BROMATOLOGIA 1

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BROMATOLOGÍA FINAL TEMARIO TEMA 1: CALIDAD Y NUTRICIÓN - Definición de alimento y nutriente - Nutrientes: Funciones y Clasificación - Digestibilidad y Disponibilidad: Factores que afectan la disponibilidad (4). - Pirámide nutricional: Fuentes de energía, Metabolismo basal. - Alimentos: Función, Malnutrición primaria y secundaria. Dispersiones (6): Fases continuas y fases dispersas. - Calidad y Legislación: Factores que determinan la calidad (propios y otros), calidad óptima. Controladores de atributos de calidad. Reglamentación, alimento genuino, alterado, contaminado, adulterados. Tóxicos presentes en alimentos (previstos y contaminantes). Rotulación obligatoria y facultativa. TEMA 2: EL AGUA EN LOS ALIMENTOS - Funciones del agua, propiedades de los alimentos en los que influye el agua. Contenido de agua de algunos alimentos. Contenido de agua y vida útil. Definición de plastificante. - Propiedades Físicas del agua: polaridad y constante dieléctrica, interacciones principales, retención de agua (sinéresis). - Agua Ligada: Definición, características. Relación con crecimiento de microorganismos, ejemplos de miel y manteca. - Actividad acuosa de un alimento, definición. Gráficos de contenido de agua (w) vs a w , algunos puntos importantes. Relación de la a w con la temperatura. Gráficos de velocidad de procesos vs a w (6). Relación entre la HRE y la a w . Problema cinético, caso de alfajores. Isotermas de sorción de humedad, utilidad. Propiedades de cada zona (3). Curvas de Histéresis adsorción-desorción. TEMA 3: HIDRATOS DE CARBONO 1

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BROMATOLOGÍA FINAL

TEMARIO

TEMA 1: CALIDAD Y NUTRICIÓN

- Definición de alimento y nutriente- Nutrientes: Funciones y Clasificación- Digestibilidad y Disponibilidad: Factores que afectan la disponibilidad (4).- Pirámide nutricional: Fuentes de energía, Metabolismo basal.- Alimentos: Función, Malnutrición primaria y secundaria. Dispersiones (6): Fases

continuas y fases dispersas.- Calidad y Legislación: Factores que determinan la calidad (propios y otros), calidad

óptima. Controladores de atributos de calidad. Reglamentación, alimento genuino, alterado, contaminado, adulterados. Tóxicos presentes en alimentos (previstos y contaminantes). Rotulación obligatoria y facultativa.

TEMA 2: EL AGUA EN LOS ALIMENTOS

- Funciones del agua, propiedades de los alimentos en los que influye el agua. Contenido de agua de algunos alimentos. Contenido de agua y vida útil. Definición de plastificante.

- Propiedades Físicas del agua: polaridad y constante dieléctrica, interacciones principales, retención de agua (sinéresis).

- Agua Ligada: Definición, características. Relación con crecimiento de microorganismos, ejemplos de miel y manteca.

- Actividad acuosa de un alimento, definición. Gráficos de contenido de agua (w) vs aw, algunos puntos importantes. Relación de la aw con la temperatura. Gráficos de velocidad de procesos vs aw (6). Relación entre la HRE y la aw. Problema cinético, caso de alfajores. Isotermas de sorción de humedad, utilidad. Propiedades de cada zona (3). Curvas de Histéresis adsorción-desorción.

TEMA 3: HIDRATOS DE CARBONO

- Importancia de los HdC. Estructuras de los mismos. Estructuas de Glu, Fruc, Gal, Sac, Lac, Mal.

- Fibra Dietaria: Fibra Soluble e Insoluble. Determinaciones en el Laboratorio. Importancia de la fibra.

- Funcionalidad de Mono y Disacáridos (8). Modelo Tripartido para el poder edulcorante. Estado vítreo, formas de alcanzarlo, gráficos de viscosidad vs T.

- Almidón: Estructura, composición en amilosa y amilopectina de algunos relevantes. Estructura de los gránulos, cristalinidad parcial. Gráfico de viscosidad vs T para calentamiento de suspensión de almidón. Gelatinización. Gelificación. Tipos de Geles (3). Retrogradación.

- Propiedades Funcionales del almidón (3), Almidones Modificados (5).- Jarabes: Grado de conversión y aplicaciones.- Pectinas. Estructura del ácido galacturónico, derivados del mismo y pectinas en general.

Estabilización con calcio, usos. Grados de esterificación y de amidación. Enzimas que degradan sustancias pécticas. Geles de pectinas, propiedades. Empleos en clarificación de jugos y en mermeladas.

- Gomas. Algo.

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TEMA 4: PROTEÍNAS

- Clasificación según su composición, conformación y función. Estructura general. Balance proteico, casos. Requerimiento de Nitrógeno y relación con requerimiento proteico. Proteínas de “buena” y “mala” calidad. Digestibilidad. Aminoácido limitante, ejemplos. Ensayos proteicos (biológicos (4), y químicos (2)).

- Concentración de proteínas, mecanismos (2). Algunos tratamientos típicos para modificar la digestibilidad de alimentos (15).

- Reacciones de proteínas y aminoácidos: vía carbanión, entrecruzamiento, pirolisis y oxidación.

- Texturización: Hilado y Extrusor. Ejemplos de uso. - Propiedades funcionales de las proteínas: Propiedades hidrodinámicas y propiedades

ligadas a características de superficie. Propiedades físicas: Solubilidad (definición para proteínas) y Interacciones Proteína-Agua.

TEMA 5: ENZIMAS

- Formas de obtención de enzimas. Algunas aplicaciones. Familias (6). Algunos ejemplos de Oxidoreductasas e Hidrolasas.

- Propiedades Funcionales de las enzimas (4), ejemplos de aplicación de cada una. Cosas deseables e indeseables.

- Pardeamiento enzimático: Definición, química general del proceso. PPOs. Caso de la Tirosina. Ejemplos de aplicación (dónde se quiere y dónde no). Formas de inhibición del pardeamiento (8).

- Inmovilización de enzimas: Cómo se realiza, utilidades y ejemplos.

TEMA 6: PARDEAMIENTO NO ENZIMÁTICO

- Reacción de Maillard: Idea de la misma, importancia. Reacciones Tempranas: Todas las reacciones hasta formación del arreglo de Amadori. Reacciones Avanzadas: Sólo saber tipos de reacciones y propiedades de las mismas (4). Reacciones Finales y formación de melanoidinas. Gráficos de concentraciones vs T para las distintas cosas (amino, azúcar, melaninas, intermedios y fluorescencia). Dependencia de la reacción de Maillard con diversos factores (4). Ventajas y Desventajas de la reacción de Maillard.

- Caramelización: Idea del proceso, reacciones que suceden, comparación con Maillard y empleos.

TEMA 7: LÍPIDOS

- Funciones de los lípidos, distribución en alimentos. Clasificación (simples, compuestos y derivados). Características de los ácigos grasos. CA y CG.

- Propiedades Físicas: Fuerzas de atracción, viscosidad, índice de refracción, densidad, solubilidad, punto de fusión, polimorfismo y estructuras mesomórficas.

- Propiedades Funcionales: Suavidad, cuerpo, brillo, medio de transferencia de calor, flavor, capacidad emulsionante y plasticidad.

- Algunos agentes emulsionantes, definición de BHL, utilidad. Gráfico de actividad vs pH para los distintos emulsionantes.

- Reacciones: Hidrólisis por calor y enzimática. Autooxidación, fotooxidación (Tipo I y II). Comparación. Índice de Peróxido. Reacciones de producción de compuestos

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oxigenados, polímeros y compuestos aromáticos. Inhibición de las reacciones de lípidos (5). Factores que influyen en la reacción (8). Oxidación enzimática.

- Algunas consideraciones de cocina: Sobre el punto de humo y reutilizar aceites en frituras. Efecto de al oxidación sobre el VN de los alimentos.

TEMA 8: CARNE

- Definición de carne, diferencia con músculo. Estructura del músculo esquelético: fibras musculares, miofibrillas. Línea Z, sarcómero, bandas A e I. Composición de las bandas. Proceso de contracción y relajación a nivel químico. Proteínas principales de la carne: contráctiles, solubles y conectivas. Solubilidades de las mismas en diferentes medios.

- Ternizado, factores que lo afectan. Grasa de la carne, tipos. Ensayo del NbV. - Muerte del animal, procesos que llevan al rigor mortis. Rigidéz cadavérica y gráficos de

ATP y pH vs tiempo. Maduración, aptitud para el consumo. Evolución total del alimento.

- Propiedades y parámetros de calidad de la carne fresca (4). Empleo de NO2-, procesos de oxidación de la Mb y todo lo relacionado a los colores de la carne.

TEMA 9: LECHE

- Definición de Leche según el CAA. Composición general de la leche.- Leche como sistemas dispersos.- Lípidos de la leche: Composición en lípidos y vitaminas. Emulsión, estabilización.

Rango de fusión. Importancia de la homogeneización de la leche. Cuantificación de ácidos grasos de cadena corta como método de detección de adulteraciones.

- Proteínas de la leche: Composición proteica. Proteínas del suero. Caseínas, tipos. Caseína bruta. Formación de las micelas de caseína. Factores que afectan el tamaño de las micelas. Sustancias nitrogenadas no proteicas.

- Lactosa en leche: Relación con el deterioro de la leche. Influencia en la presión osmótica. Mastitis. Acidéz en leche.

- Cenizas en leche: Componentes principales. Uso de cenizas y no de ESNG para determinar adulteración por agregado de NaHCO3.

- Adulteraciones principales en la leche (aguado, descremado, agregado de NaHCO3). Formas de determinar cada adulteración. Determinación de grasa en leche por medio de Gerber y Rose Gotlieb.

TEMA 10: CEREALES

- Definición de cereal. Diferencia entre semillas y granos. Granos vestidos y desnudos, ejemplos. Estructura del grano (salvado, endosperma, aleurona, gérmen, etc). Composición estructural de algunos cereales importantes.

- Calidad de proteínas de los cereales. Caso de la avena. Composición en almidón de los cereales. Composición lipídica de cereales (AG ppal, semillas oleaginosas, etc). Proteínas en trigo: solubles e insolubles, glúten, formación de masas. Composición general del salvado, el gérmen y el endosperma.

