MANUEL ANDRES APOLINAR GONZALES WINCHONLONG

17 Noviembre, 2017

 

Editado por: Manuel Gonzales Winchonlong
La Industria de los alimentos se ha desarrollado y crecido demasiado, que ahora hay los denominados “alimentos artificiales”. Este término ya no sólo se le designa a los CONFITES, sino a muchos alimentos industriales (los cuales prácticamente son transformados en los procesos industriales). En esta edición; se tratará sobre un grupo de alimentos muy amplia mente estudiados y a la vez muy consumidos: “LAS PROTEÍNAS”
Los alimentos proteicos son muy usados y manipulados en la Industria Alimentaria por presentar un alto valor nutritivo y propiedades importantes (que son muy usadas en los procesos). Estos alimentos han llegado a un punto que son aislados y usados como aditivos en otros alimentos….. Por eso, tenemos que tener conocimientos generales de ellos para evitar algunas confusiones en su uso.

 

ALIMENTOS CON PROTEÍNAS……

Todo el mundo ha consumido proteínas de los alimentos (la leche, las carnes, los huevos, la gelatina, alimentos con gluten, etc.) Pero, ¿qué nos ofrecen estos alimentos?

Las proteínas son macro-moléculas complejas (también son conocidos como biopolímeros) que constituyen aprox. el 70% en peso de las células vivas y cumplen papeles  en su estructura y función fundamentales. Están compuestas principalmente por Carbono, Oxígeno, Hidrógeno y Nitrógeno ; algunas poseen azufre, hierro, cobre, zinc o fósforo.

Se conocen una infinidad de proteínas (han sido aisladas, purificadas y estudiadas); la mayoría varía entre 5000 a varios millones de daltons en peso; y están presentes en la mayoría de los alimentos procesados y naturales.

La FAO, en un documento publicado por el profesor Michael C. Latham de nombre: “Nutrición Humana en el Mundo en Desarrollo” (en Capítulo 9 [1]); menciona cosas importantes sobre las proteínas:

“…Son muy importantes como sustancias nitrogenadas necesarias para el crecimiento y la reparación de los tejidos corporales. Las proteínas son el principal componente estructural de las células y los tejidos, y constituyen la mayor porción de sustancia de los músculos y órganos (aparte del agua)…

“…Aunque las proteínas liberan energía, su importancia principal radica más bien en que son un constituyente esencial de todas las células. Todas las células pueden necesitar reemplazarse de tiempo en tiempo, y para este reemplazo es indispensable el aporte de proteínas.”

Sobre: Calidad y Cantidad de Proteína

“Para analizar el valor de una proteína en cualquier alimento, conviene saber cuanta proteína total posee, qué tipo de aminoácidos tiene, cuántos aminoácidos esenciales están presentes y en qué proporción. Mucho se sabe ahora sobre las proteínas individuales que se hallan en diversos alimentos, su contenido de aminoácidos y por lo tanto, su cantidad y calidad. Algunos tienen una mejor mezcla de aminoácidos que otros, y por esto se dice que son de un valor biológico más alto…”

“…es posible tener dos alimentos de bajo valor proteico y compleme ntarlos entre sí, para formar una buena mezcla de proteína cuando se consumen simultáneamente.”

Las dos últimas frases citadas, dan a entender dos cosas interesantes a tener en cuenta:

  1. Todos los alimentos (naturales o procesados) presentan proteínas, pero no todos ellos tienen un valor proteico aceptable (es decir, poseen proteínas con ausencia de aminoácidos esenciales ó la proporción de la proteína en el alimentos se encuentra por debajo de la mínima aceptable.
  2. Eso no quiere decir que esto alimentos no sean importantes; indica por el contrario, que es posible la combinación de ciertos alimentos para poder lograr el requerimiento humano necesario. Y en esto se han desarrollado las “Industria de Alimentos”

Todo esto ha llevado a miles de personas (actualmente “Expertos en estos temas”) a estudiar los alimentos para poderlos clasificarlos y agruparlos. Hay diferentes clasificaciones; pero la clasificación que tiene en cuenta la FAO está basada en función de su tipo de proceso que se sigue el alimento (permite regular las condiciones del proceso, los aditivos que se agregan, la calidad y el valor nutritivo del alimento) Esta clasificación se muestra resumida en el siguiente cuadro:

Cuadro N° 01: Clasificación de Alimentos

CLASIFICACIÓN  


Productos Lácteos

  • Leche y bebidas lácteas
  • Productos lácteos fermentados
  • Leche condensada
  • Nata
  • Leche en Polvo y nata en polvo
  • Queso
  • Postres lácteos
  • Suero

Grasas, Aceites y Emulsiones grasas

  • Grasa y aceites exentos de agua
  • Emulsiones grasas tipo agua en aceite
  • Emulsiones grasas tipo grasa y aromatizantes
  • Postres a base de grasas

Helados comestibles

  • Helados

Frutas y Hortalizas

  • Frutas
  • Hortalizas

Confitería

  • Productos de cacao y chocolate
  • Caramelos
  • Goma de mascar
  • Decoraciones

Cereales y Productos a base de Cereales

  • Granos de cereales
  • Harinas y almidones
  • Cereales para el desayuno
  • Pastas, fideos y similares
  • Postres de cereales y almidón
  • Batidos
  • Torta de arroz

Productos de Panadería

  • Pan y productos de panadería ordinaria
  • Productos de panadería fina

Carnes y Productos Cárnicos

  • Carne y productos cárnicos frescos
  • Carne y productos cárnicos en piezas enteras o en cortes.
  • Carne y productos cárnicos elaborados
  • Fundas comestibles para embutidos

Pescados y Productos Pesqueros

  • Pescado y productos pesqueros frescos
  • Pescado y productos pesqueros elaborados
  • Pescado y productos pesqueros semiconservados
  • Pescado y productos pesqueros conservados

Huevos y Productos a base de Huevos

  • Huevos frescos
  • Productos a base de huevos
  • Huevos en conserva
  • Postres  base de huevos

Endulcorantes

  • Azúcar blanco y semiblanco, jarabes, soluciones azucaradas y productos a base de ellos
  • Otros azúcares y jarabes
  • Miel
  • Endulcorantes de mesa

Sales, especias, sopas, alimentos proteínicos

  • Sales
  • Hierbas aromáticas, especias, aderezos y condimentos.
  • Vinagres
  • Sopas y caldos
  • Salsas y similares
  • Levadura y productos similares
  • Productos proteínicos

Productos alimenticios para uso nutricional especial

  • Alimentos dietéticos
  • Complementos alimentarios

Bebidas

  • Bebidas no alcohólicas
  • Bebidas alcohólicas

Aperitivos listos para el consumo

  • Alimentos a base de patatas, cereales, harina o almidón
  • Nueces elaboradas
  • Aperitivos a base de pescado

Alimentos compuestos

Fuente: 
FAO, "Informe de la 32ª Reunión del Comité del Codex sobre Aditivos Alimentarios y Contaminantes de los Alimentos", Beijing, República Popular de China,
Marzo de 2000, Apéndice VIII.
Link: http://www.fao.org/tempref/docrep/fao/meeting/005/X7137S/X7137s.pdf

Este cuadro no permite ver un panorama completo de los alimentos que existen y consumimos. Ahora; de estos alimentos, aquellos que son considerados por su alto valor proteico son: Los productos lácteos (sin considerar la mantequilla y similares), los productos cárnicos, pescados, hortalizas (especialmente menestras), huevos y productos a base de huevos, Productos alimenticios para uso nutricional. También, a pesar de no tener un alto valor proteico, las proteínas de los cereales han sido de utilidad en la industria alimentaria (especialmente en cereales y en panadería). Ahora las incógnitas son las siguientes: ¿Cómo se emplean? y, ¿cuáles son las funciones que cumplen?

Funciones de la Proteínas Alimenticias

Las proteínas poseen una extraordinaria diversidad de funciones y pueden clasificarse arbitrariamente en 2 categorías principales: “Proteínas de Estructura” y “Proteínas con Actividad Biológica”

  1. Las Proteínas de Estructura están presentes en todos los tejidos de animales y algunos vegetales, órganos internos, membranas celulares y líquidos intracelulares. SU función depende principalmente de su estructura fibrosa. Entre ellos están el colágeno, la elastina, la queratina, etc.
  2. Las Proteínas con Actividad Biológica, tienen un papel activo en todos los procesos biológicos. Las enzimas son las proteínas más importantes.

Muchas proteínas de estructura y biológicamente activas son “Proteínas Alimenticias”; por tanto, este tipo de proteínas se les define como:

“Las proteínas alimenticias son simplemente aquellas que resultan sabrosas, digestibles, no tóxicas y económicamente utilizables por el hombre…[2]”

Esas características son claves para las proteínas alimentarias, así que hay que tenerlas en cuenta.

PRINCIPALES PROTEÍNAS EN LA INDUSTRIA DE ALIMENTOS

Ahora veamos cuáles son y cómo se emplean las principales proteínas en la Industria de los Alimentos.

La Leche y los Productos Lácteos

Todas las personas en el mundo han consumido leche y continúan consumiendo productos lácteos; pero, ¿qué los hace indispensable en nuestro consumo?…. y ¿en qué nos beneficia?…..

Se sabe mucho sobre estos productos, ya que es uno de los alimentos más estudiados. Sin embargo, por su gran diversidad, su descripción comparativa es muy complicada. La Leche es un alimento que se encuentra y forma en la glándulas mamarias, en los animales mamíferos y su composición varía de acuerdo al tipo y especie del mamífero.

En la anterior publicación, se mostró un cuadro sobre la composición de los diferentes de tipos de leche (de diferentes mamíferos [3]); y se vio que la importancia de este alimento radica por: su contenido de lactosa y su valor proteico. Este valor proteico se debe a las proteínas que la conforman: Las caseínas y las proteínas del suero de leche.

Muestra la composición aproximada de los compuestos nitrogenados de la leche. Las Proteínas son el 95/100 de los compuestos nitrogenados presentes.

Figura 1. Proporciones de las fracciones nitrogenadas de la leche [4].

Las caseínas, componen entre el 1.5% y 4.0% de la leche y cumplen funciones importantes (tanto en el alimento como en actividad biológica en el ser humano). Las caseínas son proteínas globulares; y en las leches, son de 4 tipos:

  • Las Alfa Caseínas, que tienen características de un comportamiento dipolar (poseen una localización de cargas irregulares). Esto hace que sean muy afines a las cargas y se puedan asociar rápidamente con iones presentes en la parte soluble de la leche (especialmente el Calcio++). estas caseínas son: α-s0, α-s1, α-s2, α-s3, α-s4, α-s6; pero en la leche solo se presentan las caseínas α-s1 y α-s2. Estas últimas presenta una porción fosforilizada mayor (10 a 13 residuaos fosfoseril/mol). Las otras alfa caseínas se producen en el metabolismo de las proteínas (entran en contacto con las enzimas).
  • Las Beta Caseínas, son las caseínas más hidrófobas (es poco fosforilizada). Presentan su partes cargadas muy separadas las unas de las otras, lo que genera una interacción con las cargas muy pequeña. Su comportamiento varía mucho en función a las condiciones (especialmente pH y Temperatura).
  • Las K Caseínas, son las únicas caseínas que poseen una parte glucídica compuesta y solo posee un residuo fosforilado. Posee un caracter anfipolar, el cual es muy utilizado en la industria del queso.
  • Las Gamma Caseínas, aunque se aprecian en pequeñas proporciones y algunos tipos de leche, estas caseínas son derivadas de la proteólisis post-translacional de la caseína β. También se forman a partir de la para-k-caseína, y es usada igualmente en la industria del queso.

Las proteínas del suero de la leche (parte soluble de la leche), la conforman principalmente las “Proteínas del Lacto-Suero”; pero también existen pequeñas cantidades de proteínas de origen sanguíneo (seroalbumina, inmunoglobulina).

Las proteínas del lacto-suero tienen una composición de aminoácidos muy diferente a las caseínas, y estás proteínas son muy sensibles a los cambios de pH. En la leche existen dos tipos importantes: la β-lactoglobulina y la α-lactoalbúmina.

Las proteínas antes mencionadas son importantes en la industria de la leche y los productos lácteos, se aprovechan las propiedades únicas de esta tipo de proteínas para obtener todos los productos que tenemos en el mercado alimenticio.

Sabias que…….

  • La leche aprovecha la “estructura micelar” de las caseínas para poder realizar los diferentes procesos térmicos (que se dan en todo alimento). Las micelas se formar por interacción de las caseínas con iones y entre ellas mismas, formado una estructura(como capa protectora) que es resistente a cambios de temperatura y pH.
  • Para realizar los productos como el queso y el yogurt, se aprovecha las propiedades de la caseína κ, las cuales manifiestan su anfipolaridad en la coagulación enzimática (proceso realizado en el queso y algunos yogures) formándose el cuajo, produce la para-κ-caseína, y gammas-caseínas (dar características organolépticas a los quesos, además de su textura)

Figura 2. Queso elaborado.

  • Las proteínas del Lacto-Suero son aprovechadas en la industria del yogurt y queso, ya que al variar el pH (fermentación de la leche), permite variar la textura (estructura de la leche) y hacerla mas viscosa.
  • El proceso de la leche condensada depende de la capacidad de interacción de las proteínas con los azúcares a presentarse cambios de temperatura.
  • Las leches en polvo poseen mayor cantidad de calcio debido a la acción del calor. Las caseínas tienen la propiedad de absorber muchos iones y formar precipitados al aumento de temperatura.

Todas estas propiedades nos ofrecen las proteínas de la leche. Es pos eso que esta industria se ha desarrollado bastante……

Músculos, Proteínas que consumimos…….

La carne (de todo tipo) es una excepcional fuente de proteínas. La mayoría del mundo (exceptuando a los “vegetarianos” y “veganos”) consumen carne en la mayor parte de su vida….. ¿Cuál es su principal valor proteico?….

Las carnes y productos cárnicos, están básicamente en los músculos. Se aprovechan las propiedades de estos alimentos (propiedades organolépticas, comportamiento a la cocción o conservación, pérdida de jugos)  que está estrechamente ligados a la estructura proteica que tienen y sus reacciones bioquímicas suceden.

Los músculos se clasifican en: músculos estriados (30% a 40% de un animal) y músculos lisos (generalmente intestinos). La composición de un músculo es: 55 a 78% de agua, 15 a 22% de proteínas, 1 a 15% de lípidos, 1 a 2% de glúcidos y aprox. 1% de minerales. Esto significa que de la materia orgánica, del 50 al 90% es proteína.

Figura 3. Partes de un músculo.

Las proteínas de los músculos se pueden clasificar en función de su localización (Figura 3); así están las proteínas sarcoplasmáticas (presentes en el vaso sanguíneo), las proteínas del tejido conjuntivo (perimisio, epimisio, y endomisio) y las proteínas de las miofibrillas.

