CHO Fibra Perbioticos Cereales 7

CARBOHIDRATOS

FIBRA DIETTICA

PREBITICOS

CEREALES INTEGRALES

CURSO DE NUTRICIN Y

BROMATOLOGA

CARBOHIDRATOS

CARBOHIDRATOS

Son compuestos a base de C, H, O en los cuales los dos ltimos elementos (H, O), se encuentran en una proporcin semejante a la que tienen en el agua.

Frmula: inicialmente Cn(H2O)n. Hoy da reevaluada.

Son los componentes ms abundantes y ampliamente distribuidos en la naturaleza.

Son un grupo muy heterogneo con respecto a estructura y propiedades fsicas.

CARBOHIDRATOS: FUNCIONES

1. Energtica inmediata: por oxidacin de glucosa (ATP).

2. Intermediarios metablicos: glucosa, fructosa, gliceraldehdo, etc.

3. Reserva energtica: glucgeno

4. Estructurales; proteccin; reconocimiento celular: pared celular,

exoesqueleto; inmunoglobulina; clasificacin del RH sanguneo.

5. Componentes de otras molculas: NAD, DNA, RNA

CARBOHIDRATOS En la dieta humana, los carbohidratos proceden de los vegetales,

especialmente de cereales y derivados de ellos como las harinas; tambin

tubrculos, legumbres, caa de azcar, frutas, algunos hongos, entre otros.

En los pases en desarrollo, la ingesta de carbohidratos puede superar el 70%.

En la dieta occidental, los CHOs provienen en un 50% de polmeros y la otra mitad de azcares simples (glucosa, fructosa, sacarosa, lactosa), algo

de maltosa y cantidades nfimas de trehalosa.

RDR de carbohidratos: 50 al 60% de la energa total diaria.

Championes, setas

CARBOHIDRATOS

Existen muchas substancias que al

combinarse con carbohidratos forman otras

molculas con funciones muy definidas

GLUCONCONJUGADO =

Glcido (Glucano) + otra molcula no glucdicas (Aglucn)

TIPOS E IMPORTANCIA DE LOS

GLUCOCONJUGADOS

Glcido + cualquier otra molcula

orgnica, forman los Hetersidos as:

1.Pentosa + una base nitrogenada y cido

ortofosfrico: ejm. Nucletidos.

2.Glcido + lpido: forman los glucolpidos.

Ejm. Cerebrsidos, ganglisidos (SNC)

3.Glcido + protena: formando las

glucoprotenas. Ejm. Protrombina,

inmunoglobulinas, peptidoglunano.

Forman parte de las membranas biolgicas. Esenciales en tejidos de sostn y proteccin. Desempean numerosas funciones en los procesos de sealizacin celular. Capaces de almacenar mensajes y actuar como transportadoras de informacin.

cidos

nucleicos

CLASIFICACIN DE LOS

CARBOHIDRATOS

Monosacridos

Hexosas: glucosa (dextrosa), fructosa (levulosa), galactosa,

manosa, etc.

Pentosas: ribosa, arabinosa, xilosa, etc.

Oligosacridos (de 2 hasta 10 unidades de monosacrido).

Los ms importantes son aquellos formados por unidades de glucosa,

fructosa, galactosa.

Disacridos: Sacarosa, lactosa y maltosa Trisacridos. Rafinosa: Glu-Fru-Gal Tetrasacridos. Estaquiosa: Gal-Gal-Fru-Glu

Polisacridos: ms de 10 unidades de glucosa. Almidn, glucgeno, celulosa, pectina.

MONOSACRIDOS: caractersticas

Compuestos cristalinos solubles

en agua.

Generalmente son aldehdos o

cetonas alifticas que contienen

un grupo carbonilo y uno o ms

grupos hidroxilo.

Se absorben rpidamente en TGI.

MONOSACRIDOS: PROPIEDADES

Los centros reactivos de estos compuestos son

los grupos carbonilo e hidroxilo.

Proyeccin de Haworth

DISACRIDOS

AZCARES REDUCTORES

Son azcares que contienen un grupo aldehdo o cetona libre.

En soluciones alcalinas reducen rpido iones oxidantes como: Ag++, Hg++,

Cu++ y Fe(CN)6+++ (reactivos de Fehling o Benedict o Tollens).

Incluyen a todos los monosacridos (glucosa, fructosa, galactosa, etc.) y

algunos disacridos (lactosa, maltosa).

Sacarosa no es reductor: constituye un acetal y no queda ningn hemiacetal capaz de dar una cadena abierta por hidrlisis.