- Harina de trigo: Procesos desde el campo al plato. Importancia de la molienda. Definición de grado de extracción. Evolución de HdC, Calorías, Proteínas, Grasas, Minerales, vitaminas y Fibras en función del GE. Tipificación, definiciones del CAA. Admisión de mayor cantidad de agua conforma aumenta el número de ceros. Tipificación por cenizas. Algunas cosas del laboratorio (determinación de humedad y cenizas).

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TEMA 11: ALTERACIONES EN LOS ALIMENTOS

- Definición de alteración según el CAA. Tipos de alteraciones (3). Deseabilidad e indeseabilidad de las alteraciones. Concepto de Vida útil, definiciones (2).

- Alteraciones Físicas (7), Alteraciones Químicas (5), Alteraciones Biológicas (2).- Efectos intrínsecos y extrínsecos que influyen en las alteraciones. Predicción de la vida

útil (2).- Preservación de alimentos, métodos (6).

TEMA 12: ADITIVOS

- Definiciones de aditivos (3). Razones para las cuales NO se deben usar aditivos. Denominación de aditivos (4).

- Clasificación según su finalidad de uso: Mantener o mejorar el valor nutritivo (2), Aumentar la estabilidad o capacidad de conservación (3), Mejorar las calidades sensoriales (4), relacionados con la tecnología de fabricación (13, solo algunos).

- Auxiliares tecnológicos de fabricación: definición, diferencias con aditivos, y utilidades (3). Ejemplos de cada uno.

- Regulación: Definición de IDA. Cálculo de la misma. Factor de Seguridad, cómo se determina. Estudios que se realizan, margen de estudios reducidos y aumentados en diferentes situaciones. Factores que delimitan la cantidad a agregar de un aditivo (3). Estudios metabólicos y toxicológicos. Categorías de IDA. Interés en la evaluación de ingesta de aditivos y cómo se evalúa.

- Beneficios y riesgos del uso de aditivos.

TEMA 13: PIGMENTOS

- Diferencia entre pigmentos y colorantes. - Clorofilas: Estructura y tipos (2). Color. Solubilidad. Alteraciones (4).- Mioglobina: Proporción, función. Estructura. Color. Todas las reacciones con O2 y

NO2-. Saber bien el proceso de Curado.- Antocianinas: Estructura, alimentos en que se encuentran. Reactividad del catión

flavilo. Agentes decolorantes, reversibilidad.- Cartotenoides: Estructura, solubilidad. Tipos: Carotenos o Xantófilos, estructuras de

algunos. Colores. Empleos como fuentes de Vit A. Alimentos que poseen carotenoides.- Flavonoides: Estructura, usos, color, dónde se encuentran, solubilidad. Otras funciones.- Betalaínas: Estructura general, solubilidad, dónde se encuentran, potenciales usos como

colorantes. Estabilidad.

TEMA 14: PROPIEDADES ORGANOLÉPTICAS

- Flavor: Definición y composición (cuadrito). Definiciones de olor, gusto y sabor. - Gusto: Definición del gusto, tipos de gusto, receptores de las papilas gustativas,

modelos para cada gusto. Gusto UNAMI. Sensaciones Trigeminales, algo.- Olor: Percepción del olor, características de los compuestos que dan olor,

desacoplamiento del gusto, formas de generar compuestos que den olor (4).

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FINAL DE BROMATOLOGÍA

Alimentos: Calidad y Nutrición

En primer lugar, las tres áreas principales de estudio en bromatología son nutrición, calidad y legislación.

Algunas definiciones:

Alimento: Producto que contribuye al mantenimiento del equilibrio funcional del organismo.

Nutriente: Contribuye a satisfacer las necesidades de materia y energía del organismo. Es indispensable para los procesos metabólicos.

La energía es indispensable para el mantenimiento del equilibrio funcional del organismo. La misma se obtiene de la degradación (catabolismo) de los alimentos.

Nutrientes:

1- Funciones:a. Energéticas: lípidos, HdC, Proteínas.b. Estructurales: H2O, lípidos, sustancias nitrogenadas, minerales.c. Metabólicos y actividades enzimáticas: Vitaminas y oligoelementos.

2- Clasificación:a. No esencialesb. Esenciales: Ácidos grasos (linoleico, araquidónico), Aac (His, Leu, Isoleu, Lis,

Met, Cys, Try, Phe, Tyr, Treo, Val) y Vitamina C.

Un importante a definir es la digestibilidad, que es la relación entre la cantidad de nutriente absorbida e ingerida. Es el aprovechamiento del nutriente por el organismo.

Dap = [(Ingerido-Excretado en Heces)/Ingerido]*100

Dreal = [(Ingerido – (Excretado en heces+excretado endógeno))/Ingerido]*100

Otro concepto (relacionado con el anterior) de gran importancia es el de Disponibilidad. Las causas de disminución de la disponibilidad de un nutriente son:

1- Bloqueo: Dado por compuestos que complejan metales o proteínas. Dos ejemplos:a. Acido Fítico y sus sales forman complejos con Fe, Ca y proteínas,

disminuyendo su disponibilidad. En el organismo, el mio inositol hexaquis fosfato (IP6), por medio de fitasas se transforma en IP5, IP4, IP3, IP2, IP. De ese modo se evita la disminución de la disponibilidad de minerales y prots.

b. Los polifenoles y taninos presentes en avena, sorgo, porotos, te y café conforman complejos interfiriendo en la disponibilidad de proteínas y HdC y en la absorción de minerales.

2- Estado de Oxidación: En la dieta, el Fe no Hemo se encuentra en alimentos de origen vegetal y el Fe Hemo en alimentos de origen animal. El Fe3+ debe ser reducido a Fe2+

para poder ser absorbido. En argentina, se fortifica la harina con FeSO4.3- Presencia de Antinutrientes: Los antinutrientes inhiben la acción proteolítica de algunas

enzimas. Se inactivan con tratamiento térmico. (ejemplo: factores antitrípticos en soja).

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4- Balance entre nutrientes: Por ejemplo el Ca con P y vit D. No basta la presencia de un nutriente para asegurar su aprovechamiento por el organismo.

Necesidades de Nutrientes:

Fuentes de energía:

HdC 4 Kcal/g Lipidos 9 Kcal/g Proteinas 4 Kcal/g EtOH 7 Kcal/g

Gastos:

Principal: Metabolismo basal (Energía necesaria para el mantenimiento de los procesos fundamentales). Depende de la edad, sexo, temperatura corporal, clima, ingestión de alimentos, altura, peso, área corporal, etc. Se puede definir el metabolismo basal como la energía necesaria cuando el organismo está en reposo (no dormido) a Temperatura confortable, 12 hrs después de comer.

Otros: Termorregulación, consumo de alimentos, actividad muscular, crecimiento.

Requerimiento:

Mínimo: Necesario para la vida. Óptimo: compatible con un buen estado de salud. Excesivo: Perjudicial para la salud. Ingesta recomendable: Cantidad a consumir para satisfacer las necesidades de la

mayoría de los individuos de una población.

Alimentos:

Función: Asegurar la salud, que el estado nutricional sea el adecuado.

Bajo un estado nutricional inadecuado, se presenta malnutrición:

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1. Malnutrición Primaria: Depende de los nutrientes. Es social. Se da por subnutrición, sobrealimentación o alimentación mal balanceada.

2. Malnutrición Secundaria: Depende del organismo. Es individual.

Desde un punto de vista físico, los alimentos son dispersiones, con distintas fases. Los sistemas bifásicos más importantes son:

Fase Dispersa Fase Contínua Dispersión EjemplosL L Emulsión Leche, mayonesa, crema.

S LSuspensión Jugo de Naranja, yema

Sol Leche

G L EspumaClara de huevo o crema

batida.L S Sol. Sólida Manteca, chocolate

S S Sol. SólidaCaramelos con azúcar

cristalizada.G S Espuma Sólida Merengues, miga de pan

Los sistemas multifásicos son termodiamicamente inestables. En los mismos, 2 o más fases se dispersan en una contínua. En los mismos, no existe equilibrio termodinámico, se preduce compartimentalización de componentes, inestabilidad física, comportamientos reológicos específicos y dispersión de la luz.

Calidad y Legislación

La calidad de un alimento viene determinada por dos distintos atributos:

1. Atributos Propios: Higiénico-Sanitarios, sensoriales, nutricionales.2. Otros Atributos: Diseño, envase, rotulación, presentación. Servicio, transporte,

almacenamiento. Disponibilidad y costo.

Calidad óptima = Calidad Propia + calidad de (diseño + servicio + disponibilidad) equilibrada con el costo.

Atributos de Calidad Controlado porSensorial Productor

Higiénico – Sanitario ReglamentaciónNutricional Reglamentación

Diseño ProductorServicio Productor

Disponibilidad Productor

La reglamentación surge en el Siglo XX, determinada por el CAA, el Senasa, y Codex. Algunas definiciones importantes:

Alimento Genuino o Normal: Responden a la reglamentación, sin modificación ni adulteración, ni rotulado que induzca a la confusión.

Alimento Alterado: Sufrió deterioro de cualquier tipo por causas naturales o tratamientos tecnológicos inadecuados.

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Alimentos Contaminados: Agentes vivos peligrosos para la salud, sustancias químicas ajenas a la composición normal, comportamiento natural tóxico en concentraciones mayores a las permitidas.

Alimento Adulterado: Modificado en alguna forma no permitida.

Tóxicos Presentes en alimentos:

1. Naturalmente Previstos: Factor antitríptico, aminas biogénicas, etc.2. Contaminantes: Metales, PVB, HC cancerígenos, plaguicidas, etc.

Rotulación:

1. Obligatoria: Descriptiva y datos del producto, y nutricional. (Marca, Lote, Cont. Neto, Fecha de elaboración y vencimiento, nutricional, origen, ingredientes, instrucciones de apertura, preparación y almacenamiento).

2. Facultativa: Cualquier expresión y/o presentación que un alimento tiene alguna característica nutricional particular.

La rotulación no se aplica a alcoholes, aditivos, especias, vinagres, agua, sal, café, yerba, te y frutas.