  1. Proteínas Sarcoplasmáticas. Son Proteínas solubles a pH cercanos a la neutralidad. Son el 30 a 35% de las proteínas del músculo. Son proteínas heterogéneas y contienen enzimas que participan en la glicólisis. Las componen principalmente las globinas (mioglobina, hemoglobina y sus derivados).
  2. Proteínas del Tejido Conjuntivo. También llamadas proteínas del estroma, son proteínas menos solubles, representan aproximadamente el 16% del músculo total. La componen principalmente el colágeno, y la elastina.
  3. Proteínas Miofibrilares. Representan más del 50% de las proteínas totales en los músculos. Son las más manipuladas en la tecnología de alimentos, ya que su proporción en el alimento influye en la calidad de las carnes y sus propiedades; por ejemplo la calidad de retención de agua, propiedades emulsionantes y blandura. Estas proteínas son: las miosinas, las actinas, la tropomiosina y las troponinas.

Estos tipos de proteínas mencionados, están presente en todos los tipos de carnes (incluyendo el pescado y los productos pesqueros); la única diferencia es la proporción que poseen. Se muestra un cuadro sobre la proporción de proteínas de la carne.

PROTEÍNA                                        g por 100g de proteínas totales


PESCADO

P. Miofibrilares                                                  60 – 65

P. Sarcoplasmáticas                                          30 – 32

P. del Estroma                                                    3 – 10

CARNE DE MAMÍFERO

P. Miofibrilares                                                  50 – 60

P. Sarcoplasmáticas                                          30 – 35

P. del Estroma                                                   15 – 20

CARNE DE AVES

P. Miofibrilares                                                  55 – 64

P. Sarcoplasmáticas                                          22 – 30

P. del Estroma                                                   15 – 18

Este cuadro refleja que la proporción es diferente para cada tipo de carne; y no solo eso, que sus propiedades son diferentes. Por ejemplo, la temperatura de gelatinización del colágeno del pescado es 10° C menor al de la carne de res, también las fibras musculares en el pescado son más cortas ó que la mioglobina en la carne de aves se encuentra en menor cantidad que en la carne de res.

Todas estas propiedades ayudan en la industria de los alimentos, pero también existen efectos que se aprovechan en los procesos, como los efectos a cambios de temperatura o pH, etc.

  • Efectos de temperatura. La temperatura afecta a las proteínas de la carne de diferentes maneras. Aumentos de temperaturas, genera pérdida de color (efecto de la desnaturalización de las mioglobinas), hay reducción del tamaño (efecto de desnaturalización de proteínas contráctiles), pero favorece la rápida eliminación del agua (salvo el colágeno, que aumenta su solubilidad en el agua y aumenta su capacidad de retenerla). Sin embargo a bajas temperaturas (de congelación) genera cambiós de textura, que en ciertos casos permite conservar. Estos cambios se deben a las interacciones de las proteínas con otros compuestos (generalmente aglutinantes como el almidón) lo que generan una textura más blandas que una carne natural y se conserva mejor.
  • Efectos de pH. Los cambiós de pH generalmente genera desnaturalización de proteínas, pero genera efectos de cambio de color en las carnes (esto es debido a las reacciones que sufren las mioglobinas y hemoglobinas a ciertos pH y con las sales existentes. (Este último efecto es favorable y desfavorable a la vez).

!Ahora sé que tipo de carne comer!!!!!!….

Frutos secos, menestras y similares

Si pensaste que las proteínas solo están en fuentes animales, estabas muy equivocado. Existen alimentos de origen vegetal y que tienen un alto valor proteico; e incluso, en algunas ocasiones, pueden reemplazar o compensar el requerimiento proteico en nuestro organismo. Veamos un poco de esto….

Muy poco se han estudiado la proteínas de estos alimentos, solo se sabe que posee proteínas vegetales de tipo estructural. Las interacciones que tienen con otros componentes del alimento (por ejemplo fibra, glúcidos, minerales) es tan fuerte que impiden una desnaturalización al aumentar temperatura.

Se muestra la siguiente imagen sobre los contenidos proteicos de ciertos vegetales.

Figura 4. Composición de algunos alimentos vegetales.

Vemos claramente que su contenido proteico es superior al 20%, es decir fácilmente consumir una porción de ellos, ayuda en nuestra dieta.

Aunque se sabe muy poco sobre las proteínas que las componen, las principales proteínas en las semillas leguminosas (lentejas, garbanzos, habas, etc.) son las globulinas. Mientras que en los cereales (trigo, maíz, etc.) es la gluteínas.

Se dan procesos para extraer estas proteínas y generalmente son por vía seca (secado y pulverizado y extracción), pero se están aprovechando las propiedades de solubilidad de las proteínas presentes para realizar procesos por vía húmeda.

Esperemos que esta industria siga desarrollándose, ya que da una alternativa para el consumo de proteínas.

¿Confites con proteínas?

Sin duda, los confites y/o golosinas fue la industria que más demoró en ser aceptada en el mundo. Aunque tuvo problemas al inicio, logró una aceptación que llevó consigo un rápido desarrollo. Actualmente todo el mundo los consume o ha consumido.

Los confites son alimentos generalmente a base de azúcar, la cual es sometida  a procesos térmicos (proceso de caramelización). Este proceso, lleva a la concentración del azúcar en el jarabe y produce la “pasta de caramelo” (masa madre), que por enfriamiento al ambiente produce la cristalización y endurecimiento de la pasta.

A pesar de que la mayoría de confites contienen en mayor proporción azúcar, existen un grupo especial de confites que poseen proteínas con proporciones importante (que influyen en las caracteríticas organolépticas). Estos son la Gelatina y sus derivados. Estos productos poseen entre: 7% (caso de las gomitas), hasta un 95 a 97% (caso de la gelatina en polvo)

La principal proteína que compone estos alimentos es el colágeno (una proteína no elástica), y es la que proporciona la textura en estos alimentos. Esto se deba a las interacciones que ocurren entre el colágeno a los cambios de temperatura. El colágeno se encuentra en mayor cantidad en los huesos, tendones y cartílagos de los mamíferos; es de ahí de donde se extrae.

El vídeo mostrado muestra como se obtiene la gelatina en polvo y es verdad. Así se obtiene, y el proceso mantiene condiciones de salubridad óptimas.

EL colágeno tiene la propiedad de disolverse al aumento de temperatura y a cambios de pH, al estar disuelto, puede interaccionar con otras diferentes macromoléculas biológicas (lípidos, glucidos, etc. – depende de las condiciones de temperatura y pH). Esto es aprovechado en la producción de gomitas, ya que el colágeno se disuelve (preferentemente a 80°C) y luego se mezcla con una solución de azúcares (almidón y azúcar refinada, a temperatura de 120°C, también llamada masa madre), luego de la mezcla se filtra y pasa por un proceso de enfriamiento complejo (primero un enfriamiento a vacío con cambio brusco de temperatura y luego a un enfriamiento natural al ambiente).

EL colágenos interacciona con los glúcidos, formando estructuras no muy solubles y que cambian la viscosidad de la mezcla.

El colágeno es asimilado en nuestro organismo y forma parte de nuestra piel y cartílagos. Ahora ya sabes que algunos dulces no son malos….

¡Otra vez el Huevo! …. en todo alimento…

Esta frase esta muy cerca de la realidad. La verdad es que, en promedio, el ser humano consume 272 huevos al año. esto hace al huevo un alimento que tiene un consumo importante.

En los huevos enteros, tanto la yema como la clara constituyen una fuente de ingredientes alimenticios, ricos en nutrientes y dotados de propiedades funcionales útiles. El peso promedio de un huevo de gallina es de 60g y sus componentes mas importantes son los lípidos y las proteínas.

Figura 6. Composición de un huevo de gallina.

Esta figura indica que las proteínas se encuentran tanto en la clara, como en la yema. Las principales proteínas en el huevo son: en la clara; Las albúminas – ovoalbúmina (54%), conalbúmina (13%) – , las ovoglobulinas (8 a 9%), el ovomucoide (11%), la lisozima (3.5%); y en la yema están las fosvitinas (8.5%), las lipoproteínas de baja densidad (27%), las levitinas (30%) y las lipovitelinas (33%).

 

¡Qué rico y esponjoso pan! Bocaditos y galletas también….

Todo producto de panadería, tiene una gran particularidad, “la masa cuando, entra al horno, se expande y crece”; pero, ¿a qué se debe esto?

En realidad esto se deben a propiedades de ciertas proteínas que interactúan con los monosacáridos y generan estas estructuras (muy ricas para el gusto humano). Muchas proteínas presentes en estos alimentos son del tipo estructurales. Y tienen muchos efectos con los cambios de temperatura.

Las proteínas más importantes son: las gluteninas(20 a 46%), las prolaminas (40 a 56%), las albúminas (5 a 15%) y las globulinas (5 a 10%)

Una desventaja de estas proteínas, es que en los cereales son muy polimórficas (existen muchas variantes de la gluteínas, por lo cual varían las características organolépticas (más en textura, y explica la gran variedad de panes, pastas de trigo, etc.). Pero su ventaja es las interacciones que realizan con los demás componentes.

Esta ventaja mencionada, se debe tomar con mucho cuidado, ya que el gluten dentro de los cereales, se desarrolla constantemente. Esto quiere decir que su estructura y proporción va cambiando. Se necesita una proporción optima para que tenga las propiedades necesarias para el alimento que se va a elaborar. De lo contrario cambian las propiedades organolépticas.

Aquí está la moda… Suplementos por si tu hijo no quiere comer!!!!

En realidad los suplementos alimenticios no es algo que se haya desarrollado recientemente, en realidad han venido desarrollándose a la par con los alimentos que van desarrollándose.

Los suplementos alimenticios nacieron de los constantes aislamientos y estudios sobre los distintos alimentos. Es que en realidad son sustancias extraídas y aisladas químicamente de los alimentos y que tienen un valor nutricional importante para el desarrollo humano especializado (se enfoca en desarrollar una actividad metabólica específica en el organismo). Eso quiere decir que los suplementos tienen las características que no se ven afectadas por otra sustancia.

Actualmente los suplementos de mayor consumo son dos: los producidos a base de vitaminas y los producidos a base de proteínas.

Ahora todo el mundo busca mejorar su masa muscular ingiriendo suplementos protéicos, la ventaja es que su absorción en el organismo es más rápida. La desventaja es que el valor nutricional a veces es más bajo que el de consumir el alimento natural.

Públicamente se conoce poco sobre ellos, algunos especulan que presentan preservantes y aditivos dañinos. Otros dicen que pueden fácilmente imitarse (producto bamba). Muy poco confiables son estos producto. Siempre es bueno informarse sobre ellos. ¡¡¡¡Mucho ojo!!!!!


Ya conociendo un poco de estos alimentos y algunas influencias, tendremos más en claro que las proteínas son importantes en los alimentos porque cumplen importantes funciones.

También tenemos que tener en cuenta las proporciones necesarias y que efectos han tenido en el proceso de los alimentos; así sabrás si el alimento es tan nutritivo como uno con menos procesos.

Uso de las propiedades de los carbohidratos por la industria alimentaria

Por: Sandy Calderon Zavaleta

 “Los carbohidratos constituyen la principal fuente de energía y las cantidades elevadas que se consumen día a día han generado que la industria emplee los carbohidratos en la mayoría de los alimentos. Por tanto se presenta un desafío para hacer que esta ingesta sea lo más agradable, contener buenos índices nutricionales y adaptar sus características físicas a nuevos y especiales usos alimenticios. El origen de todos los carbohidratos es la glucosa que proviene de la fotosíntesis. Entre las fuentes de obtención de carbohidratos se encuentran las frutas, miel, leche, caña de azúcar, granos de cereales, raíces comestibles, entre otros. Entre los principales carbohidratos se tiene el almidón que forma parte de alimentos básicos como raíces, tubérculos y cereales. Durante las últimas décadas, la industria del almidón ha logrado avances notables en la mejora de la calidad, el carácter y la aceptabilidad de sus almidones alimenticios. Existe un gran número de carbohidratos como la glucosa, fructosa, sacarosa, lactosa, celulosa. Su estructura química determina su funcionalidad y sus características, mismas que influyen en el sabor, viscosidad, estructura y color que presentan los distintos alimentos que los contienen. Este conocimiento de estas propiedades y reacciones químicas que las gobiernan ha sido y sigue siendo de gran utilidad en la industria alimentaria”.

 

Almidón

El almidón constituye el suministro de alimentos de reserva de toda la vida vegetal. El examen microscópico de estos depósitos de almacenamiento muestra que el almidón está organizado en pequeñas esférulas o gránulos, cuyo tamaño y forma son específicos para cada variedad de almidón. La apariencia general de los seis almidones alimenticios más comunes se muestra en la Figura 1.

Figura 1. Imagen de gránulos de almidón de yuca, trigo, papa, sagú, maíz y arroz.

El almidón granular es completamente insoluble en agua fría. Si se calienta una suspensión acuosa hasta la temperatura crítica se inicia una serie completa de cambios físicos. En esta etapa los gránulos se comienzan a hinchar, perdiendo simultáneamente sus cruces de polarización. Este fenómeno se llama gelatinización. Muchos de los gránulos muestran un retraso en la hinchazón, por lo que la gelatinización ocurre en realidad en un rango de temperatura en lugar de en un solo punto. Por ejemplo, este intervalo es de 56 – 67 ° C para almidón de patata y de 64 -72 °C para el maíz.

Uso industrial

Ciertas modificaciones comerciales del almidón son de interés para la industria alimentaria. El tipo más simple es el almidón modificado con ácido, se prepara almidón no gelatinizado en ácido diluido caliente ocasionando que la red intermicelular se debilite y el gránulo prácticamente se deshaga para dar una solución de viscosidad relativamente baja. Estos almidones modificados se usan cuando se desea mayor solubilidad y baja viscosidad. Además mientras que las moléculas de la fracción lineal se descomponen en longitudes más cortas, el contenido total de material lineal no se reduce. Por lo tanto, estos almidones se cocinan delgados y se preparan para formar un gel al enfriarse, esta propiedad se aprovecha en la preparación de dulces como el chicle.

Figura 2. Estructura del almidón

Calentar almidón seco con catalizador ácido produce productos conocidos como dextrina. En las primeras etapas de la dextrinización, el almidón se hidroliza en pequeños fragmentos que luego parecen recombinarse para dar un tipo de estructura ramificada. Por lo tanto, el carácter lineal del almidón se destruye y el producto resultante es altamente soluble y estable. La solubilización del almidón que ocurre en la corteza del pan puede representar tal reacción.

