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Composición química de los alimentos 116 Unidad 7 V i t a m i n a s

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Composición química de los alimentos

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Unidad 7 V i t a m i n a s

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Composición química de los alimentos

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http://www.fondosgratis.com.mx/archivos/temp/2523/400_1195264798_hoja-enrrollada.jpgf

El alumno identificará y distinguirá las vitaminas hidrosolubles y las liposolubles, así

como su estructura general como parte de su cultura básica en gastronomía.

El alumno reconocerá la importancia de incluir las vitaminas en la dieta, a partir de la información

estudiada en el texto.

OBJETIVOS

TEMARIO

Unidad 7 . Vitaminas

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7.1. Vitaminas solubles en grasa o liposolubles.

7.2. Vitaminas solubles en agua o hidrosolubles.

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Las vitaminas son nutrientes esenciales, cuya síntesis por el organismo es limitada,

en la mayoría de los casos. Se encuentran en los alimentos en pequeñas cantidades.

Se conocen 13 y se dividen de acuerdo en su solubilidad en liposolubles (o solubles

en grasa y solventes orgánicos) en donde se clasifican las vitaminas A, D, E y K. El

otro grupo es el de las vitaminas hidrosolubles o solubles en agua, aquí se clasifica

todo el complejo B y la vitamina C.

MAPA CONCEPTUAL

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Las vitaminas también se catalogan de acuerdo a su sensibilidad a diversos agentes

fisicoquímicos que intervienen en el procesamiento de los alimentos.

Muy sensibles : B1, C y B12.

Sensibles : A, D, K B2 Y B9.

Poco sensibles : E, B5, B6 Y B8.

Estables: B3.

Los niveles vitamínicos se expresan de dos formas: con unidades internacionales (UI)

y en unidades ponderales (microgramos o miligramos por kilogramo de masa

corporal).

En general la carencia de vitaminas, genera trastornos metabólicos. Existen dos

etapas de hipovitaminosis: inicial, donde se registran dolores de cabeza, pérdida de

apetito, irritabilidad, fatiga y somnolencia y la etapa franca, cuando se dan síntomas

específicos de cada una de las avitaminosis. Algunas vitaminas tienen aplicaciones

en tecnologías como antioxidantes, colorantes y coadyuvantes en la elaboración de

ciertos productos.

98

INTRODUCCIÓN

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98 http://bloggrasacero.files.wordpress.com/2009/02/vitaminsintro.jpg

¿Sabías qué?

En los conos y bastones del ojo se localiza un

pigmento fotosensible

llamado púrpura visual o rodopsina, que está

formada por vitamina A y una sustancia llama

opsina. Al llegar la luz al ojo, la rodopsina se

desdobla en sus componentes. .La

capacidad de la retina para regenerar la rodopsina está en relación con la disponibilidad de vitamina A.

OH

3

La vitamina A como retinol, está presente en productos de origen animal y en ciertos

carotenoides, en productos vegetales. De estos carotenoides que son provitaminas

(precursores de vitaminas) el más conocido es el betacaroteno.

Se encuentra en la parte grasa de la leche, queso, mantequilla y yema de huevo, en

aceites de hígado de pescado (bacalao, atún y tiburón) y de oso polar. En los

vegetales se encuentra en los de hoja verde oscuro (espinaca, acelga), tomates,

pimientos, duraznos y chabacanos, melón y naranjas.

Actividad de inicio de tema.

De manera individual, cada quien responderá las siguientes tres preguntas escribiendo todas las ideas que se

relacionen con ellas, sin importar mucho el orden. Posteriorment e, en grupo se discutirán brevemente las ideas

de algunos alumnos para introducirse al tema de las vitaminas.

1. - ¿Cuál es la función de las vitaminas en el organismo?

2 . ¿Qué son las provitaminas?

3 . ¿Realmente son necesarios los suplementos vitamínicos? Las vitaminas liposolubles tienen como base estructuras llamadas terpénicas, y contienen en sus

cadenas enlaces dobles, los cuales las vuelven muy sensibles a las reacciones do oxidación, de

manera similar a como ocurre con los ácidos grasos insatura dos. El hombre, como los mamíferos

las retienen en el tejido adiposo y en especial, en el hígado.

Sus funciones no están muy claras, pero se sabe que algunas ejercen funciones como

coenzimas , es decir que se unen a las enzimas para activarlas en ciertas r eacciones bioquímicas.

Se sabe que existen problemas severos cuando falta alguna de estas vitaminas, aunque se

conocen mejor las vitaminas A y D.

VITAMINA A

Llamada retinol, ácido retinoico, vitamina A - ácido y xeroftol.

C H

C H 3 C H 3 C H 3 C H 3

7.1 V ITAMINAS LIPOSOLUBLE S

Coenzima : Son moléculas orgánicas

no proteicas que transportan sustancias entre enzimas. A veces son activadoras de las

enzimas.

Glosario

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122

La

vitamina A es

muy temolábil y

se descompone

por acción de la

luz, oxígeno,

aire y ácidos.

Como

betacaroteno es

muy estable en

los vegetales.

Su función más

conocida es la

relacionada con

la visión,

cuando ésta

escasea se

genera el

trastorno

conocido como

ceguera nocturna.

¿Sabías qué?

La vitamina D es esencial en el proceso de

autorregulación mineral del organismo, contribuye a la absorción del calcio y fósforo en la matriz del hueso. También influye en la eliminación del fósforo por el riñón, mejorando su absorción por los túbulos renales.

Otra función es en el trabajo muscular haciendo llegar los

impulsos nerviosos a los músculos. 100

La vitamina A juega un papel importante en el desarrollo y se le considera factor

de crecimiento. Otro papel importante es en la piel, membranas, mucosas, paredes

de los vasos sanguíneos y córnea. Se cree que su carencia puede estar

relacionada con el cáncer.

La ingesta diaria recomendada para hombres a partir de los 10 años es de 3330 UI

y mujeres de 2665 UI.

La hipervitaminosis de vitamina A es difícil que ocurra en las ciudades. La forma

más segura de su consumo es a través de los vegetales. Su exceso produce una

pigmentación amarillenta en la piel que no es patológica . Dosis 10 veces superiores

a la ingesta diaria recomendada (IDR) se consideran seguras. Más allá de esta

cantidad provoca dolores de cabeza, vómito, calvicie, anorexia, sequedad de piel y

mucosas, descamación, fragilidad ósea y posibles lesiones hepáticas. Su carencia

genera problemas de visión, sequedad de la piel o mucosas, crecimiento anormal de

los huesos, crecimiento lento y pérdida de peso.

VITAMINA D

Llamada también calciferol o vitamina antirraquítica.

99

Termolábil : Se aplica a sustancias que se alteran al estar expuestas a ciertas

temperaturas.

Patológico: Que se convierte en

enfermedad.

Glosario

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CH3 CH3

Vitamina D2 Vitamina D3

Se presenta

como

vitamina D2

y D3. La

provitamina

D2 o

ergosterol

se convierte

en D2 o

ergocalcifer

eol debido a

la acción de

la luz solar y

proviene de

fuentes

vegetales.

La

provitamina

D3 o 7-

dehidrocole

sterol se convierte por la luz solar en vitamina D3 o colecaliferol y proviene de

fuentes animales.

Se obtiene tanto de los alimentos incluidos en la dieta diaria como de la acción

que ejerce la luz solar sobre la piel. Los aceites de hígado de pescado y en

conservas de pescado, los huevos, carne, leche y productos lácteos tienen poca

cantidad, así como las verduras y hortalizas.

99 http://www.vidasanafacil.com/wp-content/uploads/2009/10/vitamina_a1.jpg 100 http://www.newsmatic.e-pol.com.ar/usr/479/4268/cuerpo_frutas.jpg

¿Sabías qué?

La vitamina E sirve para proteger los tejidos corporales de lesiones,

protege a las membranas de los nervios, músculos y sistema cardiovascular de la oxidación, así como las membranas de los glóbulos rojos. Tiene

un papel importante en la función testicular. Estimula la producción de ciertas hormonas.

La vitamina D ingerida en la dieta se absorbe en el duodeno y en el yeyuno con

ayuda de las sales biliares. Se estima que únicamente se absorbe el 50% de lo

ingerido, el resto se produce como consecuencia de la exposición de la piel a la

luz solar.

Una vez formada se transporta por la sangre y llega al hígado donde se

transforma por una enzima en calcidiol, llega al riñón y se convierte en calcitriol

para almacenarse en tejidos adiposos y músculos. Se elimina a través de las

heces.

El almacenamiento y cocinado de los alimentos no le afectan pero si se aísla, se

destruye por la luz, oxígeno, aire y ácidos.

La ingesta diaria recomendada es en hombres y mujeres a partir de los 10 años

es de 5 microgramos.

La hipervitaminosis por vitamina D se suele manifestar como dolores de cabeza,

retrasos en el crecimiento, lesiones renales, calcificación del miocardio, pulmón

y tejidos blandos y hasta la muerte.

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Composición química de los alimentos

124

101

VITAMINA E

Llamada alfa tocoferol o “vitamina de la fecundación”.

CH3

Dos

grupos de

compuestos

localizados en

las plantas

tienen actividad

vitamínica E. El

grupo más

importante lo

forman los

tocoferoles alfa,

beta, gama y

delta. El otro

grupo es el de

los tocotrienoles alfa, beta, gama y delta.

Esta vitamina se encuentra tanto en alimentos de origen vegetal como animal. El

germen de trigo, los aceites vegetales y almendras son las fuentes primarias. Las

fuentes secundarias son las semillas de gramíneas y vegetales de hoja verde,

mantequilla, margarina y la yema de huevo.

El organismo absorbe la vitamina E de los alimentos, mayoritariamente en la parte

media del intestino delgado, proceso favorecido por las sales biliares y jugo

pancreático. Mientras mayor es la cantidad de vitamina ingerida, menor es la

cantidad absorbida. La mayoría es excretada en las heces.

101 http://www.bellaysinremordimiento.com/wp-content/uploads/2009/01/proteinas.jpg

¿Sabías qué?

En las personas normales es infrecuente la avitaminosis de vitamina K, ya que se

sintetiza por las bacterias intestinales (flora intestinal) del yeyuno e

ileón en gran cantidad y se absorbe bien, excepto cuando hay tratamientos con antibióticos o anticoagulantes. Una vez absorbida llega al hígado desde donde se

distribuye a los tejidos como cápsulas suprarrenales, pulmones, médula ósea y riñones.

O

O H C H 3

C H 3

C H 3

C H 3

C H 3 C H 3

C H 3

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Glosario

Fibrinógeno: Proteína fibrosa de

la sangre, soluble en agua que ayuda a la coagulación de la sangre.

Protrombina:

Proteína que inicia el proceso de coagulación. Se convierte en trombina y con el fibrinógeno forma fibrina, que produce los coágulos de sangre. El

sistema linfático

y sanguíneo

transportan esta

vitamina, que

va ligada a las

lipoproteínas,

así llega a los

tejidos grasos,

hígado y

músculos así

como ovarios,

testículos,

glándulas

adrenales y

pituitaria.

En ausencia de

oxígeno y aire,

los tocoferoles

son estables al calor y álcalis. Se oxidan fácilmente. Este proceso se acelera por la

presencia de luz, calor, sales de hierro y cobre. La fritura los destruye.