Hemiacetal Hemiacetal

La rafinosa, la estaquiosa y los fructo-oligosacridos (FOS), se

encuentran en pequeas cantidades en algunas legumbres, cereales

y verduras.

Las maltodextrinas

o Contienen hasta 9 unidades de glucosa.

o Se obtienen a partir de una hidrlisis parcial del almidn con cidos o con

enzimas.

o Son menos dulces que los monosacridos o los disacridos.

o Se utilizan como aditivo en la industria alimentaria en general y en productos

farmacuticos (extensor, estabilizante, reestructurador).

OLIGOSACRIDOS

POLISACRIDOS

La mayora de los carbohidratos que

se encuentran en la naturaleza

aparecen como polisacridos.

Tienen un alto peso molecular (hasta

420 millones de Da).

Son polmeros que producen

monosacridos mediante la hidrlisis

cida o enzimtica especfica.

Si son formados por monmeros de

carbohidratos idnticos:

homopolisacridos u homoglicanos.

Si son compuestos por ms de un tipo

de monmero: heteropolisacridos.

HOMOPOLISACRIDOS MS

IMPORTANTES

Glucgeno

HOMOPOLISACRIDOS MS

IMPORTANTES

Almidn

Composicin del almidn

Composicin de diferentes almidones

HOMOPOLISACRIDOS MS

IMPORTANTESCelulosa

HETEROPOLISACRIDOS

IMPORTANTES

Pectina

Hemicelulosa (compuesta de varios monmeros diferentes).

Gomas vegetales y microbianas.

CONTENIDO DE CARBOHIDRATOS EN

DIVERSOS TIPOS DE ALIMENTOS

Cereales: 63-73%

Legumbres:30-65%

Productos lcteos:

Yogourth 5.6%

Leche (en general) 4.8%

Vegetales: tubrculos y verduras

Yuca 86,9%

ame 72,8%

Papa 66,7%

Tomate 3.6%

Zanahoria 3.6%

Brcoli 2.3%



Frutas

Banano 20%

Uva 16.1%

Cereza 13.3%

Manzana 12.5%

Naranja 9.2%



Miel 75.1%

Cerveza (ligera) 2.9%



IMPORTANCIA DE LAS DETERMINACIONES

DE CARBOHIDRATOS EN ALIMENTOS

En el anlisis de materia prima y alimentos procesados se puede

utilizar para proporcionar informacin importante porque:

Pueden ser indicativos de adulteracin de los alimentos.

Permite definir si cumplen con niveles permitidos en normas.

Se puede determinar si el alimento ha sido irradiado.

El principal componente de los alimentos, despus del agua, son

los carbohidratos.

Se define como los polisacridos

vegetales y la lignina, que son resistentes

a la hidrlisis por los enzimas digestivos

del ser humano*

FIBRA DIETTICA

* Trowell H, Southgate DA, Wolever TMS, Lead SAR, Gassul MA y Jenkins DJA:

Dietary fibre redefined. Lancet 1976, i:967 (letter).

Los cereales son la principal fuente de celulosa, hemicelulosa y lignina.

Las frutas y vegetales son la principal fuente de pectinas, gomas y muclagos

La ampliacin del concepto a incluir todo tipo de

polisacridos no digeribles, se debe a que los

polisacridos constituyentes intrnsecos de la pared

celular de la clula vegetal no pueden diferenciarse

de aquellos que son agregados como aditivos

durante los procesos tecnolgicos y que sirven para

dar o mejorar ciertas caractersticas organolpticas o

reolgicas en el producto final.

FIBRA DIETTICA

*Food Chemistry 124 (2011) 411421

FIBRA DIETTICAPared Protenas

celular Lpidos

vegetal Componentes

inorgnicos

Lignina

Celulosa

Polisacridos Pectinas

no-celulsicos Hemicelulosas

Pectinas Fibra

Aditivos Gomas diettica

Alimentarios Muclagos

Polisacridos de algas

Celulosas modificadas

Otros polisacridos

Formada por dos grupos de componentes:

1. Insolubles: baja capacidad de captacin de agua.

2. Solubles: gran afinidad con el agua; forman

dispersiones que alteran fuertemente la viscosidad del

medio en que se encuentran.

FIBRA DIETTICA

1. FIBRA DIETTICA INSOLUBLE

Compuesta por:

Celulosa

Hemicelulosa

Lignina.

(Tuomela. et al1999)

Esquema de la

lignificacin de la

pared celular

secundaria.