En muchos de los usos industriales y alimentarios de los almidones de cereales, la presencia de la fracción lineal es indeseable, ya que es responsable de la gelificación, recubierta de nata y engrosamiento excesivo. Una alternativa es modificar los almidones ordinarios para reducir la influencia de la fracción lineal a través de la oxidación del almidón con peróxido o hipoclorito alcalino. Tales almidones modificados dan soluciones relativamente claras y estables y proporcionan una excelente acción coloidal protectora como dispersantes y emulsionantes. Se puede lograr la misma reducción del carácter lineal mediante una ligera esterificación del almidón, sin pérdida de la viscosidad. Por ejemplo, una suspensión alcalina de almidón se puede tratar con óxido de etileno para introducir grupos hidroxietilo en el almidón. De este modo se producen pastas relativamente claras y estables que muestran un mínimo de recubierta de nata y gelificación.

Las diversas funciones coloidales de las pastas de almidón cocidas en el uso alimentario se pueden agrupar en seis categorías generales: como agente espesante, como agente gelificante, para retención de humedad, como estabilizante coloidal, como aglutinante y como agente de recubrimiento.

  • Por ejemplo, el almidón se emplea como agente espesante para proporcionar una textura suave y cremosa a los siguientes productos: salsa, sopas de crema, salsas, remolachas, aderezos para ensaladas, mostaza preparada, rellenos de tartas de frutas, carne de cerdo y frijoles y alimentos para bebés.
  • Algún grado de gelificación es deseable para ciertos usos alimenticios. Los requisitos de una preparación de postre instantánea se cumplen con una mezcla de almidón de maíz pregelatinizado, que se reconstituye con leche para dar un semi-gel liso y suave.

La industria alimentaria ha demostrado un interés cada vez mayor en el almidón como componente esencial de los alimentos procesados. Las golosinas de goma requieren un gel de almidón elástico suave, edulcorado y aromatizado adecuadamente. La maicena de maíz de punto de ebullición no modificada da las cualidades tradicionales a este producto y también proporciona un alto grado de retención de agua. Dichos productos deben tener un alto contenido de sólidos secos y buena retención de agua, exhibir buena claridad y tener una estructura de gel firme.

En la preparación de obleas y conos de helado se utiliza una mezcla de almidón de maíz de punto de ebullición pregelatinizado y almidón de maíz de bajo punto de ebullición no gelatinizado. El almidón pregelatinizado espesa la mezcla y el almidón de punto de ebullición fino imparte textura crujiente, ternura y un cierto grado de resistencia mecánica a la oblea cocida.

El almidón en polvo tiene muchos usos alimentarios a gran escala como agente espolvoreante para productos de panadería y chicles; como agente absorbente de humedad como polvo de hornear, condimentos y azúcar en polvo; como un modificador de la harina para reducir la fuerza del gluten en galletas, masas para pastel y harinas para pasteles; y como una forma de moldeo para dulces de goma. Además, cantidades muy importantes de almidón encuentran en la industria cervecera.

 

Carbohidratos en dulces

Por otro lado se tiene el uso de los edulcorantes utilizados en los dulces, que en seco son carbohidratos prácticamente puros. Los edulcorantes comunes utilizados en los dulces son caña cristalina refinada o azúcar de remolacha, azúcares líquidos, jarabe de maíz, dextrosa, sorbitol, almidones, melazas y miel.

Para evaluar de manera efectiva las funciones de los carbohidratos en los dulces, es apropiado considerar primero la composición de los tipos comerciales y los grados de edulcorantes y agentes de gelificación.

Las propiedades físicas y químicas más importantes, consideradas en su orden de importancia relativa para el hombre dulce, son: dulzura relativa, características de solubilidad y cristalización, densidad de edulcorantes líquidos y contenido de humedad de edulcorantes sólidos, higroscopicidad, sabor, propiedades de fermentación y conservación y peso molecular, presión osmótica y depresión del punto de congelación.

La gran variedad de productos que ofrece la industria de la confitería requiere una notable flexibilidad de los carbohidratos que sirven como componentes principales de estos productos. Ha habido algunos documentos excelentes sobre los edulcorantes.

Los dulces masticables como los caramelos, gomas y jaleas, están formulados con sacarosa, jarabe de maíz, grasa y sólidos lácteos. La relación de sólidos de azúcar a sólidos de jarabe de maíz, más 12 a 15% de humedad, es tal que los carbohidratos permanecen en solución. Las dextrinas imparten al cuerpo o textura masticable y en los caramelos los sólidos de la leche aportan sabor y textura. Los sabores naturales y artificiales se acentúan por el azúcar, el azúcar invertido y el jarabe de maíz. Las grasas, que generalmente son del tipo vegetal debido a sus excelentes propiedades de vida útil, se agregan para impartir cualidades corporales y lubricantes. Se añaden emulsionantes como lecitina, monoglicéridos para hacer que el producto sea más agradable al paladar. El jarabe de maíz con el estándar 42 de dextrosa equivalente tiene una aplicación más amplia, ya que aporta la característica masticable deseable sin peligro de higroscopicidad excesiva.

 

El uso de aglutinantes

Aproximadamente 16,000 Kg de harinas y almidones se usan anualmente como aglutinantes en el procesamiento de carne, principalmente para absorber la humedad resultante del hielo que se usa para cortar.

Un aglutinante satisfactorio debe retener esta humedad durante el procesamiento (picado, curado, ahumado, cocción y enfriamiento) y el almacenamiento del producto. Los aglutinantes también sirven como agentes emulsionantes entre la proteína, la grasa y la humedad de la carne.

El aglutinante no debe impartir ningún sabor u olor indeseable al producto. Se usan dos tipos de aglutinantes de carbohidratos, los almidones puros y las harinas. El almidón de patata es considerado como uno de los mejores aglutinantes para salchichas.

Aunque su absorción de agua primaria no es especialmente alta, tiene una baja temperatura de gelatinización, lo que le permite absorber agua en las primeras etapas de las operaciones de cocción y ahumado. La harina de tapioca tiene propiedades de absorción de agua similares al almidón de patata. La presencia de proteína en las harinas de cereal contribuye a las propiedades de unión. En este sentido, las harinas de maíz y trigo son superiores a sus respectivos almidones. Los almidones de maíz, trigo y arroz se han usado como aglutinantes, pero no funcionan tan bien como el almidón de papa. Tienen poca absorción primaria y altas temperaturas de gelatinización. La primera fracción clara de la molienda de trigo duro se utiliza ampliamente como un aglutinante de salchicha. Tiene una gran absorción primaria y buenas propiedades de retención de humedad. Las harinas secas gelatinizadas tienen una alta absorción primaria pero baja absorción secundaria.

Además del tipo de aglutinante de carbohidratos, la harina de soja y la leche en polvo se utilizan en el procesamiento de la carne. Existen límites de aglutinante que se pueden añadir al alimento por ejemplo la cantidad máxima de de cereal o aglutinante que se puede agregar a la salchicha es de 3.5%.

 

 Sustancias pécticas en la industria alimentaria

Las sustancias pécticas han sido componentes de la dieta humana desde la primera comida del hombre a base de frutas y verduras. Dependen de su contenido de sustancia péctica para realizar algunos de los procesos vitales que hacen posible la vida vegetal. Además las industrias de alimentos ha buscado las formas de como compensar las deficiencias naturales y variabilidades de sustancias pécticas en frutas y bayas, y las están añadiendo a los alimentos para mejorarlos.

Las sustancias pécticas en las plantas proporcionan el movimiento del agua y fluidos vegetales a las frutas de rápido crecimiento y la retención de la forma y la firmeza de los frutos. La protopectina, es el precursor de la pectina insoluble en agua, es abundante en tejidos de frutas inmaduras. Los procesos de maduración implican cambios hidrolíticos de protopectina para formar pectina y más tarde, a medida que pasa la madurez, la desmetilación enzimática y despolimerización de la pectina para formar pectatos y eventualmente azúcares y ácidos solubles.

Figura 2. Estructura Pectina

Esta destrucción natural de la pectina y la consiguiente pérdida de turgencia debido al exceso de la maduración la fruta. Este hecho es de interés en la industria de conservación, donde es deseable obtener buen sabor y colores óptimos, para usar frutas completamente maduras a pesar de que la pectina en tales frutas se ha reducido en cantidad y calidad por las reacciones naturales. La adición de pectinas de frutas estandarizadas a frutas deficientes en pectina permite que se produzcan jaleas y conservas de sabor y firmeza uniformemente buenos.

Las pectinas comerciales se usan en alimentos como espesantes, como formadores de geles, como emulsionantes, para suspender sólidos y para una gran variedad de propósitos específicos. Todos estos usos dependen de la naturaleza hidrófila de la pectina.

Las partículas simples y diminutas de pectina entrarán fácilmente en la solución acuosa, pero cuando muchas de esas partículas se agregan, no todas pueden disolverse en forma permanente como partículas individuales. Algunas de las partículas hinchadas incompletas pero no disueltas se adhieren a zonas adyacentes y generalmente atrapan las partículas hidratadas menos completas. El grupo así formado contiene un núcleo no disuelto que está protegido del solvente por una capa externa gomosa lentamente dispersada. Esta tendencia al agrupamiento se supera fácilmente cuando se mezcla una sustancia seca y fácilmente soluble como el azúcar con la pectina para que sirva como espaciador. El azúcar es ideal para tales propósitos, porque casi siempre es un ingrediente de preparaciones alimenticias que contienen pectina. Normalmente, se utiliza una mezcla que contiene de tres a cinco veces más azúcar que la pectina para introducir pectina en el agua o los zumos de frutas. La pectina también se puede preparar en una pasta con alcohol, glicerol, jarabe de azúcar o jarabe de glucosa antes de agregar agua, para lograr el mismo propósito.

Dado que los solutos (azúcar, alcohol, glicerol, sales, etc.) en concentraciones que exceden del 40 al 50% tienden a geles de pectina, es evidente que si se desea una solución completa de pectina, debe dispersarse en sistemas acuosos de bajo contenido de azúcar. Luego, puede agregarse azúcar u otros sólidos solubles al nivel deseado. Los intentos han sido hecho por algunos productores de pectina para evitar este comportamiento natural de la pectina mediante la incorporación con la pectina de pequeñas cantidades de iones metálicos di o trivalentes, como el calcio o el aluminio. La pectina resultante puede ser insoluble en agua pero soluble en soluciones ligeramente ácidas, tales como zumos de frutas, dependiendo del contenido de metoxilo y de iones metálicos de la pectina. Este último tipo de pectina nunca ha ganado mucha popularidad en las industrias de alimentos.

 

Carbohidratos en comida infantil

Los carbohidratos juegan un papel principal en la alimentación infantil. La necesidad de proteína fue apreciada desde que leche de vaca administraba estaba muy contaminada y producía enfermedades entonces se confiaba principalmente en las grasas y los carbohidratos. Mezclas de mantequilla y miel fueron recomendadas en la antigüedad.

Los avances importantes como el descubrimiento de bacterias patógenas hizo que la leche de vaca fuera un alimento seguro además estudios químicos de la leche materna dieron una idea de lo que el bebé recibe cuando se alimenta.

 

Conclusión

Los carbohidratos son uno de los ingredientes más importantes en los alimentos y las materias primas. Pueden agregarse a productos alimenticios para proporcionar nutrientes, para mejorar la textura y la calidad general de un producto alimenticio. Por tanto el conocimiento de las propiedades de los carbohidratos es importante en la industria alimentaria ya que permite obtener cracteristicas deseados en los productos. Además que el conocimiento de las reacciones que ocurren y como se puede modificar los alimentos puede ayudar que el alimento se mantenga en buen estado. En los últimos años hay una mejor comprensión de la química fundamental y el comportamiento físico de las moléculas.

 

Referencias

Eisenberg S (1955) Use of sugars and other carbohydrates in the food industry. Adv Chem 12:12

Cui, S. W. (Ed.). (2005). Food carbohydrates: chemistry, physical properties, and applications. CRC press.

http://carbohidratosytemasrelacionados.blogspot.pe/2011/04/utilizacion-de-carbohidratos-en-la.html

https://www.uaeh.edu.mx/scige/boletin/icbi/n8/m2.html

https://www.puntofape.com/carbohidratos-fibrosos-1031/

AZÚCARES Y EDULCORANTES EN LA INDUSTRIA DE LOS ALIMENTOS

AZÚCARES Y EDULCORANTES EN LA INDUSTRIA DE LOS ALIMENTOS

 

Si bien es cierto, el consumo del azúcar forma parte nuestra dieta diaria debido al importante aporte energético que éste le brinda a nuestro organismo; la OMS remarca la importancia de reducir el consumo de azúcares libres, monosacáridos y disacáridos como medida preventiva a enfermedades relacionadas con la obesidad, sobrepeso, caries dental e incluso el desarrollo de diabetes tipo II. Además, estudios recientes demostraron que el consumo elevado de azúcares y edulcorantes no nutritivos no incrementan por sí mismas el riesgo de padecer dichas enfermedades.

¿Es saludable la ingesta de azúcares y edulcorantes?

Veamos un poco más acerca de estas dos definiciones:

Tabla 1. Principales características del azúcar y edulcorante.

Azúcar Edulcorante
  • Producto sólido, cristalizado, constituido esencialmente por cristales de sacarosa
  • Origen natural: caña de azúcar y remolacha
  • Confiere sabor o sensación dulce
  • Proporciona un aporte energético (calorías)
  •  Aditivo alimentario
  • Origen natural y artificial
  • Confiere sabor dulce a los alimentos
  • Pueden ser nutritivos (calóricos) y no nutritivos (no calóricos)
  • No aporta o proporciona muy poca energía

 

El azúcar es un carbohidrato que se encuentra naturalmente en una gran cantidad de alimentos diferentes, desde la lactosa en la leche hasta la fructosa en la fruta y la miel. Hay dos tipos de azúcar: azúcares naturales (como la lactosa en la leche) y azúcares agregados o “libres” que incluyen azúcar de mesa refinado (sacarosa) y fuentes concentradas como jugos de fruta, miel y jarabes. Las organizaciones de salud aconsejan que reduzcamos estos ‘azúcares libres’ (1).

¿Cuánto azúcar debería comer?

Las nuevas recomendaciones de la Organización Mundial de la Salud (OMS) y los asesores nutricionales oficiales del Reino Unido indican que solo el 5% de su ingesta diaria de calorías debe consistir en azúcares añadidos o “gratuitos”. Esto equivale a aproximadamente 30 g. Los niños deben tener menos: no más de 19 g al día para niños de 4 a 6 años y no más de 24 g para niños de 7 a 10 años .

Una alta ingesta de azúcar en sus diferentes formas conlleva al desarrollo de enfermedades relacionadas con la obesidad. Es así que el uso de edulcorantes en lugar de azúcar está justificada para la elaboración de productos alimenticios de reducido valor energético, cariogénicos y alimentos sin azúcares añadidos, con el fin de prolongar el período de conservación y elaborar productos dietéticos.