La ingesta diaria recomendada en personas a partir de los 16 años es de 12

miligramos al día. Las carencias típicas de esta vitamina sólo se han observado en

animales. En el caso de personas sólo se presentan cuando hay trastornos de

absorción. 104

VITAMINA K

Llamada naftoquinona, foloquinona, metaquinona

Son un grupo de sustancias que participan en la coagulación de la sangre.

Su denominación viene de la palabra alemana “koagulation”. O CH3 CH3 CH 3 O

102

103

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CH3

H3C

CH3 O Vitamina K1 Vitamina K3, menadiona

Las formas

naturales son la

K1 (filoquinona o

fitonadiona) que

está

naturalmente en las plantas, la K2 o menaquinona que se sintetiza en la pared

intestinal de los animales y del ser humano.

Sintéticamente, se obtiene la K3 o menadiona que se convierte en K2 en el tracto intestinal.

La vitamina K se encuentra presente en la mayoría de los alimentos en cantidades

variables. Las fuentes dietéticas más importantes son los vegetales de hoja verde

como espinacas, brócoli, coliflor, col, coles de Bruselas y soya. Fuentes de origen

animal: harina de pescado, hígado de cerdo y tocino. En menores cantidades se

encuentra en frutas y la piel de naranja.

Es imprescindible para la coagulación de la sangre evitando toda clase de

hemorragias, esto significa que es esencial para la formación de protrombina que

se convierte en fibrinógeno . En

102 http://www.lawebmunicipal.com/files/1001-133-foto/2007_1105Almendras0003.JPG

103 http://almaceliaca.files.wordpress.com/2009/07/manteca-derretida.jpg

104 http://servicios.laverdad.es/gastronomia/fotos/yema201101.jpg

bebés es esencial revisar sus niveles porque aún no la producen y la leche materna

la contiene en bajas cantidades, para evitar hemorragias espontáneas.

O C H 3

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7.2 VITAMINAS HIDROSOLUBLES

Actividad de inicio de tema.

Después de leer el siguiente artículo, se organizará una discusión grupal acerca de la

importancia de llamarles vitaminas a las sustancias que realmente no lo son y también

acerca de las cuestiones éticas involucradas en la venta de dichas sustancias. Al final cada

quien redactará sus propias conclusiones y entregará al docente.

”VITAMINAS” QUE NO LO SON Introducción A lo largo de la historia del descubrimiento de las vitaminas se fueron encontrando una serie de sustancias que se les clasificó como tales, pero con el tiempo se descubrió que no lo eran. En muchos casos se han presentado a las “vitaminas que no lo son” como un artículo inútil de consumo engañando al público, haciéndole creer que lo necesitan, siendo que inclusive en ciertos casos, son peligrosas para la salud. Vitamina F. Los ácidos grasos esenciales, linoléico y linolénico, reciben el nombre de "vitamina F". Son sustancias con valor nutricional, y esenciales en la dieta, pero no son propiamente vitaminas. Colina. Sustancia que forma parte de los fosfolípidos, y también de la acetilcolina. No existen datos que permitan indicar que sea necesaria para los humanos. Lecitina. Mezcla de fosfolípidos a la que le atribuyen efectos estimulante cerebral o como adelgazante, pero no tiene precisamente esos efectos. Taurina. Es un aminoácido componente importante de las sales biliares, que desempeñan un papel fundamental en el transporte y absorción de lípidos en el tubo digestivo.

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Composición química de los alimentos

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Inositol. Es una sustancia necesaria para algunos animales superiores y microrganismos. No es en absoluto esencial para la especie humana, y además se encuentra en todo tipo de alimentos. Se vende extensamente como una "vitamina" contra la calvicie.

105 http://4.bp.blogspot.com/_Sv58JLHMD4M/S7uvMaGJn-I/AAAAAAAAAEM/_5u02EwwWVQ/s1600/vitamina+K.jpg 106 http://fotos.infojardin.com/subir-fotos/images/viu1229430991o.jpg Vitamina P. Con este nombre se comercializan los flavonoides, de los que existen varios miles en los vegetales, pero no son esenciales ni necesarias. Carnitina. Es una sustancia clave en el metabolismo de los ácidos grasos, interviniendo en su transporte a las mitocondrias para su oxidación. Se comercializa frecuentemente como una "vitamina" adelgazante, lo que es doblemente falso, ya que ni es realmente una vitamina, ni tiene ese efecto. Acido orotico. También llamado "vitamina B13", es un compuesto que nuestro organismo sintetiza perfectamente en las cantidades necesarias y en algunas enfermedades metabólicas en las que no se puede utilizar correctamente se eliminan grandes cantidades en la orina. Ácido lipoico. Es una coenzima de enzimas mitocondriales. Es también un potente antioxidante. No se conoce ninguna situación carencial ligada a la falta de ácido lipoico. Ácido para-aminobenzoico Llamado también “vitamina Bx” es una vitamina para algunas bacterias, pero no para los animales, ni para la especie humana. Se utiliza para la fabricación de cremas de protección solar, que son exclusivamente para uso externo.Su ingestión en suplementos no solamente es inútil, sino que puede representar un riesgo para la salud, algunas personas son sensibles a esta sustancia. Acido pangámico También llamada "vitamina B15", es una sustancia sin función biológica conocida en el organismo humano. Puede ser peligrosa. Vitamina B17. Amigdalina, o Laetrilo. Se obtiene de "huesos" de durazno y otras frutas. Ingerirla supone un riesgo para la salud, por que es muy tóxico, ya que al degradarse libera ácido cianhídrico. Su venta está prohibida en muchos países. Otras vitaminas inexistentes En algún momento se ha utilizado el nombre de “vitaminas” para substancias mal caracterizadas, que luego han caído en el olvido, o dos nombres para la misma vitamina. Aunque parezca increíble, la mayoría de estas “vitaminas”, como las anteriores (y otras más) se pueden encontrar actualmente en suplementos dietéticos. Vitamina B3. Nombre obsoleto del ácido pantoténico Vitamina B4. Adenina, que no es una vitamina. Nombre antiguo para designar mezclas de aminoácidos. Vitamina B5. Nombre erróneo de la Vitamina B6 Vitamina B7. Se ha designado con este nombre a la biotina Vitamina B8. Este nombre utilizado indistintamente para el ácido adenílico y para el inositol. Ninguno de los dos es una vitamina Vitamina B9. Nombre erróneo para una mezcla de vitaminas del grupo B. También para el ácido fólico. Vitamina B10. Acido pteroil-glutámico, también llamado “factor R.”. Vitamina B11. Utilizado indistintamente con el de Vitamina B10, para diferentes sustancias y mezclas Vitamina B14. Mezclas de sustancias indefinidas extraídas de levadura, huevo, y otros alimentos. Vitamina B15. Además de al ácido pangámico, se aplica este nombre a la dimetilglicina y la diisopropilamina, substancias empleadas por los atletas de la URSS en la década de 1970. Vitamina B16. Mezclas de substancias indefinidas utilizadas con el mismo fin que las anteriores. Vitamina G . Nombre antiguo para la riboflavina.

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Vitamina H . Nombre antiguo para la biotina. Vitamina H 3. Para-aminobenzoil-dietilaminoetanol, Gerovital. Supuesta substancia rejuvenecedora, muy popular en la década de 1950. Vitamina I . Supuesta vitamina, equivalente a la también supuesta vitamina B5. Vitamina L 1. Acido antranílico (ácido o-aminobenzoico) Supuesta vitamina necesaria durante la lactación para la mujeres. Vitamina L 2. Adenil tiometilpentosa. Mismo uso que la anterior. Vitamina M . Denominación obsoleta para el ácido fólico. Vitamina N . Supuesta vitamina anticancerosa. Vitamina Q. Utilizado erróneamente para designar a mezclas de coenzima Q, particularmente a la coenzima Q10. Vitamina T También llamada “termitina”, “torutilina”, “tegutina”, “mycoina” (nombre que corresponde realmente a una micotoxina), y “penicina”. Vitamina U . Substancias presentes en las coles (metilmetioninsulfonio, y relacionados) que supuestamente mejoran las úlceras. Vitamina Y . Nombre obsoleto de la vitamina B6 Tomado de http://milksci.unizar.es/bioquimica/temas/vitamins/novitaminas.html

¿Sabías qué?

La vitamina B1 es esencial para el metabolismo de

hidrocarburos, pues es

una coenzima. Se puede sintetizar por

las bacterias en el ciego,

pero no es aprovechable, sino

que lo es solamente cuando se ingiere.

Glosario

Neuritis periférica:

Inflamación y degeneración de los nervios que produce

trastornos motores. En este caso ocurre en los nervios periféricos, que son aquellos que están fuera del sistema nervioso central y que

van a las extremidades y órganos.

¿Sabías qué?

La riboflavina actúa en numerosas reacciones de oxidación-reducción, en reacciones metabólicas de carbohidratos y en reacciones de proteínas y grasas así como la

producción de energía. Es esencial para la

conversión de priridoxina en ácido fólico y de triptófano en niacina. VITAMINA B 1

Conocida como tiamina, aneurina, factor antiberiberi y factor antineurítico.

H3C NOH NH2 CH3

N N + S

Cl -

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Composición química de los alimentos

130

Se encuentra

ampliamente

distribuida en

alimentos tanto

de origen

animal como

vegetal pero en

pequeñas

cantidades. La

levadura de

cerveza (en la

imagen al final

de la tiamina),

salvado de

arroz y germen

de trigo son

excelentes

fuentes de esta

vitamina.

También se

encuentra en

menor cantidad

en carnes,

granos de

cereales, frutos

y legumbres

secos. Cuando

se ingiere se

absorbe en el

intestino delgado y se transforma en coenzima activa. Se elimina como tiamina o un

derivado de ella en heces o sudor.

Es una vitamina muy sensible al calor, oxígeno, luz, humedad y bases. Su solubilidad

en agua, hace que se pierda una parte de ella cuando se remojan o hierven los

alimentos.

La ingesta diaria recomendada en hombres a partir de los 16 años es de 1.0 a

1.2 miligramos, en mujeres es entre 0.7 a 0.9, disminuyendo conforme aumenta la

edad.

Los síntomas de su carencia son depresión, irritabilidad, pérdida de memoria y

neuritis periférica . La enfermedad característica es el beri-beri que produce

adelgazamiento muscular, inflamación del corazón con fallas cardiacas, convulsiones

y vómitos. La foto es de un paciente con este mal.

107

VITAMINA B 2

Conocida como riboflavina, lactoflavina, ovoflavina, hepatoflavina-

Es una de las vitaminas más ampliamente distribuidas en la naturaleza, la levadura

de cerveza (en la foto) es su mejor fuente. La carne y sus productos, así como la leche

y sus derivados,

N N

N N H O

O

O H O H O H O H

C H 3

C H 3

H H H H H

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Composición química de los alimentos

131

107

http://milksci.unizar.es/bioquimica/temas/vitamins/auxvitaminas/beriberi4.jpg

¿Sabías qué?

Las coenzimas NAD y NADP se encuentran implicadas en todas las funciones redox del organismo y son

esenciales para que los tejidos utilicen la energía que proviene del

metabolismo de los .carbohidratos, la niacina es esencial para el crecimiento e interviene en la síntesis de hormonas. los huevos y algunos pescados también son buenas fuentes. Las legumbres y

verduras de hoja verde la contienen en menor cantidad. La leche se envasa en

recipientes opacos por la sensibilidad de esta vitamina a la luz, sin embargo no se

destruye en procesos de cocinado, si los alimentos no se exponen a la luz. Se

recomienda mucho aprovechar los jugos o caldos de productos de origen animal

porque éstos contienen esta y todas las vitaminas hidrosolubles.