El agua en los alimentos

El agua es esencial para la vida, puesto que:

1. Estabiliza la temperatura corporal.2. Disuelve y transporta nutrientes y productos catabólicos.3. Es un reactivo y medio de reacción.4. Estabiliza las membranas celulares.5. Estabiliza la conformación de biopolímeros.6. Facilita la conducta dinámica de macromoléculas, incluidas propiedades catalíticas.

El contenido acuoso de los alimentos es fundamental. El agua influye en las siguientes propiedades:

1. Consistencia2. Densidad3. Sabor4. Efecto plastificante5. Apariencia6. Solubilidad7. Vida útil

Alimento Contenido de Agua (%)Frutas y verduras 70-90

Carnes 65-75Leche 87Pan 35Miel 18

Manteca – Margarina 16Harina 12-14

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Los alimentos con bajo contenido de agua suelen ser más perecederos. Pero el contenido de agua NO es proporcional a la vida útil.

Un plastificante es una sustancia que cuando incorpora a un polímero aumenta su flexibilidad o extensibilidad. El agua es plastificante.

Propiedades Físicas del agua:

El agua es una molécula polar, forma puentes de hidrógeno y tiene alta constante dieléctrica.

Las interacciones principales del agua en los alimentos son (macroscópicas):o Agua-agua

o Agua-solutos

o Agua-macromoléculas:

Con proteínas, determina la solubilidad, gelación, dispersión e hidratación.

Con Hidratos de Carbono, determina solubilidad, dispersión y gelación. Con lípidos, determina la emulsificación.

La capacidad de retención de agua describe la eficacia de una matriz de macromoléculas presentes en bajas concentraciones para atrapar grandes cantidades de agua. Esta agua no fluye pero no interactúa con las macromoléculas. Se dice que está “encerrada”, y se comporta como agua en una solución salina diluida.

Se entiende por SINÉRESIS la pérdida de la capacidad de retención de agua de un gel. Las interacciones principales del agua en los alimentos son (microscópicas):

o Agua – iones o grupos iónicos: Movilidad muy restringida. Los iones restringen

la movilidad del aguao Agua – Grupos neutros hidrofílicos: Movilidad restringida. Ej: Prots,HdC,

ROH.o Agua – Sustancias No Polares. Lípidos, sólo interactúa con lípidos anfipáticos,

formando emulsiones. Ej: manteca, margarina, mayonesa.

Agua Ligada:

El agua que interactúa fuertemente con los alimentos es el agua que está asociada a sustancias hidrofílicas. Dicho agua no actúa como solvente, tiene la movilidad restringida, y no congela. Además, posee una alta entalpía de vaporización.

El término “ligada” es un término controvertido. Esto se debe a que no está bien definido el límite entre ligado y no ligado. El grado de hidratación depende de la naturaleza del constituyente no acuoso, del pH y de la Temperatura.

Los microorganismos, para vivir, necesitan concentraciones de agua no ligada. De ese modo, la cantidad de agua no ligada en un alimento es un estimador de la susceptibilidad de ser atacado por microorganismos. Por ejemplo, la miel y la manteca tienen porcentajes de agua similares. Sin embargo, en la miel casi la totalidad del agua se encuentra ligada y de ese modo dicho alimento es poco susceptible de ser atacado por microorganismos. En la manteca, sin embargo, casi la totalidad del agua se encuentra libre, y es muy sencillo que la misma se contamine.

Esto da pie a la definición de la “actividad acuosa” de un alimento:

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aw= pv/pv*

Si aw tiende a cero, el agua está ligada o no existe agua. Si aw tiende a uno, el agua está libre o el alimento posee mucha agua.

La actividad de agua puede estimarse conociendo la composición de un alimento. De ese modo, es posible estimar la vida útil del mismo. Para aumentar la vida útil de un alimento, hay que disminuir la actividad de agua. De ese modo, o se saca agua libre (deshidratando) o hay que transformar agua libre en agua ligada (salando o agregando azúcar).

Al congelar un alimento, la actividad de agua baja porque disminuye la presión de vapor del mismo.

Si bien no todas las alteraciones tienen que ver con la actividad de agua, hay muchas que sí, como alteraciones por microorganismos, enzimáticas y lipídicas.

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Al aumentar la actividad de agua, las reacciones disminuyen porque baja la probabilidad de choque de los reactivos.

La humedad relativa (HRE) es una propiedad de la atmósfera en contacto con el alimento. Si se alcanzase el equilibrio, la humedad relativa del ambiente se igualaría con la cantidad de agua del alimento. En la práctica nunca se alcanza el equilibrio. (Ejemplo: un alfajor se fabrica de tal forma que todas las capas tengan igual actividad de agua, para evitar la migración de agua entre capas. El agua va de donde hay mayor actividad de agua a donde hay menor actividad de agua).

Isotermas de sorción de humedad:

Se busca relaciones la actividad de agua con la humedad. Dichas isotermas sirven para realizar procesos de deshidratación y concentración, ya que con las mismas se puede predecir la estabilidad de los alimentos empleando la concentración de agua. Puedo, finalmente, determinar el %w que inhibe el crecimiento microbiano, y formular mezclas evitando migración de humedad entre los distintos ingredientes.

Zona 1 (aw<0,2): No congela a -40ºc, el agua está muy fuertemente ligada, interactúa fuertemente con solutos (tanto azúcares como sales), inmóvil, no tiene capacidad de solvente,

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aumenta la entalpía de vaporización. En aw<0,2, hay un mínimo en la curva de oxidación lipídica, hay máxima estabilidad de alimentos, y el agua se dice es de monocapa.

Zona 2 (0,2<aw<0,85): Predomina el agua ligada pero con uniones más débiles. Ocupa los sitios de la primer capa que permanecen libres. Hay asociaciones agua-agua y agua-solutos, el punto de fusión es bajo, la movilidad está reducida, tiene relativamente alta entalpia de vaporización.

Zona 3 (aw>0,85): Predomina el agua libre, las propiedades son similares a las de una solución salina diluida. El agua puede estar libre o atrapada en geles o sustancias celulares. Estos alimentos son de baja viscosidad. La movilidad molecular es mayor, hay gran capacidad de solvente y el alimento es congelable.

Histéresis: Experimentalmente, se encuentran curvas de histéresis de la siguiente pinta:

Efecto de la Temperatura: A mayor Temperatura, aumenta la actividad de agua. Esto puede entenderse teniendo en cuenta que a mayor temperatura favorezco que se “desligue” agua, aumentando la actividad.

Hidratos de Carbono

Los hidratos de carbono son muy abundantes en alimentos. Aportan gran parte de las calorías que uno ingiere, y están ampliamente distribuidos en la naturaleza. Los mismos se usan porque son buenos para el sabor y para dar textura a las comidas, dando gusto dulce algunos.

Para que los HdC sean absorbidos, deben ser hidrolizados a monómeros, los cuales son muy importantes (ppal fuente de energía del SNC!). El hecho de que haya suficiente cantidad de HdC en el organismo genera que no se consuman proteínas.

Los hidratos de Carbono no se consideran nutrientes escenciales porque el organismo los puede hacer. Los mismos sirven para mantener el equilibrio hídrico y de los minerales.

Teóricamente, la ingesta diaria de alimentos debería ser: 60% HdC, 30% de lípidos y 10% de proteínas.

Fibra Dietaria

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El conjunto de polisacáridos que no son atacados por las enzimas del cuerpo humano y la lignina conforman la fibra dietaria. La misma puede estar formada tanto por polisacáridos presentes en los alimentos como por sustancias agregadas.

Antes se creía que la fibra era inerte y que sólo servía para el movimiento intestinal. Luego se descubrió que la fibra soluble sirve para bajar el colesterol y asi prevenir enfermedades cardiovasculares. La fibra insoluble ayuda a disminuir la probabilidad de cáncer de cólon.

Pared Celular Vegetal

ProteinasLípidos

Compuestos InorgánicosLignina

Fibra Dietaria

CelulosaHemicelulsa

PectinasGomas

MucílagosPolisacáridos de AlgasCelulosa Modificada

El exceso de fibra genera diarrea y puede hacer que ciertos minerales no se absorban adecuadamente.

El almidón puede ser hidrolizado sólo si fue cocinado. No puede comerse crudo porque las enzimas no lo atacan. En ese caso formaría parte de la fibra y no sería nutriente.

Funcionalidad de los azúcares mono y disacáridos:

1. Higroscopicidad: Está relacionada con la estructura química. Las aguas se unen porque los azúcares poseen muchos OH. Los distintos azúcares absorben distintas cantidades de agua y a distinta velocidad. La sacarosa es menos higroscópica que la fructosa y la glucosa. (por eso se usa tanta sacarosa para endulzar, porque se humedece menos) Los azúcares en estado seco serán menos higroscópicos cuanto mayor sea su pureza, porque forman cristales con puentes de hidrógeno entre azúcares y el agua no puede penetrar.

2. Plastificantes: Si absorben agua y la retienen, se dice que se genera un efecto plastificante. (Ej: uso azúcar para un budín).

3. Agentes de Consistencia: Para el café instantáneo uso un azúcar para evitar el apelmazamiento por el contacto con el ambiente.

4. Solubilidad: Busco un azúcar soluble para fabricar jugo en polvo.

5. Fijación de Solutos: Es un efecto más frecuente en disacáridos que en monosacáridos. Evaporo por spray el agua y el azúcar cristaliza amorfamente. Es decir, junto con sustancias volátiles polares. Estas sustancias se liberan cuando se consume el alimento.

6. Producción de aromas: Generados por reacciones que les ocurren a los azúcares (Pardeamiento no enzimático).

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7. Poder edulcorante: Modelo Tripartito (Sistema AH/B/X). Básicamente se piensa al azúcar como compuesto por tres zonas: una aceptora de pte H, una donora de pte H y una zona X. El receptor también posee una zona donora, una aceptora y una zona X, y el azúcar “encaja” al receptor por las zonas donoras y aceptoras. La zona X sirve para orientar al azúcar en el receptor. Las distancias están fijas entre los 3 grupos para que genere el gusto dulce.