Edulcorante: este término hace referencia a aquel aditivo alimentario que confiere un sabor dulce y que, habitualmente, no aporta o proporciona muy poca energía. Se utiliza para endulzar alimentos, medicamentos y complementos alimenticios cuando se persiguen fines no nutritivos.

Según la tabla los edulcorantes pueden ser:

  1. Nutritivos: proporcionan un sabor dulce, mayor volumen, frescura, contribuyen a la calidad y a la vez actúan como conservante de alimentos.

Tabla 2. Tipos de edulcorantes nutritivos o calóricos.

Tipo Ejemplo Características
No procesados Azúcar sin refinar Sólido granulado, grueso y de color café

Se obtiene por evaporación del jugo de la caña de azúcar.

Azúcar moreno de caña Granos finos color blanco, cubiertos por una película de miel.

Se obtiene a partir de jarabes oscuros (miel), sub producto del proceso de refinado

Procesados Azúcar blanco Sólido cristalizado constituido esencialmente por cristales de sacarosa obtenido mediante procedimientos industriales apropiados, sin haber sido sometido al proceso de refinado.
Azúcar refinado Se obtiene con la purificación, decoloración y recristalización del azúcar crudo.
Azúcar invertido Mezcla de los azúcares (+)D-glucosa y (-)D-fructosa obtenida a partir de la inversión (hidrólisis) de la sacarosa.
Azúcar orgánico Obtenido a partir de caña orgánica o remolacha orgánica, y debe estar certificado.

 

  1. No nutritivos: no aportan calorías, todos los edulcorantes no calóricos son producto de procesos químicos.

Tabla 3. Características y aplicaciones de algunos edulcorantes no nutritivos (1,2).

Ejemplo Características Aplicaciones
Aspartamo (E 951) Constituido por fenilalanina y acido aspártico.

200 veces más dulce que la sacarosa.

Edulcorante de mesa y en refrescos, zumos, cereales de desayuno, chicles, lácteos y mermeladas.
Acesulfamo K (E 950) 130 -200 veces más dulce que la sacarosa.

Proporciona estabilidad térmica al alimento a altas temperaturas.

No es metabolizado por nuestro organismo.

Bebidas no alcohólicas, gaseosas, productos farmacéuticos, café y té, chicles, gelatinas, mermeladas, productos farmacéuticos y cosméticos.
Sacarina (E 954) 300 – 500 veces más dulce que la sacarosa. Refrescos, yogures, bebidas gaseosas, productos de panadería y galletería, productos para diabéticos.
Ciclamato (E 952) 30 -50 veces más dulce que la sacarosa. Edulcorante de mesa y en bebidas instantáneas, productos horneados, conservas de frutas, dulces y productos farmacéuticos.
Sucralosa Derivado de la sacarosa y 600 veces más dulce.

Se elimina del organismo sin ser absorbido.

Edulcorantes de mesa, frutas procesadas, chicles, productos horneados y una amplia gama de alimentos procesados y bebidas.
Taumatina (E 957) 2000 – 3000 veces más dulce que la sacarosa. Saborizantes, refrescos y productos fortificados o enriquecidos con vitaminas y minerales, y en ocasiones como potenciador del sabor.

 

Si bien es cierto que el desarrollo de nuevos edulcorantes con propiedades y aplicaciones particulares se realizó con el único fin de mejorar la calidad de nuestra dieta, como consecuencia al consumo de excesivo de azúcar el cual conduce al desarrollo de enfermedades no transmisibles como son el sobrepeso en todas las edades, diabetes, hipertensión, y colesterol alto. Sin embargo, en los últimos años algunas investigaciones referentes a los edulcorantes asociaron a estos con el cáncer.

Por ejemplo el caso de la sacarina que en su momento se dijo que causaba cáncer de vejiga en ratones, hecho que causó una alerta para la salud, hasta que años más tarde otros estudios no encontraron evidencia consistente de tal efecto en humanos (2).

Declaraciones de propiedades saludables relacionadas con edulcorantes

En 2011, el Panel de NDA (Nutrition and Allergies) de la EFSA (European Food Safety Authority) evaluó la justificación de los reclamos relacionados con edulcorantes intensos y ciertos efectos beneficiosos para la salud propuestos. El Panel concluyó que existe suficiente información científica para respaldar las afirmaciones de que los edulcorantes intensos como todos los sustitutos de azúcar conducen a un menor aumento de los niveles de azúcar en la sangre después de las comidas si se consumen en lugar de azúcares, y mantienen la mineralización dental al disminuir la desmineralización azúcares (3).

Aplicación de los edulcorantes en la industria alimentaria.

Las aplicaciones y funciones generales de los edulcorantes en la industria alimentaría son amplias y se mencionan a continuación:

  • Neutralizar sabor astringente (en jugo de uva) y picante (chocolate).
  • Aprovechar el efecto preservativo (por su higroscopicidad), por lo que se reduce el crecimiento microbiano.
  • En carnes curadas se emplean para aportar efecto preservativo y realzar sabor.
  • Se emplean como fuente de carbono para levaduras y otros microorganismos, en procesos de fermentación (ejemplo en panificación, bebidas alcohólicas, vinagre, etc.).
  • Contribuyen en el desarrollo de color y sabor en productos de panificación, cajeta, etc., debido a reacciones de caramelización y de Maillard.
  • Proveen cuerpo, palatabilidad y textura en jarabes, dulces, helados y productos de panificación.
  • Mezclas de edulcorantes ayudan a mejorar propiedades funcionales, tales como el control del punto de congelación en productos congelados, cristalización en helados y dulces.
  • Se mezclan en pequeñas cantidades con edulcorantes no nutritivos para enmascarar sabor picante y/o resabio, así como para proveer cuerpo al producto.

 En repostería:

Azúcares: Azúcar extrafina, azúcar morena y azúcar glass. La función de estos va desde dar el dulzor a una preparación hasta ser la responsable de la textura.

Edulcorante: Aspartamo, ciclamato, sacarina y sucralosa. Su uso es beneficioso, ya que no cambia las propiedades organolépticas, si no por el contrario mejora las mismas (ejemplo, la esponjosidad del bizcochuelo se debe a la sucralosa).

Ilustración 1.  Fuente: http://easyself.es/que-efecto-tiene-abusar-de-la-bolleria-industrial/

Productos lácteos

El único edulcorante que se puede utilizar es el aspartamo, a una dosis de 1 mg/Kg en las natas de postre, postres lacteados, flanes helados y natas heladas, y 600 mg/ Kg en leches fermentadas y quesos naturales (4).

Ilustración 2. Fuente: http://www.annarecetasfaciles.com/receta/postres-reposteria

 

Respondiendo a la pregunta inicial: ¿Es saludable la ingesta de azúcares y edulcorantes?

Aunque muchas veces culpamos al azúcar por los distintos problemas de obesidad, entre otros, el azúcar saludable debe formar parte de una alimentación balanceada. Ya que sin el azúcar muchas de las reacciones necesitan de la glucosa para desencadenar reacciones en nuestro organismo para finalmente convertirlo en energía, energía necesaria para llevar a cabo nuestro día.  Del mismo modo, el consumo de edulcorantes, demostró tener funciones beneficiosas para nuestra salud. Sin embargo, cada uno es responsable de qué manera y con qué frecuencia los consume. Esta demás decir que todo exceso es dañino.

Finalmente, el uso de los azúcares y edulcorantes en el proceso de elaboración de alimentos es una muy importante. Debida a las propiedades que poseen, le confieren atributos de calidad al alimento, sean estos nutritivos o no.

 

Referencias.

  1. Martín Aragón S. Azúcares y edulcorantes en la dieta. Características y usos. Nutrifarmacia. 2006;20(2).
  2. Johnson Jr MB. Edulcorantes Naturales y Artificiales:?` Una Bendición o Una Maldición? Univ Latinoam Defic Tecnol ULACIT. 2014;
  3. Sweeteners | European Food Safety Authority [Internet]. [citado 12 de noviembre de 2017]. Disponible en: https://www.efsa.europa.eu/en/topics/topic/sweeteners
  4. diego armando narvaez bastids. Aditivos y conservante en productos lacteos [Internet]. Educación presentado en; 11:46:44 UTC. Disponible en: https://es.slideshare.net/danish02/aditivos-y-conservante-en-productos-lacteos

ADITIVOS ALIMENTARIOS

ADITIVOS ALIMENTARIOS

Las sustancias que se añaden a los alimentos para mantener o mejorar su inocuidad, su frescura, su sabor, su textura o su aspecto se denominan aditivos alimentarios. Algunos de ellos se llevan empleando desde hace siglos para conservar alimentos, como ocurre con la sal (en carnes como el tocino y los pescados secos), el azúcar (en las mermeladas) y el dióxido de azufre (en el vino).

La FAO define los aditivos alimentarios como cualquier sustancia que en cuanto tal no se consume normalmente como alimento, ni tampoco se usa como ingrediente básico en alimentos, tenga o no valor nutritivo, y cuya adición intencionada al alimento con fines tecnológicos (incluidos los organolépticos) en sus fases de fabricación, elaboración, preparación, tratamiento, envasado, empaquetado, transporte o almacenamiento, resulte o pueda preverse razonablemente que resulte (directa o indirectamente) por sí o sus subproductos, en un componente del alimento o un elemento que afecte a sus características. Esta definición no incluye “contaminantes” o sustancias añadidas al alimento para mantener o mejorar las cualidades nutricionales.

 El uso masivo de aditivos en la alimentación es un tema no exento de polémica, desde hace años, y que está lejos de concluir. Todo se centra en el posible riesgo que supone para la salud el consumo de sustancias de uso masivo en la industria alimentaria. Haciendo uso de una visión simplificada, podemos decir que, por un lado, están los industriales que defienden la necesidad del uso de aditivos; en tanto que los consumidores expresan su preocupación por la gran cantidad de sustancias “extrañas” que eventualmente están ingiriendo a diario. Intentando mediar entre ambos, se encuentran científicos y gobiernos. Los primeros tratando de demostrar su inocuidad o peligrosidad y formulando normas de uso que los gobiernos convierten en leyes y/o reglamentos.

En el transcurso del tiempo se han obtenido una gran variedad de nuevos aditivos para satisfacer las necesidades de la producción alimentaria, ya que las condiciones de preparación de los alimentos a gran escala son muy distintas de las existentes en los hogares.

RIESGOS PARA LA SALUD DE LOS ADITIVOS ALIMENTARIOS

La OMS, en cooperación con la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), evalúa los riesgos para la salud humana de los aditivos alimentarios. El órgano responsable de esta evaluación es el Comité Mixto FAO/OMS de Expertos en Aditivos Alimentarios (JECFA), un grupo internacional e independiente de expertos científicos. Este Comité comprueba la inocuidad de los aditivos alimentarios naturales y sintéticos y da el visto bueno para la utilización de aquellos que no presentan riesgos sanitarios apreciables para los consumidores. Sobre la base de la evaluación del JECFA o en una evaluación nacional, las autoridades sanitarias de los países autorizan el empleo de aditivos a dosis específicas y para alimentos concretos. El JECFA evalúa cada aditivo alimentario sobre la base de estudios científicos de todos los datos bioquímicos, toxicológicos y de otra índole, entre ellos los ensayos obligatorios en animales, los estudios teóricos y las observaciones en seres humanos. En cuanto a los ensayos toxicológicos, se deben realizar estudios de toxicidad aguda, a corto y a largo plazo para determinar la absorción, distribución y excreción del producto y los posibles efectos perjudiciales tanto del propio aditivo como de sus subproductos para determinados niveles de exposición. El punto de partida para determinar si un aditivo alimentario se puede utilizar sin causar efectos perjudiciales es el establecimiento de la ingesta diaria admisible, que es una estimación de la cantidad de la sustancia presente en los alimentos o en agua potable que una persona puede ingerir a diario durante toda la vida sin que llegue a representar un riesgo apreciable para su salud.

El uso generalizado de los aditivos alimentarios por la industria alimentaria, obliga a establecer unos mecanismos de control que regulen su correcta utilización y que verifiquen sus resultados. Para que una sustancia sea admitida como aditivo debe estar bien caracterizada químicamente y debe superar los controles toxicológicos establecidos por parte de los correspondientes organismos sanitarios. Asimismo, ha de demostrarse su necesidad de tal modo que su uso suponga ventajas tecnológicas y beneficios para el consumidor. Los motivos por los que deberá establecerse dicha necesidad son:

  • Conservar la calidad nutritiva de un alimento.
  • Proporcionar alimentos con destino a un grupo de consumidores con necesidades dietéticas especiales.
  • Aumentar la estabilidad de un alimento o mejorar sus propiedades organolépticas.
  • Favorecer los procesos de fabricación, transformación o almacenado de un alimento, siempre que no se enmascare materias primas defectuosas o prácticas de fabricación inadecuadas.

Los Comités de Expertos en Aditivos FAO/OMS realizan lo que se denomina una “valoración de seguridad”, sobre cuya base se asigna la dosis de ingesta admisible (IDA) a un aditivo alimentario. Dicha referencia debe entenderse como aquel nivel de ingesta (expresada en mg/K de peso corporal) frente al cual no hay una apreciación de riesgo, usada como medida de seguridad de una sustancia a dicho nivel de ingesta.

DOSIS DE USO DE ADITIVOS ALIMENTARIOS

IDENTIFICACIÓN DE LOS ADITIVOS ALIMENTARIOS – ¿Qué significa el número E de un aditivo alimentario?

Para la identificación de los aditivos se sigue la numeración asignada por la UE, que va precedida por la letra E. Cuando no figure ninguna letra antes del número, se referirá a sustancias que, a pesar de estar autorizado su uso, se consideran como provisionales.La cifra de las centenas indica el tipo de función que realiza un aditivo, de acuerdo con la siguiente lista:

  • 1XX. Colorantes.
  • 2XX. Conservantes.
  • 3XX. Antioxidantes y reguladores del pH.
  • 4XX. Agentes que actúan sobre la textura (estabilizantes, espesantes, gelificantes y emulsionantes).
  • 5XX. Correctores de la acidez y sustancias minerales.
  • 6XX. Potenciadores del sabor.
  • 9XX. Otros aditivos (agentes de recubrimiento, gases de envasado y edulcorantes).
  • 11XX. Enzimas.
  • 14XX. Almidones modificados

Los aditivos alimentarios están en la etiqueta…¿Puedo saber qué estoy consumiendo?

La Comisión del Codex Alimentarius también establece normas y orientaciones sobre el etiquetado de los alimentos, que se aplican en la mayoría de los países. Además, estas normas exigen a los fabricantes de alimentos que indiquen los aditivos contenidos en sus productos. La Unión Europea, por ejemplo, ha promulgado un reglamento que regula la inclusión en el etiquetado de los aditivos alimentarios, a los que se asignan los denominados «números E». Las personas que tienen alergias o son sensibles a determinados aditivos alimentarios deben leer atentamente estas etiquetas.

