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01/04/2013

DEFINICIÓN DE ALIMENTO Toda sustancia o mezcla de sustancias naturales o elaboradas que, ingeridas por el hombre, aporten a su Prof. Dr. Rolando P. Pecora Cátedra de Bromatología y Toxicología Departamento de Química Industrial y Aplicada Escuela de Ingeniería Química Facultad de Cs. Exactas, Físicas y Naturales Universidad Nacional de Córdoba

organismo los materiales y la energía necesarios para el desarrollo de sus procesos biológicos. Dr. Rolando Pecora- Bromatología y Toxicología

QUÍMICA DE ALIMENTOS Ciencia que estudia los componentes químicos de los alimentos y sus materias primas y el comportamiento de dichos componentes durante los procesos a los que se someten los alimentos.

Composición Química de los Alimentos Importancia Indicador de genuinidad y calidad (costo!) Valor nutritivo Incide en los factores de deterioro e inocuidad

• Físicos: propiedades reológicas • Químicos: reactantes y subproductos • Biológicos: desarrollo de m.o., enzimas. Condiciones de conservación Parámetros tecnológicos Fundamenta criterios analíticos

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COMPONENTES QUÍMICOS DE LOS ALIMENTOS

Componentes “macro”

• Su contenido se puede expresar en concentraciones superiores al g %

Componentes “micro”

• Su contenido se puede expresar en concentraciones inferiores al g %

Dr. Rolando Pecora- Bromatología y Toxicología

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NATURALEZA DE LOS ALIMENTOS Todos los alimentos provienen de la síntesis de organismos vivos, vegetales o animales, o de transformaciones tecnológicas aplicadas a materias primas de éste origen. Dr. Rolando Pecora- Bromatología y Toxicología

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Componentes químicos “macro” de los alimentos Agua Proteínas Materia Grasa Glúcidos Fibra Dietaria Cenizas Dr. Rolando Pecora- Bromatología y Toxicología

Componentes químicos “micro” de los alimentos Vitaminas

Indic. de deterioro

Minerales

Indic. de genuinidad

AG Esenciales AG Poliinsaturados Aminoác. Esenciales

Sustancias Tóxicas: (inorgánicas y orgánicas) Naturales Agregadas

Pigmentos Aditivos Alimentarios

Toxinas microbianas

Sust. Estimulantes Reguladores del pH

etc., etc. …

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Los componentes micro tienen importancia pero generalmente están ligados a un determinado tipo de alimento. Prof. Dr. Rolando P. Pecora

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HIDRATOS DE CARBONO DE LOS ALIMENTOS Monosacáridos: glucosa, fructosa Disacáridos: sacarosa, maltosa, lactosa

DETERMINACIÓN DE GLÚCIDOS TOTALES EN ALIMENTOS Azúcares

Oligosacáridos: dextrinas, amilopectinas, amilosa Polisacáridos: almidón, celulosa, hemicelulosa,

Por su heterogeneidad es difícil determinar glúcidos en alimentos. Se efectúa por cálculo y se expresa como Glúcidos Totales.

pectinas, pentosanos, galactomananos, CMC, polidextrosa, glucógeno, etc. Polialcoholes: glicerol, sorbitol, maltitol Dr. Rolando Pecora- Bromatología y Toxicología

GT = 100 – (proteínas+agua+materia grasa+cenizas+fibra) Dr. Rolando Pecora- Bromatología y Toxicología

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FUNCIONES DE LOS GLUCIDOS DE LOS ALIMENTOS Participan del deterioro de alimentos Interacción con el agua Interacción con glúcidos y proteínas Interacción con compuestos apolares Precursores de aromas Poder edulcorante Constituyen la fibra dietaria Dr. Rolando Pecora- Bromatología y Toxicología

INTERACCIÓN CON EL AGUA

PARTICIPAN DEL DETERIORO DE ALIMENTOS Hidrólisis: enzimática o química

Caramelización por calor o a pH extremos

Fermentaciones por enzimas endógenos por agentes microbianos

Pardeamiento no enzimático Dr. Rolando Pecora- Bromatología y Toxicología

INTERACCIÓN CON GLÚCIDOS Y PROTEÍNAS

Depende del peso molecular

Depende del peso molecular

Capacidad de ligar agua (afecta aw)

Depende de la carga del glúcido

Capacidad de cristalizar

Efecto protector de proteínas

Formación de geles (gomas, aditivos espesantes – estabilizantes)

Polisacáridos interactúan entre si y con proteínas estabilizando estructuras tridimensionales

Gel de almidón, retrogradación Dr. Rolando Pecora- Bromatología y Toxicología

INTERACCIÓN CON COMPUESTOS APOLARES Depende del peso molecular Mono y disacáridos prácticamente no interactúan Polisacáridos según su estructura tridimensional Interacción con almidón (EMU)

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PRECURSORES DE AROMAS Los

tratamientos

térmicos

pueden producir deshidratación de la molécula del glúcido dando productos de degradación volátiles responsables de aromas deseables o indeseables. Dr. Rolando Pecora- Bromatología y Toxicología

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PODER EDULCORANTE Depende del peso molecular Glucosa Fructosa Sacarosa Jarabes (de glucosa, de alta fructosa, azúcar invertido) Miel

FIBRA DIETARIA Porción de glúcidos no digerible por las enzimas digestivas y que atraviesa casi sin cambios el tracto gastrointestinal. Constituida por celulosa, hemicelulosa, pectinas, glucanos y otros polisacáridos. Soluble e insoluble.