No todos los azúcares dan la misma intensidad y calidad de dulce. El sabor depende del pH, la Temperatura, la cantidad de sales y de la presencia de otros azúcares (sinergismo o antagonismo). El concepto de dulce es subjetivo, la forma de medición del poder edulcorante es mediante “degustadores”, que comparan con un patrón de sacarosa (a la cual se le asigna un PE de 100). El PE de la Glucosa es 95, de la fructosa es 114, de la galactosa es 63, del xilitol 102 y del azúcar invertido 95.

8. Estado Vítreo: El Estado vítreo es un estado amorfo, no cristalino, pero homogéneo. La viscosidad en estos estados es sumamente alta, tanto que no fluye. Este estado es metaestable. Los azúcares en estado vítreo tienden a ser muy higroscópicos y a pasar a estados cristalinos, liberando agua. Cuando se rompe el estado vítreo, puede haber cristalización, pegajosidad, arenosidad, etc. Las formas clásicas de llegar al estado vítreo son:

a. Fusión térmica en algunos azúcares cristalinos seguida de enfriamiento.

b. Congelación rápida de una solución o dispersión.

c. Concentración rápida de una solución o dispersión con enfriamiento (tipo liofilizar)

d. Deshidratación rápida de una solución o dispersión.

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Almidón

El almidón es un polímero de glucosas. Es la principal fuente de almacenamiento de azúcares de los vegetales (a diferencia del glucógeno animal), y no posee estructura única, en el sentido de que está compuesto por dos “polímeros” principales, y dependiendo del tipo de almidón poseerá diferentes cantidades relativas de uno y de otro. Dichos polímeros son:

Amilosa: Polímero lineal de glucosas con enlaces α(1-4)

Amilopectina: Polímero ramificado de glucosas con enlaces α(1-4) y α(1-6) (Estos últimos son los responsables de la ramificación).

El almidón en los distintos vegetales se presenta en forma de gránulos, que se consideran esfero cristales, y que pueden tener otros componentes asociados como lípidos y proteínas.

Dependiendo del origen, el almidón puede tener diferentes composiciones en amilosa y amilopectina:

Cereales: 15-30% amilosa

Maíz Ceroso: 100% amilopectina

Papa: 21% amilosa

Tapioca: 17% amilosa

Los gránulos tienen estructura circular con distintas capas de amilosa y amilopectina en forma radial concéntrica.

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Page 16: BROMATOLOGIA 1

Los gránulos son parcialmente cristalinos, presentan Birrefringencia. La cristalinidad parcial se debe a que poseen una fase amorfa y una fase cristalina (15-40%); esta última no es susceptible del ataque por enzimas o ácidos.

El almidón solo es digerible luego de la cocción porque la cristalinidad no permite la degradación del polisacárido.

Cuando se calientan los gránulos de almidón con exceso de agua, la parte amorga de estos comienzan a hincharse y a absorber agua. Se llega a Tg.

A Tm, con el agua, el calor y la agitación, las moléculas vibran más. De ese modo, aumenta la separación entre moléculas, por lo que entra el agua que interactúa con el almidón y los gránulos aumentan mucho de tamaño por la absorción de agua. Esto produce que aumente la viscosidad del sistema (los gránulos grandes no poseen buena movilidad). Las moléculas de amilosa empiezan a salir de los gránulos. La capacidad de hinchamiento depende del alimento.

Llega un momento en que se pierde la birrefringencia, y esto se debe a que el almidón pierde la cristalinidad. Se dice que se alcanzó la Temperatura de Gelatinización. La misma es un rango porque dependiendo del tamaño del gránulo gelatinizan antes o después.

Finalmente los gránulos se hacen tan grandes y chocan tanto que empiezan a romperse, liberándose las moléculas de polisacárido.

Los granos de los tubérculos (papa, tapioca), son los más grandes. Se hinchan mucho, por lo que la viscosidad sube rápidamente también. Cuando enfrio a aproximadamente 50ºC las moléculas de almidón liberadas forman una pasta o un gel, dependiendo de la concentración de almidón. El gel no es fluido y la pasta sí.

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Page 17: BROMATOLOGIA 1

Gelificación: Para que un almidón pueda formar un gel tiene que haber gelatinizado primero.

Gel: Un gel es un sistema coloidal donde la fase continua es sólida y la fase dispersa es líquida.

En el gráfico anterior, en 1 se produce hinchamiento, en 2 se produce decaimiento y en e3 se produce la gelificación. La misma NO ocurre siempre (típicamente tiene que haber un mínimo de 6% de almidón).

Hay tres tipos principales de geles:

Covalentes (enlaces cruzados): En baja concentración del almidón (5 nm)

Microcristalinos: Compactación de sectores (10 nm)

Particulados.

El almidón forma un gel tipo “puzzle”. Cuando no está muy concentrado forma geles de enlaces cruzados.

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Page 18: BROMATOLOGIA 1

Envejecimiento del almidón:

Hay retrogradación. Se entiende por retrogradación de un gel o pasta de almidón al proceso por el cual las cadenas de almidón se compactan al disminuir la temperatura. Este proceso trae como consecuencia la eliminación de agua que se hallaba entre las cadenas. La liberación de agua se llama sinéresis.

Luego de producida la retrogradación, la textura del gel o pasta cambia. A 35ºC se retrasa la retrogradación, por lo que se guarda a esa temperatura. La temperatura de congelamiento favorece la retrogradación.

La amilosa es la que gelatiniza más fácilmente, pero es la que retrograda más fácilmente. Los distintos almidones retrogradan distintamente. Cuanta más amilosa, más fácil retrogradar (al ser lineal se puede compactar muy bien).

Propiedades funcionales del almidón:

El almidón se usa típicamente como gelificante y como espesante.

A veces se agrega almidón a alimentos como espesantes, con lo que aumenta la viscosidad del medio, manteniendo suspensiones. También se puede utilizar para la absorción de agua (coberturas para tortas). Para gomitas se usa como agente gelificante.

También se puede usar como ligante: ayuda a mantener juntas el agua y la grasa para que no se pierdan en el frasco o durante la cocción (Ej. hamburguesas).

Almidones Modificados:

A partir de almidones naturales, se hacen modificaciones para que sean más estables y tengan propiedades funcionales específicas. Se destacan los siguientes:

1. Pregelatinizados: Se hace una suspensión en agua y se calienta a una temperatura mayor que la temperatura de gelatinización y después se lo seca y se deshidrata. Esto sirve para usar como gelificante o espesantes de alimentos de comida rápida sin cocción, instantáneos. De esta forma, no hace falta cocción.

2. Tratados con ácidos: Se los somete a T y medio ácido con agitación. Se trabaja a una temperatura menos que la temperatura de gelatinización. Parte del almidón hidroliza, por lo que se controla la viscosidad en caliente. Se puede usar para caramelos tipo gomitas. De esta forma es menos espeso en caliente y se puede bombear fácilmente y poner en moldes.

3. Oxidados con álcali: Se oxida el almidón con NaClO. Las características son similares a los tratados con ácidos pero son un poco más débiles los geles.

4. Esterificados o Eterificados: Se modifican químicamente con anhídrido acético o con éteres. Se usa para alimentos congelados, la idea es disminuir la retrogradación. Protegiendo los OH, las cadenas interactúan menos y de ese modo se disminuye la tendencia a la retrogradación.

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Page 19: BROMATOLOGIA 1

5. Con Enlaces cruzados (Crosslinking): Se esterifica con fosfato y se hace un puente de fosfato u otro grupo. Se forman uniones covalentes entre moléculas de almidón. Estos enlaces son resistentes a la agitación, pH, T y a veces, a la retrogradación.

Jarabes:

El almidón se puede usar como materia prima para hacer jarabes. Básicamente, la hidrólisis de almidón da jarabes, compuesto principalmente por glucosa, maltosa y dextrinas.

Se define un “grado de conversión”, según qué tanto se hidroliza el almidón, y se tiene que dependiendo del grado de conversión se obtienen distintos jarabes. Los casos límite serían:

1. Grado de Conversión 0%: Todo como almidón. No fermentable, alta viscosidad, sólido, bajo coeficiente osmótico.

2. Grado de Conversión 100%: Todo como glucosa. Gusto dulce, fermentable, baja viscosidad, alto coeficiente osmótico.

Entre estos dos casos límite tenemos un abanico de posibilidades de jarabes en los que podemos controlar con la hidrólisis las propiedades casi a gusto.

Para obtener jarabes de fructosa, uso el de glucosa y agrego isomerasa.

Sustancias Pécticas:

Las sustancias pécticas son polisacáridos de distintos monómeros pero el principal es el ácido galacturónico.

R=OH ácidos pécticos

R=OH/OMe ácidos pectínicos

R=OH/OMe/NH2 pectinas amidadas (sintéticas, no naturales)

Se usan como espesantes y gelificantes.

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Page 20: BROMATOLOGIA 1

Las protopectinas son una combinación insoluble de celulosa y sustancias pécticas.

Algunas definiciones:

DE: % de esterificación = nº de grupos ésteres/100 unidades de ácido gal

DA: % de amidación = nº de grupos amido/100 unidades de ácido gal.

Las sustancias pécticas están vinculadas a las texturas de alimentos vegetales. Están entre la membrana y la pared de la célula vegetal. Se las vincula a la maduración de los frutos.

Por ejemplo, las manzanas inmaduras tienen mayor porcentaje de protopectina. Cuando maduran, aumenta el porcentaje de pectinas, las cuales dan la contextura dura.

Estas sustancias están en alta concentración en cítricos y manzanas.

Las sustancias pécticas son susceptibles de ser atacadas por las llamadas “enzimas pécticas”:

1. Pectinesterasa (pH=7,5)

2. Poligalacturonasa (pH=4): Solo corta no esterificados.

3. Polimetilgalacturonasa: Corta esterificados.

4. Pectatoliasa (pH=8,5-9,5): Rompen la unión formando una doble ligadura.

5. Pectinliasa: Rompen los esterificados formando dobles enlaces.

VER EL TEMA DEL GRADO DE METILACIÓN Y GOMAS

Proteínas

Las proteínas son macromoléculas complejas de enorme importancia en la estructura y la funcionalidad de las células. Son biopolimeros con unidades repetitivas de L aminoácidos. La unión entre aac es la llamada “peptídica” (no es otra cosa que una unión amida).