La OMS recomienda a las autoridades nacionales que controlen la presencia de aditivos en los alimentos y las bebidas que se fabrican en sus países y que verifiquen que cumplen con la legislación vigente y con los usos y condiciones autorizadas. Estas autoridades deben supervisar la actividad de la industria alimentaria, que es la principal responsable de la utilización sin riesgo y conforme a la legislación de los aditivos alimentarios.

En Perú la normativa es la siguiente:

CAPITULO VIII DE LAS MATERIAS PRIMAS, ADITIVOS ALIMENTARIOS Y ENVASES:

Artículo 67º. Aditivos y coadyuvantes permitidos Queda prohibido el empleo de aditivos alimentarios que no estén comprendidos en la Norma General del Codex Alimentarius (GSFA) o que estando permitidos excedan sus límites máximos de uso. Tratándose de aromatizantes-saborizantes están, además, permitidos los aceptados por la Food And Drug Administration de los Estados Unidos de Norteamérica (FDA), la Unión Europea y la Flavor And Extractive Manufacturing Association (FEMA). En caso no existiese límites establecidos por el Codex Alimentarius (GSFA), la FDA o el FEMA se tomará en consideración lo indicado por la autoridad sanitaria nacional. En las instalaciones de las fábricas de alimentos y bebidas no podrá tenerse aditivos alimentarios no permitidos.

ROTULADO:

Artículo 72º. Contenido del rotulado El contenido del rotulado debe ceñirse a las disposiciones establecidas en la Norma Metrológica Peruana de Rotulado de Productos Envasados y contener en idioma español la siguiente información mínima:

  1. Nombre del producto.
  2. Declaración de los ingredientes y número SIN de los aditivos empleados en la elaboración del producto.
  3. Nombre y dirección del fabricante.
  4. Nombre, razón social y dirección del importador, lo que podrá figurar en etiqueta adicional.
  5. Código de Registro Sanitario.
  6. Fecha de vencimiento, cuando el producto lo requiera con arreglo a lo que establece el Codex Alimentarius o la norma sanitaria peruana que le es aplicable.
  7. Código o clave del lote.
  8. Condiciones especiales de conservación, cuando el producto lo requiera.
  9. Ingredientes que producen hipersensibilidad (alergenos).
  10. Uso previsto del producto
  11. Etiquetado nutricional, en el caso de alimentos que declaran propiedades nutricionales.

http://www.fao.org/gsfaonline/docs/CXS_192s.pdf

Estas sustancias se pueden obtener de plantas, animales o minerales o producirse sintéticamente. Se añaden de forma intencionada con un determinado propósito tecnológico para dotar al alimento en cuestión de características que los consumidores suelen identificar con él. Actualmente se utilizan cientos de miles de aditivos con funciones específicas que permiten que los alimentos sean más inocuos o tengan un mejor aspecto. La OMS y la FAO dividen estas sustancias en categorías basándose en su función:

Aromatizantes

“sustancias para proporcionar sabor y olor a los alimentos” (Directivas 88/388/CEE y 91/71/CEE). En las Decisiones 1999/217/CE y 2002/113/CE están recogidas las 2700 sustancias aromatizantes autorizadas para incorporarse a los alimentos. Y aquellos productos alimentarios que incorporen tales sustancias deberán reflejarlo en su etiqueta con la palabra “aroma”, pudiendo utilizarse la expresión “aroma natural” cuando éstas sean de procedencia vegetal o animal. Las sustancias odoríferas se encuentran usualmente en cantidades muy reducidas en el alimento (el total de estos compuestos no supera al 0,1% del peso), pero son fundamentales en la aceptabilidad de un alimento. Las moléculas responsables del aroma puede proceder de los propios procesos bioquímicos del alimento (el de las frutas, producido durante su maduración) o de los tratamientos posteriores a los que se somete, incluyendo los culinarios (el aroma a tostado o a asado, por ejemplo).

El que un aromatizante sea de origen natural no implica que sea más seguro. Un ejemplo es el caso de la esencia de sasafrás, utilizada durante muchos años como aromatizante en bebidas refrescantes. Este preparado contiene hasta un 90% de safrol, una sustancia cancerígena. Por supuesto, el uso de la esencia de sasafrás ha sido prohibido, pero el safrol existe también, aunque en pequeña cantidad, en el anís, pimienta, nuez moscada y otras especias. Otra sustancia cancerígena es el isotiocianato de alilo, contenido en la mostaza. No obstante, las cantidades presentes son suficientemente pequeñas para que, en un uso normal, estas especias no representen un riesgo significativo para la salud. Las proporciones de las sustancias que configuran un aroma son muy variables. El acetato de isoamilo puede suponer alrededor de la mitad de un aroma de plátano utilizado para elaborar caramelos, mientras que el α-furfurilmercaptano representa solo alrededor del 0,001 % del aroma de café usado con el mismo fin.

Colorantes

La primera sensación percibida en un alimento, que incluso influye sobre el sabor y el olor, es el color. Pero los alimentos naturales poseen un color que varía tanto con la estacionalidad de la materia prima como con los tratamientos tecnológicos aplicados en su procesado. Así que para hacerlos atractivos a los consumidores deben colorearse artificialmente

Colorantes naturales

Colorantes sintéticos

Edulcorantes

Se utilizan a menudo como sustitutos del azúcar porque añaden pocas o ninguna caloría a los alimentos. Por otra parte, la discusión acerca de los riesgos a largo plazo de la utilización de los edulcorantes sintéticos más comunes, con la prohibición de algunos de ellos en ciertos países, hace que se busquen sustancias menos propensas a suscitar dudas sobre su seguridad para el consumidor. Para que un edulcorante sea utilizable como aditivo, además de ser inocuo, su sabor dulce debe percibirse rápidamente, tiene que ser lo más parecido al de la sacarosa (azúcar común) y no dejar regustos extraños. Además, ha de resistir las condiciones del alimento en el que se va a utilizar, que es usualmente ácido, así como los tratamientos a los que se vaya a someter.

Potenciadores de sabor

Son sustancias que, a las concentraciones que se utilizan normalmente en los alimentos, no aportan un sabor propio, sino que refuerzan el de los otros compuestos presentes (tabla 8). Esto es especialmente importante en el caso de sopas y salsas deshidratadas, aunque también se utilizan en otros muchos productos. El más utilizado es el ácido L-glutámico, uno de los 20 aminoácidos que está presente en las proteínas naturales. Al igual que la sal común, a bajas concentraciones refuerza los sabores de otras moléculas sápidas. A concentraciones superiores posee un sabor que se denomina “umami” (voz japonesa para describir la sensación gustativa generada por este compuesto y que recuerda al caldo de carne).

Gelificantes, espesantes y estabilizantes

Algunas sustancias, químicamente bastante complejas, insolubles en agua a concentraciones mayores del 5%, se destinan a la modificación de la textura de los alimentos. Se obtienen de fuentes vegetales o de microorganismos. Nutricionalmente no se digieren y, por esta razón, no aportan nutrientes. Por ello, se utilizan ampliamente para elaborar alimentos bajos en calorías. También son muy útiles en los alimentos precocinados congelados para mantener su estabilidad y evitar la pérdida de líquido al descongelarlos.

Antioxidantes

Las industrias alimentarias intentan evitar la oxidación de los alimentos utilizando diferentes técnicas, que van desde el envasado hermético al vacío hasta el uso de sustancias con propiedades antioxidantes. La mayoría de los productos grasos tienen sus propios antioxidantes naturales, aunque muchas veces estos se pierden durante el procesado (refinado
de los aceites, por ejemplo), pérdida que debe ser compensada de forma artificial. Las grasas vegetales son en general más ricas en sustancias antioxidantes que las animales.

Conservantes

La principal causa de deterioro de los alimentos es la actividad de los microorganismos (bacterias, levaduras y mohos).
El problema de las alteraciones microbianas de los alimentos tiene implicaciones económicas, tanto para los fabricantes (deterioro de materias primas y productos elaborados, pérdida de la imagen de marca, etc.) como para distribuidores y consumidores (deterioro de productos después de su adquisición y antes de su consumo). A los métodos físicos, como el calentamiento, deshidratación, irradiación o congelación, pueden asociarse métodos químicos que causen la muerte de los microorganismos o que al menos eviten su crecimiento.

Finalmente…

Los aditivos nos seducen, cuando nos presentan frutas y vegetales brillantes, iguales e impolutas o apetitosas lonchas de jamón de york, nos hacen creer que su “jugoso” aspecto es bueno para nuestra salud. De lo que no nos hablan los anuncios es de los efectos secundarios que tiene las sustancias químicas que han utilizado para darle uniformidad, brillo, sabor, textura, etc. ¿Nunca te has preguntado por qué los cadáveres son de color morado y sin embargo la carne que compras en el mercado es de un rojo intenso? Los aditivos ahorran tiempo, cuando consumimos una mayonesa o cualquier tipo de producto elaborado en lugar de hacerlo, presuponemos que estamos ahorrando tiempo. Lo que no pensamos es que esas sustancias químicas que introducimos en el cuerpo cada día, todos los días, pueden generar importantes desequilibrios en el organismo que, en el futuro, nos harán perder el tiempo en tareas infinitamente más desagradables que elaborar una salsa natural.

En cada uno está la decisión de comer o no alimentos con aditivos, ya que existe una alternativa que es la Comida ecológica. Evaluemos lo que comemos con todo lo mencionado.

GRASAS Y ACEITES: DE LA NATURALEZA A TU MESA

 

GRASAS Y ACEITES: DE LA NATURALEZA A TU MESA

Por: Alonso Guerrero Castillo

Resultado de imagen para grasas y aceites

 

De seguro en algún momento de tu vida cuando has destapado una botella de aceite o sacado la cubierta de una mantequilla te habrás preguntado: ¿de dónde provienen estos productos?, ¿por qué proceso pasan antes de ser comercializados?, ¿son saludables?, ¿cómo sé que es de buena calidad?, entre otras preguntas más.

 

En este espacio describiremos algunos de los principales puntos que una persona necesita saber sobre las grasas y los aceites antes y durante su procesamiento hasta llegar a tu hogar.

 

Lo que primero debemos saber es que la soya es la oleaginosa que proporciona la mayor cantidad de aceite en mundo, a continuación le sigue el aceite extraído de la palma y canola, luego aceituna y ajonjolí; finalmente el del algodón, coco, girasol y palmiste. En cuanto a grasas de origen animal se refiere, la manteca de cerdo ocupa el primer lugar, le sigue el sebo de res y por último el aceite de pescado. Sin embargo, aceites obtenidos de la pepa de uva y otros se producen en mínima cantidad para mercados selectos.

 

Debemos tener en cuenta que las grasas y aceites obtenidos de fuentes naturales no son consumidas ni bien son producidas sino que pasan por ciertos procedimientos para ser comercializados ya que la primera extracción de fuentes ya sea animales o vegetales contiene impurezas que deben ser eliminadas, estas impurezas pueden ser: ácidos grasos libres, proteínas, pigmentos, fosfátidos, etc., que le dan color, olor e inestabilidad al producto. Aunque también tenemos los tocoferoles y lecitina que son sustancias deseables. Veamos el caso de las semillas, estas son trituradas para obtener el aceite crudo, el cual pasara por diversos procesos que en su conjunto recibe el nombre de refinación. Las etapas del refinado son: desgomado, neutralización, decoloración, desodorización e hibernación.

 

Desgomado: En esta etapa se extraen compuestos hidrosolubles como proteínas y                               fosfátidos, ya que estos se pueden separar cuando se establece una                                 fase inmiscible con el aceite. Se sabe que los fosfátidos en baja                                           concentración provocan problemas en la refinación, además que al ser                             muy sensibles a la oxidación producen espuma en el producto                                           terminado.

Neutralización: En esta etapa se elimina los ácidos grasos libres y monoacilglicéridos                                 y fosfolípidos residuales del desgomado. Hay que tener en cuenta                                     que, mientras mayor sea la cantidad de ácidos grasos libres traerá                                     como con secuencia un menor rendimiento de la refinación. El                                           proceso de neutralización es una saponificación  con NaOH en la                                       cantidad precisa que solamente los ácidos grasos libres                                                       reaccionarán, produciéndose una pasta jabonosa; para acelerar la                                     reacción se puede calentar a 60°C.

Decoloración: Este tratamiento se lleva a cabo para eliminar pigmentos como                                           carotenoides, clorofila y xantófilas, como agentes adsorbentes se                                       emplean tierra dediatomeas, arcillas neutras derivadas de la                                               bentonita; sin embargo, para una mayor eficiencia se emplean arcillas                               neutras con 10& de carbón activado. En esta mezcla aceite/adsorbente                             se calienta a 80-90°C por 20 minutos con la finalidad de eliminar la                                     humedad, posteriormente se envía un filtro prensa y se obtiene por un                             lado el aceite y por el otro el adsorbente que puede regenerarse. Este                               proceso de realiza a vacío para evitar la acción de oxígeno.

Desodorización: Una vez se eliminaron los ácidos grasos libres, fosfolípidos,                                                  proteínas  y pigmentos, se procede a eliminar compuestos volátiles                                    como aldehídos y cetonas que aún se encuentran presentes en                                          bajas concentraciones. Para ello, se calienta el aceite a 260°C                                              aproximadamente  y se hace circular una corriente de vapor                                                desaireado que arrastra los compuestos volátiles, este proceso es                                      llevado a cabo a presión reducida y en ocasiones se añaden                                                antioxidantes.

Hibernación: Este proceso es llevado a cabo para eliminar triacilglicéridos saturados                              de alto punto de fusión y para evitar que el aceite se llegue a enturbiar                            cuando se enfríe. Así pues, lasfracciones con ácidos grasos saturados,                              que llegan a cristalizar en la refrigeración, causan una apariencia                                        indeseable en alimentos (cuando son llevados a refrigeración), un                                      ejemplo claro de ello son aquellos aceites que presentan una gran                                    cantidad de ácido esteárico.

 

Las etapas de refinación descritas con anterioridad son ilustradas en la Figura N°1.

 

Imagen relacionada

Figura N°1. Esquema del proceso de refinación de aceite

 

Sin embargo, estos aceites refinados pueden embotellarse y comercializarse o pueden ser sometidos a otras reacciones físicas y químicas, y al ser modificados puedan ser más funcionales para la elaboración de alimentos. Los métodos empleados para modificar y diseñar las grasas las grasas y los aceites van desde la simple mezcla física hasta otros muy complejos como la hidrogenación, la interesterificación y el fraccionamiento.

