Estudio de los Alimentos - Universidad de Córdoba de la biodisponibilidad ... inactivación de vitaminas A y B 2 activación de vitamina D. Influencia del procesado sobre los distintos

Procesado de los alimentosAfectación de la calidad

nuticional

Tema 17

Procesado de los alimentos

IntroducciónProcesado. Clasificación.Influencia del procesado en la digestibilidadInfluencia del procesado sobre los distintos nutrientes

Introducción

El procesado de los alimentos puede modificar:

Valor nutricionalDigestibilidadColorOlorSaborVolumen / Consistenciaetc.



Procesado. Clasificación.Consiste en transformarlos de su estado natural a otro estado con la finalidad de aumentar:

La digestibilidad La apetecibilidadLa vida media, etc.

Tipos de procesadoSubdivisiónUniónActuación con temperaturaOtros métodos de procesado

Procesado. Clasificación.Subdivisión

Consiste en dividir el alimento en porciones más pequeñas mediante energía mecánicaTipos:

SimpleCon separación de partes

Separación de sólidosSeparación sólido-líquidoSeparación entre líquidos

Procesado. Clasificación.

Subdivisión simpleConsiste en dividir los alimentos en trozos de similar tamaño entre sí y mantienen el aspecto original.

cortado con cuchillopicado (cuchillo o picadora)triturado

Pocos cambios nutritivosaumenta la posibilidad de oxidación

vitaminas y ácidos grasos insaturados


Subdivisión con separación de partesSeparación de sólidos

pelados, deshuesados, eviscerados y tamizadosSe eliminan aquellas partes menos digeribles del alimento (aumento de digestibilidad)aumento de principios inmediatos y energíapérdidas de:

vitaminasmineralesfibra dietética


Subdivisión con separación de partesSeparación sólido-líquido

exprimido, filtración, espumado, sedimentacióny centrifugaciónSi se eliminan los líquidos

acuososvitaminas hidrosolubles, minerales y azucares.

oleososvitaminas liposolubles, ácidos grasos esenciales, grasa

Si se eliminan los sólidosfibra, ocasionalmente hidratos de carbono y proteínas


Subdivisión con separación de partesSeparación entre líquidos

decantación y centrifugaciónsi se elimina al fase acuosa se pierde:

minerales, vitaminas hidrosolubles, azucares

si se elimina la fase oleosa se pierdevitaminas liposolubles, ác. grasos esenciales, grasa.


UniónConsiste en “juntar” nuevos alimentos por simple conjunción o por interacción.mezcla, batido y amasadoincremento del valor nutritivo (efecto aditivo)pérdidas nutritivas

Descenso de la biodisponibilidadUtilización de sustratos por microorganismos (yogur)


Actuación con temperaturaDisminución de temperatura

Aumenta la vida media del alimentoAlgunas perdidas nutritivasAfecta fundamentalmente a las características físico-químicas (helados)

Aumento de temperaturaCalor húmedoCalor secoCalor a través de placa calienteCalor generado en el interior del alimento


Actuación con temperatura.Calor húmedo

Consiste en aplicar calor por medio de agua líquida o vaporcocidos, escaldados, blanqueados y autoclavadosLas perdidas de nutrientes dependen de:

binomio temperatura / tiempo solubilización de sustancias y desechado de líquidos

Efecto del calor húmedo.

Ca Fe P B1 B2 B3 C caroteno

Olla a presión 12 14 15 21 17 19 27 11

Cocción poca agua 6 10 8 9 12 9 27 5

Cocción media agua 13 14 16 24 22 19 35 13

Cocción mucha agua 22 23 28 37 37 41 47 21

•Perdidas de nutrientes por acción de la cocción (%)


Actuación con temperaturaCalor seco

atmósfera seca y caliente (hornos)binomio temperatura / tiempo solubilización de sustancias poco importante, más importante son las pérdidas por exudación.