De los 20 aac más importantes, 8 son escenciales (nuestro organismo es incapaz de generarlos).

Las proteínas pueden clasificarse según su composición en:

Homoproteinas

Heteroproteinas (Lipoproteinas, nucleoproteínas, fosfoproteínas, metaloproteinas, glicoproteínas, hemoproteinas)

De acuerdo a su conformación espacial:

Globulares

Fibrosas

De acuerdo a su función:

Estructurales

Con actividad biológica

20

Page 21: BROMATOLOGIA 1

Alimentarias

Requerimientos:

Las proteínas de la dieta tienen que ser capaces de reemplazar o sintetizar las proteínas corporales. Van al aparato digestivo donde son hidrolizadas hasta aminoácidos para poder ser absorbidas (pasar al torrente sanguíneo).

Se puede realizar un balance de ingesta vs excreción proteico, según:

B=I-E

E=U(orina)+F(Fecal)+T(exudado)

Uno espera para diferentes edades los siguientes resultados en los balances:

B>0 para Niños y Lactantes: En los primeros, por la formación de nuevos tejidos, y en los segundos por las proteínas de la leche.

B=0 para adultos

B<0 para ancianos, sobre todo por enfermedades en las que se pierde N.

El Requerimientos de Nitrógeno está dado por la cantidad de N que debe ser aportado por la dieta para reemplazar las pérdidas obligatorias (siempre hay pérdida de N) a la cual se debe adicionar correspondientemente a la síntesis de nuevos tejidos y a las necesidades para otros estados fisiológicos determinados. Esto lo determinan FAO y OMS.

En general, se puede relacionar el requerimiento proteico con el requerimiento de Nitrógeno aplicando un factor:

Req Prots = f*Req N

Convencionalmente f vale 6,25 (si no se conoce el verdadero factor se utiliza ese). Para caseína, por ejemplo, vale 6,38.

Se puede decir que se necesitan 0,75 gramos de proteínas por cada Kilogramo de peso corporal por día. Este valor es distinto para niños y personas de la tercera edad, y se refieren a proteínas de muy buena calidad nutricional (definidas según la capacidad que tengan los aac que las componen en construir o reemplazar las proteínas corporales).

Los aminoácidos se clasifican en tres categorías:

Semiesenciales: Se sintetizan a partir de los esenciales

Esenciales: No se sintetizan en el organismo.

No esenciales.

Para cubrir las necesidades, se emplean suplementos dietarios, a los que se agregan aminoácidos. Por ejemplo, los cereales poseen bajo contenido de lisina pero muchos aac sulfurados, mientras que las leguminosas (soja) poseen alta cantidad de lisina y alta cantidad de aac sulfurados. De ese modo se complementan.

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Page 22: BROMATOLOGIA 1

Proteína Digestibilidad Observaciones

Carne de pescado, lácteos, huevo

95-97% Alta calidad

Cereales 83-85%Fuente de proteínas en países

subdesarrollados

Leguminosas 60-85%

La digestibilidad es la cantidad de nitrógeno que se absorbe con respecto al que se ingiere. La necesidad de aac varía con la edad.

Proteínas de Diferentes Orígenes:

Proteínas de origen animal: Son de muy alta calidad, y cumplen con los requerimientos. El único inconveniente es que la composición de aac es variable porque son de origen natural. De ese modo algunos aac están en exceso.

Proteínas de Origen Vegetal:

o Cereales: (Trigo, maíz, arroz) La lisina es el limitante.

o Leguminosas: (Arvejas, lentejas, soja) Mejor calidad nutricional que cereales.

Los azufrados son los limitantes.

o Oleaginosas: (Girasol, sésamo) Poseen un 15-20% de proteínas en su

composición.

Digestibilidad:

La digestibilidad de proteínas de origen animal es mayor que para las proteínas de origen vegetal, y depende de la conformación de la proteínas y de la disposición de sus grupos amino. Cabe recordar que la digestibilidad de un nutriente depende de los otros componentes del alimento (Ej. Antinutrientes en proteínas vegetales).

Ensayos Proteicos:

1. Ensayos Biológicos (NO ENTRAN GRACIAS A DIOS):

a. PER (Relación de Eficacia Proteica)

b. UPN (Utilización Proteica Neta)

c. VN (Valor Nutricional)

d. VB (Valor Biológico)

2. Ensayos Químicos (hidrólisis):

a. Cómputo o Score Químico [CQ= 100*(mg aac /mg aac ref)*D] Se calcula para todos los aminoácidos y se busca el limitante por ejemplo.

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Page 23: BROMATOLOGIA 1

Concepto de Aminoácido Limitante: El aac limitante es el que se encuentra en un pozo metabólico. Es el que el organismo posee en mayor déficit, y a partir de ahí el aprovechamiento de proteínas implica concentrar el limitante catabolizando proteínas y eliminando el resto. En principio puede haber más de un aminoácido limitante, y por eso se suele referir al orden (por ejemplo Lisina es primer limitante en cereales).

Obtención de Proteínas

Dos mecanismos principales:

1. Concentrador de Proteínas (70%): Se descascara, se saca el aceite, se sacan constituyentes no proteicos solubles en agua.

2. Aisladores Proteicos (90%): Se descascara, se sacan los lípidos, se extrae en medio básico, se seca y se separan otros constituyentes.

En harinas por ejemplo lo que se hace es sacar el aceite. Esta es una forma de concentrar las proteínas.

Otras fuentes de proteínas no analizadas son microorganismos, hojas, algas y hongos (estos últimos dan proteínas de alta calidad por la alta concentración en lisina).

Reacciones de Importancia en Alimentos:

Hay tratamientos de diferentes severidades en la química general de los alimentos. A continuación se mencionan algunos:

1. Pasteurización. Es un método moderado, se produce la desnaturalización de proteínas. Con esto, aumenta la digestibilidad porque se exponen a la acción de enzimas ciertas zonas proteicas que estaban poco accesibles.

2. Disminución de la solubilidad.

3. Inactivación de Enzimas

4. Inactivación de Factores Inhibidores de Acción Enzimática sobre Proteinas.

5. Aumento de Temperatura severo, generando cambios irreversibles.

6. Racemización de L a D, que desaprovecha aac.

7. Desulfuración, se pierda H2S. (Calentar Leche, huevo duro).

8. Deaminación, que puede dar compuestos tóxicos o parcialmente tóxicos

9. Oxidación

10. Reacción de Maillard. Reacción entre grupos amino de proteínas y carbonilos de azúcares. Se desarrollará más adelante prolijamente.

11. Reacción de Maillard con lípidos.

12. Reacción con nitrilos. Se agrega nitrosaminas (potencialmente cancerígenas).

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Page 24: BROMATOLOGIA 1

13. Reacción con sulfitos. Se usan como agregados para evitar otras reacciones.

14. Pirólisis. Se generan compuestos tóxicos. (Parrilla, horno, fuego directo)

15. Hidrólisis. Se usa para obtener hidrolizados proteicos que son proteínas a las que se las somete a hidrólisis ácida o enzimática. Se usa materia prima vegetal de bajo costo. Si la hidrólisis es ácida hay que neutralizar luego con base. En el método enzimático se logra mayor selectividad y además no se necesita neutralizar posteriormente.

Reacciones de Proteínas y aminoácidos:

1. Reacciones vía Carbanión:

HN CH C

CH2R

HN

OOH-

HN C C

CH2R

HN

O

HN C C

CH2R

HN

O

HN CH C

CH2R

HN

OL

L + D

1/2H+

HN C C

CH2

HN

O

-R

Este último compuesto (el que pierde R) se llama Dehidroalanina (DHA), y en muy reactivo.

2. Entrecruzamiento entre moléculas: En medio alcalino, con tratamiento térmico. El DHA es muy reactivo y en medio básico puentea la proteína porque entrecruza con otros aminoácidos. El enlace entre proteínas baja su digestibilidad porque se dificulta la hidrólisis. En el tratamiento alcalino de proteínas hay que usar las condiciones más suaves posibles para evitar que ocurran estas reacciones.

HNCHC

CH2

HN

O

HN CH C

CH2

HN

O

S

HN C C

CH2

HN

OCys

3. Oxidación de aminoácidos: Los aminoácidos azufrados son fácilmente oxidados a sulfóxidos, sulfonas y ácidos sulfónicos. (ver reacciones de metionina y cisteína en la teórica 6, no las dibujare)

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Page 25: BROMATOLOGIA 1

4. El triptófano forma compuestos tóxicos y mutagénicos por pirolisis. Además de este proceso indeseable, también es importante tener en cuenta que se está perdiendo un aminoácido esencial.

H2N CH C

CH2

OH

O

HN

H2N CH C

CH2

OH

O

HN

O

H2N CH C

CH2

OH

O

OC

HN

O

H2N CH C

CH2

OH

O

OC

H2N

beta-oxyindolalanina

N-formilKynurenina

Texturización:

La texturización es la formación de fibra. Consiste básicamente en la transformación de proteínas globulares en proteínas fibrosas. Lo que se hace es desplegar las cadenas polipeptídicas rompiendo uniones intra e intermoleculares. (Ej. En la soja, se obtiene consistencia cárnica. Se puede masticar).

Se usan distintos materiales de origen vegetal (barato) y logran textura de la carne.

A continuación algunos métodos de texturización:

1. Hilado: Se parte de una solución acuosa concentrada de proteína (10-40%) o de un aislado proteico (90%) y se ajusta el pH a 10, produciéndose el desenrollado y la disociación de las cadenas polipeptídicas. La solución concentrada se hace pasar a presión por un plato con muchas perforaciones, por lo que las proteínas se extienden y se alinean en forma paralela (en filamentos). Los filamentos van cayendo en baño de ácido al cual se agrega también NaCl (para salting out). Esto produce la coagulación de las proteínas (disminuye la solubilidad). Se produce interacción entre los filamentos (ptes H, iónicas, S-S) y se forma una fibra hidratada. Se saca luego del baño ácido, se agregan ligantes (gelatina, clara de huevo, polisacáridos, gelificantes) y compuestos que hacen el sabor, algún colorante, y lípidos. Este producto se corta en trozos o se puede comprimir, por lo que se obtienen productos con características de más hilaridad como la carne.

