química de los alimentos

Grupo de trabajo nº 183. Curso 1999/2000

BLOQUE 7: QUÍMICA DE LOS ALIMENTOS

INTRODUCCIÓNTodos tenemos claro que los seres vivos necesitan energía para crecer,

moverse y mantenerse calientes. Algunos, como las plantas, capturan la energía directamente, normalmente a partir del sol, y la almacenan en forma de energía química... Otros seres vivos que no pueden tomar energía directamente tienen que aprovechar la almacenada en algún otro sitio, que suele ser de otros animales o plantas.

Los humanos comemos plantas y animales para obtener la energía que necesitamos. La comida que ingerimos se quema, u oxida, en el cuerpo en el proceso de la digestión (de forma similar a los combustibles fósiles como el carbón y el petróleo que se oxidan cuando se queman). Cuando se quema la comida en el cuerpo se libera energía química ; la cantidad de energía liberada dependerá también del tipo de alimento (las grasas –lípidos- almacenan más energía que los azúcares –glúcidos-).

1. ALIMENTACIÓN Y NUTRICIÓN

1.1. LOS PRINCIPIOS INMEDIATOSGLÚCIDOS

Llamados también hidratos de carbono o azúcares. Son los principios inmediatos que fabrican las plantas en la fotosíntesis y que utilizan como piezas de construcción de sus tejidos (fibra de celulosa) o como reservas de energía (almidón). Los incorporamos cuando comemos productos vegetales, en forma de fibra (inalterable), como almidón (azúcar complejo) y, en menor grado, en forma de azúcares simples que contienen las frutas y el azúcar de caña o la remolacha. Cuando ingerimos productos animales, únicamente obtenemos los glúcidos que éstos utilizan como reserva energética (glucógeno) y que se acumulan en el hígado y en los músculos.

La fibra favorece el tránsito de los alimentos por el tracto digestivo. Los azúcares complejos son transformados en otros más simples que el cuerpo puede usar para su mantenimiento y, sobre todo, para generar la energía que necesita para moverse y hacer que el organismo funcione. El pan, el arroz, las papas, la pasta, los helados... son muy buenas fuentes de glúcidos. La cantidad diaria de glúcidos ingeridos no debe bajar de 100 ó 200 g.

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Las calorías de los azúcares simples se liberan en minutos, por eso se denominan glúcidos de asimilación rápida (frutas, miel...). Los azúcares del almidón o el glucógeno tardan una o dos horas, ya que primero tienen que descomponerse en azúcares simples; por eso se denominan glúcidos de asimilación lenta (cereales, pasta, papas...).

COLESTEROLGrupo de moléculas en las que son ricos determinados alimentos (carnes rojas, grasa animal, moluscos y crustáceos, leche entera, yema de huevo, ...).No son solubles en agua. Unos (los de peso molecular bajo) forman parte de la membrana de las células sin problemas, mientras que otros (los de peso molecular alto) tienden a depositarse en los vasos sanguíneos, formando placas que endurecen la pared (arteriosclerosis) y frenan el paso de la sangre, facilitando la obstrucción de los conductos, con efectos graves (flebitis, infarto de miocardio...).


LÍPIDOSForman aceites en los vegetales y grasas en los animales. Suelen fabri-

carse a partir de los excedentes de glúcidos y se utilizan como reservas de energía de uso no inmediato, más difíciles de destruir, por su mayor estabilidad molecular. Algunos lípidos, especialmente resistentes a la destrucción, como las ceras o algún tipo de colesterol, se emplean también como capas aislantes o de protección.

El gran contenido calórico de las grasas (9 kcal/g) las convierte en un componente básico de la dieta, especialmente en situaciones con necesidades energéticas elevadas. A pesar de ello, el consumo excesivo de ciertas grasas puede favorecer el desarrollo de algunas enfermedades.

Son especialmente abundantes en los frutos secos, algunos tipos de pescado (en particular, el llamado pescado azul) y algunas carnes, como la de cerdo.

La conveniencia de su consumo depende del tipo de lípidos que contenga.

PROTEÍNASEstán constituidas por aminoácidos (unos 26 distintos), de los que sólo

diez son esenciales pana el organismo y deben, por tanto, estar incluidos en cantidad suficiente en la dieta.

Por eso, distinguimos entre proteína de primera clase, aquella que contiene todos los aminoácidos necesarios (la animal), y proteína de segunda clase, aquella que no los contiene (la vegetal). Esto supone que en una dieta puede ser suficiente una sola proteína animal, mientras otra necesita varias proteínas vegetales para serlo.

Las proteínas están básicamente destinadas a proporcionar sustancias (aminoácidos) con las que construir y reparar las estructuras propias de nuestro organismo. Son especialmente abundantes en los alimentos de origen animal, como la carne, el pescado, la leche, los huevos...

Aunque constituyen el 18-19 % del peso corporal, se destruyen poco y lentamente. La cantidad media diaria requerida se estima en unos 0,55 g de proteína por kilogramo de peso y día.

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CONTENIDO ENERGÉTICOLas sustancias orgánicas que contienen los alimentos se oxidan en las células y, en este proceso, se produce energía, siendo diferente el valor calórico de cada nutriente:

1 g de glucosa produce 3,8 kcal. 1 g de proteína produce 4 kcal. 1 g de grasa produce 9 kcal.

1 cal = 4,186 J


1.2. AGUA, SALES MINERALES Y VITAMINAS.Hablaremos ahora de ciertas sustancias que, aunque no aportan energía, resultan imprescindibles para el funcionamiento del cuerpo.

EL AGUAIncorporada directamente o formando parte de los productos alimenticios,

el agua constituye aproximadamente el 65 % del peso del cuerpo. Sus funciones son muy variadas:

Actúa como disolvente de la mayoría de los principios inmediatos.

Es el medio donde tienen lugar todas las reacciones metabólicas características de la actividad vital, e interviene en algunas de ellas.

Regula la temperatura corporal, manteniéndola relativamente constante.

Se emplea como medio de transporte de sustancias entre las distintas partes del cuerpo y como medio lubricante en órganos del movimiento.

En climas templados, como Canarias, una persona adulta puede llegar a perder dos litros diarios de agua por la orina y la transpiración . Es importante reponer esta pérdida intentando beber al día seis o siete vasos de líquido.

SALES MINERALESEstán presentes, en cantidades y combinaciones variables, en todos los

alimentos aunque alguna, como el cloruro sódico, se incorpora a la dieta en forma mineral.

Los minerales no poseen valor energético, aunque intervienen en un buen número de procesos del organismo, haciéndolos posibles con su pre-sencia.

Sirven como materiales de construcción: el calcio y el fósforo participan en la composición de huesos y dientes.

Forman parte de los líquidos del organismo: el sodio y el potasio son los principales componentes inorgánicos de los líquidos corporales; el hierro forma parte de la hemoglobina de la sangre, etc.

Regulan los procesos metabólicos.

El buen funcionamiento de nuestro cuerpo requiere un determinado aporte diario de sales minerales, obligando a una dieta variada para que, entre todos los productos se cubran esas necesidades. Si falla alguna de las aportaciones, pueden aparecer las llamadas enfermedades carenciales, como por ejemplo, la anemia cuando falta hierro.

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El agua es un nutriente tan importante como los otros. Diariamente, y como media, perdemos agua:

Por orina: 1,5litros Por heces: 0,5 litros Por respiración: 0,3 litros Por sudoración: 0,6 litros

Estas pérdidas se reponen: Por alimentos: 1,0 litros Por bebida: 1,3 litros Por síntesis interna: 0,2 litros


VITAMINASLas vitaminas son sustancias orgánicas que

nuestro cuerpo no puede producir y de las que necesitamos cantidades bajas (entre unos miligramos y una fracción de miligramos por día). Resultan imprescindibles para el crecimiento, el correcto mantenimiento de los tejidos y multitud de procesos metabólicos y fisiológicos.

Son especialmente abundantes en los vegetales frescos, pero se destruyen fácilmente por la acción del calor u otros agentes. La distribución y concentración de las vitaminas en los alimentos es variada y variable. Por ello, resulta recomendable, por una parte, incluir verduras crudas y fruta en la dieta, y por otra, hacer esa dieta lo más variada posible.

Como en el caso de las sales minerales, su déficit en la alimentación provoca enfermedades carenciales, denominadas en este caso avitaminosis; es el caso del raquitismo (falta de vitamina D) y la pelagra (falta de ácido nicotínico del grupo de vitaminas B)

ACTIVIDADES DE REPASO:

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Las vitaminas pueden dividirse en dos grandes grupos:hidrosolubles (que se disuelven en agua) yliposolubles (que lo hacen en grasas o alcoholes).Un exceso de las primeras –B, PP, C, ...- no produce efectos nocivos ya que pueden expulsarse disueltas en agua, por la orina o el sudor. Pero una dosis excesiva de las otras –A, D, E, K, ...- puede acabar provocando su acumulación en las zonas grasas del organismo y tener efectos perjudiciales.


1. A partir de la tabla que has rellenado (comida y bebida tomada durante una semana), calcula la cantidad de proteínas, grasas, hidratos de carbono y kilocalorías tomadas (diariamente). ¿Crees que te alimentas bien?

2. ¿Qué principios inmediatos proporcionan energía a nuestro organismo? ¿De cuáles obtenemos más energía? ¿Cuáles utilizamos primero?

3. ¿Cuál es la función principal de las proteínas? Investiga y averigua el nombre de los diez aminoácidos esenciales para nuestro organismo.

4. ¿Cómo obtenemos el agua que necesita nuestro organismo?5. ¿Qué cantidad de agua contendrá el cuerpo de una chica de 47 kg de peso? Indica al

menos tres minerales que incluyas en tu dieta y explica dónde se encuentran y para qué los utiliza tu organismo.

6. ¿Qué alteración produce la falta de vitamina A? ¿Cómo se cura el escorbuto? ¿Y el beri-beri?

7. ¿Por qué crees que es importante que a los niños pequeños les dé el sol? Comenta en grupo algunas de las enfermedades carenciales que aparecen en los cuadros.

8. ¿Hay algún alimento que se repita? ¿Qué quiere decir?9. Infórmate en alguna enciclopedia o libro de consulta de cuáles son los síntomas de la

anemia, sus causas y cómo se cura.10. Busca información sobre el método de diagnóstico del colesterol en sangre. ¿Qué niveles

se consideran correctos?. ¿Qué consecuencias puede tener un nivel alto de colesterol?.

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2. ADITIVOS ALIMENTARIOS: DEFINICIÓN Y USOS

Cualquier material, objeto o ser vivo, no es, en el fondo, mas que la suma de una mayor o menor variedad de sustancias químicas, y lo mismo sucede evidentemente con todos los alimentos. Sin embargo, cuando se habla de las sustancias químicas presentes en un alimento, se tiende comúnmente a pensar en componentes extraños, añadidos durante el proceso de su elaboración, es decir, en un sentido amplio, en aditivos

La utilización de aditivos se pierde en la noche de los tiempos. Algunos de ellos, como la sal, por ejemplo, o el vinagre, se utilizan desde la prehistoria. Sin embargo, su máxima expansión se alcanzó con el desarrollo de la industria química, que puso al alcance de los fabricantes de alimentos sustancias capaces de cumplir prácticamente cualquier función. Las consideraciones ligadas a la protección de la salud del consumidor se impusieron finalmente y el número de sustancias utilizables sufrió una reducción drástica, quedando éstas sometidas a un control legal estricto en todos los países. No obstante, en este momento, si se tienen en cuenta los aromatizantes, el número de sustancias químicas distintas que se pueden añadir a los alimentos excede con mucho el millar Sin embargo, su importancia cuantitativa es muy diferente.

Los más utilizados son el cloruro sódico, que no es considerado en general como un aditivo, los mono y diglicéridos (emulsionantes), el caramelo (colorante), el ácido cítrico (secuestrante y acidificante), el ácido acético (acidificante y conservante), el bicarbonato sódico (para las levaduras químicas), él ácido fosfórico y el glutamato sódico (potenciador del sabor). Curiosamente, dos de estos aditivos más usados, el ácido cítrico (300.000 Tm/año) y el glutamato (más de 300.000 Tm/año) no son productos de la industria química sino de ia biotecnológica, obteniéndose por procesos de fermentación.

Aunque la preocupación por la salud del consumidor también tiene siglos de antigüedad, es actualmente cuando más se cuestiona el uso de sustancias «extrañas» a los alimentos. Una gran parte de las sustancias utilizadas no son extrañas en absoluto, estando presentes en forma natural en los alimentos y en el propio organismo humano. Otra parte se transforman en sustancias «naturales» en el tubo digestivo tras su ingestión, y sólo un pequeño número son del todo «artificiales».

¿QUÉ ENTENDEMOS POR ADITIVO ALIMENTARIO? Sustancias que se añaden intencionadamente a los alimentos, sin

propósito de cambiar su valor nutritivo, con la finalidad de modificar sus caracteres, técnicas de elaboración, conservación y/o para mejorar su adaptación al uso que se destinen.

Como se indica en una de estas definiciones hay que distinguir entre aditi-vos, que son sustancias que se añaden intencionalmente a los alimentos, e im-purezas que aparecen en los alimentos por diversas causas (contaminación en el campo, mezcla con otros alimentos, etc), pero que no se busca su adición intencional.

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¿POR QUÉ SE UTILIZAN LOS ADITIVOS EN LOS ALIMENTOS?Los aditivos se utilizan en los alimentos por varias razones:

Disponer de alimentos sanos, que no perjudiquen a la salud del consumidor y que mantengan sus cualidades organolépticas y microbiológicas hasta el momento de su consumo. Por ejemplo, ciertos microorganismos patógenos (salmonella, clostridium, etc.) se pueden desarrollar en alimentos (mayonesas, salsas, carnes, pescados, etc.) y producir graves trastornos e incluso la muerte de las personas.

Disponer de alimentos más baratos. Ciertos alimentos que tienen altos costes de fabricación o conservación, pueden beneficiarse de la acción de aditivos para bajar los citados costes y llegar a precios mas asequibles al consumidor.