(Boudet et al. 2003)

1.1 Celulosa. Homopolisacrido

compuesto hasta por 15,000 unidades

de D-glucosa, a travs de enlaces

(1-4) glucosdicos.


Polisacrido estructural

Fuentes: zanahorias, col,

verduras y cereales

integrales.


1.2 Hemicelulosa: heteropolisacrido

Forma parte de la pared celular de las plantas.

Contiene 2-4 tipos de azcares: Enlaces 1-4.

D-xilosa

L-arabinosa

D-galactosa

D-glucosa

Fuentes: cereales

integrales y verduras en

general.

1.3 Lignina:

Es la nica fibra no

polisacrido que se conoce.

Es el compuesto principal de

la pared celular de vegetales,

formado por sustancias

fenlicas.

Polmero orgnico ms

abundante en el mundo

vegetal y ms indigestible del

forraje (Van Soest, 1982).


Fuentes: cascarilla de los

Cereales, alfalfa.

Es completamente insoluble?

No.

Celulosa: insoluble en agua fra, caliente y

en cidos y lcalis diluidos calientes.

Hemicelulosa: Soluble en lcalis diluidos.

Ligninas: Solubles en lcalis.

2.1 Pectina: es un tipo de heteropolisacrido. Tiene 3 dominios:

Homogalacturano: polmero de cadena larga del cido galacturnico. Enlaces 1 4. Ramnogalacturonano I: cido galacturnico enlazado en (1-4) con restos de L-

ramnosa, intercalados con un enlace (1-2). Ramnogalacturonano II: formado por GalU, Rha, Ara, Gal

2. FIBRA DIETTICA

SOLUBLE

En las monocotiledneas (cereales), est presente en baja cantidad. En las dicotiledneas (legumbres) la cantidad es alta.

Usos: mermeladas y jaleas

Cadena de cido Poligalacturnico Cadena de cido polimanurnico

2.2 Muclagos: homo o heteroplosacrido

Polmeros de cidos urnicos(galacturnico, manurnico).

Son viscosos, coagulables con alcohol.

2. FIBRA DIETTICA

SOLUBLE

Se encuentran en:

Algas Aloe vera Psillum

Estructura de goma xantana

Estructura de goma guar

2.3 Gomas: heteroplisacridos

Sustancias resinosas de

carcter cido.

Son unidades repetidas de d-galactosa alternando con d-

glucurnico, tambin

contienen arabinosa,

ramnosa o manosa.

Tienen la propiedad de ser elsticas.

Tienen propiedades

coloidales, con capacidad de

producir geles.

2. FIBRA

DIETTICA

SOLUBLE

Goma Arbiga Goma Guar Goma Tragacanto Goma Xantan Alginatos Carragenano

2.4 Beta-Glucano: monopolisacrido

Polmeros de glucosa con enlaces -glucosdicos.

Son fibra diettica natural soluble, presente en hongos

y cereales (cebada, avena y

salvado de maz)

Se utilizan para:

Dar textura alimentos. Como suplementos de fibra soluble.

2. FIBRA DIETTICA

SOLUBLE

Otros componentes

2.5 Inulina: polmero de

molculas de D-fructuosa (ajos,

cebollas).

2.6 Agar: es un ster del cido

sulfrico de un polisacrido de la

galactosa presente en algas.

2.7 Quitina: presente en el

exoesqueleto del cangrejo, as

como en los insectos; es un

polmero de la glucosamina.Glucosamina

EFECTOS FISIOLGICOS DE LA FIBRA

DIETARIA

Puede promover prdida de iones metlicos,

fosfatos, vitamina B12, frmacos

Requerimiento diario de fibra*:

25 g/da en mujeres menores de 50 aos

21 g/da en mujeres mayors de 50 aos 38 g/da en hombres menores de 50

aos

30 g/da en hombres mayors de 50 aos

20-30% debe ser fibra soluble,

*Food Chemistry 124 (2011) 411421

PREBITICOS

PROBITICOS

(1.965)- Lilly y Stiwell -

Suplementos alimentarios de bacterias o de

levaduras vivas, que cuando se ingieren en

cantidades adecuadas afectan de forma

beneficiosa el equilibrio microbiano intestinal.

PREBITICOS(1.995)

- Gibson y Roberfroid -

Ingrediente alimentario no digerible

(oligosacridos) que estimula el crecimiento, la

replicacin y/o la actividad de las microbiotas

intestinales mejorando la salud del husped.