Las flavinas de los alimentos se liberan en el estómago y se absorben en el intestino

delgado por la acción de las sales biliares. En el intestino se convierte en FMN (flavina

mononucleótido), sustancia vital en el metabolismo y se va con la albúmina del plasma

donde se distribuye por los tejidos y glóbulos rojos. Se elimina en la orina, sudor y

bilis.

La ingesta diaria para varones es de 1.2 y 1.8 mg y para mujeres es entre 1 y 1.5 mg.

Los síntomas de su carencia son raros y no son inmediatos, sino hasta después de 3

ó 4 meses de no ingerirla, estos síntomas incluyen fisuras labiales, lesiones cutáneas,

quemazón de la piel y dermatitis seborreica , glositis , fotofobia , lagrimeo y

comezón.

108

VITAMINA B 3

Niacina, ácido nicotínico (ácido piridin-3-carboxílico), nicotinamida, vitamina PP

(preventiva del pelagra). O

NH2 N

Dermatitis seborreica : Condición de la piel en la que se ve grasosa y

descamada.

Fotofobia: Intolerancia anormal a

la luz.

Glositis: Infl amación aguda o crónica de la lengua.

Glosario

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Composición química de los alimentos

132

El ácido

nicotínico se

encuentra en

plantas,

levaduras y

germen de trigo.

La nicotinamida

está presente

en alimentos de

origen animal

como el hígado,

carne, pescado,

frutos secos,

legumbres y

huevo.

El maíz al ser

nixtamalizado,

libera el ácido

nicotínico y

hace que pueda

absorberse por

el organismo,

así que las

tortillas son

buena fuente de

esta vitamina.

El

triptofano es su

precursor. Al ser

ingerida, se absorbe en el intestino delgado y se convierte en dos coenzimas: el NAD

(nicotín adenín dinucleótido) y NADP (nicotin adenín dinucleótido fosfato) que se

forman en el hígado, riñón, sangre y cerebro. Se elimina a través de la orina.

La ingesta diaria recomendada (IDR) para hombres entre 16 y 60 años es de

18-20 miligramos al día mientras que en mujeres entre 10 y 60 años es de 14-17

miligramos. El margen de

108 http://cienciaaldia.files.wordpress.com/2009/09/cerveza-hongo.jpg

Glosario

Eritema pelagroso: Enrojecimiento de la piel con lesiones oscuras y duras sin descamación (ver fotografías).

¿Sabías qué?

La palabra ácido de esta vitamina deriva del aminoácido alanina. La palabra pantoténico deriva del griego “pañitos” que significa “en todas partes” ya que está

distribuido en la naturaleza, principalmente como una coenzima llamada coenzima A (CoA). seguridad de esta vitamina es entre 50 y 100 veces la IDR, dosis mayores provoca

reacciones anafilácticas cuando se trata de nicotinamida. Su carencia produce una

enfermedad llamada pelagra (en las fotos) o mal de la rosa cuyos síntomas iniciales

son diarrea, dermatitis y demencia. La mucosa bucal y lengua se ponen rojo carmín y

es muy característico el eritema pelagroso en el dorso de las manos, pies y alrededor

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Composición química de los alimentos

133

del cuello;

también se

presenta dolor

de cabeza y

sensación de

quemazón en el

cuerpo.

111

VITAMINA B 5

Llamada ácido pantoténico.

OH

O HO

CH3 O OH

Se encuentra en casi todos los tejidos vegetales y animales. Raramente se encuentra

libre, está presente en hígado, riñones, carne, sesos, levadura de cerveza, cereales y

leguminosas verdes. Se sintetiza también endógenamente por microorganismos

vegetales.

Alrededor del 50% del ácido pantoténico de la dieta es absorbido y se deposita en el

hígado, glándulas adrenales, riñones, cerebro, testículos y músculos. Se elimina por

orina. El alcohol disminuye la cantidad depositada.

Esta vitamina está implicada en todas las reacciones que suministran energía y en el

metabolismo de medicamentos como desintoxicante.

No hay IDR mínima, porque normalmente se ingieren dosis adecuadas.

Es muy raro encontrar enfermedades carenciales de esta vitamina pero un trastorno

observado ese el “síndrome del pie quemante” detectado en 1940 en prisioneros de

guerra mal alimentados.

VITAMINA B 6

Llamada piridoxina, productos metabólicamente idénticos son el piridoxol, pirdoxal y piridoxamina.

R

H3C N

R= -CH2OH � piridoxol (piridoxina) R= -CHO � piridoxal

R= -CH2NH2 � piridoxamina

109 http://www.elsevier.es/ficheros/images/2/2v118n09/grande/2v118n09-13027351tab01.gif 110 http://www.medicinageriatrica.com.br/wp-content/uploads/2009/04/pelagra2.jpg 111 http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/images/ency/fullsize/18103.jpg

Esta vitamina está muy ligada a las proteínas de los alimentos. Como piridoxol

se encuentra en plantas, mientras que el piridoxal y piridoxamina están presentes en

109 110

N H C H 3

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Composición química de los alimentos

134

animales. Los alimentos que contienen esta vitamina son la levadura de cerveza,

germen de trigo, hígado, carne de cerdo, res, oveja, pollo, pavo, conejo, liebre y

pescados frescos y enlatados, granos de arroz, maíz cocido, frutos secos y

legumbres. La vitamina se libera de las proteínas y una vez digerida y absorbida se

deposita en el cerebro, riñones y bazo. Actúa como coenzima y tiene función en la

inmunidad y para evitar enfermedades cardiovasculares.

La IDR para hombres entre 10 y 19 años es de 1.6 a 2.1 mg, a partir de los

20 años es de 1.8. Para mujeres entre los 16 y los 19 años es de 1.7 mg y entre los

20 y 70 años es de 1.6 mg. Dosis 50 veces la IDR no reportan efectos secundarios.

Esta vitamina está contraindicada en enfermos de Parkinson tratados con L-dopa.

Los síntomas de carencia son anemia, trastornos del crecimiento, irritabilidad,

disminución de formación de anticuerpos y vómitos. En carencias graves se generan

convulsiones.

VITAMINA B 8

Biotina, vitamina H. H H

O

HO

Se presenta en muchos alimentos en pequeñas cantidades, aparece tanto libre (en

verduras, leche, salvado de arroz) como unida a proteínas (vísceras, semillas,

levaduras). Las fuentes más importantes son hígado, leche, setas, soya, almendras

y papas.

Después de absorberse se acumula en el hígado y riñones y se elimina por orina. Se

encuentra en todas las células vivas e influye en la formación de piel. También tiene

papel fundamental como coenzima.

Su IDR en adultos, sin importar el sexo es de 150 microgramos por día.

Atóxico : Que no presenta

toxicidad.

Glosario

S N

N H O H

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Composición química de los alimentos

135

Es totalmente atóxica , no produce efectos secundarios y sus carencias se

encuentran solamente en recién nacidos y hasta los 6 meses de edad, muy rara vez

en adultos.

Los síntomas de su carencia son alteraciones escamosas en la piel, pérdida de

apetito, náuseas, vómitos, cansancio, depresión mental, somnolencia y dolores

musculares. VITAMINA B 9

Conocida como ácido fólico (ácido pteroilglutámico) o vitamina M, vitamina Bc, folacina.

Se encuentra en el hígado, levaduras, vegetales de hoja verde (de ahí su

nombre: folium= hoja), legumbres, yema de huevo, frutos secos, cereales, quesos,

zumo de naranja

El ácido fólico se localiza y distribuye ampliamente por los tejidos, luego se deposita

en el hígado, ahí se convierte en coenzima. Se elimina por la orina y en las heces.

Las coenzimas polínicas están involucradas en el metabolismo de aminoácidos y

síntesis de proteínas así como las bases que forman ADN y ARN.

IDR en hombres a partir de los 13 años 200 microgramos por día, en mujeres a partir

de los 13 años son también 200 microgramos por día, que aumenta según la etapa

en la que esté: gestación o lactancia, incrementándose a 400 microgramos. Dosis 400

veces mayores son bien toleradas. La carencia de ácido fólico es muy común.

Aguda, produce náuseas, diarreas, pérdida de apetito y mareos así como ulceración

de la mucosa bucal y faríngea, cambios en piel y pérdida de cabello. Una carencia de

4 a 6 meses se manifiesta como inapetencia, llagas en la boca y lengua, pérdida de

memoria, depresión y somnolencia. En casos muy graves provoca una forma de

anemia muy grave. Se recomienda su ingestión en el embarazo (y desde antes) para

evitar defectos en el feto, como puede ser espina bífida, labio leporino, paladar

hendido y defectos cardiacos.

N N H

N

N

N H O O

O

N H 2

N H O O H

O H

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Composición química de los alimentos

136

112

VITAMINA B 12

Es un grupo de compuestos localizado en alimentos de origen animal solubles en

agua, relacionadas químicamente y que contienen un átomo de cobalto en su anillo

central. Se denomina cobalaminao cianocobalamina.

Su presencia en los alimentos es muy escasa. El aporte de esta vitamina es sólo a

través de productos de origen animal como hígado, riñón, sesos, corazón, carnes,

pescados, leche y quesos.

112 http://www.websaludable.com/wp-content/uploads/2010/01/acido-folico.jpg

Hematopoyesi

sGlosario : O también hemopoyesis. Proceso de formación, maduración y desarrollo de las células de la sangre (glóbulos

rojos, glóbulos blancos,

plaquetas), a partir de células madre. Dicho proceso ocurre en la médula de los huesos largos.

Cuando el aporte es adecuado se absorbe en la parte final del ileón. Si es

masivo, por dosis orales se absorbe a lo largo de todo el intestino. De ahí pasa a la

sangre y se transporta hacia los órganos. Se elimina por orina, bilis y heces.

Dada su estructura, muy similar a la de la hemoglobina, sirve en la hematopoyesis

y el crecimiento y se involucra también en el metabolismo de carbohidratos y grasas.

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Composición química de los alimentos

137

Es una

coenzima

indispensable

en la

formación de

tejido nervioso

y regeneración

de ácido fólico.

IDR en

hombres y

mujeres desde

los 10 años es

de 2

microgramos

al día. Esta

vitamina no es

tóxica, no

presenta

efectos

secundarios.

Su carencia

produce

anemia,

cansancio,

debilidad,

letargo,

problemas

respiratorios,

glositis,

pérdida del gusto y olfato, pérdida de la memoria y de síntesis de ADN así como

degeneración de la médula espinal.

113

VITAMINA C

Ácido ascórbico o ácido hexurónico. HO

O

HO

HO OH

Se encuentra ampliamente distribuida en la naturaleza, prácticamente todos los

vegetales la contienen. Es muy sensible al calor, luz y oxigeno. Su mayor fuente son

los zumos de limón, naranja, guayaba pero también está en pimientos rojos, coles,

fresas, jitomate, berros, espárragos, hígado, riñones y sesos. La mayoría de los

organismos la sintetizan. Se absorbe en el duodeno y yeyuno para depositarse en las

cápsulas suprarrenales, cerebro, hígado, páncreas, plasma sanguíneo y músculos.