Mejora de los alimentos. Las características organolépticas1 de un alimento son las que atraen a los consumidores. Los aditivos sirven para mantener o mejorar esas características. Por ejemplo, con la adición de frutas a los yogures o a los helados (fresas, piña, naranja, etc.) no es muchas veces posible conseguir un color y un sabor lo suficientemente atractivos. La adición de un suplemento del color (colorante) y del sabor (aroma) correspondiente a la fruta en cuestión, hará aumentar las ventas del yogur o helado.

Algunos aditivos tienen unos nombres muy complicados y que no dicen nada al consumidor. Por ello, tanto para comodidad de los fabricantes como de consumidores, es mejor que el aditivo sea designado por una letra (E) seguida de un número. La Comunidad Europea tiene asignados sistemas de identificación para la mayoría de los aditivos, a base de la letra E seguida de un número.

Para los aditivos sin identificación comunitaria, se sigue utilizando la nomenclatura nacional, consistente en una H seguida de un número.

CONCENTRACIONES Y DOSIS«La ciencia de la toxicología se basa en la premisa de que todos los

compuestos son tóxicos a alguna dosis. La sal, el agua, el azúcar e ¡incluso el amor de una madre! producen efectos nocivos en cantidades inadecuadas».

Algunos aditivos tienen riesgos en su utilización. En un principio se les consideraba como sustancias inofensivas, pero con el paso de los años se ha visto que esto no es cierto en muchos casos, existiendo ciertos aditivos peligrosos que pueden producir fenómenos tóxicos a largo plazo en el consumidor.

Los estudios toxicológicos han permitido el establecimiento de cantidades por debajo de la cual se considera que la ingestión de una sustancia no tiene efectos nocivos sobre la salud del consumidor. Esta 1 Propiedades fisicoquímicas (color, olor, sabor, textura, ... ) de los alimentos.

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Félix Manuel Martín Pérez, 03/01/-1,


cantidad se denomina «INGESTIÓN DIARIA ADMISIBLE» (IDA) y se expresa en mg. de sustancia ingerida por día y por kg. de peso corporal (ya que es evidente que cuanto mayor sea el organismo tanto mayor será la posibilidad de dilución de la sustancia potencialmente nociva).

Las legislaciones de cada país fijan a su vez la concentración máxima de un aditivo que puede utilizarse en diferentes aplicaciones. Los criterios para el establecimiento de esta cifra dependen del aditivo y del alimento, y se basan en algunos casos en la defensa de la salud del consumidor, pero en otros, en los que el uso de una cantidad mayor tampoco resultaría nocivo, en la evitación de fraudes al consumidor por enmascaramiento de una calidad deficiente, retención excesiva de agua , etc.

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CLASIFICACIÓN DE LOS ADITIVOS ALIMENTARIOS EN FUNCIÓN DE SU ACCIÓN

Los aditivos se clasifican en función de la acción que realizan sobre los alimentos. Así tenemos: Colorantes. Aromas. Conservadores. Antioxidantes. Emulgentes, estabilizantes, espesantes y gelificantes. Acidulantes y correctores de la acidez. Antiaglomerantes. Potenciadores del sabor. Antiespumantes. Edulcorantes Artificiales, Almidones modificados. Gasificantes. Productos diversos (endurecedores, humectantes, agentes de recubri-

miento, secuestrantes, gases de en vasado, etc.).

Están también los llamados diluyentes o soportes, que son sustancias inertes empleadas para disminuir la concentración de los aditivos alimentarios, a fin de facilitar su dosificación y empleo.

Existen también productos que, sin tener una acción concreta por si solos, refuerzan la acción de otros. Por ejemplo hay sustancias tales como el ácido láctico, lactato sódico, ácido cítrico, ácido tartárico, etc., que refuerzan la acción antioxidante de otras sustancias.

Como no podemos, por razones de tiempo, describir todos los grupos de aditivos alimentarios, vamos a analizar brevemente el primer grupo: colorantes.

COLORANTESEl olor es la primera sensación que se percibe de un alimento y la que determina el primer juicio sobre su calidad; es además un factor importante dentro del conjunto de sensaciones que aporta el alimento, y tiende a veces a modificar subjetivamente otras sensaciones como el sabor o el olor.

COLORANTES NATURALESNombre comercial Comentario

E-100 Curcumina Colorante de la curcuma (planta cultivada en la India). Es un componente fundamental del curry. Tiene una toxicidad muy pequeña

E-101 Riboflavina Es una vitamina del grupo B2. Es la sustancia que da el color amarillo al suero de la leche. Es un aditivo poco utilizado.

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E-120 Cochinilla También denominada ácido carmínico; muy caro. Hacen falta unos 100.000 insectos para producir 1 kg de producto. No se conocen efectos adversos.

E-150 Caramelo Colorante típico de la bebidas de cola. Su composición depende del método preciso de fabricación. Es el colorante más utilizado (90 % del total).

E-160 Carotenoides Son un amplio grupo de pigmentos vegetales y animales.Se han utilizado desde hace muchos años para colorear productos lácteos y, cada vez más, bebidas refrescantes. Este colorante puede tener incluso un efecto protector frente a ciertos tipos de cáncer (potenciando el sistema inmunológico).

E-162 Rojo de remolacha Aunque todavía no se conocen todos sus componentes, no se conocen efectos nocivos de este colorante.

E-163 Antociano Son los colorantes naturales del vino tinto. Se utilizan relativamente poco.

COLORANTES ARTIFICIALESEn los últimos años, debido a la preocupación por la seguridad de los

alimentos, y la presión de los consumidores, muchas empresas han tenido que revisar la formulación de sus productos y sustituir, cuando es tecnológicamente factible, los colorantes artificiales por los naturales.

COLORANTES AZOICOSTienen como característica general la de absorberse muy poco en el

intestino, siendo destruidos en su mayoría por la flora bacteriana intestinal; los fragmentos de colorante que son asimilados se eliminan por vía urinaria o biliar. El más controvertido es la tartracina.

Nombre comercial ComentarioE-102 Tartracina El más importante. Utilizado en más de sesenta

países (incluido la CE y Estados Unidos). Es capaz de producir reacciones adversas en un pequeño porcentaje (alrededor de un 10 %) entre las personas alérgicas a la aspirina y en algunos asmáticos. Confiere el color limón a las bebidas refrescantes.

E-110 Amarillo anaranjado S

Se utiliza para colorear refrescos de naranja, helados, caramelos, aperitivos, ... En 1984 se acusó a este colorante de cancerígeno (aunque nunca se demostró).

E-122 Azorrubina Se utiliza para conseguir el color frambuesa en caramelos, helados, postres, ... Su uso no está autorizado en países nórdicos, EEUU y Japón.

E-123 Amaranto En general, su uso tiende a limitarse en todos los países; puede producir alteraciones en los cromosomas. En EEUU está prohibido. La IDA es de sólo 0.75 mg/kg de peso.

E-124 Rojo cochinilla A A pesar de la semejanza de nombres, no tiene

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ninguna relación con la cochinilla (E-120). Desde 1976 no se utiliza en EEUU. Posibles efectos cancerígenos

E-151 Negro brillante BN Se utiliza casi exclusivamente para colorear sucedáneos del caviar. Está prohibido en los países nórdicos, EEUU, Canadá y Japón.

OTROS COLORANTES ARTIFICIALES

Nombre comercial ComentarioE-104 Amarillo de

quinoleínaSe utiliza en bebidas refrescantes con color de naranja, en bebidas alcohólicas, elaboración de productos de repostería, ... Se autorizan desde 100 hasta 300 mg/kg de producto.

E-127 Eritrocina Una característica peculiar es la de incluir en su molécula 4 átomos de yodo. El principal riesgo de su utilización es su acción sobre el tiroides (debido a su alto contenido en yodo.La dosis diaria admisible puede sobrepasarse sin demasiadas dificultades.

E-131 Azul patentado V Es un colorante derivado del trifenilmetano, utilizado para conseguir tonos verdes en los alimentos al combinarlo con colorantes amarillos (como el E-102 y el E-104). Se utiliza en conservas vegetales y mermeladas, en pastelería, caramelos y bebidas, ...No es mutagénico, aunque sus efectos no están bien estudiados.

En resumen, los colorantes no contribuyen a mejorar la conservación o calidad nutritiva de los alimentos; MEJOR SERÍA NO AÑADIRLOS.

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3. COCINADO DE LOS ALIMENTOS

3.1. COAGULACIÓN DE COLOIDES DE LAS PROTEÍNAS

Los alimentos de origen animal contienen siempre proteínas, que son sustancias coloidales2. La coagulación de las proteínas es una de las razones fundamentales de los cambios que sufren los alimentos de origen animal al cocerse.

Las moléculas de las proteínas contienen largas cadenas cuyos eslabones se llaman aminoácidos. Los aminoácidos tienen átomos de C, H, O, N y, en algunos casos, átomos de azufre.

Debido a la disposición de los extremos en las cadenas, en sus extremos se originan pequeñas cargas eléctricas; son estas cargas de igual signo las que mantienen muchas proteínas en estado coloidal.

La ruptura del coloide, y la consiguiente coagulación, se logra de varias maneras:

Coagulación por calor (agitación térmica) (explicarlo con KMnO4)Si aumentamos la agitación de las moléculas, al comunicar energía calorífica. Es el caso de las proteínas del huevo y de la leche al hacer un flan. El calor suministrado hace que las moléculas de las proteínas adquieran un movimiento tal que es capaz incluso de vencer las fuerzas de repulsión eléctricas. De esta manera se juntan, coagulando la masa, por ejemplo, del flan.

Coagulación por agentes químicosSi anulamos las cargas eléctricas; esto es lo que ocurre al añadir un ácido, tal como el zumo de limón o vinagre, a la leche. Las cargas eléctricas que contiene el ácido anulan las de las cadenas proteicas al ser de signo contrario, y la caseína de la leche coagula.

Coagulación por agitación mecánicaSi aumentamos la agitación de las moléculas por medios mecánicos; por ejemplo al batir la clara del huevo. El procedimiento es idéntico al de calentar.

Coagulación por deshidratación.Si deshidratamos el coloide. La estabilidad de algunos coloides, por ejemplo los de la clara y la yema del huevo, está determinada por la hidratación de sus moléculas. Si añadimos un agente deshidratante, la estructura coloidal se desmorona y coagulan las proteínas. Este proceso es el que debe ocurrir al colocar la clara de huevo en alcohol. Probablemente se está produciendo al mismo tiempo, y gracias a las moléculas de alcohol, un enlace químico

2 Además de las disoluciones y de las suspensiones, hay otro tipo de mezclas muy frecuentes entre los alimentos, con dos componentes también: los coloides. Las partículas que hay en un coloide son mas grandes que las de una disolución, pero lo suficientemente pequeñas para mantenerse en suspensión permanente. A simple vista, los coloides son muy parecidos a las disoluciones, pero puedes diferenciarlos haciendo una prueba muy sencilla, basada en el llamado efecto Tyndall. Al hacer pasar un rayo de luz a través de un coloide, el rayo se ve perfectamente (como sucede cuando un rayo de sol entre en una habitación con polvo). La causa es que las partículas del coloide actúan como pequeños espejos, reflejan la luz y por eso la vemos. Las disoluciones, en cambio, contienen partículas muy pequeñas y la luz atraviesa las disoluciones tranquilamente sin que nosotros podamos ver cómo pasa.

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entre las cadenas de proteínas. La acetona produce el mismo efecto que el alcohol.

3.2. REBLANDECIMIENTO DE LA CELULOSA

¿Por qué hay muchos vegetales que no se comen crudos?

La celulosa es uno de los componentes básicos de muchos vegetales.Los animales herbívoros pueden digerir la celulosa, pero cuando nosotros comemos vegetales, la celulosa sale de nuestro cuerpo prácticamente como ha entrado. Si cocinamos los vegetales es para que se ablanden y circulen mejor por el tubo digestivo.

La celulosa está formada por moléculas en forma de largas fibras entrelazadas en algunos puntos. El reblandecimiento es debido a la ruptura de algunos de los enlaces entre las fibras. Aunque la celulosa no es digerible, obliga a los intestinos a realizar un esfuerzo para hacerla circular, con lo cual estos adquieren un notable grado de flexibilidad que facilita el proceso digestivo.

3.3. FERMENTACIÓN

¿Qué es la fermentación?La fermentación es un proceso enzimático debido a la acción de ciertos microorganismos sobre materia orgánica.

a) fermentación alcohólicaLa fermentación alcohólica es producida por las levaduras, que son

hongos microscópicos unicelulares que liberan una sustancias llamadas enzimas. Estas enzimas son, en definitiva, las causantes de las fermentaciones.

Las levaduras, como hongos que son, necesitan materia orgánica para alimentarse. Se desarrollan muy bien en líquidos azucarados, que les sirven de sustrato; de ellos pueden obtener la energía almacenada en los glúcidos.

La levadura del pan libera dos enzimas, uno de los cuales, la invertasa o sacarasa, convierte la sacarosa en glucosa:

C12H22011 + H2 2 C6H12O6

La glucosa se convierte en etanol y dióxido de carbono por la acción de otro enzima, la zimasa.

C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2

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Esta fermencación alcohólica tiene diversas aplicaciones en el campo de la alimentación; en unos casos se aprovecha el CO2 (fabricación de pan) y en otros lo que resulta utilizable es el etanol (fabricación de vino, cerveza y otras bebidas fermentadas). Es un proceso anaerobio, es decir, no necesita la presencia de oxígeno del aire para tener lugar.

Otras fermentaciones: fermentación bacterianaLas bacterias útiles en la alimentación son las llamadas saprófitas,

que producen determinadas sustancias útiles para el medio en que viven o bien descomponen la materia orgánica muerta pasándola a material mineral.

Las principales fermentaciones bacterianas son:

b) fermentación acéticaC2H5OH + O2 CH3COOH + H2O

Es aerobia (necesita el oxígeno del aire para tener lugar) y la producen bacterias del tipo acetobacter. Es la responsable de la formación del vinagre a partir del vino.

c) fermentación lácticalactosa ácido láctico

La produce el lactobacillus. Es la que tiene lugar en la fabricación del yogur, kéfir, quesos con mohos, col fermentada, ...

d) fermentación butíricaglúcidos ácido butírico

Es aerobia. La produce el Clostridium butiricum y el Bacillus amylobacter. Es la fermentación que tiene lugar al enranciarse la mantequilla y en la obtención de fécula de papas.

e) fermentación pútrida (putrefacción)Consiste en la desintegración de las grandes moléculas proteicas de los residuos vegetales y cadáveres animales llegando a formarse aminoácidos. En este proceso se liberan gases como el amoniaco, dióxido de carbono, hidrógeno, metano y otros de olor fétido, como el sulfuro de hidrógeno, el nidol y el escatol. Se producen, además, las ptomaínas, sustancias muy tóxicas, auténticos venenos.