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Page 26: BROMATOLOGIA 1

2. Extrusión: Una mezcla hidratada de proteínas con polisacáridos se pasa por un extrusor (ver dibujo en filminas), sometido a alta temperatura (150-200ºC) y a alta presión. Por movimiento del tornillo se orientan las moléculas, lo que genera cambio en las proteínas. Las mismas se alinean formando fibras. Por la boquilla (distintas formas) sale un cuchillo que corta a medida lo que sale. De la alta presión dentro del extrusor sale a presión atmosférica, por lo que se produce una vaporización tipo flash (industrial!!!). Los trozos salen secos, y quedan huecos donde estaba el agua (queda como una esponja), por lo que se consiguen trozos porosos y secos. Dichos trozos deben ser hidratados, y de ese modo se obtienen características tipo carne.

Propiedades Funcionales de las Proteínas

Las propiedades funcionales de las proteínas dependen de muchos factores intrínsecos y extrínsecos, como pueden ser:

Tamaño Forma Composición Qca Secuencia de aacs

Carga neta Distribución de carga Relación hidrofóbica/hidrofílica

Estructura secundaria

Estructura cuaternaria Relación Flexibilidad - Rigidez

Habilidad para interactuar con otros

pH

Condiciones Otros Componentes

Propiedades Hidrodinámicas:

Las interacción Proteína-Agua está dada por enlaces tipo pte H, dipolo-dipolo, gruos ionizados de cadenas laterales, fuerza iónica y por la conformación de la proteína. Estas interacciones afectan a la absorción de agua, la retención de agua, el hinchamiento, la adhesión, la dispersibilidad, la solubilidad y la viscosidad.

Por otro lado, las interacciones Proteína-Proteína, afectan a la formación de fibras (texturización), la formación de masas, la gelificación, y la precipitación.

Respecto a la formación de masas, es una propiedad que tienen solamente las proteínas insolubles del trigo (Proteínas del Gluten).

Cuando las proteínas del gluten se conjugan con agua, dicha interacción afecta al volumen y a la formación de poros. La formación de masas es importante en productos panificables porque se puede estirar, se puede controlar la porosidad y la retención de CO2.

Propiedades Ligadas a las Características de Superficie:

Las características superficiales de las proteínas determinan la capacidad de formación de espumas, la capacidad de formación de emulsiones, y todas las propiedades que se relacionen con la tensión interfacial.

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Page 27: BROMATOLOGIA 1

Propiedades Físicas de las Proteínas:

1. Solubilidad: La solubilidad depende mucho del pH (PI!). Hay que tener en cuenta las características del alimento a la hora de elegir una proteína.

2. Interacciones Proteína-Agua para una proteína seca:

a. Adsorción de agua vía unión sitio polar.

b. Adsorción de agua multicapa.

c. Condensación de agua líquida

d. Hinchamiento.

e. Solvatación (solución) – Dispersión (Dispersibilidad, Viscosidad).

La solubilidad proteica es la capacidad de una proteína de pasar a un estado disperso (jugos, caldos, sopas) en el cual no haya sedimentación frente a una fuerza centrífuga. (En general las proteínas se tienen como una dispersión, no suelen dar soluciones límpidas).

Enzimas

Generalidades:

En cuanto al origen, las enzimas pueden ser endógenas, pueden provenir de microorganismos, o pueden aportarse al organismo mediante concentrados o aislados enzimáticos. Las fuentes de enzimas principales son animales, vegetales y microbios (bacterias, hongos, levaduras).

Las enzimas propias del músculo de la carne llevan al tiernizado de la misma. Existen enzimas que llevan a la maduración del fruto, pero generan reacción de alteración si los cortamos; por lo que se pueden inactivar las enzimas por efectos perjudiciales que pueden generar.

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Page 28: BROMATOLOGIA 1

Las enzimas más relevantes en alimentos son las oxido-reductasas y las hidrolasas. A continuación se enumeran tipos de encimas y se desarrolla sobre las anteriormente destacadas:

1. OxidoReductasas:

a. Polifenoloxidasas

b. Ascórbico Oxidasa

c. Lipooxigenasa

d. Glucosa Oxidasa

e. Catalasa

2. Transferasas

3. Hidrolasas:

a. Carbohidratasas

i. Invertasas

ii. Amilasas

iii. Lactasas

iv. Pectolíticas

v. Celulasa y Hemicelulasa

b. Proteasas

i. Elastasa

ii. Papaina

iii. Chymopapaina

iv. Ficcina

v. Bromelina

vi. Proteasas Bacterianas

vii. Pepsina

viii. Renina

ix. Colagenasa

c. Lipasas

4. Liasas

5. Ligasas

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Page 29: BROMATOLOGIA 1

6. Isomerasas

Propiedades Funcionales de las enzimas:

- Acción Sobre el color:

Enzima Indeseable Deseable

Polifenoloxidasa Frutos (marrón) Te, Café

Clorofilasa Vegetales Verdes (Degrada Clorofila)Maduración de Frutos Rojos,

amarillos, etc.

Lipoxigenasa Destrucción de carotenos Blanqueo de Harinas

- Acción Sobre la Textura

Enzima Indeseable Deseable

AmilasasAlimentos amiláceos (no genera las

propiedades funcionales del almidón)

Panadería, Jarabes de Glucosa, Modificación de

almidones.

Invertasa -Confitería, Evitar

Cristalización

PectinasaFrutos no procesados (Llevan a la

degradación de sustancias pécticas)

Clarificación de Jugos, maduración, reducción de

viscosidad en purés y concentrados de fruta

Celulasas y Hemicelulasas

-Tiernizar vegetales, remoción

de cáscaras de soja

Proteasas Alimentos proteicos de viscosidad dadaTiernización de carnes,

elaboración de quesos (actúan sobre la caseína)

- Acción sobre el Flavor

Enzima Indeseable Deseable

Lipoxigenasa Flavores desagradables en arvejas, maíz Flavor a Fruta Madura

Cistinliasa Flavores desagradables en brócoli, coliflor -

Lipasa Flavores en manteca (por hidrólisis) En quesos

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- Acción sobre la calidad Nutricional

Enzima Efecto

Ác. Ascórbico Oxidasa Oxidación de vitamina C

LipoxigenasaOxidación de ácidos grasos escenciales.

Disminución de carotenoides, tocofenoles

Polifenoloxidasa Pérdida de lisina disponible

Tiamina Destrucción de la Tiamina (Vit. B1)

Glucosa OxidasaEvita pardeo en polvo, disminución de

oxidación de lípidos en mayonesa.

Pardeamiento Enzimático:

Se denomina pardeamiento enzimático a la transformación enzimática (en las primeras etapas) de compuestos fenólicos en polímeros, frecuentemente pardos o negros, denominados melaninas.

OH

R

OH

R

OH

O

O

R

fenoles(incoloros)

Ortodifenoles(Incoloros)

Ortoquinonas(Coloreadas)

Polímeros Coloreados

hidroxilaciónenzimática

PPO oxidaciónenzimática

PPO

Algunos fenoles que experimentan estas reacciones son DOPA, Dopamina, Ác. Gálico, Ác. Clorogénico, Ovanidol y Flavonoles.

Un ejemplo de pardeo enzimático importante es el pardeo de tirosina y la formación de pigmentos de melanina:

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Page 31: BROMATOLOGIA 1

H2N CH C

CH2

OH

O

OH

H2N CH C

CH2

OH

O

OH

HO

H2N CH C

CH2

OH

O

O

O

NHO

O

COOH

NHHO

HO

COOH

NHHO

HO

NHO

O

NHHO

HO

COOH

HidroxilaciónO2 + Enzima

PxidaciónO2+Enzima

O2

O2

-CO2

O2

O2

MELANINA

TIROSINADOPA DOPA QUINONA

LEUCO COMPUESTO

HALLACROMO(ROJO)

5,6-DIHYDROXIINDOL

INDOL 5,6-QUINONA

5,6-DIHYDROXIINDOL2-CARBOXYLIC ACID

Las polifeonoloxidasas endógenas catalizan la producción de quinonas a partir de compuestos fenólicos. Esas quinonas sufren luego reacciones de condensación y polimerización por vía no enzimática. La aparición del color es muy rápida, requiriendo el contacto del tejido con el oxígeno, catálisis enzimática por polifenoloxidasas, ocurre tanto en tejidos vegetales como animales pero salvo en crustáceos, adquiere mayor importancia para alimentos de origen vegetal. Económicamente, produce pérdidas considerables en frutas y hortalizas tropicales.

Plantea problemas importantes de coloraciones en particular cuando los tejidos son alterados o dañados ya sea por golpes o manipuleo inadecuado o durante el procesado cuando se realiza pelado, cortado, triturado para la elaboración de jugos, congelación; ya que los sustratos naturales suelen estar separados de las enzimas en el tejido intacto (compartimentalización enzima/sustrato).

Se producen coloraciones indeseables en manzanas, bananas, papas, peras, champiñones, duraznos, damascos, lechuga entre otros. Pero no siempre provoca un efecto indeseable; se busca un ligero pardeamiento en la maduración de dátiles y es necesario para el desarrollo del color y sabor adecuados en el té y el cacao.

La polifenoloxidasa se denomina tirosinasa en animales porque la L-tirosina es el principal monofenol presente. En vegetales, se la suele denominar cresolasa ya que el cresol es el sustrato más común. La abundancia de compuestos fenólicos en vegetales es la probable razón para

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Page 32: BROMATOLOGIA 1

llamarlas polifenoloxidasas. La enzima es capaz también de catalizar la reacción de aminas aromáticas y o-aminofenoles, que son estructuralmente muy similares a los mono y difenoles.

La oxidación de difenoles a o-benzoquinonas en presencia de oxígeno es catalizada por la actividad de la difenoloxidasa. Dicha enzima ha recibido mucha atención por su alta velocidad de catálisis de difenoles a o-benzoquinonas, que conduce a la producción de pigmentos marrones, melaninas.