PREBITICOS

Se caracterizan por*:

Ser molculas de gran tamao.

No pueden ser digeridas en TGI alto.

Alcanzan el intestino grueso (IG).

Son degradados en IG por la microflora bacteriana,

bifidobacterias y Lactobacilos.

Generan una biomasa bacteriana saludable y un pH

ptimo (controla otros microorganismos).

*Kolida S, Tuohy K, Gibson G. Prebiotic effects of Inulin and Oligofructosa. Br J Nutr. 2002 87, Suppl. 2, S193-S197.

PREBITICOS

1. Inulina: una mezcla de oligmeros

y polmeros mayores formados por

uniones -(2-1) fructosil-fructosa.

Fuentes: raz de la achicoria, puerro,

ajo, cebolla, esprragos, cebada,

trigo, banana, miel.

Usos: sustituta del azcar,

reemplazante de las grasas, agente

texturizante y/o estabilizador de

espuma y emulsiones. Prebitico.

En la actualidad los oligosacridos ms estudiados y reconocidos con

actividad prebitica son los fructanos. Algunos de ellos son:

n= aprox. 35

PREBITICOS

2. Oligofructosa: se obtiene

mediante la hidrlisis enzimtica

parcial de la inulina.

Fuentes: cereales, cebolla, ajo,

banana y choclo.

Usos: yogures con fruta, leches

fermentadas, quesos frescos,

helados. Prebitico. n= 2-8

PREBITICOS

3. Polidextrosa: es un polmero

sinttico de glucosa con terminales

de sorbitol y cido ctrico.

Fuentes: se sintetiza a partir de la

dextrosa, ms un 10% de sorbitol y

1% de cido ctrico.

Usos: substituto del azcar

y grasas para dar volumen.

Prebitico.

PREBITICOS

4. Galactooligoscaridos

Formados por molculas de

galactosa as:

Rafinosa: glu-fru-gal Estaquiosa: glu-fru-gal-gal Verbascosa: glu-fru-gal-gal-gal

Fuentes: legumbres.

Usos: substituto del azcar

y grasas para dar volumen.

Prebitico.

Estaquiosa

PREBITICOS

5. Sustancias pcticas:

Formadas esencialmente por cido

D galacturnico unidos por enlaces

a (1-4).

Usos: espesantes. Prebitico.

CEREALES

Son fuente principal de alimentos (carbohidratos) para el hombre.

Se cultivan: trigo, arroz, maz, cebada, sorgo, avena, mijo, centeno y triticale

(cruce de trigo y centeno).

Produccin mundial: aprox. 1.600 millones de Tm (arroz, trigo y maz, 3/4

partes).

Consumo:

- Trigo: pan y otros productos horneados

- Arroz: alimento bsico en Oriente (88%)

- Maz: fundamentalmente Amrica del Sur

- Sorgo y mijo: grandes reas de frica

Uso:

- Consumo directo

- Industrial: almidn, aceite comestible (maz), cerveza (cebada), panadera

(trigo, centeno)

CEREALES

Mijo: Pennisetum glaucum

* Nutrition Research Reviews (2010), 23, 65134. New hypotheses for the health-protective mechanisms of whole-grain cereals: what is beyond fibre?

COMPONENTES PRINCIPALES DE LOS

CEREALES

1. PROTENAS: 10-12%

Concentracin no uniforme: alta concentracin en las capas ms externas del

endospermo (subaleurnicas), en la capa de aleurona y en el germen.

GLUTEN = GLIADINA + GLUTENINA (insoluble en agua)

Albminas y globulinas (alta actividad enzimtica) Solubles en agua

Son protenas de bajo VB, deficitarias en lisina


CEREALES

El gluten es responsable de la elasticidad de la masa de

harina.

Hay personas que son alrgicas al gluten.

Otras presentan intolerancia al gluten (celiaqua)

Pro-glu-cis

Lis-met Afectan valor biolgico

fuertes

COMPONENTES PRINCIPALES DE

LOS CEREALES

2. HIDRATOS DE CARBONO

Almidn: alto porcentaje de

63-73%

Hemicelulosas

(pentosanas)

Celulosa

Monosacridos y

Oligosacridos

Fructosa, glucosa,

sacarosa, maltosa (baja

proporcin)

3. LPIDOS

Contenido medio: 1-5 % del peso del

grano (avena 9-10%).

Distribucin: testa y aleurona (80%),

germen.

Fundamentalmente triacilglicridos y

fosfolpidos.

Tambin mono y diglicridos y A.G. libres.