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4. CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS:

Los alimentos respiran, los alimentos fermentan, los alimentos se pudren.

Todos los alimentos están sujetos a una alteración y descomposición progresivas. Éstas pueden ser más o menos rápidas y pueden tener distintas causas: la respiración, la fermentación y la putrefacción.

La respiración tiene particular importancia en las frutas, verduras y otras hortalizas, que permanecen vivas algún tiempo después de la cosecha. En este proceso, el oxígeno del aire reacciona con ciertos hidratos de carbono (por ejemplo, con los azúcares) y los oxida. Esta oxidación libera dióxido de carbono, agua y energía en forma de calor.

Si se impide o limita el contacto del aire con ciertos alimentos, como la leche o los zumos de frutas, puede producirse otro tipo de oxidación de los hidratos de carbono: la fermentación. Para obtener energía, los microorganismos causantes de las fermentaciones transforman los azúcares en varios productos intermedios, sobre todo en alcoholes y ácidos orgánicos. Muchas veces el hombre busca deliberadamente que se produzcan determinadas fermentaciones v controla la forma y el curso de éstas para conseguir productos como alcohol etílico (vinos, cervezas), ácido láctico (yogur) o ácido acético (vinagres).

El tercer tipo de alteración de los alimentos es la putrefacción. Ésta afecta a los productos nitrogenados: a las proteínas, en especial a las de origen animal.

¿POR QUÉ SE DESCOMPONEN LOS ALIMENTOS?Los alimentos se descomponen y se pudren por dos tipos de causas: por

fenómenos vitales o por fenómenos no vitales.

Los principales causantes de la descomposición por fenómenos vitales son los microorganismos (como las bacterias del medio ambiente y los parásitos de los propios alimentos) y los enzimas presentes en los alimentos (los enzimas son compuestos de tipo biológico gracias a los cuales se realizan rápidamente reacciones químicas específicas). Los microorganismos y los enzimas producen la descomposición al intervenir en los procesos físicos y químicos de transformación de las sustancias que componen el alimento. La carne viscosa y maloliente que rodea a veces los huesos de jamones mal curados es un buen ejemplo de putrefacción bacteriana.

Pero los alimentos se alteran también por procesos no vitales. Entre las causas de esto pueden citarse: los excesos de temperatura, la humedad, la luz, el oxígeno o, simplemente, el tiempo. Todos estos factores provocan diversos cambios físicos y químicos, que se manifiestan por alteraciones del color, del olor, del sabor, de la consistencia o de la textura de los alimentos. Un ejemplo de este tipo de alteración es el enranciado de las grasas presentes en los alimentos,

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proceso en el que influyen el tiempo, la luz y las temperaturas de almacenamiento.

¿SE PUEDE EVITAR QUE SE DETERIOREN LOS ALIMENTOS?Como hemos dicho, las causas más importantes de la alteración de los

alimentos son los microorganismos y los propios enzimas de los alimentos, responsables de los fenómenos vitales. Para que ocurran estos fenómenos se necesitan ciertas condiciones apropiadas: acceso del aire, humedad y temperatura. Así pues, para impedir que estos indeseables fenómenos vitales se produzcan, debemos eliminar el aire, el agua y el calor excesivos. Por eso, se llaman métodos indirectos de conservación los que impiden que los agentes biológicos que alteran los alimentos encuentren un ambiente adecuado.

4.1. LOS MÉTODOS INDIRECTOS DE CONSERVACIÓN

La ELIMINACIÓN DEL AIRE o de su oxígeno puede llevarse a cabo por medio de envases y embalajes apropiados. Éste es el caso de los quesitos en porciones y las lonchas de bacon y de jamón salado que llegan al público envasados herméticamente al vacío. Otro recurso para prolongar la conservación es modificar la atmósfera de almacenamiento, reduciendo o suprimiendo el oxígeno de ésta.

La ELIMINACIÓN DEL AGUA se consigue por varios métodos de desecación o deshidratación. La leche en polvo es el residuo seco obtenido tras la desecación de la leche; así, la leche, que al natural es un producto muy perecedero, se conserva varios meses a temperatura ambiente. Otra manera de impedir que el agua esté disponible para los procesos vitales de descomposición es añadir a los alimentos sustancias muy solubles, como la sal común y el azúcar. Desde la antigüedad se practica la salazón de pescados (bacalao salado, arenques en salmuera, etc.) y de carnes (jamón, cecina, etc.). El azúcar se usa sobre todo en las conservas de frutas: mermeladas, confituras, frutas escarchadas, etc.

La ELIMINACIÓN DEL CALOR se consigue por los métodos de refrigeración y de congelación.

La refrigeración consiste en hacer descender la temperatura de los ali-mentos hasta valores próximos a los 0 °C, pero sin llegar a la formación de hielo. La refrigeración también se emplea a escala industrial para almacenar grandes cantidades de productos (frutas, hortalizas, carnes, etc.) y en el transporte (camiones, vagones de ferrocarril, barcos fruteros). Los alimentos refrigerados pueden conservarse durante un lapso de tiempo que oscila desde uno o dos días (mariscos, pescados) hasta meses (huevos).

Congelar un alimento es hacer descender su temperatura por debajo de los 0 °C. Frecuentemente se emplea la ultracongelación, o sea la congelación ultrarrápida hasta temperaturas de entre -18° y -40 °C. Así se evita que se formen grandes cristales de hielo, que alterarían la textura

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de los productos. AI descongelar los alimentos ultracongelados, éstos conservan unas características mucho más próximas a las de los alimentos frescos. La ultracongelación destruye hasta el 50 % de los microorganismos que pudieran contener los alimentos. Se usan cada vez más en la conservación de mariscos, pescados, carnes, frutas y hortalizas crudos, así como para conservar comidas preparadas v semipreparadas.

4.2. LOS MÉTODOS DIRECTOS DE CONSERVACIÓN

Los métodos indirectos de conservación impiden la actuación de los mi-croorganismos y los enzimas; pero en genera) estos métodos no destruyen todos los microorganismos y los enzimas de los alimentos. Para destruirlos hay que recurrir a los métodos directos de conservación. Entre éstos se encuentran la ESTERILIZACIÓN por calor, la PASTEURIZACIÓN y el empleo de ADITIVOS.

Los microorganismos y los enzimas precisan cierto grado de temperatura para alterar los alimentos. Pero un exceso de calor los destruye. Por eso se emplea la esterilización por calor para conservar los alimentos, en especial los enlatados. Las «latas», llenas y herméticamente cerradas, se someten a elevadas temperaturas (entre los 100° y los 150 °C, según el tipo de alimento) durante un tiempo determinado. Una vez esterilizadas las latas, y mientras éstas no se abran o se deterioren, los productos en ellas conservados se mantendrán inalterados durante un tiempo teóricamente ilimitado. Así pues, es inútil guardar las latas de conservas en un refrigerador antes de abrirlas.

Las elevadas temperaturas necesarias para la esterilización térmica alteran las cualidades de algunos alimentos (leche, mantequilla, rnargarina, salazones, ahumados, etc.). Ésta es la causa de que a veces se recurra sólo a la pasteurización por calor. Para ello, se eleva la temperatura de los alimentos entre 60° y 80 °C durante un período que oscila, según los métodos, entre unos pocos segundos y los 30 minutos. Así se destruyen los microorganismos más peligrosos o los que con mayor frecuencia pueden producir alteraciones. Dado que la pasteurización no elimina todos los microorganismos que pueden contener los productos tratados, este método sólo permite una conservación temporal y en determinadas condiciones. Los alimentos pasteurizados (a veces denominados semiconservas) deben, pues, guardarse en un refrigerador, aunque todavía no se hayan abierto sus envases.

Por otra parte, tanto los procesos vitales como los no vitales pueden evitarse añadiendo ciertos productos químicos, denominados genéricamente aditivos. Éstos pueden tener distintas misiones: suprimir los microorganismos (antibióticos); evitar que los microorganismos presentes proliferen (inhibidores); evitar alteraciones por oxidación (antioxidantes), etc. A veces, los aditivos no se añaden a los alimentos, sino que se producen directamente en éstos. Tal es el caso de las fermentaciones. El ácido acético y el ácido

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láctico, que se forman en ciertas fermentaciones, tienen propiedades conservantes: acidulan el medio en que se hallan y son tóxicos para algunos microorganismos capaces de alterar los alimentos.

4.3. CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS: AYEREl origen de los procedimientos de conservación de alimentos se pierde en

la antigüedad. Los hombres pudieron comprobar que se conservaban mejor los alimentos enfriados (o congelados), los productos desecados y los que habían fermentado.

Ya en la antigüedad se almacenaba hielo o nieve en pozos y lugares protegidos, para aprovechar sus cualidades conservantes en la estación ca-lurosa. Esos lugares recibían el nombre de «neveras», origen de la actual denominación de los frigoríficos domésticos.

La desecación y la fermentación son quizá los métodos de conservación que más se han usado en todas las latitudes y en todos los climas.

1. La DESECACIÓN se puede conseguir exponiendo el alimento al sol o al aire. También la salazón, el ahumado y el azucarado son, en parte, procesos de desecación.

La desecación solar o a la intemperie es quizás el sistema de conserva-ción más antiguo, copiado de la propia naturaleza. Los granos de cereales, las semillas de leguminosas y los frutos secos se conservan naturalmente, debido a que, durante el proceso de maduración, se desecan. Gran parte de la producción mundial de fruta se conserva todavía por desecación solar. La sal es un aditivo importante en la desecación solar. También se emplea en otros procesos de conservación de alimentos, como el curado, el ahumado y las fermentaciones.

La cantidad de sal que se agrega a los productos que han de fermentar determina si un microorganismo presente en el alimento puede desarrollarse o no. También se controla mediante la adición de sal el tipo y la actividad de la fermentación.

El curado es un procedimiento de conservación en el que se añade a los alimentos sal común (cloruro sódico), salitre (nitrato potásico) y especias. Los jamones y embutidos crudos se conservan por curado.

El azúcar ejerce una acción similar a la que realiza la sal común en las salazones. Elevadas concentraciones de azúcar detienen el crecimiento de la mayor parte de las bacterias, levaduras y mohos. Su uso más general ha sido siempre el de la conservación de frutas (mermeladas), así como de ciertas bebidas alcohólicas; en la antigüedad se cubría la carne con miel para conservarla.

En el procedimiento del ahumado se combinan diferentes grados de sa-lazón y desecación. El hombre primitivo colgaba la carne, el pescado y las aves del techo de sus chozas o en la abertura de salida del humo,

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antes de la aparición de la chimenea. Después, el ahumado se realizó en la propia campana de las chimeneas, cosa que aún se hace en algunas partes del mundo. Posteriormente, los alimentos se ahumaron en estancias o naves construidas con este fin. Para el ahumado tradicional se emplean humos de la combustión incompleta de paja o leña verde. El ahumado tradicional se sigue practicando aún, no tanto como método de conservación de alimentos, sino por el sabor, aroma, color y blandura característicos que confiere a los alimentos. Entre los pescados ahumados más frecuentes están los arenques, el salmón y el halibut. También se emplea el ahumado en el curado de jamones, de embutidos y partes del cerdo (bacon, chuletas) .

2. La FERMENTACIÓN es el otro método tradicional de conserva. Las distintas clases de leche fermentada, típicas de diferentes países (como el yogur búlgaro y el kéfir del Cáucaso), son el resultado de la acción de microorganismos específicos sobre la leche. La casi infinita variedad de quesos del mundo se debe en gran parte a diferentes fermentaciones; el nombre de muchos quesos es el del lugar donde, con la práctica, se aprendió a controlar determinada fermentación del cuajo de un cierto tipo de leche. Los encurtidos tradicionales de productos vegetales (pepinillos y cebolletas en vinagre, chucrut o col fermentada, etc.) tienen su origen en otras fermentaciones que el hombre ha fomentado desde la antigüedad.

4.4. CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS: HOY

La repercusión de los progresos generales realizados en las ciencias y en la tecnología ha sido trascendental para la industria alimentaria, sobre todo para los procedimientos de conservación.

Algunos de los métodos indirectos que se emplean en la actualidad, como la desecación a la intemperie, la salazón, el azucarado y el ahumado, son sólo modernizaciones de los métodos tradicionales. En cambio, la deshidratación, la ultracongelación, el envasado al vacío, el enlatado estéril, la pasteurización y los aditivos sólo han sido posibles gracias a los progresos técnicos.

1. LA DESHIDRATACIÓN. Este nombre se reserva generalmente para la desecación efectuada en sistemas cuya temperatura, humedad e higiene están estrictamente controladas. Se trata de un proceso metódico, progresivo y continuo, en el que se aplica la cantidad de calor artificial necesaria para extraer el agua de los alimentos. Los métodos principales de deshidratación son: el método adiabático, el método de conducción y la liofilización.

En el método adiabático, la evaporación del agua contenida en los alimentos se realiza mediante una corriente de aire calentado artificialmente. Esta evaporación tiene lugar en un horno, en una cámara o en un túnel continuo. Los alimentos se disponen en carritos con bandejas o en una cinta transportadora. Este método se emplea mucho en la desecación de productos vegetales.

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En el método de conducción, la transferencia de calor al alimento se efectúa poniendo éste en contacto con una superficie calentada artificialmente. Con frecuencia, el proceso se efectúa al vacío y el vapor de agua que se desprende de los alimentos se extrae de la cámara con una bomba aspirante. Este procedimiento se usa para obtener leche en polvo.

El método más moderno de deshidratación es la liofilización o deshidra-tación por congelación al vacío. En este proceso se congelan los alimentos antes de deshidratarlos. Tras la congelación se produce un alto vacío en la cámara. El hielo formado en los alimentos pasa directamente al estado de vapor, que se va extrayendo de la cámara. La liofilización es un método caro, y por eso aún se emplea poco. Los cafés en polvo o instantáneos son productos liofilizados.