La polifenoloxidasa requiere la presencia de Cu2+ para su catálisis:

OH

OH

O

O

OHOH

OH

eNZIMA-2Cu2+ ENZIMA-2Cu+

La composición de los compuestos fenólicos de frutos varía con la especie, el cultivo, el grado de madurez, las condiciones del entorno de crecimiento y almacenamiento. (En el apunte de pardeo enzimático hay una lista de alimentos y fenoles que poseen, leerla).

Control del Pardeo Enzimático:

La velocidad de la reacción de pardeo enzimático en frutos y verduras depende de la cantidad de polifenoloxidasas del tejido, del pH, la Temperatura y la disponibilidad del O2 dentro del tejido y del daño celular (compartimentalización! Las enzimas están en el citoplasma y los sustratos en vacuolas). Las formas de inhibición tratan de eliminar uno o más de los factores necesarios para que ocurra la reacción:

1. Oxígeno: La eliminación del oxígeno de la superficie cortada de frutas y hortalizas retarda mucho la reacción, pero como la velocidad es muy rápida en presencia de O2, es conveniente la exclusión del mismo del interior del tejido, lo cual es posible por inmersión en soluciones azucaradas o salinas, de acuerdo al tipo de alimento. Puede también eliminarse empleando atmósfera inerte o vacío.

2. Cobre: El cobre es un grupo prostético que debe estar presente para a actividad enzimática. El uso de quelantes es de gran utilidad. Generalmente se usa EDTA en combinación con tratamientos químicos.

3. Enzimas: La inactivación de las polifenoloxidasas por tratamientos térmicos como el escalado (muy efectiva par frutas y verduras que van a congelarse o envasarse). Este método no es aplicable para productos frescos.

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4. Sustrato: Una modificación química de los sustratos fenólicos tales como el ácido clorogénico, catecol, catequina, ác. Cafeico y tirosina previene la oxidación. Ej: esterificación de los grupos OH.

5. Otros: El uso de ciertas sustancias químicas que pueden reaccionar con los productos de la actividad de la polifenoloxidasa e inhibir la formación de los compuestos coloreados producidos en las etapas no enzimáticas que llevan a la formación de pigmentos:

a. Acidulantes: Se utilizan para mantener el pH por debajo del necesario para la actividad enzimática. En general se usan combinados con otros agentes que inhiban el pardeo. Los más utilizados son los ácidos cítrico, málico y fosfórico. El ácido cítrico es uno de los más usados en concentraciones de 0,5 a 2% (m/V). A menudo es usado en combinación con ácido ascórbico. El ácido ascórbico no solo tiene un efecto inhibitorio disminuyendo el pH sino que también quela al cobre.

b. Agentes Reductores: Pueden actuar reduciendo los o-quinonas a difenoles o reaccionando en forma irreversible con ellas formando productos estables. Los sulfitos son los más utilizados. El ácido ascórbico también hace de reductor pero cuando se oxida a dihidroascorbato pierde su poder inhibidor.

c. Procesos Térmicos: El tratamiento térmico es el método usado más ampliamente para estabilizar alimentos debido a su capacidad para destruir microorganismos e inactivar enzimas. Las temperaturas utilizadas en el escalado están de acuerdo a la termo estabilidad de la enzima a ser inactivada y a la naturaleza del alimento. Por lo general la exposición de las polifenoloxidasas a temperaturas en el rango de 70-90ºC resulta en la destrucción de su actividad catalítica. El escalado de arvejas es en escalador rotatorio automático con agua caliente a 82ºC y por encima de 3,5 minutos, y prácticamente inactiva en forma completa la actividad de catalasa, lipooxigenasa y polifenoloxidasa. El escalado resulta nutricionalmente con desventajas por la pérdida de vitaminas, minerales, favor, color, HdC y otros productos solubles.

d. Refrigeración: La velocidad de las reacciones enzimáticas está controlada en gran extensión por la temperatura.

e. Modificación de la aw: Al baja la aw se reduce la velocidad de las reacciones enzimáticas.

Enzimas Inmovilizadas:

La inmovilización consiste en:

a- Unión covalente a soportes insolubles (metal, vidrio, cerámica, celulosa, sephadex, nylon, etc)

b- Atrapar enzimas en una matriz de gel.

c- Adsorción sobre una matriz insoluble por distintos tipos de uniones.

d- Suspensión de partículas de enzimas en solventes orgánicos inmiscibles.

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Las ventajas de inmovilizar:

a- Reutilización

b- Obtener un producto libre de enzimas

c- Menor Costo Total

Los usos:

a- Hidrólisis de almidón

b- Clarificación de jugos

c- Hidrólisis Proteicas

d- Otros

Pardeamiento no Enzimático

Las reacciones de pardeamiento no enzimático son las reacciones de pardeamiento más importantes. Las mismas no necesitan estructura celular, se aceleran con la temperatura, y son las causantes de la mayoría de los colores amarillos-marrones. Como ejemplos, se tienen las tostadas, caramelos, dulce de leche, chocolate, te, cerveza negra, papas fritas, coca cola y café.

Hay dos tipos de reacciones de PNE importantes que analizaremos: Reacción de Maillard y Caramelización.

1- Reacción de Maillard:

En 1906, Ling descubre que el color de la cerveza se debe a una reacción entre HdC y enzimas. Estas reacciones fueron explicadas por Louis Camille Maillard en 1912, y son varias reacciones, algunas que ocurren en forma consecutiva y otras paralelamente.

Básicamente la reacción de Maillard implica la formación de una base de Schiff a partir de un grupo carbonilo y un grupo amino:

R-C=O + R-NH2 ---- RC=N-R + H2O

En el dulce de leche, los reactivos son la lactosa y las proteínas lácticas. En las papas fritas, los reactivos son grasas oxidadas y proteínas del alimento.

Al conjunto de reacciones que conforman el proceso de PNE las dividiremos en reacciones tempranas, avanzadas y finales, y analizaremos cada una:

a- Reacciones Tempranas:

La Lys es un aac esencial con un amino libre en el Carbono épsilon. Es limitante en alimentos. Algunas reacciones que se producen entre glucosa y lisina son:

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El compuesto (a) es una base de Schiff, (b) es una glicosamina y (c) se denomina Compuesto de Amadori. Este último es un compuesto estable, y esta secuencia de reacciones puede ocurrir perfectamente a temperatura ambiente. Una característica de estas reacciones es que el alimento pierde valor nutricional porque el aac consumido ya no es absorbible. Esta reacción baja la biodisponibilidad de aminoácidos esenciales. En esta etapa no hay cambios de color, textura, etc.

b- Reacciones Avanzadas:

Los compuestos se degradan a otros más volátiles, por lo que aparecen aromas. Se generan heterociclos, y las reacciones que suceden dependen de las condiciones:

i- Deshidrataciones (Los bicarbonilos se llaman reductonas porque son muy reactivos y reordenan formando heterociclos)

ii- Rupturas del compuesto de amadori (se generan compuestos de menor peso molecular, como aldehídos, cetonas y ácidos)

iii- Degradación de Stecker (Luego hablaré)

iv- Formación de pirazinas

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c- Reacciones Finales:

Son polimerizaciones, se forman compuestos de distintas estructuras que son coloreados y que se llaman generalmente melanoidinas. Son polímeros pardos que constituyen el producto final de la reacción. Por ser polímeros, influyen en la textura.

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Se puede hacer un perfil de concentraciones en función del tiempo para los compuestos asociados a la reacción de Maillard. En la práctica, las reacciones son consecutivas y paralelas por lo que los perfiles son los mismos vistos siempre (Industrial y FQ II).

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Principales Consecuencias de la Reacción de Maillard:

Las consecuencias deseables de la reacción de Maillard es la obtención de Colores, Flavores, Texturas y la formación de antioxidantes que tal vez quieran obtenerse.

Las consecuencias indeseables de la reacción de Maillard son básicamente las mismas, pero pensándolo del otro lado: quiero conservar el flavor, color y características de la materia prima, por lo que NO quiero que esta química exista. También una consecuencia indeseable es la pérdida de valor nutritivo del alimento y la formación potencial de compuestos tóxicos y mutagénicos (igual hay que zarparse mal en temperatura para que aparezcan).

La pérdida de Lisina es indiscutible, mirar estos números:

Tratamiento Pérdida de Lys

Leche Pasteurizada 0-2%

Leche Esterilizada 0,2-15%

Leche evaporada 12-20%

Leche en Polvo 0-7%

Leche en Polvo (con Lactasa, para los intolerantes a la lactosa) 10-60%

Los monosacáridos reaccionan más rápido que los disacáridos. Esto explica que la pérdida de Lys en la leche hidrolizada es muy alta.

Factores que afectan la Reacción:

Los factores principales que afectan la reacción son más o menos los de siempre:

a- Temperatura. Acelera la reacción

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b- Aw. A alta actividad de agua, baja la velocidad de reacción (se diluyen los reactivos, menor probabilidad de choques). A actividad de agua bajísima también se inactiva la reacción porque el medio no acompaña.

c- Naturaleza del azúcar: Los azúcares poseen estructuas abiertas que están en equilibrio con estructuras cíclicas como ya vimos en Org II. La reacción de Maillard se lleva a cabo sólo con la estructura abierta de los azucares, que es la que está en menor porcentaje a las concentraciones de equilibrio. De ese modo, los azúcares de estructura cerrada más inestable suelen reaccionar más rápidamente según Maillard. Esto, explica que las pentosas reaccionen más rápido que las hexosas, y estas aun más rápido que los disacáridos reductores. Dentro de las hexosas, las aldosas reaccionan más rápido que las cetosas.

d- pH: La reacción implica la condensación de un carbonilo con un amino. Si ese amino está protonado entonces reacciona lento o no reacciona. Esto genera que un pH alcalino favorezca la reacción. Además, el pH alcalino favorece la apertura de la cadena de los azúcares, lo cual también acelera la reacción. (Ej. En el dulce de leche se agrega bicarbonato para favorecer la formación del color pardo)

2- Caramelización:

La caramelización es menos común en alimentos. El mecanismo de la reacción no se conoce bien, pero se sabe que son reacciones parecidas a Maillard pero no involucran grupos amino; sólo participan azúcares (reductores o no reductores). La caramelización no ocurre a temperatura ambiente, hay que calentar. En determinaciones de humedad hay que tener cuidado con las condiciones para evitar la caramelización y pérdida de agua por desintegración de los compuestos originales.