Se elimina por orina.

Participa en la formación del colágeno, músculos, huesos y cartílagos. Ayuda a

cicatrizar heridas y a tener las encías y mucosas en buen estado. Favorece la

absorción del hierro, participa en reacciones redox, estimula las funciones de defensa

del organismo, protege a las células contra la oxidación y protege a la vitamina E.

IDR 50 miligramos al día en niños y 60 mg en adultos. No hay riesgos de toxicidad

por exceso. Su carencia se conoce como escorbuto que se caracteriza por

inflamación de las articulaciones, debilidad del colágeno, hemorragias extensas,

retraso en la cicatrización de heridas y disminución de las defensas.

O

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Composición química de los alimentos

138

113 http://img.vitonica.com/2008/11/proteinas.jpg

114 http://www.mejorcadadia.com/Blog/wp-content/uploads/2009/09/frutas-vitaminas-070508.jpg

114

Actividad de cierre de tema. Completar la matriz comparativa iniciada al final del tema anterior. Posteriormente se recomienda elaborar un

breve ensayo acerca de la importan cia de las vitaminas en la dieta diaria, incluyendo la respuesta a la siguiente

pregunta: ¿son realmente necesarios los suplementos vitamínicos?, la extensión del ensayo será de 2 a 3

cuartillas. Incluir una conclusión breve. Entregarlo al docente.

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Composición química de los alimentos

139

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Composición química de los alimentos

140

Unidad 8 M i n e r a l e s

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Composición química de los alimentos

141

Cristales de sal común. http://www.foro-minerales.com/forum/files/cristales_de_sal_506.jpg

8.1. Macroelementos

8.2. Microelementos y oligoelementos

El alumno reconocerá la importancia de incluir los minerales en la dieta, para favorecer el

funcionamiento del organismo, a partir de la información estudiada en el texto.

El alumno identificará y distinguirá los minerales y sus funciones, y la ingesta mínima

recomendada para cada uno de éstos, como parte de su cultura básica en gastronomía.

OBJETIVOS

TEMARIO

Unidad 8 . Minerales

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Composición química de los alimentos

142

MAPA CONCEPTUAL

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Composición química de los alimentos

143

Desde el punto de vista de la geología, un mineral es una mezcla de dos o más sólidos

formados por procesos inorgánicos para generar sólidos cristalinos, duros y que se

funden a altas temperaturas, algunos solubles en agua. A partir de los minerales se

forman todas las rocas y también las sales que alimentan a las plantas (convirtiéndose

así en minerales nutritivos).

Desde el punto de vista nutricional, un mineral es una sustancia inorgánica que el

organismo requiere para su funcionamiento en general, y que debe ser suministrado

en pocas cantidades.

Para considerar un mineral como esencial, se deben reunir cuatro factores:

Si se suministra en bajas cantidades, se generan carencias severas que pueden

llegar a ser irreversibles, si no se procura nuevamente dicho mineral.

Sin ese elemento, el organismo no completa sus ciclos bioquímicos normales.

Ese elemento químico está involucrado en ciclos metabólicos.

No hay ningún otro elemento o sustancia que supla sus funciones.115

Muchos minerales, al igual que las vitaminas, actúan como cofactores de enzimas

(coenzimas) para controlar la presión osmótica de las células y el pH o como parte

constitutiva de algunas macromoléculas.

Los minerales se dividen en tres grupos principales basándose en la ingesta

recomendada (necesaria) en:

Macroelementos. Las necesidades diarias de ellos superan los 100 mg diarios.

Microelementos. Las necesidades diarias de ellos son de entre 1 y 100 mg diarios.

Oligoelementos. Se requieren solamente en microgramos diarios.

INTRODUCCIÓN

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Composición química de los alimentos

144

Actividad de inicio de tema.

Escribir una frase empleando cad a una de las siguientes palabras. Después compartirlas con el resto del grupo,

según lo indique el docente. Revisar los conceptos incluidos en las frases al terminar el tema.

Osteoporosis

Calambre

Deshidratación

Huesos

Uñas

CALCIO

8.1 M ACROELEMENTOS

Raquitismo: : Enfermedad nutricional

caracterizada por deformidades

esqueléticas debidas a un bajo nivel de calcio y fósforo en la sangre. Los rasgos más comunes de

los niños con esta enfermedad es un

encorvamiento de las piernas, proyección del esternón hacia fuera,

protuberancias en la caja toráxica y deformidad en

el cráneo,

Glosario

116

115 http://132.248.239.10/cursos_diplomados/diplomados/medio_superior/dgire2006-

2007/11_porta/minerales/definiciones.htm 116 http://fs6.depauw.edu/~hersh/Revista/issue8/Images/Santiago_clip_image013.jpg

¿Sabías qué?

El nombre fósforo proviene del griego y

significa “portador de luz”, los huesos contienen de manera importante el fósforo, es por eso

que en los panteones

aparentemente se ven “fantasmas” que no son otra cosa que polvo de hueso que brilla en la noche por reflejo de

la luz del Sol que absorbe durante el día.

Es el elemento

más abundante

en el ser

humano y representa el 2% del peso corporal. Se recomienda su ingesta en

cantidades de 500 a 1000 mg. diarios. Aproximadamente el 40% se absorbe en el

intestino delgado, el resto se elimina en heces. Su absorción se favorece por la

vitamina D, lisina, arginina y lactosa.

Una vez absorbido se acumula en el plasma sanguíneo en cantidades de 9 a 11

mg/100 ml. Sus funciones son: formación de huesos y dientes, gracias a la calcitonina

y a las vitaminas A y C, también sirve en la coagulación de la sangre, contracción

muscular, y para evitar la osteoporosis mientras puede ser absorbido, porque también

su absorción, sobre todo en el caso de las mujeres depende de los estrógenos.

Su carencia provoca hipocalcemia que se caracteriza por descalcificación,

raquitismo y osteoporosis. El exceso, en cambio, se llama hipercalcemia y se nota

por la excesiva excreción de orina con mucha sed. También se forman cálculos

renales. A nivel nervioso se genera una depresión y fatiga.

Fuentes: semillas oleaginosas como nueces, almendras, etcétera, en verduras de

hoja verde como espinacas y brócoli, en las legumbres como la soya y las lentejas,

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Composición química de los alimentos

145

cereales como

el trigo y en

frutas como el

higo y las

pasas. La leche

y sus productos

y las tortillas

son excelentes

fuentes.

FÓSFORO.

Actúa

combinado con

calcio para

formar huesos

y dientes, se

utiliza también

en enzimas.

Cuando se

ingiere una

gran cantidad

de antiácidos,

su

concentración

puede

disminuir

porque se

combina con el

magnesio y

aluminio y se

elimina en heces.

Para conservar los niveles óptimos de fósforo, cuando no se ingiere en cantidades

adecuadas, el cuerpo lo libera de sus reservas óseas, lo cual provoca debilitamiento

de los huesos, dolor y aumenta el riesgo de osteoporosis.

Glosario

Diurético: Sustancia que al ser ingerida produce una eliminación de agua y sales a través de la orina. Se usan para tratar varios desórdenes, entre ellos la hipertensión arterial.

El fósforo mantiene ligeramente alcalina la sangre, se encuentra de manera

importante en el cerebro y de las membranas celulares.

Sus fuentes son casi las mismas que las de calcio, también se encuentra en el

salvado de trigo y arroz integral.

117

SODIO

Junto con el potasio, regula la cantidad de agua de las células de cuerpo y es

fundamental par la transmisión adecuada de los impulsos nerviosos y contracción

muscular. No hay ingesta diaria recomendada pero se requieren por lo menos 450

mg. al día. Una dosis de hasta 3300 mg. no ofrece riesgos, pero una cantidad superior

provoca hipertensión arterial y retención de agua. Aquellos que padecen afecciones

cardiacas o renales, pueden tener un empeoramiento con exceso de sodio. Su

carencia es muy rara, pero cuando ocurre, se experimenta una pérdida de apetito,

náusea, vómito, debilidad muscular y dolor de cabeza.

POTASIO

Es esencial para el adecuado funcionamiento de los riñones, corazón y otros

músculos, secreción de jugos gástricos y transmisión de impulsos nerviosos. No hay

una IDR diaria pero se aconsejan entre 755 y 5625 mg. al día. Los chabacanos secos,

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Composición química de los alimentos

146

aguacate,

plátano, habas,

coles de

Bruselas,

zanahorias,

espinacas,

jitomate y

yogurt son sus

principales

fuentes. En

personas con

diarrea grave o

enfermedad

renal y quienes

consumen

diuréticos

pueden

desarrollar

deficiencia y

sus síntomas

son debilidad,

pérdida de

apetito,

náusea,

vómito,

sequedad de

boca, sed

exagerada,

apatía,

aprensión,

latidos cardiacos irregulares. En dosis elevadas impide la absorción de vitamina B12.

118

CLORO

Ayuda a mantener el equilibrio ácido-base del cuero en el estómago. Forma parte del

ácido clorhídrico, indispensable en la digestión. No hay IDR pero se pueden consumir

de 70 a 5100 mg. con seguridad.

117 http://vidabio.files.wordpress.com/2010/02/calcio-huesos.jpg 118 http://www.ojodigital.com/ojosdigitales/data/512/platano.jpg

¿Sabías qué?

El cloro como elemento tiene propiedades blanqueadoras, pero es un gas muy irritante de color verde (de ahí su

nombre). El “cloro” usado como desinfectante en el hogar es una sal de cloro diluida en agua, llamada hipoclorito de sodio.

Glosario

Laxante: Sustancia natural o artificial que produce la

eliminación de heces, por lo general, son para combatir el estreñimiento.

Algunos llegan a producir diarrea.

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Composición química de los alimentos

147

¿Sabías qué?

Cuando un huevo se cuece por cierto periodo de tiempo, suele formarse un halo

verdoso alrededor de la yema, además de que se

genera un olor sulfuroso.

Este halo verde está compuesto de sulfuro de hierro y se elimina añadiendo jugo de limón, pues éste cambia el pH, haciendo desaparecer el color.

Su exceso

provoca

desequilibrios

en el pH de los

fluidos

corporales. Se

ingiere cuando

se consume sal

de mesa y sal

baja en sodio.

119

MAGNESIO

Sirve en la contracción muscular y la conservación de los niveles orgánicos de calcio,

así como en los procesos de aprovechamiento de energía de los alimentos. Es un

relajante, laxante y antiácido, controla la flora intestinal y ayuda a mantener el

equilibrio natural. Su deficiencia se observa en personas con diarrea prolongada y en

quienes toman diuréticos o tienen enfermedades renales. Los síntomas de su

carencia se manifiestan como depresión, inestabilidad, debilidad muscular, temblores,

conducta irracional y calambres en las piernas, también se genera osteoporosis y

caries.

La IDR es de 400 mg.; las dietas que tienen menos de 2000 calorías, normalmente

presentan insuficiencia de este mineral. La dosis tóxica es de 6000. El exceso se

manifiesta como somnolencia, letargo, sudoración abundante, desequilibrio y diarrea.

Fuentes: semillas oleaginosas, germen de trigo, levadura, arroz, mijo, trigo,

legumbres y germinados. La clorofila contiene magnesio (observa la estructura).