La hidrogenaciónes un proceso donde los aceites líquidos se transforman en semisólidos con la finalidad de que sean más manejables y tengan una mayor vida cuando sean almacenados. En efecto, se sabe que los ácidos insaturados están sujetos a tres transformaciones:

a) Saturación de las dobles ligaduras

b) Isomerización geométrica cis-trans

c) Isomerización posicional

 

Este proceso se lleva a cabo en un reactor, en el cual se carga con aceite y se añade un 0,25% de níquel como catalzador, a una temperatura de 220 °C se inyecta el hidrógeno, es importante mencionar que la reacción se da en un sistema trifásico (sólido, líquido y gaseoso). Este proceso es exotérmico e incrementa 1, 6 °C por unidad de reacción, la medición se hace con el índice de refracción que depende de las dobles ligaduras; al alcanzar la hidrogenación requerida,  se detiene el gas y se enfría hasta unos grados por encima del punto de fusión de la grasa y posteriormente el catalizador es separado por filtración.

 

La hidrogenación selectiva es cuando los ácidos más insaturados se convierten en saturados primero, así pues si hay presencia de ácido linolénico, este se transforma en linoleico, este último en oleico y finaliza pasando a esteárico. Este proceso conlleva un alto grado de isomerización cis-trans. Por cuestiones económicas, se prefiere la hidrogeación no selectiva debido a que esta se lleva con mayor rapidez.

 

Por otro lado, ¿que tan saludable son estos aceites que han pasado por el proceso de hidrogenación? 

Bueno una desventaja es que disminuyen los ácidos grasos insaturados y poliinsaturados que son escenciales para el organismo, y es más este proceso de hidrogenación genera grasas trans, las cuales tienen un efecto dañino en el organismo, eso sin mencionar que al ser el níquel o aluminio empleados para la hidrogenación de aceite, posterior a la reacción, pueden quedar trazas de estos metales en el producto y es bien sabido que el aluminio esta asociado ala enfermermedad del Alzheimer.

El siguiente video nos puede dar una visualización más clara de lo que estamos consumiendo.

 

En conclusión, podemos afirmar que ante la idea de tener algo atractivo a simple vista se esta modificando desmesuradamente los productos obtenidos de fuentes naturales, ello sin el mayor criterio de las posibles consecuencias que pueden causar a nuestro organismo. Sin embargo, un proceso de purificación del aceite no está mal ya que de esta manera se pueden extraer antimetabolitos haciendo al producto más beneficioso, pero no vayamos al extremo de “purificar” el aceite llegando a modificarlo de tal manera que disminuyamos sus propiedades nutritivas.

 

Referencias:

Badui, S., Gálvez, A., Flores, I., González, A. (2006). Proteínas. En Química de los alimentos (Quinta, p. 716). Nucalpán de Juárez, México: Pearson.

 

CINÉTICA DE LA DESNATURALIZACIÓN DE LAS PROTEÍNAS

Se llama desnaturalización de las proteínas a la pérdida de las estructuras de orden superior (secundaria, terciaria y cuaternaria), quedando la cadena polipeptídica reducida a un polímero estadístico sin ninguna estructura tridimensional fija. Cualquier factor que modifique la interacción de la proteína con el disolvente disminuirá su estabilidad en disolución y provocará la precipitación. Así, la desaparición total o parcial de la envoltura acuosa, la neutralización de las cargas eléctricas de tipo repulsivo o la ruptura de los puentes de hidrógeno facilitará la agregación intermolecular y provocará la precipitación. La precipitación suele ser consecuencia del fenómeno llamado desnaturalización y se dice entonces que la proteína se encuentra desnaturalizada.

Los agentes desnaturalizantes son aquellos factores químicos o físicos que producen la desnaturalización de las proteínas. Entre los más comunes podemos citar:

Temperatura, pH, polaridad del disolvente, fuerza iónica.

La desnaturalización tiene diversos efectos en los las propiedades biológicas de las proteínas que repercuten en el alimento. Entre ellos son el aumento de la viscosidad, disminución de la solubilidad, pérdida de las propiedades biológicas, cambio en el aspecto (color, textura, flavor –el concepto de sabor y olor unidos—)

La carne es un ejemplo. Al cocinarla se torna más firme, más oscura, (esto se debe a la desnaturalización del colágeno y la elastina del tejido muscular). También en nuestro organismo ocurren procesos de desnaturalización, cuando el alimento va recorriendo los distintos sectores del tracto digestivo, ya sea por acción de las diversas enzimas, por acciones mecánicas, mezcla a nivel de estómago; también por variaciones de pH y concentraciones. La desnaturalización de las proteínas facilita la digestión pues hace que los alimentos sean más fácilmente digeribles.

En el siguiente video se explica mejor la desnaturalización que sufren las proteínas:

 

El proceso de desnaturalización de Proteínas, es difícil de conocer por la complejidad de interacciones de fuerzas que están involucradas en la determinación de la estructura de la proteína. Sin embargo, se han elaborado algunos modelos para tratar de describir este proceso: Un modelo basado en esta idea es el modelo del Estado de glóbulo fundido (= molten globule state): El cual propone una pérdida casi inmediata de la estructura cuaternaria y terciaria pero conservando la estructura secundaria, que se pierde gradualmente en cada etapa metaestable. Mediante el modelo se puede explicar:

  • Pérdida de función de Enzimas: No súbita, sino de forma paulatina.
  • Procesos de renaturalización: Proteína puede regresar del mismo modo a forma nativa, especialmente si no se desnaturalizó excesivamente, es decir, si permaneció en alguna de las etapas metaestables.
  • Parte de la estructura que se conservó puede actuar como “molde” sobre el cual se reorganiza la parte desnaturalizada.

http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0583-76932003000400006

 

Perfiles de desnaturalización térmica:

  1. Cambio brusco al pasar temperatura crítica (temperatura de desnaturalización o molting point)
  2. Cambio gradual de las propiedades
  3. Pérdida progresiva con cambios bruscos ocasionales,

En el siguiente link: http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1692-35612017000100014&lang=pt

Se realizó un estudio del COMPORTAMIENTO REOLÓGICO DE LA FRACCIÓN PROTEICA DEL GRANO DE AMARANTO EXTRAÍDA MEDIANTE MOLIENDA HÚMEDO-ÁCIDA, se usó reometría oscilatoria dinámica con ciclos de calentamiento y enfriamiento (25-90°C) y atemperado a 90°C seguido de un barrido de frecuencia (0,1 y 10 Hz) a temperatura constante.

En la industria alimentaria, durante el PROCESADO y ALMACENAMIENTO se dan las alteraciones en el valor nutritivo del alimento. El agua interviene en la desnaturalización una vez iniciada, al perder la estructura nativa, se producen “grietas” a través de las cuales el agua penetra al interior de proteína. Las proteínas deshidratadas son más resistentes a la desnaturalización térmica por la movilidad de segmentos polipeptídicos más restringidos.

En el PROCESO INDUSTRIAL ocurre la desnaturalización por tratamientos térmicos, pérdidas de aminoácidos durante fraccionamiento proteico, destrucción de aminoácidos, degradación alcalina e interacciones de proteínas con otros constituyentes de los alimentos, con contaminantes y aditivos.

 

 

Las proteínas son modificadas por diferentes procesos como Autoclave, Extrusión, Esterilización, Horneado, Tratamiento culinario, etc. Los cuales causan efectos de desnaturalización de los factores antinutritivos de naturaleza proteica. El procesado es la parte fundamental y la razón de ser de la industria alimentaria, por tanto la desnaturalización tiene una probabilidad alta de que suceda, entonces la pregunta es cómo evitar la desnaturalización de las proteínas, primero evitando un procesamiento de los alimentos, la industria es una de las bases fundamentales de un país, a quién no le gusta un alimento cocinado, frito, etc; o una galleta natural, es difícil comer solo alimentos no procesados, directos de la “chacra”.

Es decisión de cada persona, elegir que comer y que no. La desnaturalización es la parte fundamental de la cocina.

 

Reacciones de reconocimiento de Proteínas

 

Reacciones de reconocimiento de Proteínas

Las reacciones de coloración para el reconocimiento de proteínas se basan principalmente en  la identificación de grupos estructurales de algunos de sus aminoácidos en particular (1).

1.      Reacción de la Ninhidrina

La ninhidrina es específica para aminoácidos y proteínas, para diferenciar entre carbohidratos y aminoácidos y proteínas. Reacciona con todos los α-aminoácidos contenidos en la proteína dando lugar a la formación de un complejo color purpura cuyo pH se encuentra entre 4 y 8, a excepción de la prolina e hidroxi-prolina que dan lugar a complejos de color amarillo. Este complejo colorido (llamado púrpura de Ruhemann) se estabiliza por resonancia, el cual es independiente de la coloración original del aminoácido y/o proteína.

Esta prueba es positiva tanto para proteínas como para aminoácidos.  Por ejemplo, en aquellos casos donde la prueba de Biuret es negativa y positiva la de Ninhidrina, indica que no hay proteínas, pero si hay aminoácidos libres (2).

Figura 1. Reacción de un aminoácido con la ninhidrina.

Aplicación: Ésta prueba es comúnmente usada en química forense para detectar huellas dactilares, debida a que en dichas huellas quedan restos de aminoácidos de proteínas que pueden reaccionar dando el color característico (2); además de las pruebas cualitativas para la identificación de proteínas en algunos productos naturales y procesados.

Leer más: https://es.scribd.com/doc/27312502/INFORME-LABORATORIO-RECONOCIMIENTO-DE-AMINOACIDOS-EN-ALIMENTOS

2.      Reacción de Biuret

Reactivo formado por una solución de sulfato de cobre en medio alcalino, este reacciona con el enlace peptídico de las proteínas mediante la formación de un complejo de coordinación entre los iones Cu2+ y los pares de electrones no compartidos del nitrógeno que forma parte de los enlaces peptídicos, lo que produce una coloración rojo-violeta presentando un máximo de absorción a 540 nm (2–4).

Figura 2. Reacción de una proteína con el reactivo de Biuret.

Aplicación: El método normalizado se usa normalmente para la cuantificación de proteínas totales.

Leer más: http://www.binasss.sa.cr/revistas/rccm/v15n3-4/art4.pdf, http://www.bganalizadores.com.ar/img/inserto23.pdf

3.      Reacción de Millon

Este reactivo está formado por una mezcla de nitrito y nitrato mercúrico disuelto en ácido nítrico. Esta reacción se lleva a cabo con residuos fenólicos, es decir proteínas que contienen tirosina para la formación de nitrotirosina. Las proteínas se precipitan por acción de los ácidos inorgánicos fuertes del reactivo, dando un precipitado blanco que se vuelve gradualmente rojo al calentar por formación de una sal mercúrica (5).

Figura 3. Formación del complejo (sal mercúrica) a partir de una proteína con restos de tirosina.

 

4.      Reacción Xantoproteica

Reactivo a base de ácido nítrico que sirve para la identificación de proteínas con grupos aromáticos que son derivados del benceno como la fenilalanina, tirosina y triptófano, mediante la formación de compuestos nitrados amarillos. La intensidad del color amarillo se intensifica cuando la reacción ocurre en una solución básica. Los aminoácidos tirosina y triptófano contienen anillos de benceno activados y se someten fácilmente a la nitración, mientras que la fenilalanina no se somete fácilmente a la nitración, debido a que el anillo no está activado (2,4,6).

 

Figura 4. Formación de productos nitrados a partir de aminoácidos con grupos aromáticos (4).

 5.      Prueba de Nitroprusiato

Es específico para aminoácidos o proteínas que contienen azufre, -SH (cisteína y cistina) da un color rojo-púrpura llamado “prueba de Mörner”(7).

Figura 5. Reacción del nitroprusiato con la cisteína.

6.      Prueba de Sakaguchi

Esta prueba es específica para Arginina o proteínas que la contienen. Es positiva para el aminoácido que contiene el grupo guanidina en la Arginina. El grupo guanidina presente en el aminoácido reacciona con α-naftol e hipobromito alcalino para dar un complejo de color rojo (7,8).

Figura 6. Reacción del grupo guanidina con  α-naftol

7.      Prueba de aldehído – Hopkin-Cole

La prueba de Hopkins-Cole es específica para el triptófano, el único aminoácido que contiene un grupo de indol. El anillo de indol reacciona con el ácido glioxílico en presencia de un ácido fuerte (ácido sulfúrico) para formar un producto cíclico color violeta. El reactivo Hopkins-Cole solo reacciona con proteínas que contienen triptófano. La solución de proteína se hidroliza mediante el ácido sulfúrico concentrado en la interfaz de la solución. Una vez que el triptófano está libre, reacciona con el ácido glioxílico para formar el producto de color violeta (en forma de anillo) (2,9).

Figura 7. Reacción del grupo indol del triptófano con un aldehído.

Tabla resumen:

Procedimiento Observación Aminoácidos/proteínas
1. Prueba de Ninhidrina

Solución de muestra (1 ml) + reactivo de Ninhidrina (2-3 gotas). Observar el color en frío o de lo contrario, hervir en un baño de agua por 5 min y enfriarlo

Se forma un color púrpura Todos los aminoácidos y proteínas que contienen -NH2, a excepción de la prolina e hidroxiprolina.
2. Prueba de Biuret

Solución de muestra (1 mL) +  el reactivo de Biuret (1 ml) (de preferencia calentarlo)

Se forma un color violeta Todas las proteínas (no A.A.) ya que necesita al menos 2 enlaces peptídicos.
3. Prueba de Millon

Solución de muestra (1 mL) +  1 mL del reactivo de Millon (HgS04 0.5 ml + 0.5 ml 2M HNO3). Hervir en un baño de agua por 2 min y enfriarlo.

Formación de un color rojo o precipitado. Tirosina y proteínas que la contienen.
4. Prueba de Xantoproteica

Solución de muestra (1 mL) +  1 mL del HNO3 concentrado. Calentar en un baño de agua por 2 min y enfriarlo. Agregar gota a gota de NaOH concentrado hasta la aparición de color.

Formación de un color amarillo. Aminoácidos y proteínas que contienen grupos aromáticos o derivados del benceno
5. Prueba de Nitroprusiato (Mörner test) Solución de muestra (1 ml) de proteína/ aminoácido  que contiene Cisteína. Agregar 3 gotas de la solución de nitroprusiato de sodio + 3-5 gotas de la solución de amoniaco. Formación de color rojo-púrpura intenso. Cisteína y cistina (-SH) y proteínas que la contienen.
6. Prueba Sakaguchi

Solución de la muestra (1 ml) + 2-3 gotas del reactive de Sakaguchi (4 gotas de NaOH al 40 % + solución etanólica de α-Naftol]. Agregar 1-2 gotas de agua de bromo (por seguridad, usar agua de cloro).