2. LA ULTRACONGELACIÓN. En él, en vez de privar a los microorganismos del agua necesaria para su vida, les privamos del calor. La ultracongelación no sólo inhibe la acción de los microorganismos sino que también destruye hasta un 50% de éstos. Es frecuente escaldar previamente los alimentos que se van a ultracongelar para destruir también sus propios enzimas. Mediante envases impermeables se evita la desecación que tiende a producir la ultracongelación.

3. ELIMINACIÓN DEL AIRE. La oxidación de los alimentos por el oxígeno atmosférico se evita mediante envases al vacío para eliminar el aire. Así, al tiempo que se priva a los microorganismos aerobios del aire que precisan para desarrollarse, se impide que lleguen hasta los alimentos microorganismos del medio ambiente. Los alimentos convenientemente envasados que dan también protegidos contra la suciedad y otras contaminaciones posibles. Otra forma de impedir el contacto de los alimentos con e) aire es el almacenamiento en atmósferas controladas artificiales (con gases diferentes de los atmosféricos). Así se conservan ciertas frutas, como manzanas y peras, y otros tipos de alimentos. Es frecuente asociar la refrigeración con el almacenamiento en atmósfera controlada.

4. CONSERVAS ENLATADAS. Los materiales para envasar alimentos deben ser inocuos. Sus superficies internas no deben sufrir ninguna alteración al estar en contacto con los productos envasados, ni permitir que migre al alimento ninguna sustancia nociva. El bote de hojalata (o lata) es el tipo de envase más empleado para la conservación de alimentos. Lo inventó, en 1810, el inglés Peter Durand, revolucionando las técnicas anteriores de envasado. Entre 1795 y 1810, el francés Nicolas Appert había desarrollado un método de conserva de ali-mentos, envasados en tarros de vidrio y esterilizados por calor. De la com-binación de ambas técnicas nació la moderna industria de conservas enlatadas, hoy tan difundida. En los procesos modernos de enlatado estéril se emplean distintas combinaciones de temperatura y tiempo de calentamiento para esterilizar las conservas.

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Esterilizar es eliminar todos los microorganismos y sus esporas, incluso las más resistentes (entre ellas, las esporas de Clostridium botulinum las más peligrosas). La producción de conservas enlatadas está extendida por todo el mundo. Se podría decir que prácticamente no existe un solo producto alimenticio o comida preparada que no tenga su versión en lata de conserva. Constituye aún el método de conservación más importante.

5. LA PASTEURIZACIÓN TÉRMICA.Se emplea cada vez con mayor precisión en productos que se deteriorarían por las elevadas temperaturas de esterilización. Se sabe ahora con exactitud cuáles son las temperaturas y la duración del calentamiento que conviene en cada caso para conseguir la mayor eficacia, con la menor alteración posible del producto.

6. LOS ADITIVOSLos aditivos para mejorar la conservación y el aspecto de los productos han experimentado también un auge impresionante. Todos los países tienen una reglamentación alimentaria estricta para regular el empleo de aditivos y asegurar que éstos no son nocivos para el consumidor.

4.5. CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS: MAÑANA

Los métodos de conservación de alimentos por radiaciones apenas han sobrepasado la fase experimental. La ventaja de las radiaciones reside en que destruyen microorganismos y otros parásitos mayores (insectos, gusanos, etc.) sin elevar la temperatura del producto tratado o elevándola muy poco. Las papas, cebollas, ajos, etc., se tratan ya con radiaciones en algunos países.

Por último, se ha comprobado que las elevadas presiones mecánicas (del orden de las 6.000 atmósferas) destruyen gran número de bacterias. Se ha aplicado este fenómeno a la conservación de ciertos alimentos: frutas, mosto y bebidas espumosas no alcohólicas. El proceso de Hofius, de conservación de la leche por presión, prolonga la vida de este producto hasta 4 semanas.

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CUESTIONES SOBRE METODOS DE CONSERVACIÓN

1. ¿Qué se entiende por respiración?. En nuestro caso particular, ¿los alimentos respiran?

2. ¿Por qué se descomponen los alimentos?3. ¿Qué se entiende por métodos directos de conservación?4. ¿Qué tipos de métodos de conservación directos conoces?. ¿En qué se

basan?5. ¿Qué son los aditivos alimentarios?. Haz una breve clasificación, explicando

cada uno de ellos.6. ¿Qué se conoce como IDA?7. ¿Qué métodos de conservación se empleaban en la antigüedad (hasta no

hace mucho)?8. Pon ejemplos de alimentos sometidos a desecación y fermentación.9. ¿Qué métodos de deshidratar los alimentos conoces?. ¿En qué se basan?10.Pon ejemplos de alimentos ultracongelados.11.¿Qué ventajas presenta el enlatado de los alimentos frente a otros

métodos?12.¿En qué consiste la pasteurización?

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ACTIVIDAD 1: SUSPENSIONES, EMULSIONES, COLOIDES, ...

INTRODUCCIÓN

En la cocina se llevan a cabo gran cantidad de procesos físicos y químicos. Entre los físicos tenemos las mezclas, y en estas las suspensiones, las emulsiones y las disoluciones.

Una suspensión es una mezcla homogénea, de duración limitada, de dos sustancias que normalmente forman una mezcla heterogénea. Una emulsión es una mezcla homogénea y estable de este tipos de sustancias.

Coloides: Además de las disoluciones y las suspensiones, hay otro tipo de mezclas, muy frecuentes entre los alimentos, con dos componentes también: los coloides. Las partículas que hay en un coloide son más grandes que las de una disolución, pero lo suficientemente pequeñas para mantenerse en suspensión permanente. A simple vista, los coloides son muy parecidos a las disoluciones pero podrás diferenciarlos haciendo una prueba muy sencilla basada en el llamado efecto Tyndall. Al hacer pasar un rayo de luz a través de un coloide el rayo se ve perfectamente (como sucede cuando un rayo de Sol entra en una habitación con polvo). La causa es que las partículas del coloide actúan como pequeños espejos, reflejan la luz y por eso la vemos. Las soluciones, en cambio, contienen partículas muy pequeñas y la luz atraviesa las disoluciones tranquilamente sin que nosotros podamos "ver" como pasa.

¿Qué es un coloide? Hay ocasiones en las que la observación de las fases (de una mezcla heterogénea) no es tan sencilla y requiere la ayuda de un microscopio. Cuando esto ocurre, a la mezcla se la denomina coloide o dispersión coloidal. Los coloides son mezclas heterogéneas en las que las partículas que las forman pueden quedar indefinidamente en suspensión. A simple vista, parecen homogéneas, pero al observarlas con un microscopio de gran aumento se comprueba que son heterogéneas. (ejemplo: agua y clara de huevo, batidas conjuntamente. La suspensión se mantiene por tiempo indefinido).

La niebla es un aerosol en el que la fase continua es aire, y la fase dispersa, pequeñas gotas de agua. En un día con niebla, podríamos ver que la luz de los coches no pueden atravesar la niebla. Por eso se deben utilizar las luces cortas, que alumbran al suelo y no al frente cuando circulamos con niebla, ya que, de lo contrario, quedaremos deslumbrados por nuestro haz de luz.

Dispersiones coloidales: Las sustancias que sin ser solubles en un disolvente determinado, tampoco pueden considerarse insolubles, porque al mezclarlas con dicho disolvente se dividen en partículas extremadamente pequeñas (micelas) que incluso pueden atravesar los filtros corrientes, no son visibles con el microscopio y no sedimentan, se llaman coloides. Estas partículas únicamente son detectables al iluminar la mezcla con un haz de luz. Se refleja y refracta en las mismas de manera que pueden observarse a simple vista estos efectos, generalmente. Este fenómeno se conoce como efecto Tyndall. Las partículas coloidales tienen un tamaño comprendido entre 0,1 y 0,001 micras (1 micra = 10-6 metros).

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Un coloide disperso en un disolvente se llama sol. Los soles pueden precipitarse por agrupación de micelas, empleando electrolitos o bien, aumentando la temperatura. Los soles precipitados se llaman gel. Ejemplos de emulsiones:

- Muchos cosméticos (cremas para mano y cremas limpiadoras) son emulsiones de un aceite esencial en agua.

- La mayonesa, es una emulsión hecha de una mezcla de aceite vegetal y vinagre, utilizando la yema de huevo como emulsionante.

- La leche, básicamente es una emulsión de grasa en agua.

OBJETIVOSQue el alumno sea capaz de:1. Describir las diferencias entre disolución, suspensión, emulsión, coloide,

gel, sol, ..2. Poner ejemplos de cada uno de los anteriores.3. Distinguir, experimentalmente, entre ellos.4. Preparar ejemplos de algunos de ellos.

EXPERIENCIA 1: PREPARANDO SUSPENSIONES. Materiales necesario:Arena gorda, arena fina (de Las Teresitas), agua, lupa, vasos de precipitado

Procedimiento:Si añadimos arena al agua y agitamos, se separa ésta del líquido con bastante rapidez; la arena queda en el fondo del recipiente. Ahora bien, si mezclamos este sólido pulverizado con agua, también sedimentará, pero el proceso será más lento. En este caso, no podemos hablar de disolución, ya que las partículas de soluto son visibles a simple vista, con ayuda de una lupa o con un microscopio. Se trata pues de una materia heterogénea. Los sistemas de este tipo, en los que los componentes se pueden separar por simple filtración, se llaman suspensiones.

EXPERIENCIA 2: PREPARANDO UNA SUSPENSIÓN Y UNA EMULSIÓN DE ACEITE EN AGUA

Materiales:Aceite, agua, vinagre, huevos, vasos de precipitadoProcedimiento:El aceite y el agua son los componentes de la mayonesa: a) El aceite y el vinagre forman mezclas heterogéneas. Su mezcla se

hace momentáneamente homogénea al agitar. b) Si la mezcla homogénea se deja en reposo, el aceite y el vinagre se

separan de nuevo. c) Para evitar que se vuelvan a separar los componentes hay que añadir

una sustancia, llamada agente emulsionante, que estabilice la suspensión. En la elaboración de la mayonesa se añaden huevos.

d) Si añadimos un huevo al vinagre y batiendo agregamos el aceite poco a poco, la mezcla se hace más homogénea y pastosa.

e) El huevo ha estabilizado la suspensión. Ya no se separan aceite y vinagre: es una emulsión.

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EXPERIENCIA 3: ¿CÓMO DIFERENCIAR UNA DISOLUCIÓN DE UN COLOIDE?

La clara de huevo es transparente y deja pasar la luz. Sin embargo, si batimos una clara de huevo obtenemos una espuma blanca que no deja pasar la luz. Esta experiencia pone de manifiesto una importante propiedad: los coloides, a diferencia de las disoluciones, que pueden ser atravesadas por un rayo luminoso, reflejan o refractan la luz.

EXPERIENCIA 4: UNA SENCILLA MÁQUINA DE DIÁLISIS: La experiencia que se propone se puede hacer en casa sin ninguna dificultad. Se trata de separar una mezcla de un coloide, utilizando para ello una membrana semipermeable "casera".

Materiales: agua destilada; sulfato de cobre; clara de huevo; papel de celofán (no importa el color); un vaso; dos tubos de ensayo; una linterna que proyecte un fino haz de luz; una goma elástica.Para que la linterna proyecte un fino haz de luz, cubre el cristal con un cartón que tenga un pequeño agujero. De ese modo, al encenderla, saldrá un haz de luz fino.

Procedimiento: Para distinguir las disolución del coloide, haz lo siguiente:a) Coloca en un tubo de ensayo 1 cm de clara de huevo y añade agua

hasta la mitad. Agita bien el tubo, para que se mezclen el agua y la clara de huevo.

b) Ilumina el tubo con una linterna. Verás que es un sistema coloidal, porque la suspensión refleja la luz y se ve la trayectoria del haz.

c) Disuelve en el otro tubo de ensayo una pizca de sulfato de cobre en agua destilada, hasta tener medio tubo de disolución. Intenta que la solución no esté sobresaturada, pero haz que el color sea azul intenso.

d) Comprueba ahora con la linterna que es una disolución. Verás que, al iluminarla, no se dispersa la luz de la linterna.

e) Mezcla ahora la disolución y la dispersión coloidal en el vaso pequeño. Agítalo, para que se mezcle bien.

f) Llena el vaso grande con agua destilada hasta la mitad y cúbrelo con papel de celofán. Sujétalo con la goma, procurando que quede una pequeña cavidad en el interior.

g) Deposita en esa cavidad la mezcla formada por la disolución y la dispersión coloidal. Déjalo en reposo una hora. De ese modo, se irán separando las dos fases.

h) Transcurrido ese tiempo, el agua del vaso grande ha adquirido un color azul. Para demostrar que ha pasado la disolución, pero no la dispersión coloidal, utiliza la linterna.

i) Vierte con cuidado el resto que queda en el celofán en el interior de un tubo de ensayo y añade agua de nuevo. Mézclalo bien y comprueba si se trata de un coloide.

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EXPERIENCIA 5: RECONOCIMIENTO DE COLOIDES:

Material: Líquidos diversos (almíbar, té, agua salada, refresco de fruta, clara de huevo, ...); linterna pequeña y potente; vasos de vidrio incoloro; cartulina negra.

Procedimiento: a) Llena varios vasos, bien limpios, con diferentes líquidos y ponlos

encima de un fondo negro. b) Ilumínalos sucesivamente con un foco de luz potente. c) Observa los vasos mirándolos desde arriba. Si la luz pasa a través del

líquido sin que la veas es una disolución y si se ve la luz, es un coloide.

d) Clasifica los líquidos de que dispones en coloides y no coloides.

EXPERIENCIA 6; PREPARACIÓN DE UNA EMULSIÓN: LA MAYONESA:

Material: Yemas de huevo, aceite, vinagre, sal, mortero, mano de mortero, aceitera.

Procedimiento: a) Pon la yema de huevo en el mortero junto con una cucharada de

vinagre. b) Mézclalo, no muy rápidamente, hasta que la yema esté viscosa. c) Añade el aceite gota a gota o, como máximo, con un chorrito muy fino,

mientras vas removiendo la mezcla continuamente. Es importante que no pares de remover y que vayas añadiendo el aceite gota a gota, de lo contrario se juntan unas con otras antes de que la yema de huevo las pueda rodear para mantenerlas separadas.