Existe una fraccin que se encuentra

qumicamente combinada al almidn:

lpidos por hidrlisis (slo se extraen con

ter tras hidrlisis).


CEREALES


CEREALES

Minerales: P, K, Mg, Ca (fosfatos y sulfatos de K, Mg y Ca, 85%), Fe.

4. Vitaminas y minerales

5. Otras sustancias

cido ftico

Fitina: sal Ca 2+ /Mg 2+ del cido ftico

Importancia del cido ftico en nutricin:

El cido ftico se asimila mal.

Adems, es quelante disminuye la asimilacin de otros iones (Ca,

Mg, Zn, Fe, Cu) factor antinutricional

Existen fitasas que, durante la molienda, liberan los grupos fosfato


CEREALES

cido ftico

LA MOLIENDA Y LA CONSERVACIN DE

LOS NUTRIENTES

Salvado Germen HarinaBlanca, textura, sabor y

apariencia

muy apetecidos: mltiples

aplicaciones

Se prolonga su duracin

durante almacenamiento

Prdida de vitaminas, minerales y

fibra

Grano

Piezas de mejor calidad

*

* Permite alimentar la levadura y dorar la corteza del pan

ENRIQUECIDO

75

Los cereales enteros mantienen un contenido

natural de grasas y aceites, lo que explica

porqu a menudo son ms costosos que las

harinas refinadas derivadas de ellos ya que,

debido a esto, existe el peligro de que el

producto se vuelva rancio, lo que complica su

procesamiento, almacenamiento y transporte.

CEREALES ENTEROS

CEREAL INTEGRAL

El trmino "Cereal integral" significa

que l, o los alimentos preparados

con l, contienen todas las partes

esenciales que estn naturalmente

presentes en el grano entero.

ENRIQUECIDA

80

LOS CEREALES INTEGRALES Y LA SALUD

81

CNCER

Los cereales integrales contienen

una variedad de fitonutrientes con

propiedades contra el cncer tales

como:

Fitoestrgenos

cido ftico

Compuestos fenlicos

Inhibidores de la actividad de

enzimas.

Antioxidantes (Vitamina E)

Selenio (beneficiosos para los

sistemas antioxidantes)

Un meta-anlisis de 40 estudios mostr

que el riesgo de cncer gastrointestinal

disminuye entre 2 y 43% dependiendo del

consumo de fibra diettica.

En relacin con los cnceres hormono-

dependientes, un meta-anlisis demostr

que el mayor consumo de alimentos que

contienen cereales integrales estaba

asociado con disminuciones del riesgo

de cncer del orden de 10 a 40%.

El efecto de los cereales integrales es preventivo ms que teraputico


OBESIDADEl estudio de Harvard (EEUU) en

mujeres (75.000), demostr que

aquellas que consuman cantidades

apreciables de cereales integrales y

de fibra corran un riesgo

significativamente menor (49%) de

aumentar de peso de manera

considerable.

En consecuencia, la harina refinada

(harina blanca) result estar asociada

con aumentos del peso corporal.

En otro estudio en varones (27.082) de 40-75

aos, demostr que a lo largo de un perodo de

ocho aos haba una relacin entre el aumento del

consumo de cereales integrales y la baja de peso.

Por cada 40 gramos de aumento en el consumo de

cereales integrales, se evitaba un aumento de

peso de 0,49 kg, y por cada 20 gramos que

aumentaba el consumo de salvado, ya sea

agregado o consumido en forma de cereales

integrales, se evitaba un aumento de peso de 0,36

Kg.


ENFERMEDAD CARDIOVASCULAR


El consumo de fibra dietticade cereales y frutas est inversamente

asociado con el riesgo de enfermedad

coronaria.

Van Dam y cols. reportan que el consumo de dieta sin cereales

integrales se asoci con niveles ms

altos de colesterol sanguneo y menor

consumo de micronutrientes.

Un hbito de alimentacin prudente, que incluya la ingestin de cereales

integrales, se asoci con un menor

nivel de protena C reactiva (PCR) y

disfuncin endotelial, un paso temprano

en el desarrollo de la aterosclerosis.

1

2

84

La Gua Diettica para los Norteamericanos del 2005 puso un particular

nfasis en comer ms alimentos a base de cereal integral:

La ingestin energtica ms alta (3.200 Kcal/Da) recomienda 11 raciones de cereales al da.

Se recomienda que por lo menos 3 raciones, o la mitad de los alimentos a base de cereal ingeridos diariamente, sean de cereal integral.


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