Formación de un color rojo. Arginina (contiene el grupo guanidina) y proteínas que  contienen restos de la misma.
7. Prueba de Hopkin-Cole (prueba de aldehído)

Solución de muestras (1 ml) + 2-3 gotas de del reactive de Hopkin-Cole (2 gotas de Formalina diluida + 4 gotas de sulfato de mercurio 10 %). Mezclar bien, agregar 1-2 mL de H2SO4 por un lado del tubo de ensayo.

Aparición de un anillo de color rojo o púrpura en la interfase de las dos fases. Triptófano (grupo indol) y proteínas que la contienen.

Tabla 1. Tabla de procedimiento de la pruebas de reconocimiento de proteínas (2,4,6,10).

 

Bibliografía

  1. Gennaro AR (DRT). Remington: Farmacia. Ed. Médica Panamericana; 2003. 1410 p.
  2. Qualitative and Quantitative Tests for Amino Acids and Proteins [Internet]. Biology Discussion. 2015 [citado 28 de octubre de 2017]. Disponible en: http://www.biologydiscussion.com/proteins/qualitative-and-quantitative-tests-for-amino-acids-and-proteins/13065
  3. book.pdf [Internet]. [citado 28 de octubre de 2017]. Disponible en: http://elte.prompt.hu/sites/default/files/tananyagok/IntroductionToPracticalBiochemistry/book.pdf
  4. Qualitative Analysis of Amino Acid (Theory) : Biochemistry Virtual Lab I : Biotechnology and Biomedical Engineering : Amrita Vishwa Vidyapeetham Virtual Lab [Internet]. [citado 28 de octubre de 2017]. Disponible en: http://vlab.amrita.edu/?sub=3&brch=63&sim=1094&cnt=1
  5. SHROFF S.R.ROTARY INSTITUTE OF CHEMICAL TECHNOLOGY Subject :- OCUP Topic :- Tests Of Protein  Prepared By:- 1.Gaurav Jadav ( ) 2.Sidhdharth. – ppt download [Internet]. [citado 28 de octubre de 2017]. Disponible en: http://slideplayer.com/slide/11538357/
  6. biochemistry_workbook.pdf [Internet]. [citado 28 de octubre de 2017]. Disponible en: https://www.umb.edu.pl/photo/pliki/WL_jednostki/zaklad_biochemii_lekarskiej/pdf/biochemistry_workbook.pdf
  7. Practical Proteins and Amino Acids Identification.pdf [Internet]. [citado 28 de octubre de 2017]. Disponible en: http://www.magdyelnashar.com/new/images/pdf2/Practical%20Proteins%20and%20Amino%20Acids%20Identification.pdf
  8. chemistry-of-proteins.pdf [Internet]. [citado 28 de octubre de 2017]. Disponible en: https://jeromepanibe.files.wordpress.com/2011/11/chemistry-of-proteins.pdf
  9. color reactions of amino acids [Internet]. BiochemDen.com. 2013 [citado 28 de octubre de 2017]. Disponible en: http://www.biochemden.com/color-reactions-of-amino-acids/
  10. bch_302_practical_note.pdf [Internet]. [citado 28 de octubre de 2017]. Disponible en: http://fac.ksu.edu.sa/sites/default/files/bch_302_practical_note.pdf

Composición de los diferentes tipos de leche – Caseinas –


A nivel mundial, la leche es el producto “agro-industrial” más consumido. Esto ha echo que la Industria Lechera y de productos lácteos crezcan y se desarrollen de una manera exponencial. Pero “Como todo lo bueno no dura para siempre…” también empezaron a desarrollarse métodos que pueden afectar propiedades importantes en este “PRODUCTO”.

Importancia y Composición de las Leches

Para muchos especialistas en nutrición, la leche es considerado como el alimento más nutritivo y completo para el ser humano; ya que contienen una gran variedad de nutrientes (proteínas, grasas, carbohidratos, vitaminas, minerales y agua).

Un especialista en la leche, el Ing. Agrónomo M.Sc. Sergio Hazard T. (Profesor e investigador de la Universidad de la Frontera -Chile-) menciona en una de sus publiaciones lo siguiente:

“La composición de la leche varía significativamente entre las diferentes especies. Esto implica que existe una gran diferenciación genética entre las diferentes especies animales lo que es un indicativo de que existen posibilidades ciertas de modificar la composición de la misma” [1]

Además, muestra un cuadro sobre la composición de los diferentes tipos de leche:

Como se ve, la leche está compuesta por: entre 80% y 90% de agua (salvo la leche de rena, perra, gata y coneja); y, entre 9% a 15% de m.s. (materia sólida). Las leche, también poseen una cantidad importante de grasas (2.5% a 8%); proteínas (1.5% a 4%); y, como carbohidrato mayoritario, lactosa (3% a 6%). Adicional, también poseen un porcentaje de minerales (0.3% a 1.5%)

Esta composición, de diferentes tipos de leche en algunos animales, demuestra que es un alimento muy completo y a la vez nutritivo. Es decir, podemos consumir leche de cabra, de vaca, de burra, de búfalo o de oveja; y nos proporcionará una nutrición similar en nuestro cuerpo humano. Entonces, la pregunta es: ¿Por qué sólo consumismos LECHE DE  VACA? …

Algunos vídeos de interés.......

https://www.youtube.com/watch?v=Gs4mhaLJ_hs


Proteína importante en la Leche – Caseínas – 

Hay un detalle que existe en el primer cuadro mostrado; el autor evalúa el porcentaje de ciertos componentes de la leche: la Caseína, la Lactosa, la Albúmina y Globulina. Todas esta sustancias, son muy importantes en este alimento; pero sin duda, el componente mas importante es “LA CASEÍNA”

La “Caseína” es una fosfo-proteína presente en la leche y sus dervados. Es una hetero-proteína, compuesta por un grupo heterogéneo de aminoácidos (con diferente estructura y composición), por tal es muy difícil establecer su definición. Pero tiene una característica en común: precipitan a un pH de 4.6 (al acidificar la leche)

Parte actualizada: 

Las Caseínas existentes son de cuatro tipos: Caseínas α-s1, Caseínas α-s2, Caseínas β y
Caseínas κ.

- Caseína α-s1


- Caseína α-s2


- Caseína β


- Caseína κ 

 
Cuadro sobre la composición los diferentes tipos de caseína en la leche.

De las proteínas existentes en las leches, las caseínas representan entre el 80% y 90; y también, presenta muchos beneficios en la salud (mejor absorción de calcio y retarda el catabolismo). Por lo cual muchos especialistas califican la calidad de leche por su contenido de caseína [2]. Estos componentes han tomado un importante papel, no solo en los alimentos lácteos, sino que también se han creado productos a base de la caseína. Es decir, la caseína se extrae de la leche por ciertos procesos y se preparan otros productos. Entonces….. ¿Puede existir adulteración en la leche por el contenido de caseínas? ……  ¿Será bueno o malo?….

Algunos Problemas….

En el “Codex Alimentarius” para la leche y productos lácteos, establece que en estos productos no puede existir una modificación en la proporción entre proteínas y caseínas. Esto quiere decir que la proporción caseína en las proteínas de la leche debe mantenerse inalterada. Entonces hablando de la leche de vaca (la más consumida), esta debe mantener una proporción 85.7% de caseína en las proteínas de la leche. Esta información en muchos productos (por lo menos en el Perú) no se muestra; y además, como compruebo si esa proporcion es verdadera.

Pero así como existen beneficios, también existen problemas relacionados a la caseína. Los más importantes, son la generación de problemas respiratorios a largo plazo (asma, neumonía, etc.)[3]

Otras competidoras en esta Industria: Leches vegetales… ¿verdaderas leches?….

Se mencionó que las leches varían de acuerdo a su especie; pero también existen leches de origen vegetal; y actualmente, están generando mucho debate a nivel mundial. Conozcamos un poco más de ellas….

Las leches de origen vegetal, son productos extraídos de diferentes vegetales (soya, almendra, avena, etc.) y pero que tienen una composición diferente a una leche de origen animal. La diferencias son: su contenido protéico (presenta proteínas diferentes como el cáñamo, la quinoa), no contienen lactosa, contenidos menor de calcio, vitaminas y minerales.

Estas diferencias han hecho que se genere mucho debate en los países, y en algunos de ellos, no son consideradas como leches. Pero a pesar de ello, estos productos son importantes en la alimentación humana; está teniendo un crecimiento en desarrollo y producción rápido, y son consumidos por una cantidad de personas considerable ( que también está en aumento).

Entonces….. ¿Cuál prefieres?…..

Conclusiones

La leche es un alimento importante a nivel mundial y ha crecido considerablemente, pero debemos saber por qué, cuáles son sus beneficios, y todas sus variedades (clases). La composición es un factor importante a considerar para saber la calidad de la leche. Estos componentes, sino son los correctos, pueden generar efectos (buenos o malos) en el ser humano. Hay que estar pendientes de cualquier estudio o noticia que pueda aportar información sobre ello.

Desde mi punto de vista la leche es un alimento importante, pero no debe ser considerado imprescindible, ya que nosotros mismos podemos crear una dieta de igual o mayo valor nutritivo que la leche con diferentes alimentos. La leche tiene beneficios, pero a veces “Todo en exceso es dañino”….


Editado por: Manuel Gonzales Winchonlong

Leer mas:

[1] http://www2.inia.cl/medios/biblioteca/seriesinia/NR22424.pdf
[2] http://www.fao.org/zhc/detail-events/es/c/288538/
[3] https://proteinas.org.es/proteina-leche-asociada-enfermedades

 

ALTERACIÓN DE LAS PROTEÍNAS……. el daño que genera el procesamiento a la calidad nutricional de los alimentos

Por: Sandy Calderon Zavaleta

Como bien es sabido, el consumo de alimentos proteicos sirve para el buen funcionamiento del organismo por ejemplo el colágeno en la función estructural, actina y miosina en la función de movimiento y las enzimas digestivas para la función digestiva por tanto el organismo necesita consumir grandes fuentes de proteína por día. Pero se debe tener presente que muchos de los productos alimenticios que llegan al consumidor se encuentran alterados pero, ¿cuál es la causa de estas alteraciones? El alimento puede ser alterado durante la manufactura, el almacenamiento e inclusive la preparación de los alimentos para el consumo y esta serie de alteraciones puede ser a veces benéficas y otras dañinas. Desde el punto de vista de la nutrición el mayor daño que sufre el alimento es la pérdida de aminoácidos indispensables y en ciertos casos cambios negativos en las propiedades funcionales, sensoriales y de textura. En la alteración de las proteínas ocurren cambios químicos que dañan algunos grupos químicos específicos de los aminoácidos que conlleva a la reducción del valor nutritivo. Los factores que aceleran estos cambios químicos son: temperaturas altas, agentes oxidantes, y reductores, ácidos, álcalis, actividad acuosa, composición global del alimento, concentración de la proteína y actividad enzimática. En este sentido, es importante conocer sobre los efectos de la alteración de las proteínas con el fin de obtener productos de buena calidad.

 

TRATAMIENTO A ALTAS TEMPERATURAS

Cuando se preparan los alimentos en muchos casos no se puede prescindir del calentamiento, pero este proceso genera diferentes reacciones donde llegan a intervenir todos los compuestos presentes. Algunos de estos cambios son benéficos y otros muy dañinos. Estas reacciones generan un cambio en el valor de la relación de eficiencia proteínica (REP). El cambio de REP por efecto de tratamiento térmico se representa en la Fig. 1.

En la Figura 1, esta división en tres secciones representa aumento de REP (A), el valor óptimo de REP (B) y la reducción del valor de REP (C). La ubicación en las diferentes secciones depende de la susceptibilidad del aminoácido. Las principales reacciones químicas producidas por el calentamiento se muestran en la Tabla 1.

Tabla 1. Cambio en la relación de eficiencia proteínica en función de la intensidad de los tratamientos térmicos.

Veamos algunos ejemplos:

  • En algunos casos, estas reacciones mejoran el valor de REP, como ocurre con la harina de soya, que después de variar la intensidad del tratamiento térmico se produce un aumento significativo en el valor de REP a pesar de la disminución de la lisina. Estos datos se muestran en la Tabla 2.

Tabla 2. Cambios en el valor de REP a diferentes calentamientos de la proteína de la harina de soya.

  • Por otro lado, la leche mejora su REP con un calentamiento ligero como la pasteurización pero los calentamientos fuertes como deshidratación y la condensación reducen su valor nutritivo. El incremento del REP está relacionada a un proceso de desnaturalización que trae consigo:
    1. Abertura de los polipéptidos que ocasiona que enlaces internos sean atacados más fácil por las enzimas digestivas.
    2. Los aminoácidos azufrados y el triptófano se vuelven biológicamente más disponibles después del calentamiento.
    3. Ocurre una inactivación de factores antifisiológicos, reduciendo la digestibilidad de las proteínas.
    4. Inactivación de algunas enzimas como lipoxigenasas y proteasas que causan daño a la proteína produciendo peróxidos que destruyen aminoácidos indispensables.

En la región C, como muestra la Tabla 1, ocurren un gran número de reacciones de deterioro en diferentes grados de intensidad en condiciones drásticas pocas veces presentes en los procesamientos industriales o en una preparación casera. Los cambios principales se relacionan con la presencia de aminoácidos azufrados y con la lisina que interviene en la reacción de Maillard y formación de enlaces entrecruzados. Los intervalos de temperatura que favorecen algunas de estas transformaciones, se muestran en la siguiente tabla:

Tabla 3. Resumen de efectos que se producen en la proteínas a diferentes temperaturas.

 

DESULFURACIÓN Y OXIDACIÓN

¿Quién no ha sentido el olor que se desprende del huevo después de ser calentado? Pues bien, este olor es debido al anhídrido sulfuroso producto de la reacción de desulfuración de aminoácidos como la cisteína cuando se excede los 60 °C y el color verde en la superficie de la yema es debido a la interacción del H2S con el hierro de la yema. Esta alteración es la primera que se genera en el alimento al someterlo a distintos tratamientos térmicos.

La cisteína, con su grupo sulfuhidrilo libre, es uno de los aminoácidos más reactivos por ser un agente altamente reductor. Además de la cisteína, la cistina y la metionina también se alteran con la temperatura y estas tres moléculas generan sulfuros, disulfuros, mercaptanos y algunos otros volátiles de peso molecular bajo.

Además, en la oxidación de los aminoácidos los más afectados son también los compuestos azufrados y algunos aromáticos como el triptófano, la histidina y en ciertos casos la tirosina. Los peróxidos de hidrógeno, el oxígeno y los hidroperóxidos provenientes de las grasas rancias aceleran estas transformaciones a temperaturas altas y presencia de radiación electromagnética y se pueden generar: sulfóxidos, sulfonas, disulfóxidos, ácidos sulfónico, sulfénico, cisteico, etc.