Nota: Atención: los ingredientes deben estar a temperatura ambiente. Los huevos fríos sacados directamente de la nevera, no actúan del mismo modo que cuando están a la temperatura de la cocina.

¿Cuál es el agente emulsionante de la mayonesa? ¿Qué significa que la mayonesa se corte? ¿Por qué se corta?

Cuestiones La leche es una dispersión coloidal de grasa en agua: a) ¿Cuál es la fase continua? ¿y la fase dispersa?. b) La mantequilla se obtiene al separar la grasa de la leche y es, por tanto, una

dispersión coloidal de agua en grasa. En ese caso: ¿Cuál es la fase continua? ¿Y la dispersa?.

c) Si sobre una pastilla de mantequilla que acabas de sacar de la nevera, rascas con un cuchillo, aparecen unas gotas de agua. ¿De dónde procede esa agua?.

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ANEXOS.

En la tabla se muestran los ocho tipos de coloides que se obtienen al dispersar finamente las partículas de una sustancia en otra:

Fase continua Fase dispersa Tipo EjemploGas Gas - -Gas Líquido Aerosol NieblaGas Sólido Aerosol Humo

Líquido Gas Espuma Clara huevo batidaLíquido Líquido Emulsión Crema de manosLíquido Sólido Gel PinturaSólido Gas Espuma sólida Piedra pomezSólido Líquido Emulsión sólida MantequillaSólido Sólido Gel sólido perla

La diálisis: Las partículas que forman la fase dispersa de un coloide son de mayor tamaño que las partículas de soluto que encontramos en una disolución. Esa característica se puede aprovechar para separar unas de otras. Para ello, se utiliza una "membrana semipermeable", que posee unos pequeños orificios por los que pasan las partículas de soluto, quedando retenidas las que forman el coloide. La diálisis es un procedimiento mecánico que sustituye, durante un tiempo, a los riñones cuando éstos, por alguna causa, dejan de funcionar.El trabajo de los riñones es separar la urea y demás sustancias de desecho de la sangre. Estas sustancias son eliminadas por el sistema excretor y son transportados a la vejiga. Si los riñones fallan se produce un aumento en la cantidad de urea presente en la sangre, lo que puede acarrear la muerte.Para evitarlo, se utilizan las máquinas de diálisis, que, durante algunas horas, filtran la sangre de la persona enferma y eliminan las sustancias tóxicas. De ese modo, la persona se mantiene con vida hasta que se encuentra un sustituto permanente a sus riñones dañados, lo que se consigue mediante un transplante de órganos.

Movimiento browniano: En el año 1827, el naturalista británico escocés, Robert Brown (1773-1852), al observar por el microscopio una suspensión de polen en agua, notó que los granos se movían de forma irregular, con independencia unos de otros, y creyó que era debido a la vida que atribuía a dichas partículas. A la luz de la teoría cinética se interpreta que este movimiento se debe a los choques fortuitos de las moléculas de agua contra los granos de polen.

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UNA EMULSIÓN: LA MAYONESA

La leche (gotitas de grasa en disolución acuosa) y la mantequilla (disolución acuosa en grasa) son también emulsiones.

Según Harold McGee, con una sola yema se pueden preparar hasta 23 litros de mayonesa.

Una yema de huevo contiene en peso la mitad de agua, 16% de proteinas, y un 22% de grasas, 2% de colesterol y 10% de fosfolipidos, sustancias emulsionantes a las que pertenece la lecitina.

Para hacer una mayonesa se pone, a temperatura ambiente, la fase acuosa en un recipiente : una yema de huevo y un poco de vinagre o limón.Gota a gota se añade aceite mientras se agita energicamente para conseguir formar pequeñas gotitas de aceite que rodeadas de emulsionante consigan formar la emulsión.

Cuando una mayonesa se corta, tecnicamente se dice que flocula, las gotitas de aceite se unen unas a otras y como consecuencia el aceite se separa de la fase acuosa. Esto sucede con frecuencia si los componentes se encuentran muy frios o si se aporta demasiada energía a la mezcla.

Cuando tratamos de mezclar dos líquidos pueden suceder cosas muy diferentes.

Mezcla homogénea

Si mezclamos alcohol y agua conseguimos formar una mezcla homogénea o disolución. No es posible distinguir los componentes originales a menos que dispongamos de un microscopio capaz de ver moléculas individuales.

Mezcla heterogénea

Si tratamos de mezclar aceite y agua la situación es muy diferente. Si los mezclamos sin agitarlos observamos que cada uno permanece por su lado. Al agitar la mezcla vigorosamente podemos conseguir una aparente uniformidad. Al mirar con un poco de cuidado(si la agitación ha sido muy violenta puede ser necesario un microscopio) podremos identificar sin dificultad los componentes originales.

Emulsión

Esta última situación en la que un líquido se dispersa en otro, en forma de pequeñas gotitas, se denomina emulsión. Las emulsiones normalmente no son estables. En el ejemplo anterior las pequeñas gotitas de aceite se van uniendo unas a otras hasta conseguir en poco tiempo que los dos líquidos estén completamente separados.

Emulsionante

Existen sustancias, denominadas emulsionantes, que al añadirlas a una emulsión consiguen estabilizarla . Lo consiguen impidiendo que las pequeñas gotitas se unan unas a otras.

Mayonesa

La mayonesa es una emulsión formada al dispersar aceite en un medio acuoso, la yema de huevo, que contiene un emulsionante denominado lecitina. La lecitina rodea a las gotitas de aceite (ver figura) e impide que se unan unas a otras.

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Para arreglar una mayonesa cortada se pone una pequeña cantidad de la misma , incluyendo algo de la fase acuosa en un recipiente. Se añade un poco de agua o yema de huevo y se bate insistentemente hasta conseguir emulsionar la mezcla. A continuación y sin dejar de batir se añade lentamente el resto de la salsa cortada

Fuente: La ciencia es divertida http://geocities.com/CapeCanaveral/Lab/1719/experimentos.html

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ACTIVIDAD 2: ESTUDIO DE LA VITAMINA C EN LA FRUTA

INTRODUCCIÓNEl estudio de las características físico-químicas de la fruta nos proporciona un material didáctico muy interesante pues se puede relacionar con la Educación para la Salud, Educación para el Consumo, aplicaciones prácticas de algunos conceptos químicos, etc.

OBJETIVOS1. Determinar la presencia de vitamina C en una fruta.2. Determinar la cantidad de vitamina C3. Determinar la presencia de algunos cationes metálicos en la fruta.

EXPERIENCIA 1: DETERMINANDO LA VITAMINA C EN MUESTRAS DE FRUTA.

Material necesario: Balanza de precisión (0,01 g). Buretas. Matraces aforados. Probetas. Vasos de precipitados. Disolución de almidón. Disolución de Lugol. Disolución de KI. Sobre de vitamina C. Diversas frutas. Jugos comerciales de fruta.

Procedimiento:a) Se toma una pastilla de vitamina C que contenga una cantidad

conocida de la misma, por ejemplo Redoxón (que contiene 1 g de vitamina C en cada sobre). Se disuelve en agua y se prepara una disolución de concentración conocida (por ejemplo 1 g de vitamina C/ 1 L de disolución).

b) Se prepara una disolución de almidón en agua caliente que nos servirá de indicador en la reacción de valoración.

c) Se prepara una disolución de KI 0,1 M.d) Se procede a la valoración de la disolución de vitamina C (1 g/L

disolución) con la disolución de KI 0,1 M, para determinar la equivalencia de mL de la misma por una cantidad prefijada de vitamina C. Para ello se colocan 10 mL de disolución de vitamina C (en los que habrá 10 mg de vitamina C) en un erlenmeyer. Se diluye un poco con agua y se le añade la solución de almidón. En la bureta se coloca la disolución de KI de molaridad conocida. Se deja caer, gota a gota, la disolución de KI hasta que se produzca una intensa coloración azul.

Lo que ocurre es lo siguiente: KI + vit C I2 + vit C reducida

Al acabarse la vitamina C, el almidón en presencia de KI forma un complejo de color azul.

e) Conocida la cantidad de disolución de KI gastada para reducir toda la vitamina C presente (10 mg), podremos conocer la cantidad equivalente de disolución de KI por cada mg de vitamina C.

f) Para una cantidad determinada de fruta, y conocida la cantidad de disolución de KI gastada para ella, podremos conocer con la cantidad de vitamina C presente en aquella.

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g) Ahora podremos calcular la cantidad de vitamina C presente en diversas frutas: limón, naranja, kiwi, diversos jugos naturales

Orientaciones metodológicas:

La experiencia anterior puede plantearse con diferentes grados de dificultad.

El más sencillo es simplemente detectar la presencia de vitamina C en distintos alimentos.

Otro nivel consistiría en comparar cualitativamente la cantidad de vitamina C

El más complejo sería el cálculo de vitamina C presente en una cantidad determinada de fruta o jugo (que es el que se ha descrito anteriormente).

Una actividad complementaria podría ser el conocer la velocidad de oxidación de la vitamina C presente en, por ejemplo, un jugo de naranja, si lo dejamos expuesto al aire. Para ello simplemente tendríamos que hacer una valoración de la presencia de la vitamina C en un jugo antes y después de dejarlo expuesto al aire. También podríamos jugar con otra variable: variando la temperatura del jugo.

Otra sería, comprobar la propiedad que tiene la vitamina C de conservar los alimentos, por ejemplo, una manzana. Para ello, se corta una manzana por la mitad. Una de ellas se unta con jugo de limón y la otra no. Se deja al aire y, después de cierto tiempo, se observa el grado de oxidación de la fruta (se ennegrece). ¿Sufren el mismo efecto?.

EXPERIENCIA 2: IDENTIFICACIÓN DE CATIONES METÁLICOS (FE 2+) EN FRUTAS.

Material necesario: Té negro. Jugos de fruta. Vasos de precipitado.

Procedimiento:a) Preparar una infusión de té negro bastante concentrado.b) Añadir 10 ml de esta disolución a cada uno de los jugos de frutas de

los que se desee conocer la presencia de cationes ferrosos.c) Poco a poco se observa la aparición de unas partículas oscuras que

precipitan (el hierro de los jugos se combina con los componentes del té para formar estas partículas oscuras).

d) La cantidad y la rapidez con que se forman estas partículas nos indicará la cantidad de hierro en el jugo.

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ACTIVIDAD 3: DIETA EQUILIBRADA. DESEQUILIBRIO

INTRODUCCIÓN:

1) DIETA EQUILIBRADAEl objetivo de cualquier tipo de dieta es satisfacer las necesidades nutritivas del organismo humano. Una dieta equilibrada debe cumplir dos condiciones:

1. Que la cantidad total de alimentos ingeridos, y por tanto la energía que se aporta, sea suficiente para mantener un peso constante dentro de los parámetros normales para cada individuo. Es deseable, además, que la dieta sea agradable.

No se puede establecer una dieta única independientemente de la persona. Los parámetros a considerar son: La edad: el consumo de alimentos es considerablemente mayor si el

individuo está en época de crecimiento. El sexo: el hombre, por su constitución, tendrá necesidades

nutricionales distintas. La actividad física: es evidente que a mayor actividad física mayor

será el gasto energético. El estado fisiológico: afecta en mayor medida a las mujeres.

Durante el embarazo y la lactancia las necesidades alimentarias son muy concretas. Análogamente podría inferirse para cualquier estado patológico.

2. Que la dieta sea variada, de modo que estén presentes en ella los alimentos de los grupos siguientes en proporciones adecuadas.

Los siete grupos de alimentos establecidos por la Organización Mundial de la Salud (OMS) son: Leche y derivados; Carnes, pescados y huevos; Legumbres, tubérculos y frutos secos; Hortalizas y verduras; Frutas y sus derivados; Cereales, pastas y azúcar y Grasas y aceites.La proporción adecuada en nutrientes, aconsejada también por la OMS, debe estar alrededor de los siguientes parámetros: Proteínas: no superior al 15 %. Lípidos: no superior al 30 %. Glúcidos: hasta completar el 100 %.

Como valores de referencia, para un varón de 25 años las necesidades de energía de mantenimiento se pueden estimar en 24 kcal/kg.día. Con actividad física moderada este valor oscila alrededor de 50 Kcal/kg.día.

2) Tipos de dietas.Entre los diferentes tipos de dietas, la denominada mediterránea, con 80 % de glúcidos, 30 % de lípidos y 10 % de proteínas, es la más parecida a la dieta equilibrada y además también a la dieta canaria, que se caracteriza por un mayor consumo de glúcidos en forma de papas y cereales.Las denominada dieta vegetariana o su variedad, la dieta ovo-lacto-vegetariana, supone una exclusión o disminución, respectivamente, de los alimentos de origen animal y en muchos casos, especialmente los de estricto

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vegetarianismo, un deficiente aporte de proteínas y vitamina B12 o, la menor calidad de las proteínas vegetales y en consecuencia el origen de anemias y alteraciones del sistema nervioso.

3) Una dieta completa y equilibrada.Con toda probabilidad, en las tropas de

Cartier había individuos gordos y flacos, gente a la que sobraban grasas, y otros a los que les faltaban, ya que no tenían una dieta equilibrada, es decir, aquella que, además de tener todos los nutrientes necesarios, los tiene en cantidades suficientes y correctas.

Una dieta completa y equilibrada es la que incorpora una cantidad adecuada de todos y cada uno de los alimentos necesarios.

La cantidad adecuada de alimentos que debemos ingerir diariamente será la que nos suministre exactamente la energía que necesitemos ese día, ni más, ni menos.

De este modo, lo que comemos compensará nuestro gasto energético (metabolismo basal + energía consumida en la actividad diaria).

Por otro lado, es posible que comiendo únicamente azúcar consiguiéramos la energía que precisa nuestro organismo, pero esto, sin duda, nos ocasionaría, a la larga, múltiples trastornos y enfermedades. De manera que es preciso incluir una proporción adecuada de todas las sustancias energéticas que necesitamos.

Se puede considerar equilibrada una dieta que aporte un 50% de hidratos de carbono, entre 20-30% de grasas y alrededor de un 10-15% en forma de proteínas. Debe también incluir alimentos ricos en vitaminas, fibra y minerales.

Los desequilibrios en la dieta pueden provocar enfermedades por exceso, como la obesidad, o por falta de nutrientes, como la desnutrición.