120

AZUFRE

Es parte importante de las proteínas. La dureza de una proteína depende de su

contenido de azufre, lo que significa que el cabello y las uñas tienen una alta cantidad

de este mineral. Los alimentos ricos en proteínas lo contienen, así como la cebolla,

ajo, brócoli, col.

También favorece la eliminación de toxinas por el hígado y cura problemas de la piel

como acné, dermatitis, etcétera, Ayuda al hígado a producir bilis e interviene de

manera importante en la síntesis de insulina. Cuando es ingerido como metil sulfonil

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Composición química de los alimentos

148

metano (MSM)

en

suplementos

con cartílago y

condrointina, ayuda a eliminar dolores de artritis y articulaciones en general.

119 http://www.gastronomiaycia.com/wp-content/uploads/2009/04/sal_yodada.jpg 120 http://www.salood.com/wp-content/uploads/alimentos_naturales/germinado_alfalfa.jpg

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Composición química de los alimentos

149

121 http://www.gastronomiaycia.com/wp-content/uploads/2009/05/huevo_duro.jpg

121

Acti vidad de cierre de tema. De la siguiente lista de alimentos, indicar qué minerales contienen. Es posible que se repitan algunos. Terminar

la lista al finalizar toda la unidad.

Carne.

Leche.

Brócoli.

Cebolla.

Nueces

Jitomate.

Plátano.

Soya.

Lentejas.

Huevo . .

Actividad de inicio de tema

Elabora una tabla RaPRp (Recuerda: respuesta anterior, pregunta, respuesta posterior) en la que escribirás

primero las preguntas (que van en la columna central). Después escribirás las respuestas Ra, que son con los

c onocimientos que tengas en el momento. Al final de este tema contestarás la columna Rp. Parte de la

información que deberás considerar es el artículo que se incluye a continuación. Para darte una idea de las

preguntas que puedes incluir en la columna “P”, he aquí una muestra:

1. ¿Qué son los quelatos?

2. ¿Cuál es la diferencia entre ingerir un mineral en forma de sal y uno quelado?

3. ¿Por qué la carencia de hierro puede llevar a adquirir ciertas formas de anemia?

4. ¿Cuál es la relación entre el funcionamiento de la t iroides y el yodo?

5. ¿Qué sucede si falta cinc en la dieta?

6. ¿En qué se diferencian las necesidades de calcio de las necesidades de cinc en la dieta? Los minerales y su importancia en la alimentación Los minerales son, por lo menos, tan importantes como las vitaminas para lograr el mantenimiento del cuerpo en perfecto estado de salud. Pero, como el organismo no puede fabricarlos, debe utilizar las fuentes exteriores de los mismos, como son los alimentos, los suplementos nutritivos, la respiración y la absorci ón a través de la piel, para poder asegurar un adecuado suministro de ellos. Después de la incorporación al organismo, los minerales no permanecen estáticos, sino que son transportados a todo el cuerpo y eliminados por excreción, al igual que cualquier otr o constituyente dinámico.

Estrictamente hablando, un mineral es un elemento inorgánico (comúnmente un metal) combinado con algún otro grupo de elementos, o elemento, químicos como puede ser un oxido, un carbonato, un sulfato, un fosfato, etcétera Sin emb argo en el organismo, los metales no están combinados de esta forma (como sales), sino de modo más complejo: quelatos, combinados con otros constituyentes orgánicos, que son las enzimas, las hormonas, las proteínas y sobre todo, los aminoácidos.

Los alime ntos naturales son la principal fuente de metales para nuestro organismo, tanto si el alimento es de origen vegetal como animal.

8.2 M ICROELEMENTOS Y OLIG O ELEMENTOS

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Composición química de los alimentos

150

En esos alimentos, el metal se presenta en forma del complejo orgánico natural (el quelato) que puede ser ya utilizado por el organismo.

Sin embargo, los alimentos no son siempre suficientes en calidad y cantidad para poder satisfacer todas las necesidades del organismo en dichos metales, y en tal caso hemos de recurrir a los suplementos minerales para aumentar la ingestión de metales.

La quelación es un proceso natural, por medio del cual un mineral se une a una molécula orgánica que permite su transporte directo hacia la corriente sanguínea. Como ejemplos de productos quelados naturales se pueden citar: la hemoglobina, con el hierro, la clorofila, con el magnesio, o la vitamina B12, con el cobalto.

Dicho con otras palabras, la quelación se puede entender como un proceso en el que el mineral es envuelto por los aminoácidos, formando una especie de pelota con el mineral en el centro, evitándose así que reaccione con otras sustancias.

En todos los casos, el agente quelante impide que el metal reaccione y se combine con otros compuestos en la luz intestinal, evitando los problemas de interferencia, que son causa de la baja biodisponibilidad del mineral. Como agentes de quelación se han utilizado distintos compuestos. Se han usado ácidos ascórbico, cítrico o fumárico, pero se ha comprobado que tales compuestos tienen una estabilidad muy inferior a los quelados órgano-metálicos (de aminoácidos) que son resistentes a la acción del jugo gástrico y son absorbidos rápidamente.

Los minerales son vitales en todas las funciones del organismo. Un cuerpo que tiene deficiencias de minerales se vuelve muy ácido y en la acidez es que nacen la mayor parte de las enfermedades. Los minerales ayudan al cuerpo a recuperar la alcalinidad. http://www.acupunturaobjetiva.org/Minerales%20Quelados.htm

HIERRO

Se encuentra en cereales (en especial uno llamado quinoa), hígado, carnes rojas,

alga spirulina, y en algunos vegetales y legumbres pero no se asimila bien. Los

antiácidos y alteraciones digestivas impiden su asimilación. La presencia de vitamina

C, ayuda a que se absorba mejor.

La IDR varía según la edad, de 11 a 18 años en varones es de 10 mg. y en

mujeres de 18 mg, en especial por las pérdidas durante la menstruación.

El 70% del hierro en el cuerpo se encuentra en la hemoglobina y mioglobina, otra

parte en enzimas metabólicas y un 20% en órganos como el bazo y la médula ósea.

Su carencia no es fácil de detectar, pero se presentan síntomas como fatiga, dolor

de cabeza, palidez y falta de aire al realizar esfuerzos pequeños, pues sin el hierro

no se forma la hemoglobina y por ende, no hay forma de que se transporte oxígeno a

las células. Aunado a esto, la falta de hemoglobina deriva en problemas de anemia.

El hierro también sirve para tener buenos niveles de cobre, que a su vez sirven para

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Composición química de los alimentos

151

tener buena asimilación y metabolismo de hierro. La siguiente imagen presenta la

estructura de la hemoglobina. Cuando se encuentra como oxihemoglobina, su color

es rojo intenso, y forma parte de la sangre arterial (como se ve en una hemorragia);

cuando es carboxihemoglobina, su color es rojo oscuro, casi negro y forma parte de

la sangre venosa.

¿Sabías qué?

La sal que consumimos normalmente en la Ciudad de México es yodatada. Este proceso hace que la sal no se apelmace cuando

aumenta la humedad ambiental. En estado natural contiene

magnesio, lo que la hace compactarse. La sal de mar no es yodatada.

Glosario

Tiroxina: Nombre común de la tetrayodotironina , es la

hormona producida por la tiroides a partir de la tirosina e inducido por la hipófisis YODO

Cuando es ingerido se absorbe particularmente en la glándula tiroides, y es vital para

evitar cualquier desajuste de dicha glándula y mantener correctos los niveles de

tiroxina , una de las hormonas que secreta. Regula el metabolismo de los

carbohidratos y síntesis de colesterol, facilita que el cuerpo queme el exceso de grasa.

La determinación de los niveles de yodo deben ser hechos por especialistas, pues de

consumirlo en exceso también puede ser muy perjudicial.

Se puede obtener una dosis de 150 microgramos de la sal yodatada. Los

mariscos, la leche y el alga marina llamada kelp la contienen así como las coles, ajo,

zanahoria, coliflor, duraznos, peras, frijol de soya, rábanos, nabo y espinacas. La

deficiencia de este mineral genera bocio (ve la imagen), que se caracteriza por un

aumento en el volumen de la tiroides y retrasos en el crecimiento del feto, retraso

mental y desarrollo insuficiente.

Por vía externa, como yodopolividona y tintura de yodo es un excelente antiséptico.

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Composición química de los alimentos

152

122

CINC

Ayuda en el

funcionamiento

de las enzimas,

en especial la

que participan

en el

crecimiento y

degradación de

proteínas y

carbohidratos.

La IDR es de 15 mg. y se puede obtener de la carne, almejas, cordero, hígado,

ostiones, palomitas de maíz, arroz integral, trigo integral, pescado, y yema de huevo.

Su carencia provoca mala cicatrización en heridas, úlceras, dermatitis de cara,

pérdida del sentido del gusto. En niños se observa un retraso en el crecimiento y

madurez sexual. La dosis tóxica es de 500 mg, la sobredosis provoca náuseas, vómito

y diarrea. El cinc afecta la asimilación de cobre y hierro y su deficiencia también

provoca deficiencia en estos metales.

OTROS MICROELEMENTOS

Flúor: Durante la primera calcificación de dientes y hueso, el fósforo y calcio se

depositan como hidroxiapatita, conforme continúa el desarrollo, el fluoruro

reemplaza las partes hidroxiladas (donde hay grupos OH) y esto le da resistencia

contra la caries. Puede ser útil también en el caso de osteoporosis para fijar el

calcio y vitamina D a los huesos. En exceso es muy tóxico y puede producir

fluorosis, que genera el efecto opuesto: reblandecimiento de huesos y daños

irreversibles en el cerebro.

122 http://elementosquimicos.zip.net/images/bocio.jpg

Cobre: Forma parte de varias enzimas y proteínas que actúan en procesos del

sistema inmune, nervioso y cardiovascular. La IDR es de 1.2 a 1.5 mg por día,

siendo mayores cuando se consumen dietas vegetarianas. 3 mg por día se toleran

bien. Se transmite a los alimentos cuando se cocina con ollas hechas con este

metal que tienen la particularidad de transmitir muy bien el calor y mantener el

color, sobre todo de verduras. Se encuentra en vísceras, legumbres, cereales

integrales, semillas y frutos secos. Del cobre ingerido se absorbe 50-70% y el

consumo de antiácidos, drogas y fármacos limita su aprovechamiento.

OLIGOELEMENTOS

Oligoelementos importantes para el organismo

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Composición química de los alimentos

153

Efecto por su Elemento Exceso Carencia Fuentes Req. Función

Manganeso Enfermedad generalizada en el sistema nervioso.

Crecimiento deficiente del organismo,

alteraciones en sistemas

Cereales integrales, pescados, crustáceos, legumbres,

2 a 5 mg/día Forma parte de enzimas que

metabolizan grasa, reduce excesivos flujos menstruales, interviene

nervioso y nueces. reproductor.

Cobalto Aumento de glóbulos rojos con mucha

hemoglobina.

Anemia perniciosa.

Carnes, pescados, lácteos, cebollas,

lentejas, hi gos.

No hay IDR Interviene en el metabolismo de carbohidratos, es

hipotensor, vasodilatador, parte

importante de la vitamina B 12 , es esencial para la

formación de glóbulos rojos.

en la formació n de huesos.

Cromo Daño en piel y

riñones. Alteraciones en el metabolismo de la glucosa.

Manzanas, brócoli, cebada, huevo, tomate,

levadura de cerveza, berros,

nueces.