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FUNCIONES DE LOS GLUCIDOS DE LOS ALIMENTOS

FUNCIONES DE LOS GLUCIDOS DE LOS ALIMENTOS

Almidón Gelificación Retrogradación Formación de películas Almidones modificados Dr. Rolando Pecora- Bromatología y Toxicología

Celulosa Natural y Modificada Hemicelulosas y pentosanos Pectinas Gomas vegetales Gomas microbianas Dr. Rolando Pecora- Bromatología y Toxicología

Función de las proteínas de los alimentos

Nutricional Aportan los aminoácidos necesarios Aportan aminoácidos esenciales (An. vs. Vg.) Aportan aminoácidos limitantes Prof. Dr. Rolando P. Pecora

Tienen valor calórico Poder glucoformador Transportan vitaminas Dr. Rolando Pecora- Bromatología y Toxicología

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Función de las proteínas de los alimentos

Función de las proteínas de los alimentos

Hidratantes

Estructurales y reológicas

Solubilidad. Absorción de agua. Poder Gelificante.

Elasticidad. Cohesión. Formación de redes tridimensionales. Formación de fibras. Agregación.

Viscosidad. Dr. Rolando Pecora- Bromatología y Toxicología

Función de las proteínas de los alimentos

Sensoriales Precursoras de compuestos sápido – aromáticos.

Otras Estabilización de emulsiones. Estabilización de espumas. Formación de complejos lípido-proteínicos. Moderan el pH. Intervienen en el deterioro de los alimentos

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Función de las proteínas de los alimentos Intervienen en el deterioro de los alimentos Desnaturalización capacidad de retención de agua Pérdida de digestibilidad Destrucción de AA Participan del pardeamiento no enzimático Favorecen putrefacción de alimentos

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Determinación de proteínas Se determina Nitrógeno Total (NT) por el método de Kjeldahl Consiste en transformar todo el Nitrógeno del alimento en NH3, destilarlo en medio alcalino y luego valorarlo por titulación con un ácido. El valor de NT se multiplica por un factor para llegar al valor de proteínas. Dr. Rolando Pecora- Bromatología y Toxicología

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Cálculo de Proteínas Proteína = Nitrógeno Total (Kjeldahl) x factor Establecido por la legislación (CAA)

5,75 proteínas vegetales 6,38 proteínas lácteas 6,25 proteínas cárnicas o mezclas de proteínas 6,25 proteínas de soja y de maíz Dr. Rolando Pecora- Bromatología y Toxicología

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Cenizas totales Es el residuo de la incineración del alimento a 500-550 º C. (900° C harinas) Se coloca el alimento desecado y molido en un crisol, se coloca el crisol en una mufla y se incinera Da una idea del contenido de minerales totales. Cenizas insolubles en HCl da idea del contenido de silicatos (suelo).

Prof. Dr. Rolando P. Pecora

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Lípidos presentes en los alimentos Triacilglicéridos

95 %

Fosfoglicéridos

4%

Diacilglicéridos

Trazas

Monoacilglicéridos Ácidos grasos libres Esteroles

Glicéridos

Trazas

Trazas

<1%

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Propiedades de los lípidos Son acil gliceroles que se diferencian por el largo de la cadena y el número de insaturaciones del AG . Grasas: sólidos 20° C Aceites: líquidos a 20° C

Dr. Rolando Pecora- Bromatología y Toxicología

Dr. Rolando Pecora- Bromatología y Toxicología

Polimorfismo de los glicéridos El largo de la cadena hidrocarbonada y las insaturaciones generan glicéridos con propiedades físicas y químicas muy diversas. También influye la posición del resto acilo en el glicerol. La heterogeneidad de grasas y aceites permite: •que haya una grasa para cada aplicación. •hacer grasas “a medida” Dr. Rolando Pecora- Bromatología y Toxicología

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Función de los lípidos de los alimentos

Determinación de Materia Grasa

Nutricional Se efectúa por extracción con solventes y posterior gravimetría. El más aceptado es el Método de Soxhlet. Se informa como “materia grasa” ya que se extraen todas las sustancias apolares presentes en el alimento. Dr. Rolando Pecora- Bromatología y Toxicología

Elevado valor energético Son los compuestos de reserva energética del organismo Aportan 9 kcal/g Transportan vitaminas liposolubles Vitaminas A, D, E y K Aportan ácidos grasos esenciales y poliinsaturados Son AG que nuestro organismo no puede sintetizar Linoleico, Linolénico y Araquidónico ¿Omega 3 poliinsaturados? Prof. Dr. R. Pecora- Bromatología y Toxicología, FCEFyN-UNC

Función de los lípidos de los alimentos

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Función de los lípidos de los alimentos Participan en emulsiones Son los principales integrantes de emulsiones alimentarias. Interaccionan con porciones apolares de otros componentes de los alimentos (glúcidos y proteínas) formando emulsiones alimentarias. La mejor forma de retener la grasa de los alimentos es formando una emulsión. Algunos son emulsionantes (lecitina, mono y diglicéridos) diglicéridos)

Transportan compuestos sápido-aromáticos Por su característica apolar retienen compuestos responsables del aroma de los alimentos Mejoran textura y palatabilidad Actúan como lubricantes del proceso de masticación. Permiten la interacción de los sabores con las papilas gustativas Depende del punto de fusión de la grasa Prof. Dr. R. Pecora- Bromatología y Toxicología, FCEFyN-UNC

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Función de los lípidos de los alimentos

Participan del deterioro: Hidrólisis lipídica: liberación de los ácidos grasos del glicérido. Peroxidación lipídica: ingreso de oxigeno a la doble ligadura. Dr. Rolando Pecora- Bromatología y Toxicología

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Introduccion a la Quimica de alimentos