4) Las dietas de adelgazamiento Las dietas de adelgazamiento se dirigen a aquellas personas que por diversas razones (médicas, profesionales, estéticas...) pretenden bajar de peso. En muchos casos nos encontramos que, con la ayuda de la publicidad, muchas de estas dietas son desequilibradas, constituyendo un autentico peligro social y sanitario. De un análisis de nueve tipos de dietas existentes en el mercado, realizado por la Organización de Consumidores y Usuarios, sólo dos de las dietas se pueden calificar de equilibradas, mientras que cinco de ellas implican graves riesgos en la salud. Por su interés, analizamos brevemente una dieta para deportistas sospechosos de riesgos en su régimen alimentario. El estudio se refiere a 18 practicantes de sexo femenino de Gimnasia Rítmica, comparadas con 9 niñas que se

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NECESIDADES ENERGÉTICASEdad Kcal/dia

1-3 años 130018002400

4-6 años7-10 años

Hombre/Mujer 11-14 años 2800 250015-18 años 3000 230019-22 años 3000 210023-50 años 2700 2000

51 en adelante 2400 1800


iniciaban en dicha actividad deportiva (grupo multilateral), todas con edades comprendidas entre 10-11 años. El cuadro se comenta por sí sólo.

Grupo multilateral Grupo gimnastasMenstruación ausente 33 % 78 %Menstruación presente 67 % 22 %

% graso 12,33 %* 9,06 %*El porcentaje graso considerado normal para las edades en estudio es del 12,5 %.

5) Bulimia y anorexia

Casos reales:

Aunque es posible distinguir entre la anorexia y la bulimia, estas dos enfermedades psíquicas guardan, como se ha visto en el segundo de los casos expuestos, una estrecha relación. La anoréxica se niega a comer para no engordar, mientras la bulímica come de manera compulsiva, sin control, grandes cantidades de comida que luego vomita. También se pueden dar anorexias con episodios esporádicos de bulimia en momentos de depresión.Las causas del fenómeno están inmersas en la propia sociedad: el éxito social está asociado al cuerpo de ensueño de las campañas de publicidad, lo que explica el éxito de los regímenes adelgazantes y las dietas "milagrosas"; es continua la queja social relativa a la frecuencia con la que en las tiendas de

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R. R., de Valladolid, tenía 19 años cuando comenzó a seguir un régimen para adelgazar. Se sentía "gorda" y pensaba que pesar unos cuantos kilos menos le ayudaría a que la ropa le quedara mejor. Dejó de cenar. aunque le costó bastante vio pronto los resultados. Pensó que si era capaz de dejar de desayunar también la pérdida de peso sería mayor y más rápida. Y fue capaz. ¿Podría dejar también la comida? Lo intentó y pronto su único alimento fue una manzana cada día que aderezaba con buenas dosis de laxantes (en los que invirtió cantidades importantes de dinero). Su imaginación le permitía encontrar excusas creíbles para justificar sus continuas ausencias de la mesa familiar, al menos en las primeras etapas de su enfermedad. Además, para conseguir su objetivo de pérdida de peso hacía constante ejercicio físico y se negaba la mínima concesión al uso de cualquier asiento. Si se sentaba, pensaba, sus caderas se harían más anchas y podrían llegar los odiados michelines. Como consecuencia aparecieron varices cuando sólo tenía 20 años. Cuando llegó a los 55 kilos (con casi 1,80 m de estatura), su familia, alarmada, la ingresó en un hospital. Unas semanas después había ganado algo de peso, gracias el tratamiento, que incluía alimentación forzosa. Sin embargo, apenas abandonado el hospital volvió a perderlo. Durante su segunda estancia en el hospital tomó contacto con chicas que habían estado ya allí hasta 6 veces. Lo negativo de su experiencia le hizo prometerse a sí misma y a su familia que no

Una modelo inglesa de 23 años ha muerto, tras un episodio bulímico. Desde hacía varios años, alternaba 3 y 4 días de ayuno total con tremendos atracones. La noche antes de su muerte había tomado en una sola comida 600 g de hígado, 900 g de riñones, un filete de 200 g, 2 huevos, 500 g de queso, 2 buenas rebanadas de pan, 500 g de champiñones, 900 g de zanahorias, 1 coliflor, 10 melocotones, 4 peras, 2 manzanas, 4 plátanos, 900 g de ciruelas, 900 g de uvas y dos vasos de leche; en total 8,6 kg de alimentos. Cuando empezó a quejarse de dolores abdominales fue llevada al hospital. La joven falleció la misma madrugada, en el transcurso de una operación de urgencia, en la que se apreció una notable hemorragia de la pared gástrica y la muerte


ropa las tallas no son mayores de la 42, mientras que una talla normal como 44 o 46 no se encuentra.Estadísticamente se advierte mayor incidencia de la enfermedad en el sexo femenino (90 %) y en jóvenes de edades comprendidas entre 13 y 20 años.Además de los problemas psíquicos se producen también efectos físiológicos importantes:

- Con la anorexia, las carencias en el régimen alimenticio producen: Agotamiento, por el insuficiente aporte de proteínas, el organismo

acude a la masa muscular para mantener las funciones vitales. Trastornos en la sangre: anemia. Trastornos hormonales: desaparición de la menstruación. Aumento de riesgo al padecimiento de cualquier infección.

- Con la bulimia, las enormes cantidades de comida ingeridas en intervalos muy cortos de tiempo producen: Lesiones en el esófago con riesgo de rotura. Distensión de la pared

estomacal y consiguientes dolores. Pérdida del esmalte dental y descarnadura, por la repetición de

vómitos. Debilidad muscular, calambres, estreñimiento y dolores de cabeza:

por la pérdida de potasio que se produce con la repetición de vómitos. Incapacidad del intestino delgado para ejercer sus funciones: por la

toma regular de laxantes, también causantes de la pérdida de potasio. Deshidratación: por el uso continuado de diuréticos, que también

producen pérdida de potasio.

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CUESTIONES

1) Elabora una tabla con los datos de los alimentos consumidos en un día y con la ayuda de unas tablas de composición comprueba si la dieta ha sido equilibrada.

Proteínas (g)

Lípidos(g)

Glúcidos (g)

Energía(kcal)

Desayuno

Almuerzo

Merienda

Cena

Otras comidas

2) En el texto siguiente resumimos una dieta. Analízala e indica si es equilibrada, justificándolo.

La dieta de Raffaella Carra.Basada en le disociación de glúcidos y proteínas. Prohibido los dulces y el

alcohol.Se propone: comer frutas separadas de las comidas principales. Antes de las 8 de la mañana se puede comer todo lo prohibido y mezclar glúcidos con proteínas. No hay límites en el aporte calórico. Ofrece dos opciones: almuerzo a base de glúcidos y cena con proteínas o bien las dos comidas a base de glúcidos. Hacer ejercicio físico.

3) En los casos reales arriba relatados:a) ¿Qué factores crees que han conducido a cada una de las personas

afectadas a esa situación límite?b) ¿Cómo evitarías o disminuirías el riesgo?c) Comentar otros casos conocidos que aporten nuevos datos sobre el

problema, riesgos y soluciones.

BIBLIOGRAFÍA Alimentación y Salud. Números 35 y 40. Santa Cruz de Tenerife.1997. Díaz Fco. y otros. Biología y Geología 3º ESO. Mc-Graw-Hill. Madrid. 1998. Grande Covian, F. Nutrición y Salud. Ed. Temas de Hoy. Madrid. 1998. OCU-Salud. Números 2 y 10. Madrid.1995-97. Varios autores. Cuaderno de aula: Como llegar a viejo y no morir en el intento. Gobierno

de Canarias.1997.

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Contenido de nutrientes y valor calórico por 100 g de porción comestible(Tabla de composición de alimentos Sandoz)

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Fac

tor

p

orci

ón

com

esti

ble

(%

)

En

ergí

a (K

cal)

Pro

teín

as (

g)

Líp

idos

(g)

Glú

cid

os (

g)

Cer

eale

s y

der

ivad

os

Arroz 100 354 7,6 1,7 77Cereales desayuno (no dulces) 100 386 7,9 0,4 85,3Chocokrispis - 358 5,3 1 87,4Harina de trigo 100 353 9,5 1,2 75Pan blanco 100 255 7 0,8 55Bollo, ensaimada 100 469 6,4 22 65,5Gofio de trigo 100 354 11 2 67

Pas

tele

ría

Donut, croisant 100 456 5,6 15,2 79,1Galletas saladas 100 440 11 12,5 75,8Galletas tipo María 100 436 7 14,5 74Magdalenas 100 469 6,4 22 65,5Pastel de manzana 100 311 3,6 15,1 40,1Repostería 100 387 5,2 20,2 49,2

Du

lces

Caramelos 100 378 0,8 0,1 94Chocolate con leche y azúcar 100 550 6 34 56Mermeladas con azúcar 100 145 0,4 0,3 35Miel 100 300 0,5 0,2 75

Leg

um

bre

s*

V

erd

ura

s y

hor

tali

zas

Acelgas 67 33 2 0,6 5Ajos 77 139 6,7 0,1 28Berros 67 21 1,7 0,3 3Boniatos y batatas 79 152 2,2 0,9 32Calabazas 70 24 1,3 0,2 10Cebollas 90 47 1,4 0,2 10Espárragos 61 26 2,2 0,2 3,9Espinacas 82 32 3,1 0,6 3,6Guisantes congelados 100 71 5 0,3 12Judías tiernas 92 39 2,4 0,2 7Lechugas 66 18 1,2 0,2 2,9Papas guisadas 100 86 2 0,1 19Papas fritas (chips) 100 544 6,7 37 50Pepinos 77 12 0,7 0,1 19Perejil 100 55 3,7 1 8Pimientos 81 22 1,2 0,2 3,8Tomates 94 22 1 0,3 4Zanahorias 82 42 1,2 0,3 9*Garbanzos 100 361 18 5 61Judías secas 100 330 19 1,5 60Lentejas 100 336 24 1,8 56Soja en grano 100 422 35 18 30

Fru

tas

Aguacate 38 207 2,1 16,4 4,7Ciruelas 93 64 0,8 0,1 10Fresas 92 40 0,7 0,6 7Higos 90 80 1 0,1 18Limones 64 39 0,3 0,2 9Mandarinas 71 40 0,8 0,1 9Manzanas 84 52 0,3 0,35 12Melocotones 86 52 0,5 0,1 12Naranjas 73 44 1,1 0,2 9Aceitunas 82 200 0,7 20 8Peras 88 61 0,4 0,4 14Plátanos 65 90 1,4 0,5 20Sandías 52 30 0,4 0,2 6,7Uvas 93 81 1 1 17Zumos de frutas (gral.) 100 45 0,4 0 11,5Zumo de naranjas 100 42 0,6 0,2 10

Fru

tos

seco

s

Almendras (sin cáscara) 100 620 20 54 17Avellanas (sin cáscara) 100 656 14 60 15Manises (sin cáscara) 100 560 23 40 26Castañas 84 199 4 2,6 40Nueces y piñones (sin cáscara) 100 660 15 60 15

Hu

evos

y

sals

as

Clara 100 48 11 0,2 0,7Huevo entero (con cáscara) 88 162 13 12 0,6Yema 100 368 16 33 0,6Ketchup 100 98 2,1 - 24Mostaza 100 15 4,7 4,4 6,4

Fac

tor

p

orci

ón

com

esti

ble

(%

)

En

ergí

a (K

cal)

Pro

teín

as (

g)

Líp

idos

(g)

Glú

cid

os (

g)

Car

nes

y e

mb

uti

dos

Bacon 100 665 8,4 69,3 1Buey (semi-graso) 95 158 21,3 7,4 0Butifarra, salchicha fresca 97 326 13 30 1,2Cerdo (chuleta) 72 330 15 30 -Cerdo (lomo) 92 290 16 25 -Chorizo y sobrasada 97 468 17,6 44,2 -Conejo, liebre 65 162 22 8 -Foie-gras, pate 100 518 7 50 10Gallina 70 369 24 29,5 -Jamón York 100 289 20,9 22,1 -Mortadela 100 265 19 21 -Pollo (entero) 70 85 14,3 3 -Salchichón 100 294 14 26 1Ternera (bistec) 92 181 19 11 0,5

Lác

teos

y D

eriv

ados

Crema, natillas, flanes 100 116 3,8 4,2 16,8Helados y mousse 100 204 4,5 10,1 25,4Leche de vaca condensada 100 350 10 10,4 54Leche de vaca fresca 100 68 3,5 3,9 4,6Petit suisse sabores 100 164 7,8 8,8 13,5Queso de bola 95 349 29 25 2Queso Manchego 95 376 29 28,7 0,5Yogurt desnatado 100 42 4,6 0,48 5,39Yogurt natural 100 45 4,2 1,1 4,5

Pes

cad

os y

mar

isco

s

Almejas, chirlas 15 50 11 0,9 -Atún 94 225 27 13 -Atún en lata 100 280 25 20 -Bacalao salado remojado 100 107 26 0,4 -Caballa 60 153 15 10 0,8Calamares y similares 70 82 17 1,3 0.5Gallo 69 73 16 1 -Gambas, langostinos 47 96 21 1,3 -Mejillón 34 72 12 1,7 2,2Merluza 64 86 17 2 -Mero 57 118 16 6 -Pulpo 70 57 10,6 11 1,5Rape 54 86 17 2 -Sardina en lata 100 192 21 12 -Sardina fresca, boquerón 77 174 21 10 -

Ace

ites

y

gras

as

Aceites (girasol, oliva, etc..) 100 900 0 100 -Mantequilla 100 752 0,7 83 0,6Margarina vegetal 100 752 - 83,5 0,4Mayonesa 100 718 1,8 78,9 0,1Nata y crema de leche 100 298 3 30 4

Pre

coci

nad

os*

B

ebid

as

Batido de cacao 100 100 3,8 4,6 10,9Café 100 2 0,3 0,1 0,8Cerveza 100 45 0,4 - 4Refrescos (colas, gaseosas.) 100 48 - - 12Té 100 2 0,1 0 0,4Vino de mesa 100 70 - - 1,9Whisky 100 244 - - -*Buñuelos 100 123 8,1 7,3 6,3Canelones 100 127 11,9 6,9 4,4Croquetas 100 123 8,1 7,3 6,3Pizza 100 234 9,4 11,5 24,8Rollitos de primavera 100 258 8,7 15,6 20,8Sopas de sobre 10 49 1 2,6 5,7


ACTIVIDAD 4: LOS NUTRIENTES Y SUS FUNCIONESCALIDAD DE UN EMBUTIDO

INTRODUCCIÓN Los embutidos son una de las fórmulas más antiguas que se conoce de

conservación de proteínas.El embutido propiamente dicho está constituido por carne de cerdo

aderezada con diversos condimentos y especias como sal, pimienta y pimentón, productos que garantizan su mejor conservación. Posteriormente se embute este preparado en tripas previamente lavadas del cerdo. En otros casos se utilizan piezas enteras del animal como en el caso del lomo.