50 a 200 microgramos

por día

Interviene en el metabolismo de

carbohidratos, grasas y proteínas.

Molibdeno Inhibición de No se ha 75 a 250 Forma parte de

Selenio Alteraciones gastrointestinales.

Alteraciones cardiacas.

Germen, salvado de trigo, arroz integral, vísceras, carne

de aves.

55 - 70 microgramos

por día.

Ayuda a la vitamina E en sus funciones,

pro tege al organismo contra diversos

cánceres, fortalece el corazón. 123

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Composición química de los alimentos

154

Germen de

enzimas. registrado en humanos.

trigo, legumbres, cereales

integrales, vegetales de hoja verde

oscuro, lácteos.

microgramos por día.

algunas enzimas, que entre otros

procesos intervienen en la asimilación de nitrógeno.

123 http://132.248.239.10/cursos_diplomados/diplomados/medio_superior/dgire2006-2007/11_porta/minerales/cuadro_de_microelementos.htm

Actividad de cierre de tema. Además de completar la lista de la sección anterior, se incluirán los siguientes alimentos, también se escribirán

los minerales que contienen.

Vísceras . Germen de trigo.

Vegetales de hoja verde oscuro. Pescados y mariscos.

Manzanas. Productos lácteos.

Cereales integrales. Zanahorias.

Soya. Algas (spirulina, kelp)

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Composición química de los alimentos

155

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Composición química de los alimentos

156

Unidad 9 A g u a

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Composición química de los alimentos

157

http://1.bp.blogspot.com/_ScivQ4gKHmI/SGQO2GQyAMI/AAAAAAAABgM/7VukroKFHUY/s400/gota.gif

9.1 Estructura química y características físicas del agua

9.1.1 El agua como disolvente

9.2 Actividad acuosa, humedad y estabilidad de los alimentos

El alumno reconocerá la importancia del agua como sustancia vital para todo ser, a partir de la

información estudiada en la unidad.

El alumno analizará la naturaleza física y química del agua, y su papel como disolvente y explicará

con sus propias palabras las características de ésta, sin errores.

El alumno explicará el papel que juega el agua en la conservación de los alimentos y el concepto

de actividad acuosa.

Unidad 9 . Agua

OBJETIVOS

TEMARIO

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Composición química de los alimentos

158

MAPA CONCEPTUAL

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Composición química de los alimentos

159

Las principales funciones biológicas del agua estriban en su capacidad para

transportar diferentes sustancias a través del cuerpo, disolver otras y, también, como

regulador del equilibrio hidrostático y la temperatura corporal.

La mayoría de los organismos y, en general, los sistemas biológicamente activos,

contienen una gran proporción de agua que en ocasiones llega a representar 97% del

total de la masa. En el ser humano el balance de agua es el siguiente:

Balance de agua en el humano

De acuerdo con la tabla, para el humano, la fuente mayoritaria de agua es a través

de las bebidas y líquidos que ingiere (caldos, por ejemplo), pero también se adquiere

por conducto de los alimentos; por ejemplo, los vegetales y las frutas contienen entre

80 y 90% de agua, las carnes entre 60 y 70%, mientras que el queso contiene 35%

(según el tipo), el pan 20% y las galletas 5%. Por otro lado, la oxidación de nutrimentos

implica las reacciones que ocurren a nivel bioquímico una vez que los nutrimentos y

nutrientes son digeridos y absorbidos por el intestino delgado. Se calcula que de una

dieta de 2000 calorías se obtienen unos 300 mL de agua.

Es importante decir que todos los alimentos, aun los deshidratados tienen

agua, así que cualquier persona que maneje los alimentos debe conocer cuál es el

papel del agua en la conservación de los alimentos, pues tratamientos inadecuados,

por ejemplo, en la rehidratación y congelamiento, puede llevar a la descomposición

de los productos, a tener productos de baja calidad o bien a que la calidad nutritiva de

los mismos se reduzca considerablemente.

Fuente Agua ingerida ( mL/día )

Fuente Agua per dida mL/día ) (

Alimentos 850 Orina 1500 Bebidas 1300 Pulmones 400

Oxidación de nutrimentos

350 Piel Heces

500 100

TOTAL 2500 TOTAL 2500 124

INTRODUCCIÓN

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Composición química de los alimentos

160

125

124 Salvador Badui D, Química de alimentos, p. 15. 125 http://www.buscadieta.com/wp-

content/uploads/2008/08/sandia.jpg

Glosario

Diverticulitis: Inflamación de la pared del intestino grueso en la que se forman bolsas o divertículos que son anormales y que sobresalen del revestimiento intestinal. 9.1 ESTRUCTURA QUÍMICA Y CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DEL AGUA

Actividad de inicio de tema

Después de leer

el siguiente

artículo, elabora

un mapa mental

en el que

resumas la

información más importante. Recuerda que un mapa mental se inicia en la parte central

superior de la hoja (a partir del tema central que va precisamente al centro de la hoja) y se

elabora en el sentido de las manecillas del reloj, para escribir en la esquina superior izquierda

la conclusión, que deberá ser elaborada de manera personal. Al terminar se entregará al

docente, que, si lo considera apropiado puede hacer una breve discusión del mismo.

¿Por qué el agua es importante para el hombre? El agua constituye un elemento imprescindible para la vida. La mayor parte de los organismos de la Tierra tienen en su composición agua en mayor o menor proporción. El agua es también un elemento imprescindible para el organismo humano. Nuestro organismo está formado principalmente por agua, alcanzando un proporción de 75 al 60 %. Sin el agua, el organismo humano se deteriora rápidamente, en un proceso llamado deshidratación que conduce, si no se ingiere este líquido, a la muerte. Hay registros de que el hombre ha aguantado hasta 90 días sin ingerir alimentos, pero, sin beber no ha podido aguantar más de 5 días, siendo el límite máximo para un organismo humano medio entre 3 y 4 días. Funciones del agua:

• Para realizar la digestión y la expulsión de los alimentos: El agua permite digerir los alimentos y su desplazamiento dentro del tubo digestivo. El agua, junto con la fibra, ayudan a realizar los movimientos peristálticos que terminarán con la expulsión de las heces en la defecación. Si no se llevan a cabo estos movimientos puede darse la aparición de retenciones fecales que conducen al estreñimiento, la diverticulitis o inflamación del colon.

• Para la expulsión de los residuos metabólicos a través de la orina: El metabolismo corporal produce substancias tóxicas que deben expulsarse del organismo para evitar su propio envenenamiento. Una de esas sustancias, resultado del metabolismo de las proteínas es la urea. Los humanos expulsamos un promedio de 30 g diarios de urea diluidos en agua a través de la orina. De no incluir suficiente agua, se puede generar la aparición de cálculos o piedras en el riñón

• Para regular la temperatura corporal: El organismo pierde agua a través de los poros, a través de la transpiración. Normalmente perdemos entre medio litro y tres cuartos de litro diarios. La cantidad es mucho mayor cuando hace calor o cuando realizamos un esfuerzo. También se pierde a través de la respiración.

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Composición química de los alimentos

161

• Para la distribución del oxígeno y de los nutrientes de las células: Lo que ocurre a través de la sangre que contiene 90% de agua.

• Como lubricante: Los ojos necesitan del agua para permanecer constantemente húmedos. De igual manera, el agua constituye un lubricante ideal para el movimiento de las articulaciones. La lengua está constantemente húmeda, las mucosas necesitan de agua, etcétera.

• Para el correcto estado de las células: Necesitamos una hidratación adecuada para mantener el organismo perfectamente equilibrado. A medida que nos vamos haciendo mayores, se produce una perdida de agua consecuencia de una menor capacidad del organismo para retenerla y una menor sensación de sed.

¿Cuando se debe beber más? • Para aquellas profesiones o actividades que exijan un gran esfuerzo físico o que se desarrollen

en lugares muy calurosos se aconseja que beban 1 litro de agua cada hora. • Las personas que comen dietas muy ricas en carnes. La digestión de las proteínas requiere más

cantidad de agua. • Los que tienen fiebre o diarrea para compensar las perdidas de agua. • Las personas que viven en climas muy calurosos. • Con dietas de adelgazamiento: Cuando se quiere perder peso, es importante aumentar la

eliminación de líquidos. Favoreciendo la diuresis.

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Composición química de los alimentos

162

Cada átomo, para ser estable necesita tener en su última capa ocho electrones

(excepto el hidrógeno que sólo necesita dos), y solamente los adquiere combinándose

consigo mismo (lo que sucede con algunos no metales) o bien con otro elemento. Al

combinarse con otro elemento, forma compuestos. En este caso, el hidrógeno

contiene solamente un electrón, y ese electrón es el que

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Composición química de los alimentos

163

126 http://www.botanical-online.com/agua.htm y http://www.botanical-online.com/aguanecesidades.htm 127http://www.kalipedia.com/kalipediamedia/cienciasnaturales/media/200709/24/fisicayquimica/20070924klpcnafyq_35.Ges.SCO.png

Glosario

Enlace químico: Interacción entre átomos que le da estabilidad a los compuestos.

Existen enlaces iónicos,

covalentes, covalente polares y covalentes coordinados.

comparte. En

la imagen del

modelo de

Bohr del

hidrógeno se

ve que

solamente

tiene un protón

(en azul) en el

núcleo y un

electrón

girando a su

alrededor (en

morado).

128

Por lo tanto, como al oxígeno le faltan dos electrones, se requiere de dos

átomos de hidrógeno para completarle sus ocho electrones al oxígeno. Esta acción de

“completar los electrones” se llama enlace , y existen varios tipos de enlace

dependiendo de la capacidad que tiene un átomo para atraer los electrones de otros

elementos.

En el caso del agua se forma un enlace llamado covalente polar o polar

simplemente. Este enlace polar se forma porque el oxígeno tiene mucha capacidad

para atraer otros elementos, (electronegatividad) capacidad que comparte con otros

elementos que están cerca de él en la tabla periódica, es decir, el flúor y el nitrógeno.

En la imagen aparece el modelo de Bohr para el agua, en esta ocasión el núcleo tanto

del oxígeno como del hidrógeno se han simplificado, y coloreado, de azul los átomos

de hidrógeno y de rojo el de oxígeno. Se aprecia cómo se acomodan los átomos de

hidrógeno para completar los ocho electrones del oxígeno y formar el enlace.

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Composición química de los alimentos

164

129

Una vez que

el oxígeno ha

completado

sus ocho

electrones en

la última capa,

y se forma el

agua, y dada la

electronegativi

dad del

oxígeno, la

molécula de

agua adquiere

características

muy

particulares

que le confiere

el enlace polar

(o covalente

polar) y esto

significa que el

oxígeno

adquiere una carga parcial negativa (simbolizada como δ-) y los hidrógenos una carga

parcial positiva (simbolizada como δ+), esto puede entenderse si nos imaginamos que

la molécula de agua se parece a un imán en pequeño, la parte del oxígeno es el polo

negativo, y la parte de los hidrógenos es el polo positivo del imán (de ahí la palabra

polar).

128

http://4.bp.blogspot.com/__mxs8TIecsI/SOzQPDhFS4I/AAAAAAAAAHs/NA3m0th6nFk/s320/modelo+at%C3%B3

mico+de+bohr.png 129 http://img101.imageshack.us/i/watercovalentbondvs8.gif/

¿Sabías qué?