Figura 1. Oxidación de aminoácidos

Por estas razones mencionadas los polipéptidos tratados con peróxido de hidrógeno presentan un daño en su calidad nutritiva y más aún los alimentos que consumimos ya que en la industria se emplea el peróxido de hidrógeno para inhibir el crecimiento microbiano en el proceso de pasteurización en frío de la leche, el peróxido de benzoilo en el acondicionamiento y la decoloración de las masas de panificación y es muy probable que estos alimentos presenten estas alteraciones.

 

OSCURECIMIENTO NO ENZIMÁTICO

Estas reacciones generan pérdida del poder nutritivo en los alimentos y es uno de los más comunes y ocasiona más daño en productos lácteos. Interviene grupos aminos de aminoácidos como la lisina.El calentamiento puede generar compuestos cíclicos a partir de aminoácidos indispensables como la treonina y el triptófano que se convierten en lactonas y en carbonilas toxicas respectivamente.

Los grupos amida de la glutamina y la asparraguina son sensibles al calor y pueden desprender amoniaco, esto provoca que se transformen en ácido glutámico y ácido aspártico respectivamente los cuales no afectan el valor nutritivo pero si las propiedades funcionales de las proteínas.

La deshidratación se lleva a cabo a pH alcalino pero también se provoca mediante tratamiento térmico muy intensos en medio neutro. Se genera la deshidroalanina que puede continuar con otras reacciones aún más dañinas por interacción con la lisina.

 

RACEMIZACIÓN Y FORMACIÓN DE NUEVOS AMINOÁCIDOS

El tratamiento de las proteínas en medio alcalino induce reacciones de racemización que provocan la destrucción de aminoácidos indispensables, hidrólisis de enlace peptídico y formación de nuevos aminoácidos que afectan las propiedades nutritivas del alimento.

Puede parecer que la solución es no utilizar álcalis, pero su uso es necesario para la modificación de las propiedades de las proteínas y hacerlas comestibles. Por ejemplo la destrucción de aflatoxinas de algunos granos, en el pelado de frutas, fabricación de aislados y concentrados proteínicos, etc.

En una racemización los L aminoácidos se transforman en sus isómeros D, favorecido a pH básico a 65-80°C y en medio neutro con tratamiento térmico a temperaturas mayores a 200°C. La velocidad de racemización depende de la presencia de aminoácidos sensibles. Las bajas energías de activación indican la alta factibilidad para que ocurra esta reacción. Un aminoácido indispensable como la fenilalanina cuando es isomerizada disminuye la calidad nutritiva de la proteína.

En la Tabla 4, se puede observar la variación de la proporción de racemización del ácido aspártico en cincos productos. Existe una variación pero dichos porcentajes no son peligrosos debido a que es un aminoácido esencial.

Tabla 4. Racemización del ácido aspártico en algunos alimentos

Los efectos negativos de la racemización son la disminución de la digestibilidad in vitro de las caseínas por álcalis y calor y la reducción de la acción proteolítica de la tripsina y la quimotripsina.

El organismo no utiliza los D-aminoácidos para la síntesis de proteínas y solo se aprovechan como fuente de energía. Pero entonces, ¿qué daño pueden causar?, los isómeros D pueden sintetizar compuestos tóxicos que reducen más la calidad del alimento. Y este efecto es difícil de estudiar ya que en el alimento se produce también lisinoalanina. En investigaciones se genera la acetilización para facilitar la caracterización. El grado de racemización se puede determinar por cromatografía de gases o de acuerdo al crecimiento de microrganismos como Tetrahymena pyriformis y Leuconostoc mesenteroides.

Con respecto a la formación de nuevos aminoácidos, se sintetizan la lisinoalanina de la lantionina y de ornitinoalanina por la reacción de condensación de la deshidroalanina con la lisina, la cistina y la arginina. La producción de lisinoalanina es máximo a pH 12.5 y en condiciones más alcalinas y tiempos de exposición prolongados se destruyen.

Figura 2. Formación de nuevos aminoácidos

Es de gran importancia saber que la lisinoalanina se puede encontrar en forma natural en un gran número de alimentos que se someten a tratamientos térmicos y que se preparan en el hogar como el pollo, frituras, leche condensada, pan, entre otros.

 

FORMACIÓN DE ENLACES ENTRECRUZADOS

Las proteínas sometidas a tratamientos térmicos muy drásticos reaccionan intra e intermolecularmente para formar nuevos enlaces covalentes llamados isopeptídicos. Las reacciones más comunes se producen por la acción del grupo amino- de la lisina que reacciona con los carboxilos de los ácidos aspártico y glutámico. Otra reacción que puede darse es con la carboxamida de la glutamina y la asparraguina.

Figura 3. Formación de un enlace isopeptídico para la reacción de un grupo amino

Veamos algunos ejemplos:

  • Se han identificado estos compuestos en la carne de pollo sometida a 121°C durante 8 y 27 h se produce 2 y 4.5 mg de complejo aspartil-lisina y de glutamil-lisina por gramo de proteína respectivamente.
  • El endurecimiento de los tejidos de la carne de res entre 65-75 °C puede ser debido a la perdida de jugos y entrecruzamientos de las proteínas.

Estas uniones provocan una reducción del valor de REP, se pierde la lisina, los enlaces peptídicos localizados no son completamente hidrolizados.

Adicionalmente, métodos como la espectrometría de masas y SAXS, junto con los ensayos in vitro e in vivo de la digestibilidad de las proteínas pueden ser muy valiosos para estudiar estas reacciones.

 

CONCLUSIÓN

Existen diferentes alteraciones que ocurren en las proteínas de los alimentos ya sea por tratamientos térmicos, efecto de la adición de álcalis, peróxido de hidrógeno que además se generan en el procesamiento industrial o hasta cuando cocinamos lo que ocasiona una disminución de los aminoácidos del alimento sin embargo no todo es perjudicial ya que hay efectos benéficos como las reacciones de Maillard que mejoran el sabor y color por tanto es de vital importancia tener en cuenta estos factores.

 

Referencias

Badui Dergal, S. (2013). Química de los alimentos (No. 547.3 B138q5). Pearson,.

Gerrard, J. A., Lasse, M., Cottam, J., Healy, J. P., Fayle, S. E., Rasiah, I., … & Larsen, N. G. (2012). Aspects of physical and chemical alterations to proteins during food processing–some implications for nutrition. British Journal of Nutrition108(S2), S288-S297.

http://www.interempresas.net/Alimentaria/Articulos/99930-Procesado-de-alimentos-e-impacto-nutricional.html

 

Implicaciones funcionales de las proteínas

PROPIEDADES FUNCIONALES DE LAS PROTEÍNAS

Por: Alonso Guerrero Castillo

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El término funcionalidad describe a toda propiedad, nutricional o no, que interviene en su utilización.

Por lo general, las características sensoriales de un producto alimenticio resultan ser más importantes para el consumidor que el valor nutricional, cual es frecuentemente alterado para obtener buenas cualidades organolépticas. Además, se sabe que los sistemas alimentarios son complejos y ocurren en ellos diversos fenómenos simultáneamente; en estos intervienen las proteínas, las cuales tienen un papel crucial.

Así pues, la funcionalidad de las proteínas está determinada por sus propiedades, las cuales tenemos:

 

  • Propiedades de hidratación: Dependen de las interacciones proteína-agua y son: absorción de agua, capacidad de mojado (humectación), capacidad de hinchamiento, capacidad de retención de agua, dispersabilidad, solubilidad y viscosidad.
  • Propiedades relacionadas con interacciones proteína-proteína: Se trata de las propiedades de precipitación, gelación, formación de estructuras de masa, de fibras, de películas.
  • Propiedades de superficie: Dependen en forma importante de la composición superficial de la proteína, de ello, dependerá la capacidad de ligar grasas y sabores. Por ejemplo, emulsificación y espumado.

 

Se sabe que el agua modifica las propiedades fisicoquímicas de las proteínas al ejercer un efecto plastificante sobre estas ya sean  amorfas o semicristalinas, modificando su temperatura de transición vítrea y de fusión (TD).

La dispersabilidad, humectabilidad, el hinchamiento, espesamiento o aumento de viscosidad y la capacidad de atrapar agua dependen de las interacciones proteína-agua mediante:

 

  • Interacciones ión-dipolo: en donde las moléculas de agua se unen a diferentes grupos cargados en las proteínas.
  • Interacciones dipolo-dipolo: en donde las moléculas de agua se unen a los grupos amida de Asn y Gln y al grupo hidroxilo de los residuos Ser, Thr y Tyr de las proteínas.

 

Tanto factores la propia conformación de la proteína y factores ambientales como pH, fuerza iónica, tipo de sales, temperatura influyen sobre la capacidad de ligar agua, modificando la funcionalidad de la proteína.

De esta manera, las proteínas presentan la menor capacidad de hidratación en su punto isoeléctrico, en el que predominan las interacciones proteína-proteína; por encima y por debajo de este punto se modifica la carga neta y pueden hincharse y unir más agua. En una baja concentración de sales (<0,2 M) se incremeneta la capacidad de ligar agua y a altas concentraciones, por el contrario, el agua existente se liga a los iones de la sal y se deshidratan las proteínas).

Las proteínas, al ser anfifílicas, pueden llevar a cabo la estabilización de los sistemas coloidales al migrar espontáneamente a la interfase aire-agua, ya que la energía libre es menor en la interfase que en la zona acuosa.  Las proteínas en la interfase forman películas altamente viscosas porque se concentran en esa zona y confieren resistencia a la coalescencia de las partículas de la emulsión durante el almacenamiento y el manejo. Las propiedades de actividad superficial de las proteínas no dependen sólo de la relación hidrofobicidad/hidrofiticidad, sino de la conformación de la proteína.

 

Las proteínas presentan en su superficie activa tres atributos deseables:

  1. Capacidad para adsorberse rápidamente en una interfase.
  2. Capacidad para desplegarse rápidamente y reorientarse en una interfase.
  3. Capacidad para interactuar con moléculas vecinas y formar películas viscoelásticas.

 

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Un ejemplo claro de la propiedad emulsificante de las proteínas es que en la leche cruda los glóbulos de grasa se estabilizan gracias a las lipoproteínas que forman parte de las membranas que tras la homogeneización se reemplazan por una película de caseína y proteínas de suero. Por otro lado, las emulsiones estabilizadas por proteínas se ven afectadas por las propias características moleculares de la proteína y por factores intrínsecos como el pH, la fuerza iónica, la temperatura, surfactantes de bajo peso molecular; e incluso por factores externos como el tipo de equipo utilizado para formar la emulsión, velocidad de incorporación del aceite y el nivel de agitación.

Asimismo, las proteínas que presentan propiedades espumantes también están influidas por factores ambientales. Por ejemplo; pH es fundamental ya que las proteínas son más estables en su punto isoeléctrico debido a que la reducida presencia de interacciones de repulsión promueve interacciones favorables proteína-proteína y la formación de una película viscosa en la interfase, lo que favorece la capacidad de espumado y la estabilidad de la espuma. Otro factor que influye es el contenido de sales, en el cual la capacidad de espumado de las proteínas globulares aumenta conforme se incrementa la concentración de NaCl, esto es atribuible a la neutralización de cargas por los iones salinos; cationes divalentes como el Ca (II) y el Mg (II) mejoran notablemente la capacidad del espumado a una concentración de 0.02-0.4 M.

 

¿Las proteínas presentan sabor?

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Las proteínas son insípidas e inodoras pero pueden unirse a compuestos de sabor y por ende alterar las propiedades sensoriales de los alimentos. Esta propiedad de las proteínas de ligar sabores tiene aspectos deseables porque pueden usarse como acarreadores de sabor o modificadores del sabor en alimentos procesados.

El contenido de humedad de la muestra proteica determina el mecanismo de unión de las proteínas con las moléculas que le dan sabor; así pues, las proteínas en polvo (sin contenido de agua) se ligan ligan a los sabores mediante interacciones de Van der Waals, puentes de hidrógeno e interacciones electrostáticas. Por otro lado, en alimentos en estado líquido o con alta humedad, involucra interacciones no polares del ligando con las zonas hidrofóbicas o hendiduras sobre la superficie de las proteínas, además de estas interacciones, compuestos de sabor con cabezas polares, como los grupos hidroxilo y carboxilo, también pueden interactuar con las proteínas vía puentes de hidrógeno e interacciones electrostáticas.

 

¿Qué es el proceso de gelación?

Es la transformación de una proteína que se encuentra en estado “sol” hacia un estado “gel”, por el cual puede ser facilitado por calor, enzimas o cationes divalentes induciendo la formación de una estructura de red.

Las interacciones involucradas en la formación de la red son principalmente puentes de hidrógeno e interacciones hidrofóbicas y electrostáticas, cuya contribución varía con el tipo de proteína, condiciones de calentamiento, el grado de desnaturalización y las condiciones ambientales.

 

El amplio papel funcional de las proteínas, descrito anteriormente, se resume en la siguiente tabla.

 

FUNCIÓN PROPIEDAD FÍSICA/QUÍMICA ALIMENTO TIPO DE PROTEÍNA
Solubilidad Hidrofilicidad, carga neta. Bebidas. Proteínas del suero. Proteínas aisladas de ajonjolí.
Viscosidad Hidrofilicidad, hidrodinámica del tamaño y forma. Sopas, salsas postres y aderezos. Gelatina, soya.
Absorción del agua Hidrofilicidad. Salchichas, pasteles y panes. Proteínas musculares y huevo.
Gelación Atrapamiento de agua, formación de redes. Cárnicos, geles, pasteles, panadería, quesos. Proteínas musculares, proteínas del huevo y de la leche.
Adhesión-Cohesión Hidrofobicidad, interacciones iónicas y puentes de hidrógeno. Cárnicos, salchichas, pastas, panificación. Proteínas musculares y huevo, proteínas del suero.
Elasticidad Interacciones Hidrofobica, puentes disulfuro. Panadería y cárnicos. Proteínas musculares. Gluten y proteínas de cereales.
Emulsificación    y

 

 

espumado

Hidrofobicidad, hidrofilicidad, flexibilidad y rigidez, tamaño, estructura.

 

Absorción interfacial y formación de películas.

Mayonesas, aderezos.

 

 

Merengues, helados y productos lácteos.

Proteínas musculares, proteínas del huevo, leche y soya. Aislados proteínicos de soya y ajonjolí. Leche y huevo.
Capacidad de ligar grasa y sabores Interaciones hidrofóbicas, atrapamiento Productos de panadería bajos en grasa, donas. Proteínas lácteas, proteínas del huevo, gluten  y proteínas de cereales.

 

Referencias:

Badui, S., Gálvez, A., Flores, I., González, A. (2006). Proteínas. En Química de los alimentos (Quinta, p. 716). Nucalpán de Juárez, México: Pearson.

f. PRINCIPALES PROPIEDADES FUNCIONALES DESARROLLADAS POR POLISACÁRIDOS Y PROTEÍNAS: i. GELACIÓN