabricación de aislados y concentrados proteicos.El pelado de frutas y vegetales.
COMPOSICIÓN DE AMINOÁCIDOS
El análisis se realizó por medio de métodos de cromatografía de intercambio iónico basado en el comportamiento ácido-base del aminoácido.
El primer paso es la hidrólisis del polímero en condiciones muy drásticas tanto ácidas como alcalinas.
CONDICIONES ÁCIDASSe realiza a temperaturas de 120 °C con HCl 6 N, durante 10-24 horas.
INCONVENIENTES• Destrucción del triptofano y un % de serina y treonina.• Además los grupos amino de la asparagina y la glutamina se
liberan para transformarse en ácido aspártico y ácido glútamico.
FORMACIÓN DE NUEVOS AMINOÁCIDOS
Esta puede ocurrir a pH, básico o con un tratamiento térmico muy intenso.
Los más comunes son:La lisinoalanina.La lantionina.Ornitinoalanina.
Los cuales se generan por la condensación de la deshidroalanina con la lisina, la cisteina y la arginina.
FORMACIÓN DE NUEVOS AMINOÁCIDOS
serinadeshidralanina
cistina Tiocisteina
Deshidroalanina
+ lisina+ cistina
+ arginina
lisinoalanina
lantionina ornitinoalanina
FORMACÓN DE ENLACES ESNTRECRUZADOS
En ausencia de azucares reductores, las proteínas sometidas a tratamientos térmicos muy drásticos RX, intra e intermolecular para formar nuevos en laces covalentes llamados isopeptídico.
La lisina reacciona con los ácidos glutámicos y aspártico o con la glutamina y la asparagina.
OSCURECIMIENTO NO ENZIMATICO
Llamadas reacciones de MAILLARD, es de los más comunes en los alimentos principalmente en los productos lácteos.
Debido a los altos contenidos de azucares reductores y lisina, el efecto más notorio es el de la calidad nutritiva.
CICLIZACIÓNEn ciertas condiciones de calentamiento pueden
formarse compuestos cíclicos a partir de aminoácidos indispensables como la treonina y el triptofano, que se convierten en lactonas y carbolinas tóxicas así también los ácidos glútamico y aspártico se transforman en pirrolidin carboxílico y en imidas cíclicas.
DESAMINACIÓNLos grupos aminos de la glutamina y de la
asparragina son muy sensibles al calor y se desprende en forma de NH3.
La reacción no afecta el valor nutritivos pero si las propiedades funcionales.
RESUMEN
los tratamientos térmicos de 60 a 85 °C provocan la inactivación de enzimas, la destrucción de inhibidores de proteasas, la desnaturalización de las proteínas.
De 80 a 100 °C se produce la reacción de MAILLARD, la desnaturalización la inactivación de proteasas y enzimas termoresistentes.
De 100 a 150 °C se favorece la caramelización y la síntesis de enlaces isopeptídicos y de la lisinoalanina.
De más de 150 °C se induce la ciclización, la racemización.
BIBLIOGRAFIA
http://www.aula21.net/Nutriweb/proteinas.htm Egan, H., R.S. Kira y R. sawyer. 1987.
Análisis químicos de alimentos Pearson. C.E.C.S.A. México.
Kramer y Twigg. Quality Control for Food Industry. AVI Estados Unidos.