Actuación con temperaturaCalor a través de placa caliente

con ayuda de un cuerpo graso (fritura y salteados)es frecuente alternar con cocción (mixta)

Adición voluntaria de líquido Exudación de los alimentos

la sustancia grasa impregna la superficie delalimento y forma una costra

binomio temperatura / tiempo aporte nutricional por la grasa


Actuación con temperaturaCalor generado en el interior del alimento

microondasefectos similares a otras actuaciones de calordepende de como se realice (cocción, seco, etc.)la localización de perdidas de nutrientes es distinta


Otros métodos de procesadoSuelen emplearse para eliminar gérmenesTipos principales

Radiacionesinactivación de vitaminasactivación de vitaminas (ergosterol)

Atmósferas modificadasmovilización de nutrientes

sustracción de calcio hacia corteza en quesos en ambienteamoniacal (microorganismos).



Procesado sobre digestibilidadSuele aumentar con el procesado

subdivisiónmás fáciles de triturar (mejor que la boca)eliminación de partes poco/no digeribles (piel, huesos, cartílagos, etc.)

unióncomposición más equilibrada = digestión más armónica

calordesnaturalización proteica, emulsión grasa, dextrinación, disolución de pectinas y celulosa, etc.



Influencia del procesado sobre los distintos nutrientes

Las pérdidas se pueden clasificar en:Reparables

Disolución de compuestos hidrosolubles, minerales y vitaminas (si emplea dicho líquido)

coccionesdesuerado (lactosa)

IrreparablesDestrucción de nutrientes por:

calor, pH, luz, oxigenación, microorganismos, etc.


Agentes destructores de nutrientes:1- calor:

inactivación de vitaminasdestrucción de carbohidratos (hasta 70%)

2- pHdesnaturalización de nutrientespuede ser reversible

3- luzinactivación de vitaminas A y B2

activación de vitamina D


Agentes destructores de nutrientes4- oxigenación (mala conservación)

vitaminas antioxidantesác. grasos insaturados

5- microorganismosutilización de nutrientes como sustratosinutilización de alimentosfuentes importantísimas de algunas vitaminas


El procesado ocasiona:Modificaciones del valor nutritivo de proteínasModificaciones del valor nutritivo de grasasModificaciones del valor nutritivo de hidratos de carbonoModificaciones del valor nutritivo de vitaminas


El procesado ocasiona:Modificaciones del valor nutritivo de proteínasModificaciones del valor nutritivo de grasasModificaciones del valor nutritivo de hidratos de carbonoModificaciones del valor nutritivo de vitaminas

Influencia sobre proteínas

Los casos más desfavorables son las pérdidas de aminoácidos (bajo efecto)Principal efecto desnaturalización

modificación de estructuras cuaternaria a secundariapor diversos factores

térmico (calor o frío)mecánico (batido, centrifugación)radiacionesagentes químicos (sales, ácidos, bases, enzimas)


Aminoácidos Calor O2 Luz pH<7 pH7 pH>7 M.O. fenilalanina o o o o o o - isoleucina o o o o o o - leucina o o o o o o - lisina - o o o o o - metionina o o o o o o - treonina - o o - o - - triptofano o o - - o o - valina o o o o o o -

Clave: - afecta o no afecta

Principales factores como modificadores del valor nutritivo de aminoácidos


La desnaturalización puede:Aumentar la digestibilidad proteica

Son más fácilmente atacables por los jugos digestivos

Disminuir el valor nutricional de la leche materna:

LactoferrinasInmunoglobulinas y sustancias antimicrobianas (lisozima y estreptogenina)


La desnaturalización proteica supone cambios en su reactividad:

Las enzimas pierden su actividadBeneficioso (enzimas que reducen el valor nutritivo)

Antitripsinas de las leguminosasOvomucoide y ovoinhividorAvidina

PerjudicialRuptura de puentes disulfuro

disminuye la biodisponibilidad de minerales


Efectos concretos:Tratamiento térmicoTratamiento alcalinoReacción de MaillardPirólisis proteica