Hoy en día el término no se aplica con este rigor; así los jamones, pierna y paletillas de cerdo, cecinas, carne de vaca conservada en salazón y ahumados, así como el uso de tripas artificiales (celofana o albuminoides animales), son de uso común en la industria alimentaria del embutido.

OBJETIVOS Reconocer la calidad de un embutido por:

- sabor- contenido en nutrientes- contenido en colorantes, conservantes y aditivos en general.

Determinar los porcentajes de nutrientes en alimentos, clasificándolos por orden de acuerdo con su contenido en principios inmediatos.

MATERIAL Y PRODUCTOS Algodón Balanza 2 cápsulas de porcelana 2 cuentagotas Gradilla Hojilla o cuchillo Mechero Mortero con mango Pinza de madera Trípode con rejilla Tubos de ensayo 2 vasos de ppdo. 100 cm3 2 vídrios de reloj

PROCEDIMIENTOS

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AgNO3 disol. Alcohol Almidón Brucina CuSO4 · 5 H2O Éter de petróleo / acetona FeCl3 Glicerina H2SO4 concentrado HCl HI HNO3

I2

NaOH NH3

Reactivo de Benedict Reactivo de Biuret (CuSO4 + NaOH) Reactivo de Lugol (KI + I2) Silicato sódico

Chorizo de barra Jamón de varias clases Paté Pimentón


EXPERIENCIA 1: VALORACIÓN ORGANOLÉPTICA DE UN ALIMENTO. EL SABOR. Disponer de diferentes clases de jamón cocido en lonchas. Numerar cada

una. Clasificar, según el sabor, los distintos jamones, de modo que el aspecto no

pueda ser percibido y su influencia en la valoración sea así nula.

EXPERIENCIA 2: DETERMINACIÓN DEL PORCENTAJE DE PRINCIPIOS INMEDIATOS.

Pesar una muestra de alimento embutido. Calentar en una cápsula de porcelana o en un tubo de ensayo hasta

obtener un residuo (a sequedad), teniendo cuidado de no quemar la muestra.

Volver a pesar. En el caso de una carne natural se puede estimar que en el residuo a sequedad hay aproximadamente un 10 % de sales minerales y un 90 % de principios inmediatos orgánicos.

Muestranº

masa cápsula

masa cápsula + muestra

masa muestra

masa de

agua

% agua % residuo

seco

(10 % residuo seco) = % sales

(90 % residuo seco) =% materia orgánica

EXPERIENCIA 3: RECONOCIMIENTO DE HIDRATOS DE CARBONO : azúcares y almidón

Tratar de hacer una pasta con la muestra muy triturada. Colocar una porción en un tubo de ensayo, remover y mezclar bien con

agua. En el filtrado claro se añade igual volumen de reactivo de Benedict ;

calentar y hervir. Si hay azúcares se formará un precipitado rosa.

Tomar otra porción de la muestra pastosa en un tubo de ensayo. Añadir agua y unas gotas de reactivo de Lugol.

También podemos añadir Lugol directamente sobre la muestra en estudio y comprobar la homogeneidad del color azul en las distintas partes si hay almidón.

EXPERIENCIA 4: RECONOCIMIENTO DE UNA GRASA

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La muestra, triturada como pasta, se coloca en un tubo de ensayo con un poco de éter o acetona. Agitar.

El filtrado obtenido resulta una disolución coloreada. Toma una gota del líquido y ponla sobre el papel. Al pasar el tiempo, se evapora el éter y queda la grasa en el papel, observándose al trasluz.Como comprobación, repite la experiencia con tres manchas en el papel: una gota de líquido filtrado, una gota de aceite y una gota de éter.

EXPERIENCIA 5: RECONOCIMIENTO DE PROTEÍNAS

A la muestra en forma de pasta añadirle 4 cm3 de disolución de Biuret. La coloración violeta es indicativo de proteínas. Hacerlo con varios alimentos para establecer una graduación comparativa.

A una porción de muestra en forma de pasta se le añade un poco de agua caliente y se filtra.

A 2 cm3 de filtrado se le añade 1 cm3 de HNO3 concentrado. Calentamos y aparece un precipitado blanco. Dejar enfriar y añadir un poco de NaOH al 10 % cambiando el color a

anaranjado (reacción xantoprotéica).

EXPERIENCIA 6:RECONOCIMIENTO DE CONSERVANTES Nitrato potásico (KNO3) A la muestra de embutido hecha pasta se le extrae la grasa con éter. Una vez desgrasada se le añade un poco de agua, se machaca en caliente

y se filtra. Colocar en una cápsula de porcelana uno o dos cristales de brucina y un

poco de H2SO4 concentrado y puro. Añadirlo al filtrado. La coloración roja es indicativo de nitratos.

Cloruro sódico (NaCl) La muestra pastosa se machaca bien con agua destilada y filtramos a

continuación. En el filtrado reconoce el ión cloruro con nitrato de plata.

Ácido salicílico o derivados La muestra pastosa se trata con alcohol y se filtra. En el filtrado se añaden algunas gotas de disolución diluida de FeCl3,

convirtiéndose el líquido en rojo violeta.

Nitritos (NO2-)

Lavar la muestra (si es sólida) varias veces. Si resultara coloreada, hacerla pasar a través de un filtro con carbón activo.

Añade unas gotas del reactivo de Griess. Una tonalidad rosa (dependiendo de la cantidad de NO2

-) nos confirma su presencia.

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CUESTIONES

¿Por qué se preparan los alimentos como embutidos y no se consumen frescos directamente ?

¿Qué es la calidad sanitaria de un alimento ? ¿y la calidad alimenticia ? ¿Por qué es vital ingerir alimentos proteicos ? Necesidad e importancia de los principios inmediatos orgánicos. ¿Qué le hace la saliva al almidón ? ¿Qué repercusiones tiene al masticar ? ¿Para qué se rellenan los productos cárnicos con sustancias

almidonadas ?. Papel de sanidad. ¿Qué son los di-tri-polisacáridos ?. ¿Cuáles se asimilan mejor ? Cómo desengrasarías una carne ? ¿Sería igual de gustosa ? ¿Es necesario ingerir grasas en los alimentos ? ¿Qué relación has encontrado en la cantidad de proteínas de distintos

alimentos ? ¿Cuáles crees que podrían ser componentes esenciales de una dieta ? Relaciona la apreciación de un embutido y su contenido proteico. ¿Por qué se decolora la disolución etérica del embutido al pasarlo por

carbón activo ? ¿Son necesarios los colorantes para el organismo ? ¿Por qué los

ingerimos ? ¿Para qué se añaden a los alimentos ? Ventajas e inconvenientes del uso de conservantes. ¿Conoces algún embutido que se conserve sólo a base de sal (aquí en

Canarias) ? Formas de conservar los alimentos ¿Tendrán colorantes los embutidos ? ¿Tiene papas en su composición el jamón comercial ? ¿Están adulterados los alimentos embutidos que usamos ? ¿Tiene relación el precio/peso con la calidad y composición del embutido ? ¿Le añaden conservantes a los embutidos ? ¿Para qué ?

BIBLIOGRAFÍA Babor-Ibarz. Química General Moderna. Ed. Marín, 1977 Buscarons, F. Análisis Inorgánico Cualitativo Sistemático. Ed. Martinez Roca.

Barcelona, 1971 Gran Enciclopedia Larousse OCU-Salud. Número 194. Madrid, 1996. Tabla de composición de alimentos Sandoz.

Bloque 7: pág. 41


ANEXOS

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El embutido y su origen.En la Roma imperial ya era frecuente el consumo de embutidos y jamones, pero es a partir del siglo IX cuando esta técnica empieza a tener importancia. En España los embutidos basados en el pimentón (chorizos, lomo adobado) son característicos de ciertas zonas; así también ocurre en particular con la sobrasada balear. En Francia los patés, pasteles de hígado de cerdo, son también un tipo particular de conserva. Por Italia conocemos mortadelas y salamis. De Inglaterra procede la conserva ahumada denominada bacon. Finalmente es de Alemania toda una serie de tipos de salchichas de las cuales la frankfurt es la más conocida.

El jamón cocido. De entre los derivados del cerdo, el jamón cocido ocupa el segundo lugar después del jamón serrano en cuanto a consumo en España. La ley distingue diferentes denominaciones que de mayor a menor calidad son: jamón cocido (extra y primera), fiambre de jamón, paleta cocida (extra y primera), fiambre de paleta y magro de cerdo. Mientras que para el jamón cocido se utilizan las "partes nobles" (extremidades posteriores), para las demás categorías el contenido de carne de ese origen disminuye a medida que aumenta la de las extremidades anteriores y paletas (de menor calidad), además de almidón, azúcares, agua, gelatina y proteínas de origen vegetal.Un análisis visual del jamón permite hacer una primera valoración: Si el borde tiene exceso de grasa el desperdicio es mayor, aunque su calidad pueda ser

superior a la de un jamón sin grasa. Si ese borde está firmemente adherido es índice de calidad.

Cuando no tiene corteza grasa se debe observar si mantiene la estructura natural de la carne.

El color rojo intenso indica exceso de nitritos. El reflejo verde indica exceso de fosfatos. Si transpira humedad indica exceso de agua. Pequeños agujeros denotan poca calidad higiénica o presencia en exceso de azúcares.

La siguiente tabla de Normativa de límites máximos en la composición del jamón cocido es suficientemente elocuente en cuanto a la permisividad de la ley.

Relación humedad/proteínas 4,13 %Humedad (1)Tejido conjuntivo (1)Proteínas añadidas (1)Fosfatos 7,5 g/kgDenominación "sin fosfatos" 4,5 g/kgPotenciadores de sabor 2,0 g/kgColorantes AutorizadosConservantes AutorizadosSal (1)Azúcares 1,5 %

(1) No consta la limitación.


ACTIVIDAD 5. COAGULACIÓN POR AGENTES QUÍMICOS:DESNATURALIZACIÓN DE PROTEÍNAS

INTRODUCCIÓN TEÓRICA

En la composición de la clara de huevo encontramos un tipo de proteína denominada albúmina, con un particular arrollamiento adoptando forma esférica, característica de las proteínas globulares.Al freír o cocer un huevo, el calor hace que las cadenas de proteínas se desenrollen y se formen enlaces que unen unas cadenas con otras. Este cambio de estructura da a la clara del huevo la consistencia y color que se observa en un huevo cocinado. Este proceso que se conoce como de desnaturalización se puede producir de muy diversas maneras:

Calentando: freír o cocer. Batiendo claras. Por medio de agentes químicos como el alcohol, sal, acetona, etc.

De forma similar a lo que ocurre con el huevo, el ácido presente en el vinagre (ácido acético) es capaz de producir la desnaturalización de la proteína denominada caseína, presente en la leche. (ver introducción a la química de los alimentos)

OBJETIVOSObservar y reconocer la coagulación de las proteínas como una propiedad característica.

EXPERIENCIA 1: COAGULACIÓN DE LA CLARA DEL HUEVO

MATERIAL

Vaso de precipitados Alcohol etílico Vidrio de reloj

Huevo

PROCEDIMIENTO Vierte el huevo en el vaso de precipitados con alcohol. Tapa el vaso y espera media hora. Observa lo que ocurre a medida que pasa el tiempo. Tapa el vaso y observa de nuevo al día siguiente.

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EXPERIENCIA 2: COAGULACIÓN DE LA LECHE.

MATERIAL Y PRODUCTOS

2 vasos de precipitados Limón Varilla Vinagre

Leche

PROCEDIMIENTO Añade el vinagre a uno de los vasos. Exprime el limón en el otro. Agita cada vaso para que se mezclen sus contenidos. Espera unos minutos. Observa lo que sucede en cada uno de los vasos.

CUESTIONES ¿Cuáles de los componentes de la leche y del huevo son los responsables

de que coagulen? ¿Cómo consigues que ello ocurra? Consigue información acerca de:

a) Proteínas del huevo.b) Propiedades del etanol.c) Proteínas del la leche.d) Ácidos del limón y el vinagre.

ANEXOS Composición del huevo de gallina en tanto por ciento en peso.

CLARA YEMAPESO 58 31AGUA 88 48

PROTEÍNA 11 17,5GRASA 0,2 32,5RESTO 0,8 2

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ACTIVIDAD 6:LA LECHE COMO ALIMENTO COMPLETO

INTRODUCCIÓNEn determinados grupos de animales (mamíferos) el alimento exclusivo en

un periodo más o menos largo de su vida postnatal es la leche, a través de la lactancia materna o artificial, y corresponde a ese primer periodo el mayor desarrollo corporal relativo. ¿Cómo se explica que un único alimento produzca este aumento realmente espectacular ?. Este hecho, por sí sólo, indica el valor de la leche como alimento completo.

Un alimento completo ha de contener nutrientes en la proporción adecuada: los principios inmediatos (proteínas, glúcidos y grasas) así como agua, sales minerales y vitaminas.

OBJETIVOS Preparar la leche para poder analizarla Hacer varios ensayos con reactivos para comprobar la existencia en la

leche de grasa, proteínas, azúcar y sales minerales. Observar y tomar datos en tablas. Sacar conclusiones sobre los componentes de la leche.