El agua sólida adquiere una configuración hexagonal, por eso los copos de nieve tienen

una estructura básica con esa conformación de prismas hexagonales huecos.

Además, la forma de la molécula del agua se debe a que cada uno de los

hidrógenos, por tener la misma carga se repelen, tal como los polos iguales de un par

de imanes lo hacen, entonces deben mantenerse lo más alejado posible, así, la

molécula del agua adquiere la forma que le caracteriza, con un ángulo entre los

átomos de hidrógeno de 104.5º.

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Composición química de los alimentos

165

En unidades

anteriores se

mencionó la

presencia de

puentes de

hidrógeno.

Esta

interacción es

el resultado de

la

electronegativi

dad del

oxígeno, pues

aunque ya no

tenga espacios

libres para

unirse (formar

enlaces) con

otros

elementos,

pues ya tiene sus ocho electrones completos (y no puede adquirir más) al acercarse

a un hidrógeno de otra molécula de agua, por la diferencia de polaridades, la atrae

generando lo que se conoce como puentes de hidrógeno (en la figura, ilustrados con

líneas punteadas verdes), que son atracciones más o menos fuertes y que se forman

más conforme más baja es la temperatura del agua y al revés, se deshacen más

fácilmente cuando aumenta la temperatura. Esta propiedad hace que el agua sea la

única sustancia cuyo estado sólido es menos denso que el líquido, por eso el hielo

flota en el agua, pues forma estructuras en forma de “panal” mismas que están vacías,

así que un hielo es como una gran esponja que ocupa más volumen que en estado

líquido y, entre otras causas, es responsable de que los mares y lagos se congelen

solamente en la superficie, permitiendo el desarrollo de la vida en su seno.

Estas propiedades del agua la hacen única, pues solamente puede interactuar con

sustancias polares como ella: carbohidratos, proteínas y alcoholes, y también disuelve

sustancias iónicas (las sustancias iónicas son las sales minerales) y por ende, no

puede unirse a sustancias no polares, como

las grasas y algunos disolventes orgánicos como el cloroformo. Esta capacidad de

disolución hace que una infinidad de sustancias se disuelvan en ella, es decir, que se

pueden formar un sinfín de disoluciones, como ocurre en el mar, en los alimentos, en

la sangre y la orina.

Otras particularidades del agua que la hacen única con respecto a sustancias

químicamente similares (elementos del mismo grupo de la tabla periódica que el

oxígeno) es que puede mantenerse líquida en un gran intervalo de temperaturas (de

0ºC a 100ºC), abarcando las temperaturas en las que se desarrolla la vida, siendo que

realmente tendría que hervir a -80ºC y fundirse a -150ºC por su naturaleza química.

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Composición química de los alimentos

166

El agua tiene un calor específico muy elevado, esta propiedad es la capacidad que

tiene un gramo de sustancia para aumentar su temperatura 1ºC, las sustancias que

tienen un calor específico bajo, se calientan muy rápido, como los metales, el cobre,

por ejemplo, tiene un calor específico de 0.093 cal/gºC y el hierro 0.113 cal/gºC. El

agua, en cambio, tiene un calor específico alto (1 cal/gºC) es decir que un gramo de

ella absorbe una caloría de energía para aumentar su temperatura 1ºC, esto hace que

el agua sea un excelente regulador de la temperatura, tanto a nivel de la Tierra

(gracias a los océanos) como en el cuerpo humano, a través del sudor.

El agua también tiene un calor de vaporización muy alto, este valor es la cantidad de

energía requerido para romper las fuerzas de atracción entre las moléculas de agua,

por los puentes de hidrógeno, y que cambie de fase líquida a la fase gaseosa, para el

agua, al llegar a los 100ºC es de 538.7 cal/g, este es un valor muy superior al de

compuestos similares y que indica que hay un alto grado de interacción entre sus

moléculas, y que se necesita mucha energía para vaporizar poca agua. De acuerdo

con la cantidad y duración de los puentes de hidrógeno que contenga el agua, puede

estar en los tres estados físicos conocidos. A una atmósfera de presión (al nivel del

mar) estas formas físicas están en función de la temperatura, pero en general se

puede pasar de un estado físico a otro cambiando ya sea la presión o la temperatura.

El agua en la naturaleza no se encuentra pura, en ella existe n sales disueltas y algunos materiales en

suspensión. Para fines prácticos y para referirnos al agua que tomamos, se usa el concepto de agua

potable. El agua potable no debe ser perjudicial para la salud del hombre porque es la que se usa para

su consumo, aseo personal y la preparación de sus alimentos, entre otros usos.

Las principales características que debe tener el agua potable son las siguientes:

No contener bacterias patógenas.

Tener un pH entre 6.5 y 8.5 .

Tener o xígeno disuelto mayor de 25 ppm ( partes por millón ).

Partes por millón : Unidad de medida que se refiere a los miligramos de soluto por kilogramo de disolución. Se usa

para determinar cantidades muy

pequeña s de soluto disueltas especialmente

en la atmósfera.

Glosario

A la temperatura de 4ºC el agua tiene su máxima

densidad.

¿Sabías qué?

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Composición química de los alimentos

167

9.1.1 El agua como disolvente

Hemos dicho que el agua es un gran disolvente, dadas sus propiedades físicas y

químicas. En general todas las mezclas acuosas, aparentemente homogéneas se

llaman dispersiones. En éstas la sustancia que está en menor cantidad es la fase

dispersa, y la que está en mayor cantidad, en este caso el agua, es la fase dispersora.

Las dispersiones se clasifican según el tamaño de las partículas dispersas en

disoluciones, coloidea y suspensiones, aunque estrictamente hablando las

suspensiones ya son heterogéneas.

Glosario

Obturar: Tapar, cerrar una abertura o conducto

introduciendo o aplicando un objeto en ella. En

odontología se refiere a la aplicación de una

pasta para cerrar un agujero que se hizo

para eliminar una caries.

1. Disoluciones. En éstas las partículas de la fase dispersa tienen el tamaño de

átomos o moléculas, por lo que no son perceptibles de ninguna manera, ya

que la mezcla aparece completamente homogénea. Para los fines de este

curso solamente estudiaremos las disoluciones acuosas, como la sal o el

vinagre en agua. Sin embargo, es importante mencionar que existen

disoluciones en todas las fases y con cualquier disolvente que no sea agua;

por ejemplo, una disolución de un gas en gas es el aire, cuyo solvente es el

nitrógeno (que está en 79%) y el soluto es el oxígeno (que está en 21%), sin

tomar en cuenta otros gases y partículas. Una disolución de gas en líquido, es

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Composición química de los alimentos

168

el agua

gasificada y

una de

líquido en

sólido es

una

amalgama

de

mercurio,

como las

que usaban

antiguamen

te los

dentistas

para

obturar

muelas.

Cab

e

mencionar

que cuando

se forma

una

disolución,

en general

se dice que

cuando el

solvente

entra en contacto con el soluto, para disolverlo ocurre lo que se conoce como

solvatación, mientras que cuando se trata específicamente de agua, se dice

que la solvatación es un fenómeno de hidratación.

Existen disoluciones moleculares y iónicas. Las primeras se producen

cuando un compuesto con enlaces covalentes (con electronegatividades

similares) se disuelve en agua, por ejemplo como la sacarosa, que se

mantiene “entera” al disolverse en agua, en la siguiente imagen se observa

cómo las moléculas de agua simplemente rodean a la molécula de sacarosa

(simulada en verde).

Por otro lado, existen las disoluciones iónicas, que se forman cuando

un soluto iónico (cuyos elementos por tener una diferencia de

electronegatividad alta forman enlaces iónicos), como las sales, que al

solvatarse o hidratarse se separan en cargas (o iones) dada la afinidad de la

molécula de agua por cada tipo de carga; es decir, las cargas positivas de la

sal

¿Sabías qué?

En un vaso de agua hay un cuatrillón de moléculas de agua, es decir un uno con 18

ceros… ¡Es una cantidad enorme! Pero las moléculas son increíblemente pequeñas. (cationes) se rodean de agua pero del lado de la molécula con carga negativa

(oxígeno) mientras que las cargas negativas de la sal (aniones) quedan rodeadas

por el agua del lado de la carga positiva (hidrógeno); esto le confiere a la

disolución propiedades únicas que la distinguen de cualquier otro tipo de

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Composición química de los alimentos

169

disolución,

como la

capacidad de

conducir

electricidad,

pues dicha

disolución se

convierte en lo

que se conoce

como

electrolito. En

la siguiente imagen se presenta un modelo para explicar la disolución del cloruro

de sodio (sal común) en agua; en este caso, los aniones son los iones cloro (o

cloruro, en amarillo), mientras que los cationes son los iones sodio (en rosa).

130 2. Coloides. Es un tipo de dispersión en la que las partículas de la fase dispersa

son 10 a 10000 veces mayores que los átomos o moléculas y pueden ser

percibidas mediante el fenómeno Tyndall que consiste en hacer pasar un haz

de luz a través del seno de una sustancia coloidal, con lo que se notará

claramente por dónde pasa dicho haz, porque las partículas del coloide

reflejan la luz. Esto no sucede con una disolución (observa la tercera imagen

en la que se hace pasar un haz de luz roja a través de una disolución primero

y a través de un coloide después). En la naturaleza se observa cuando el Sol

se oculta detrás de las nubes y se perciben sus “rayos”. Otra característica de

los coloides es que sus partículas tienen un movimiento errático (al azar),

llamado movimiento Browniano.

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Composición química de los alimentos

170

132

130 http://4.bp.blogspot.com/_np5OgMiT80c/SdTqeRHE3-I/AAAAAAAAAJ8/_N_095MrOqU/s320/2-8.jpg 131 http://sp3.fotolog.com/photo/3/61/75/alnumenor/1213296824712_f.jpg 132 http://www.sabelotodo.org/productos/imagenes/tyndall.jpg

133

Existen coloides casi en todas los estados de la materia, excepto de gas en

gas, pues en este caso las partículas de gas son muy pequeñas como para

formar coloides. A las nubes, técnicamente se les llama aerosoles líquidos y

son coloides de líquidos en gas, una gelatina es un coloide de sólido en líquido

que técnicamente se le llama sol. También son coloides el humo, la

mayonesa, el merengue, los malvaviscos, la mantequilla, entre otros.

3. Suspensiones. El tamaño promedio de la mezcla es mucho mayor que para

los coloides y por ello las partículas suspendidas se sedimentan en el fondo,

por acción de la fuerza de gravedad. Presenta fases (una sólida y una líquida)

131

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Composición química de los alimentos

171

y generalmente es necesario agitarlas antes de usarlas. El lodo aguado, los

medicamentos para combatir la diarrea y la acidez, se presentan como

suspensiones.

Es importante mencionar, como nota final, que la presencia de solutos en el agua

afecta sus propiedades físicas, por ejemplo, el punto de ebullición del agua pura a

nivel del mar es de 100ºC, con un soluto puede ser superior dependiendo de la

naturaleza de éste; por otro lado, la temperatura de fusión (solidificación) al nivel del

mar del agua pura es de 0ºC, con la presencia de solutos es menor, igualmente según

la naturaleza del soluto. Todo esto debe ser tomado en cuenta cuando se preparan

alimentos que llevan base acuosa.