Efecto de la temperaturaRecombinación entre grupos reactivos

lisina (ε-amino) y glutámico o aspártico (carboxilo)

CH

(CH )2 4

NH 2

CH

(CH )2 4

NH

CO

(CH )2 n

CH

(CH )2 n

CH

O=C-OH

LISINA

ASPARTICO (n=1)GLUTAMICO (n=2)

ASPARTIL-LISINA (n=1)GLUTAMIL-LISINA (n=2)

Efecto térmico sobre proteínaslisina (ε-amino) y glutámico o aspártico (carboxilo)

el resultado es el isopéptido ε (γ-glutamil)-lisina

no puede ser hidrolizado en tubo digestivo (absorción como dipeptido y metabolización renal)disminuye la biodisponibilidad



Tratamiento alcalino en proteínas

La desnaturalización con álcalis se usa:en subproductos proteicos para texturizarlos

(proteína de oleaginosa, sangre, plumas, harinas de pescado)

en la elaboración de caseinatospara embutidos, sopas preparadas, salsas, etc.

Efectodehidroalanina (formada a partir de cisteina y fosfoserina) se condensa con lisina formando lisinoalanina* no absorbible y posible nefrotóxico

*muy importante en caseinatos



Reacción de Maillard

Azúcares reductores sobre aminoácidosImportante en leche y productos lácteos

reacción lisina con lactosamejor en productos de baja Awleches infantiles y polvo(desequilibrio aminoácidos)

También se produce R. de Maillard entre aminoácidos y Ac. grasos peroxidados. Posible potencial mutagénico



Pirólisis proteica

Por el tostado, asado o frituraAdemás de la desnaturalización proteica transformación de aminoácidos

glutámico y triptófanotriptófano a partir de 300°C

efectos mutagénicos


Modificaciones del valor nutritivo de grasas por:

Rancidez hidrolíticaRancidez oxidativaTermoxidaciónEfectos sobre el valor nutritivo del refinado de aceitesEfectos sobre el valor nutritivo en la hidrogenación de grasas

Modificaciones sobre grasas

Proceso tecnológico puede ocasionar o favorecer cambios nutricionalesCompuestos más afectados ácidos grasos poliinsaturados

Acidos grasos Calor O2 Luz pH<7 pH7 pH>7 M.O. poliinsatura. o - - o o - -

Clave: - afecta o no afecta


Rancidez hidrolítica (frecuente)Aumenta la acidez libre por hidrólisis enzimáticaSe liberan ácidos grasos de triglicérido, fosfolípidos y glicolípidosLipasas altamente específicas

fosfolipasas, gilicolipidohidrolasasorigen bacteriano, o del propio alimento

Producen sabores y olores típicos

*acroleína por acción del calor sobre glicerol liberado

Modificación sobre grasas

Rancidez oxidativalos ácidos grasos insaturados se enrancian confiriendo sabores, olores, colores e incluso texturas desagradables al alimento.

autoxidación (sin intervención de enzimas)catálisis por lipoxigenasas

efectos nutricionalesinutilización de ácidos grasos esenciales (más vulnerables)pérdida de vitamina E.

*formación de epóxidos con acciones cancerígenas, y/o alérgicas


TermoxidaciónEl agente desencadenante es la temperatura (>200°C)

mayor efecto a mayor temperatura y tiempotípica en aceites de fritura

efectos nutricionales similares a rancidez oxidativa

pérdidas de ác. grasos esenciales y vit. E

*formación de acroleína y monómeros cíclicos de elevada toxicidad


Refinado de aceitesUsos:

para eliminar compuestos tóxicos como el gosipolen aceite de algodónpara mejorar caracteres organolépticos

Fases que más afectan:decoloración y desodorización.

perdidas de tocoferoles y tocotrienoles (vit. E)aumenta el riesgo de oxidación (ác. grasos esenciales).isomerización de ác. grasos esenciales


Hidrogenación de grasasUso:

obtención de margarinasEfectos nutricionales

descenso de antioxidantes (vit. E)isomerización de ác. grasos esenciales


Modificaciones del valor nutritivo de hidratos de carbono

No se le ha dado importanciaLas principales fuentes de carbohidratos son los vegetales:

frecuentemente se consumen en crudoEl % de hidratos de carbono es elevado, por lo que pequeñas pérdidas se menosprecian.