Gradilla Ácido clorhídrico 2 M Tubos de ensayo HAc glacial Mechero Acetona ó éter Espátula Oxalato de amonio Varilla de vidrio Nitrato de plata (250 ml 0.05 M) en botella

oscura Cuentagotas Reactivos de Fehling A y B Embudo Reactivo de Biuret Vaso de precipitado Ninhidrina Papel de filtro Pinzas de madera Papel satinado (o papel marrón

de empaquetar) Matraz de extracción pequeño Papel indicador Muestras de leche: líquida y en polvo

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PREPARACIÓN PARA EL ANÁLISIS Hervir la leche procurando que no derrame para no perder partes esenciales Dejarla enfriar un poco y separar la materia semisólida que sobrenada

(nata3) El resto de la leche se tratará con unas gotas de ácido acético glacial (para

que se “corte”, es decir, las proteínas han coagulado por efecto de un medio ácido).

Dejar actuar el ácido unos minutos y filtrar; el filtrado de la leche “cortada” nos va a separar:1) suero (líquido opalescente) 2) requesón (crema blanquecina) que queda en el papel de filtro del embudo

PROCEDIMIENTOSEXPERIENCIA 1. ANÁLISIS DE LA “NATA”1.

Con un poco de nata, manchar un trozo de papel marrón y con agua manchar otro trozo (también se puede hacer con papel satinado).

Dejar secar ambos trozos durante un buen rato y después observar las diferencias.

Distribuir el resto de la nata en 5 tubos de ensayo, procurando que llegue al fondo, y etiquetarlos.

Agregar a los tubos de ensayo lo siguiente:Tubo de ensayo 1: HNO3 concentradoTubo de ensayo 2: reactivo de BiuretTubo de ensayo 3: reactivo de BenedictTubo de ensayo 4: reactivo de LugolTubo de ensayo 5: disolvente (alcohol)

Dejar reposar durante unos minutos, observar los cambios de color y anotar en la tabla.

EXPERIENCIA 2. ANÁLISIS DEL “SUERO” Manchar con suero un trozo de papel marrón para comprobar si existe

presencia de grasas; hacer lo propio con agua y, una vez secos, dejar secar un largo rato.

Distribuir el suero entre 7 tubos de ensayo y etiquetarlos. Agregar a los tubos de ensayo lo siguiente:

Tubo de ensayo 1: HNO3 concentradoTubo de ensayo 2: reactivo de BiuretTubo de ensayo 3: reactivo de Benedict + calorTubo de ensayo 4: reactivo de LugolTubo de ensayo 5: disolvente (alcohol) y agitarTubo de ensayo 6: disolución de nitrato de plataTubo de ensayo 7: oxalato de amonio

Dejar reposar unos minutos, observar los cambios de color y anotar en la tabla

3 Se ha puesto nata entrecomillada porque evidentemente no sólo es nata (grasa) lo que sobrenada en la leche después de hervirla. Dada la dificultad de sacarla en frío, por lo emulsionada que viene en los envases comerciales, hay que hervirla y dejarla reposar; sin embargo, junto con la nata se arrastra la albúmina que, al coagular por efecto del calor, forma también una película sobre la leche (muy difícil de separar con los medios de nuestros laboratorios). Por ello, se proponen los ensayos para proteínas, dando positivos.

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EXPERIENCIA 3. ANÁLISIS DEL REQUESÓNSe siguen los mismos pasos que en el análisis anterior.

OBSERVACIONES:En la “nata” En el “suero” En el “requesón”

HNO3

concentradoAmarillo Ópalo Amarillo intenso

Reactivo de Biuret

Violeta pálido Violeta pálido Violeta intenso

Reactivo de Benedict

Azul verdoso Verde amarillo Azul

Reactivo de Lugol

Amarillo Amarillo Amarillo

Disolvente (alcohol)

Líquido homogéneo

Fondo naranja

Líquido homogéneo

Fondo blanco

Líquido homogéneo

Fondo blancoAgNO3 --- Precipitado blanco No se ve

Oxalato amónico --- Precipitado blanco No se veTabla: resultado de la acción de los reactivos sobre las diferentes partes de la leche.

RESULTADOS Y CONCLUSIONES:

A continuación habría que discutir en grupo la presencia de nutrientes en la leche y recoger las mismas en una tabla.

En la “nata” En el “suero” En el “requesón”Proteínas SÍ ALGO SÍLactosa

(azúcares)ALGO SÍ NO

Almidón NO NO NOGrasas SÍ NO NO

Cloruros ¿? SÍ ¿?Calcio ¿? SÍ ¿?

La composición media de un litro de leche (leche de vaca completa) es, aproximadamente, la siguiente:

Agua........................................................... 876 gSales minerales.......................................... 5 gAzúcar (lactosa)......................................... 46 gGrasas........................................................ 37 gProteínas.................................................... 35 gVitaminas A, B, C, D y E

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CUESTIONES

Como hemos visto, en la leche hay, por lo menos, dos tipos de proteínas:1. La que encontramos en la “nata”, llamada albúmina y que coagula con

el calor.2. La que encontramos en el “requesón”, llamada caseína y que coagula

con .....a) ¿Con qué hemos coagulado la caseína?b) ¿En qué alimentos se encontrará presente la caseína:

mantequilla? suero? queso?

El azúcar que contiene la leche es la lactosa y, como toda azúcar, se disuelve en agua; por eso la descubrimos en el suero (que es prácticamente agua). ¿Cómo descubrimos que había azúcar en la leche?.

Antes de embotellar la leche, el fabricante le quita la grasa natural para hacer mantequilla. Pero para que no vaya desnatada le ponen una grasa artificial, dependiendo del gusto de la gente. ¿Por qué no puede haber grasa en el suero de la leche?.

Las sales minerales que hemos investigado son cloruros y calcio. ¿Con qué los hemos descubierto?. ¿Qué otras sales minerales contiene la leche?. Averígualo en algún libro sobre alimentos y pregunta al profesor.

La nata es la grasa pura de la leche y, si la mezclamos con aire y azúcar, queda un alimento bastante rico. ¿Cómo crees que se vende la nata en el comercio?.

BIBLIOGRAFÍA Análisis de alimentos (La clase de ciencias, Héctor Salas). Experiencias de laboratorio. Consejería de Educación. Gobierno de

Canarias.

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SUGERENCIAS METODOLÓGICAS Esquema de separación de componentes de la leche.

ANEXOS

Tabla de contenido de valores energéticos y principios básicos de diferentes tipos de leche por 100 g de porción comestible.

Energía (Kcal)

Proteínas (g)

Grasas (g)

Glúcidos (g)

Leche de vaca 68 3,5 3,9 4,6Leche de cabra 72 3,9 4,5 4,6Leche de oveja 96 5,3 6,5 4,3Leche en polvo (vaca) 500 25 26 37Leche condensada (vaca) 350 10 10,4 54

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ACTIVIDAD 7: EXTRACCIÓN DE LA CAFEÍNA

INTRODUCCIÓN

Cuando disolvemos una sustancia en dos líquidos no miscibles en contacto, se observa que el soluto se distribuye entre los dos disolventes de acuerdo con sus correspondientes solubilidades y la relación entre las concentraciones cumple la ley:

Se trata de un equilibrio físico que a una temperatura dada está regido por la constante K denominada coeficiente de reparto o de distribución. Como se observa el coeficiente de reparto depende de la relación entre las concentraciones en cada una de las fases líquidas y no de la cantidad de soluto disuelto.

Disponemos así de un medio de extracción o separación en el que, por ejemplo, una sustancia disuelta en agua se puede separar eligiendo el disolvente adecuado. Se puede comprobar que es más eficaz realizar varias extracciones con pequeñas porciones de disolvente, antes que una, o pocas, con grandes cantidades. Si suponemos un coeficiente de reparto igual a 1, con una extracción dispondremos de 2/3 de la masa del soluto, mientras que con dos extracciones, utilizando la mitad del volumen del disolvente extractor, obtendremos 3/4 de dicha masa inicial.

La cafeína es un alcaloide o estimulante que se puede extraer de plantas como la del cafë (1-2%), té (1-2%) y cola (2-2,5 %) por medio de una extracción líquido-líquido, en la que partiendo de una disolución acuosa se puede utilizar como disolvente extractor tetracloruro de carbono, cloroformo, diclorometano, etc..

OBJETIVOS

Reconocer y observar las características de la extracción como ejemplo de método de separación.

Aplicarla para separar la cafeína de alguno de sus productos naturales y de otros artificiales como las bebidas de cola.

Reconocer las características y efectos, tanto benéficos como nocivos, de la ingestión de la cafeína.

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EXPERIENCIA 1: EXTRACCIÓN DE LA CAFEÍNA DEL TÉ.


Aro Cápsula de porcelana Embudo Embudo de decantación Mechero bunsen Nueces Papel de filtro. Probeta Soporte universal Vaso de precipitados grande Vaso de precipitados pequeño Vidrio de reloj

Acetato de plomo al 2 %, Disolvente orgánico

Té en polvo o en hojas

PROCEDIMIENTO

Obtener una infusión de té, hirviendo durante unos 15 minutos una disolución acuosa de 50 g de té en 250 cm3 de agua en un vaso de precipitados.

Eliminar el ácido tánico y los taninos de la disolución, pues interfieren en la extracción de la cafeína, añadiendo una disolución caliente de acetato de plomo al 2 % en exceso y separando mediante filtración el precipitado de tanatos de plomo del filtrado con la cafeína.

Concentrar la disolución acuosa con la cafeína, calentando hasta reducir el volumen a unos 25 cm3. Volver a filtrar para eliminar las posibles impurezas.

Extraer la cafeína con el disolvente orgánico, poniendo la disolución acuosa en un embudo de decantación y añadiendo con precaución el disolvente orgánico de dos veces (unos 40 cm3 en total), agitando la mezcla durante varios minutos. La cafeína pasa al disolvente orgánico de diferente densidad que el agua y donde es más soluble. Al abrir la llave recogemos la fase orgánica con la cafeína.

Cristalizar la cafeína, dejando evaporar la disolución con cafeína en un cristalizador o vidrio de reloj.

EXPERIENCIA 2:

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EXTRACCIÓN DE LA CAFEÍNA DE UNA BEBIDA DE COLA.

MATERIAL Y PRODUCTOS Aro Cápsula de porcelana Embudo Embudo de decantación Mechero Bunsen Nueces Papel de filtro. Probeta Soporte universal Vaso de precipitados grande Vaso de precipitados pequeño Vidrio de reloj

Carbonato de sodio Disolvente orgánico

Bebidas de cola

PROCEDIMIENTO Verter en un erlenmeyer el contenido de una lata (33 cm3) de bebida de

cola, añadiendo posteriormente carbonato de sodio hasta neutralizar la acidez de la bebida, lo que se podrá reconocer al cesar el burbujeo de CO2. Comprobar que el pH final sea ligeramente básico.

Extraer la cafeína con diclorometano, añadiendo a la disolución anterior unos 35 ml de diclorometano y removiendo durante unos 8 minutos. Verter el contenido en un embudo de decantación y hacer dos o tres extracciones gastando unos 100 cm3 de diclorometano y agitando en cada ocasión unos 6 minutos antes de abrir la llave dejando pasar al vaso de precipitados.

Concentrar la disolución de cafeína, calentando suavemente al baño María el líquido recogido en el vaso de precipitados. Cuando queden unas gotas se pasa a una cápsula de porcelana y se continua evaporando cuidadosamente hasta que desaparezca la última gota del líquido, evitando la sublimación de la cafeína.

Pesar la cafeína obtenida, comparando los resultados obtenidos con diferentes bebidas de cola.

SUGERENCIAS METODOLÓGICASEs posible purificar la cafeína por sublimación. Para ello se tapa la cápsula que contiene la cafeína sólida con un vidrio de reloj, refrigerado con hielo, y se calienta suavemente durante unos minutos. La cafeína sublima y se condensa en el vidrio de reloj enfriado formando pequeños cristales en forma de aguja.

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CUESTIONES

Extracción de la cafeína del té1) ¿Para qué se hierve durante un tiempo el té?2) ¿Para qué se añade cada una de las siguientes sustancias?

acetato de plomo disolvente orgánico

3) Enumera las técnicas de separación utilizadas.

Extracción de la cafeína de una bebida de cola1) ¿Para qué se añade cada una de las siguientes sustancias?

carbonato de sodio disolvente orgánico

2) ¿Qué objeto tiene añadir el disolvente orgánico en diferentes porciones y con ello hacer más de una extracción?

3) Enumera las técnicas de separación utilizadas.4) Las colas son bebidas basadas en extractos de nuez de cola. Comparemos

su porcentajes en cafeína:

Coca Cola Pepsi Cola OtrasPorcentaje de cafeína

Propiedades de la cafeína1) ¿De qué manera podríamos saber si la cafeína es pura? ¿Qué podemos

hacer para purificarla?2) ¿Cuáles son las propiedades de la cafeína? ¿Qué efectos produce en los

seres humanos?

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BIBLIOGRAFÍA

Babor-Ibarz. Química General Moderna. Ed. Marín, 1977 Buscarons, F. Análisis Inorgánico Cualitativo Sistemático. Ed. Martinez

Roca. Barcelona, 1971 Gran Enciclopedia Larousse. Seba, E.; Roca, A. Prácticas de Física y Química. Martinez Navarro, .F.; Cárdenes Santana, Ana. Trabajos prácticos de

Química del Carbono. OCU-Salud. Nº 10.

ANEXOSLa cafeína (1,3,7 trimetilxantina) es un compuesto de carácter básico

descubierto en 1820 por Runge. Con p. f. 235-237 ºC, se deshidrata a 100 ºC y cristaliza en agujas sedosas. Se sublima sin descomponerse y es soluble en agua. Forma sales con los ácidos y tiene sabor amargo.

Consumida con moderación tiene propiedades beneficiosas. En efecto, la cafeína despabila y permite el aumento de la concentración mejorando el rendimiento. Pero, también es cierto que aunque puede paliar la fatiga muscular no se ha podido demostrar que mejore las capacidades intelectuales o físicas. Si además el consumo no es moderado puede provocar dependencia y otros problemas asociados como insomnio, temblores, etc.

Se ha demostrado el efecto nocivo de la cafeína: Durante el embarazo: al eliminarse más lentamente la cafeína, tiene tiempo

de transmitirse al feto. En personas con úlceras: el café y los refrescos de cola favorecen la

secreción de ácidos con lo que pueden llegar a afectar a las úlceras existentes.

Interaccionando con medicamentos: la píldora y medicamentos para el corazón y úlcera pueden potenciar los efectos de la cafeína al disminuir la capacidad para eliminarla.

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