La caramelización es un proceso importante en alimentos con bajo contenido de agua y alta cantidad de azúcar. Básicamente, involucra reacciones de isomerización, deshidratación y oxidación, formándose finalmente polímeros de color pardo.

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Lípidos

1- Funciones:

a. Fuente de energía: Lípidos de almacenamiento (tejido adiposo). No está diluido con otras sustancias (hidrófobo). Es la forma más concentrada de energía en los alimentos.

b. Transporte de Vitaminas: Liposolubles (A,D,E,K)

c. Componentes de membranas celulares: Lípidos estructurales (distintos que en tejido adiposo, son más saturados). Composición conservativa. No depende de la dieta, como si ocurre con el tejido adiposo.

d. Precursores de Hormonas: Esteroides

e. Fuentes de ácidos grasos esenciales: No pueden sintetizarse por el organismo animal, se encuentran en vegetales.

f. Sensación de saciedad: Retardan el tiempo de vaciado del estómago.

2- Características:

Los lípidos son sustancias de distinta variedad. En este sentido se diferencian claramente de los HdC y de las Proteínas en los que la pinta de los compuestos siempre es la misma. Los lípidos están en todos los alimentos en mayor o menor proporción, y la característica común de todos los tipos es su hidrofobicidad.

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3- Clasificación:

Lípidos Simples:

a. Acilgliceroles: Los más comunes en alimentos.

i. TAG: Simples y mixtos. Son los más comunes (triglicéridos), y conforman el 99% de la composición de grasas y aceites comestibles. Tienen un carbono asimétrico

ii. DAG: 1,2 y 1,3

iii. MAG: 1- y 2-

b. Ésteres de Colesterol

c. Ceras: Son ésteres formados por ácidos grasos y alcoholes de cadena larga. En las cáscaras de frutos les da brillo, están en las ceras de abejas, en lana de ovejas, etc.

La reacción más común de estos lípidos es la saponificación (la historia de la palabra “saponificación” es muy interesante, preguntar a Juan), o sea, la hidrólisis en medio básico para dar carboxilato del AG y el alcohol.

Lípidos Compuestos: Poseen una unión ester más otra unión.

a. Fosfolípidos: Sobre todo en huevo, son los únicos importantes en alimentos.

b. Gliceroglicolípidos: Se encuentran en cloroplastos. Están en muy baja concentración, y no se encuentran en alimentos (irrelevantes o sea jeje)

c. Esfingolípidos: Ceramidas, cerebrósidos, gangliósidos y esfingomielinas. También se encuentran en muy baja concentración.

Bueno, hay un montón de lípidos compuestos raros también, hago copy paste de algunos:

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Lípidos Derivados: El resto, no poseen unión ester. Poseen estructuras diversas.

a. Acidos Grasos Libres: Se forman por hidólisis de glicéridos

b. Alcoholes: Los de cadena larga por hidrólisis de cera. En la rama de alcoholes también entran esteroles y vitamina A.

c. Hidrocarburos: Escualeno, Carotenoides y Terpenos en general.

La vitamina E en estado natural tiene cerca de ocho diferentes formas de isómeros, cuatro tocoferoles y cuatro tocotrienoles. Todos los isómeros tienen anillos aromáticos con un grupo hidroxilo el cual puede donar un átomo de hidrógeno para reducir los radicales libres de los materiales que componen las membranas biológicas hidrófugas de las paredes de las células. Existen formas alfa α, beta β, gamma γ y delta δ para ambos isómeros, y se determina por el número de grupos metílicos en el anillo cromático. Cada una de las formas tiene su propia actividad biológica.

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Características de los ácidos grasos:

Los TAG son los componentes mayoritarios de los lípidos. La longitud de cadena de los ácidos grasos que los conforman van desde 4 a 28 átomos de carbono, siendo los del rango 16-18 los más abundantes. Dependiendo del alimento tendremos diferentes características, por ejemplo, en la leche los ácidos grasos son de cadena corta mientras que en el pescado son de cadena larga.

Una característica importante de los ácidos grasos naturales es que todos poseen número de átomos de carbono par (puede haber trazas de impar, pero es nada). Las cadenas pueden estar saturadas e insaturadas. Dentro de las insaturadas, lo más normal es que los dobles enlaces sean

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cis, pero en la grasa láctica se encuentra algo de grasas trans y además luego de la deshidrogenación de aceites la proporción de grasas trans es del 40% aproximadamente (este proceso se realiza para aumentar la temperatura de fusión).

Pueden haber poliinsaturaciones también (de 1 a 4 típicamente), pero las mismas no están conjugadas nunca. Los ácidos grasos suelen ser lineales pero existen ramificados. Las fuerzas de atracción entre moléculas de ácidos grasos son puramente de VdW (London, etc.).

Las grasas trans no son buenas desde el punto de vista nutricional porque tienen un comportamiento similar al de las grasas saturadas, e influyen en las enfermedades cardiovasculares.

Bueno, algunos ácidos grasos:

Se define la composición acídica como el porcentaje de cada ácido graso en la grasa. Influye en las propiedades de la misma. La composición glicerídica es el porcentaje de cada TAG en la grasa y también influye en las propiedades de la misma.

Los aceites de pescados son ricos en AG de la serie w-3 porque vienen del linolénico (esencial!), que obtienen del fitoplancton que comen.

Cada especie tiene una composición acídica determinada. No es única, es un rango. La misma depende del clima, la región, etc. En el reino animal influye la dieta (las enzimas requieren ácido pantoténico y biotina), la raza y la especie. En el reino vegetal, influye el tipo de semillas, la variedad, el clima, etc.

Los ácidos grasos esenciales son cruciales para el desarrollo normal fetal e infantil, y la deficiencia de los mismos produce trastornos. La recomendación es la proporción w6/w3 entre 4:1 y 10:1. El tejido nervioso requiere w4 y el epitelial w6.

Algunos importantes son:

a- 18:2 (9,12) w6: Mantenimiento de la integridad de la epidermis como barrera a la impermeabilidad del agua. Precursor de las prostaglandinas y leucotrienos. Fosfolípidos de membrana: unión, hígado, músculo. Predominan en plantas terrestres.

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b- 18:3 (9,12,15) w3: En membranas de tejidos neuronales y retina. Predominan en fitoplancton.

En cuanto a los aspectos nutricionales, las grasas aportan mucha más energía que los HdC. Las poliinsaturadas producen mucho más LDL (colesterol malo).

Recomendaciones:

Máx: 30% calorías diarias

AG saturados: máx 10%

AG monoinsaturados: mín 10%

AG poliinsaturados: máx 10%

Colesterol: máx 300 mg/día

Propiedades Físicas:

Fuerzas de Atracción:

Son de VdW. Como se acomodan bien (en forma paralela), las interacciones son más fuertes de lo que se cree. Los TAG se acomodan como una silla. Se ubican así para maximizar las interacciones (sillas apiladas). Sin hay insaturaciones cis, hay menor interacción porque las cadenas se abren y se separan. Las propiedades físicas varían según las insaturaciones (cantidad, cis o trans, etc.) y la longitud de cadena (a mayor peso molecular, más interacción).

Viscosidad:

La viscosidad es la resistencia de un fluido a fluir. A mayor grado de interacciones entre cadenas, mayor viscosidad, y a mayor peso molecular, mayor viscosidad. Como siempre, la viscosidad disminuye con la temperatura, y la misma es función del grado de empaquetamiento de los TAG.

Indice de Refracción:

El índice de refracción depende de la composición acídica, y aumenta con la longitud de cadena. También, aumenta con el índice de I2 (mide el número de insaturaciones del AG).

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Densidad:

La densidad no varía mucho con el tipo de grasa o aceite. En general, es baja para ambos (0,9 gr/mL). La densidad baja mucho al pasar de sólido a líquido.

Solubilidad:

La solubilidad en solventes polares baja al aumentar la longitud de cadena, como es de esperarse. Por otro lado, aumenta con el índice de I2. Respecto a la solubilidad en solventes orgánicos, la mayoría de estos compuestos son muy solubles en cualquier cosa.

Punto de Fusión:

El punto de fusión aumenta con la longitud de cadena, y disminuye con el índice de Iodo. Por otro lado, el PF de las grasas trans es mayor que el de las cis (se complica apilar sillas en la forma cis!!). En general, son líquidos a temperatura ambiente obtienen puntos de fusión muy bajos. Los lípidos de origen natural, insaturados son líquidos a temperatura ambiente. Si quiero sólidos, hidrogeno, pero aparecen grasas trans.

El punto de fusión de la grasa se toma como el extremo superior del rango en que la misma funde. El rango está dado por la poli dispersión de tipos de TAG y AG presentes en una grasa. Como es de esperar, a menor variedad, el rango se hace más chico. La grasa es una mezcla de TAG, no es una sustancia pura.

Polimorfismo:

Una misma sustancia puede tener distinta estructuras cristalinas. Las fases líquidas son idénticas. Cada forma polimórfica tiene características específicas. Los sistemas pueden presentar:

a- Monotropismo: Una sola fase estable.

b- Enantiotropismo: Cada forma cristalina tiene un rango de estabilidad definido.

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Para comentarios irrelevantes que seguro toman, leer el resumen de caño.

Cristales Líquidos:

Los compuestos anfifílicos forman fases mesomórficas. Los cristales termotrópicos, al aumentar la temperatura, forman cristales líquidos. Se define la temperatura de Krofft como la temperatura de fusión de la zona no polar. Los cristales litrotrópicos, son cristales líquidos formados con la ayuda de un solvente.

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En fosfolípidos, la parte polar funde antes que la parte no polar. Esto genera que exista un rango de temperaturas en el que la sustancia están en parte sólida y en parte líquida. Las estructuras polimórficas principales de los fosfolípidos son:

i- Laminar

ii- Hexagonal I: En 3D son cilindros. Puede diluirse con agua. Al diluir se desarman los cilindros formando miscelas.

iii- Hexagonal II: En 3D son cilindros. No puede diluirse con agua.

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