Modificaciones del valor nutritivo de hidratos de carbono

Reacción de Maillardperdida del azúcar reductor

Caramelizacionespequeñas perdidas de carbohidratosposible efectos tóxico

Influencia del procesado sobre los distintos nutrientesModificaciones del valor nutritivo de hidratos de carbono

Almidones alimentariosmolienda aumenta biodisponibilidadenvejecimiento de amilosa con el tiempo

por pérdida de aguacristaliza / menos biodisponible (pan duro menos nutritivo)

almidones modificadosefectos desconocidosOMS recomienda <5% en alimentos infantiles


Modificaciones del valor nutritivo de vitaminas

El agente que más le afecta es el calor, depende de:

Tipo de calor (intensidad)Tipo y tamaño del alimento


Modificaciones del valor nutritivo de vitaminasV it a m in a s C a lo r O 2 L u z p H < 7 p H 7 p H > 7 H u m M .O .

A - - - - o o - - B 1 - - o o - - - - B 2 - o - o o - - - B 3 o o o o o o - B 5 - o o o o - - B 6 - o - o o o - B 8 - o o o o o - B 9 - - - - - o -

B 1 2 o - - o o o - C - - - o - - - - D - - - o o - - - E - - - o o o - - K o o - - o - -

C l a v e : - a f e c t a o n o a f e c t a


Modificaciones del valor nutritivo de vitaminasHervido C B 1 B 2 B 3 B 5 B 6 B 8 B 9 B 12

Cereales* - 40 40 40 40 40 40 50 -

Verduras 45 35 20 30 - 40 - 40 -

Frutas** 25 25 25 25 25 20 25 80 -

Carne - 60 30 50 40 50 - 30a -

Pescado - 10 0 10 20 0 10 0 0

H uevos*** - 5 20 5 15 15 - 30 -

Leche pasterizada 25 10 0 - 10 0 - 5 0

Leche esterilizada 60 20 5 - 10 20 - 30 20

Leche UH T 30 10 0 - 10 10 - 20 5

a solo para el hígado

* pasta ** cualquier tratamiento térmico *** pasados por agua o escalfados (no duros)



Asado-horneado C B1 B2 B3 B5 B6 B8 B9 B12

Cereales* 0 25 15 5 25 25 0 50 -

Verduras 50 20 20 20 20 20 20 50 -

Carne 20 20 20 20 20 20 10 50 20

Pescado - 30 20 20 20 10 10 20 10

Huevo - 15 15 5 25 25 - 50 -

Lácteos** - 25 15 5 25 25 - 50 -* elaboración de pan y pasteles** uso de lácteos en la preparación de platos


Modificaciones del valor nutritivo de vitaminasFritos-tostados C B1 B2 B3 B5 B6 B8 B9 B12

Cereales* - 15 - - - - - - -

Verduras 30 20 0 0 - 25 - 55 -

Carne** 20 20 20 20 20 20 10 - 20

Pescado 20 20 20 20 20 20 10 0 0

Huevo*** - 5 20 5 15 15 - 30 -

Lácteos**** 50 20 - - 20 20 - 50 -* fundamentalmente a pan tostado** frita, grill o parrilla*** fundamentalmente tortilla o revuletos**** salsas con base láctea



Las vitaminas liposolubles suelen ser más estables al calor.

Solo se indican pérdidas de vitamina E (20%) en:

Hervido de la lechePreparación de la carne

FIN

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Estudio de los Alimentos - Universidad de Córdoba de la biodisponibilidad ... inactivación de vitaminas A y B 2 activación de vitamina D. Influencia del procesado sobre los distintos