133 http://farm3.static.flickr.com/2471/3967583948_57e5f36fbe_o.jpg

Glosario

Presión de vapor: Es la presión ejercida por las moléculas de vapor. Cuando ésta supera

la presión atmosférica, ocurre la vaporización. Es una medida de la tendencia de una sustancia a volatilizarse.

Actividad de cierre de tema. De la siguiente lista de sustancias indica cuál es un coloide, cuál una disolución y cuál suspensión. Al f inal, si

existen dudas, consúltalas con el docente.

Jugo de frutas con pulpa. Clara de huevo. Penicilina inyectable (ya preparada). Espuma para rasurar. Agua de mar. Mayonesa. Agua de limón. Pintura vinílica. Humo de cigarro. Spray aromatizante. Caldo de pollo desgrasado. Sopa de pasta.

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Composición química de los alimentos

172

Actividad de inicio de tema

Completa las siguientes frases sin consultar el texto. Al final del tema, revísalas y corrígelas.

1. La actividad acuosa es _____________

2. La humedad de un alimento se entiende como ___________

3. Un alimento con poca humedad se conserva ______________

4. La humedad relativa es _____________

5. Un alimento rehidratado es _____________

9.2 A CTIVIDAD ACUOSA , HUMEDAD Y ESTABILIDA D DE LOS A LIMENTOS

Gravimetría : Técnica de química analítica en donde la

cantidad de la sustancia analizada se determina

por su masa, separándola de los

demás componentes de la muestra.

Glosario

En general, el

contenido de

agua

(humedad) de

un alimento se

refiere al agua

que está en

forma global,

es decir, sin

tomar en

cuenta su

distribución real

en el alimento,

pues hay zonas

en donde no

puede haber

humedad, por

ejemplo, donde

hay partes

grasas. Para su

determinación

se llevan a

cabo técnicas

de análisis de

alimentos

llamadas

gravimétricas

en las que, a

través de la

determinación de la masa inicial y final, se calcula la cantidad de agua que tiene un

alimento antes y después de ser deshidratado.

Por esta razón se han utilizado los términos “agua ligada” y “agua libre” para

describir cómo se encuentra el agua distribuida en el alimento. En general se entiende

por agua ligada la que se congela cuando el alimento se somete a temperaturas muy

bajas, es la que está unida a las proteínas u otras moléculas que forma el alimento,

mientras que el agua libre es la que se evapora (volatiliza) fácilmente, la que se

elimina en el calentamiento, la que se congela primero y la responsable de la actividad

acuosa del alimento.

Del agua contenida en un alimento dependen su textura y viscosidad, pero también

es el medio en el cual se llevan a cabo las reacciones químicas, enzimáticas y

microbiológicas, que son responsables del estado de conservación de ese alimento.

La actividad acuosa se refiere al grado de interacción del agua con los otros

constituyentes del alimento o bien la disponibilidad de agua para que se lleven a cabo

las reacciones ya citadas. Se define, desde el punto de vista fisicoquímico como la

relación entre la presión de vapor de una solución o de un alimento entre la presión

de vapor del agua pura a la misma temperatura. La presión de vapor es una medida

de qué tan fácilmente puede pasar el agua de la fase líquida a la fase gaseosa (o

evaporarse). Para medir la actividad acuosa se utiliza una escala que va del cero, en

un producto absolutamente seco al uno, que es cuando se tiene agua pura como tal.

En el caso de la humedad relativa (que es más bien la ambiental) se utiliza escala

porcentual.

¿Sabías qué?

La leche líquida , la carne y el pescado están en el rango de actividad acuosa entre 1 y 0.98; los quesos, jugos de fruta concentrados y carne curada están entre 0.95 y

0.91; los embutidos, quesos secos y margarinas están entre 0.91 y 0.87; la leche condensada azucarada, los jarabes y algunas legumbres como el chícharo fresco están entre 0.87 y 0.80; las

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Composición química de los alimentos

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mermeladas, mazapanes y frutas glaseadas, entre 0.80 y 0.75; las melazas, muéganos, productos de avena y frutas

deshidratadas están entre 0.75 y 0.65, algunos tipos de

caramelo están entre 0.65 y 0.60; la pasta cruda está en 0.50 (a partir de este valor no hay crecimiento microbiano de ninguna especie); el polvo de huevo está en 0.40;

algunas galletas y panes, están en 0.30; la leche entera en polvo, las palomitas de maíz y los copos de papa están en 0.20. Es

prácticamente imposible tener un

alimento con menos del 0.20 de actividad acuosa porque más bien ya se trata del agua ligada, que ya no puede eliminarse. La influencia

de la actividad

acuosa se ha

demostrado en

investigaciones

acerca del

oscurecimiento

no enzimático

de algunos

alimentos, en la degradación de vitaminas, en la destrucción de pigmentos y en la

estabilidad de algunos productos que deberían mantenerse secos. Por supuesto que

también tiene una gran influencia en el crecimiento de microorganismos o en la

velocidad a la que ocurren ciertas reacciones de degradación enzimática (como la

maduración de una fruta).

Entonces, la disminución de la actividad acuosa aumenta las posibilidades de

conservación de un alimento. Cabe decir que dos alimentos con el mismo contenido

de agua no necesariamente tienen la misma actividad acuosa, ya que esto depende

de cuánta agua libre tengan. Si la relación agua ligada/agua libre es grande, el

alimento es más bien seco, mientras que un valor pequeño indica que hay bastante

agua que puede evaporarse o congelarse, y el alimento es más bien húmedo.

Otro fenómeno que hay que tener en cuenta es el de histéresis que se define como

la diferencia de los valores de actividad acuosa para un mismo alimento en función

de su contenido de humedad dependiendo si éste se está deshidratando o

rehidratando; cuando se rehidrata el valor de actividad acuosa es mayor que si se

está deshidratando, pues los alimentos tienen ciertas porosidades (o capilaridades),

y cuando se secan, estas porosidades se cierran, si se está rehidratando el alimento,

es difícil que el agua penetre en esas partes, por lo que quedará mayor agua libre que

ligada y la actividad acuosa será mayor, además de que la textura de alimento

normalmente no se recupera al 100%, una vez rehidratado el alimento.

Se puede decir que si un alimento tiene una actividad acusa por debajo de 0.8 se

vuelve seguro microbiológicamente hablando, pero las reacciones químicas y

bioquímicas solo se inhiben con una actividad acuosa de 0.3, aunque las reacciones

de oxidación todavía son susceptibles de ocurrir a esos valores. Por lo tanto, es

necesario someter a los alimentos a diversos tratamientos para que disminuya su

actividad acuosa y se mantengan en buenas condiciones. Uno de los métodos más

recomendables para lograr esto, es el de liofilización, que es un tipo de deshidratado

que permite reconstituir casi en su totalidad al alimento manteniendo sus propiedades

nutricionales y organolépticas, a diferencia de los deshidratados tradicionales sin

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Composición química de los alimentos

174

embargo es un

método caro

por lo que no se

utiliza tan

frecuentemente

como sería

deseable. La

liofilización

consiste en

congelar un

alimento y después someterlo a vacío, finalmente es envasado en atmósferas inertes,

sin oxígeno para que no se lleven a cabo reacciones de oxidación. El alimento se

conserva mucho tiempo, pero debe ser empacado con cuidado, pues también es muy

frágil.

Es importante mencionar que la relación entre la humedad relativa ambiental, la

humedad y la actividad acuosa del alimento también son factores que están ligados,

ya que si un alimento se pretende mantener deshidratado y la humedad relativa del

lugar es alta (como en zonas costeras), será complicado lograrlo, igualmente si por el

contrario se requiere mantener húmedo un alimento y la humedad relativa es baja,

(en zonas más bien áridas) se deshidratará fácilmente. Para esto será

necesario utilizar cámaras especiales con atmósferas controladas, métodos de

hidratación o deshidratación adecuados y empaques bien diseñados para aislar al

alimento del entorno y permitir su fácil transportación y manejo.

Actividad de ci erre de tema. A continuación se presenta una lista de las ventajas de deshidratar alimentos. Escribe una lista de las

desventajas de utilizar esos alimentos en gast ronomía, e investiga en qué casos no es recomendable utilizar

estos productos.

� Son más pequeños y pesan menos que en su estado natural.

� Requieren mínimo espacio para transportarlos y almacenarlos.

� Abaratan los costos de transporte y de es pacios en almac enes.

� Conservan gran parte de su sabor, color, sabor, consistencia y aspecto durante largos periodos.

� Sólo requieren refrigeración a partir de que se hidratan para su consumo.

� Tiempo prolongado de conservación.

� Están disponibles en cualquier temporada.

� Son una buena opción para personas muy ocupadas.

� Ideales como tentempié, en casos de desastre, excursiones o montañismo.

� Durante el proceso de deshidratación sólo tienen una pérdida mínima de sustancias nutritivas.

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Composición química de los alimentos

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Actividad de autoevaluación y afirmación de conocimientos.

I. Responde las siguientes preguntas en tu cuaderno .

1 . ¿Cómo se define el agua?

2 . ¿Por qué el agua contiene dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno?

3 . ¿Qué son los puentes de hidrógeno?

4 . ¿Qué significa que el agua tiene enlaces co valentes polares?

. ¿Por qué el agua es la única sustancia cuyo estado sólido es menos denso que el líquido? 5

6 . ¿Qué significa que el agua tiene una capacidad calorífica alta?

7 . ¿Cuáles son las características que debe tener el agua potable?

8 . ¿Qué es u na disolución?

9 . ¿A qué se le llama coloide?

. ¿Qué es el efecto Tyndall? 10

11 . ¿A qué se refiere el contenido de humedad de un alimento?

12 . ¿Cuál es la diferencia entre el agua libre y el agua ligada?

13 . ¿Qué es la histéresis?

14 . ¿En qué se relacionan la actividad acuosa de un alimento y la humedad relativa?

II. Utilizando las tablas anexas (al final del libr o) y haciendo un registro de lo que comes en tres d ías,

elabora un análisis de los alimentos que ingeriste (separando los ingredientes), de manera aproximada,

de tal manera que incluyas en dicho análisis:

� Carbohidratos. ) ( en las tablas viene como HC

� Proteínas.

� Lípidos. en las tablas viene como GR ) (

� Humedad. 20) en las tablas viene como H (

� Calorías.

Al final, suma los carbohidratos totales consumidos , las proteínas etcétera por día y haz un promedio de

tu ingesta aproximada. De acuerdo con los resultado s, elabora tus conclusiones acerca de tus hábitos

alimenticios. Ojo: los cálculos son con base en 100 g de alimento, y las calorías están dadas en kiloc alorías.

Ejemplo: En el desayuno:

Alimento Carbohidratos Proteína Lípidos Humedad Calorías Un huevo frito con tortilla.

4.60 9.10 26.30 58.30 258 Una pieza de pan de trigo blanco.

35.6 8.2 1.3 35.6 262 Una manzana cruda 27 0.8 0.5 70.3 102 Lentejas. 19 .5 7.1 0.3 71.9 102 Un vaso de leche entera

5.00 3.50 3.80 87.50 68 TOTAL 91.76 28.7 32.2 251.7 792 Una vez hechos los totales por alimento, hacerlo por día y hacer después el promedio entre los tres días.

Este ejercicio solo es un cálculo aproximado, hacen falta ciertos parámetros que consideran los dietistas para

determinar realmente la cantidad de nutrientes ingeridos y las calorías totales. Además no todas las porciones

de alimento son de 100 g