LOS CARBOHIDRATOS

INTRODUCCINLos carbohidratos, tambin llamados glcidos o glcidos constituyen una parte funcional de la alimentacin humana. Tiene una misin principal energtica, pero algunos de sus derivados en el organismo son la naturaleza estructural o funcional, generalmente unidos a una fraccin proteica (proteoglicanos y glucoprotenas) o lipdica (glucolpidos).Los proteoglicanos son macromolculas mientras que los glucoprotenas son mayor que la proteica mientras que las glucoprotenas estn constituidas mayoritariamente por protenas. Por ejemplo, los glucomin-glicanos forman parte de los proteoglicanos constituyen la sustancia fundamental del tejido conjuntivo y las mucinas son glucoprotenas son funciones defensivas en los tejidos epiteliales, especialmente en el intestino. En general, las glucoprotenas de membrana tienen importancia funcionales celulares, especialmente en el reconocimiento de hormonas. Por su parte, los glucolpidos son lpidos complejos caractersticos de las membranas, sobre todo en las clulas del sistema nervioso.Los hidratos de carbono de la dieta tras la digestin proporcionan fundamentalmente glucosa, adems de pequeas cantidades de fructosa y galactosas. El organismo puede realizar la sntesis de todos los derivados glucdicos a partir de la glucosa, incluyendo la ribosa de los nucletidos y de los cidos nucleicos. Por tanto, ni la fructosa ni la galactosa sin azcares esenciales, es ms, todos los azucares de la dieta se transforman en el hgado en intermediarios del metabolismo de la glucosa, que es el nico azcar circulante en condiciones fisiolgicas, cuando la dieta carece de glucosa lo que se no suele suceder de ordinario, el organismo puede sintetizar a partir de los otros azcares o de los aminocidos. Como se ver ms adelante, este tipo de dietas produce alteraciones metablicas que pueden considerarse patolgicas.

CLASIFICACIN DE LOS CARBHIDRATOS MONOSACRIDOS

Los monosacridos son carbohidratos simples constituidos por tres a ochos tomos de carbono, pero solo los de cinco o seis tomos de carbono son comunes. Dos de los ms importantes en los alimentos son los azucares de seis tomos de carbono glucosa y fructosa. Estos tienen la formula general de Loscarbohidratosse componen demonosacridos, que son los elementos que tienen una sola molcula. Todos losmonosacridos son dulces, solubles en agua y cristalinos. Esta es la descripcin de todos losmonosacridospero inmediatamente recuerda alazcarde mesa que es el est formada por 2 monosacridos (disacrido de glucosa+fructosa).Unejemplodemonosacridoes laGlucosaen las frutas y hortalizas entre ellas en lasuvasse la encuentra en mayor medida. La mayora de loscarbohidratosse convierte englucosadentro del organismo ya que sta es la principal fuente de energa. Cuando el organismo no tolera laglucosao tiene problemas con su almacenamiento, generalmente se padece dediabetes.Otro ejemplo es laFructosa: junto con laGlucosason los principales componentes de la miel, es dulce y tambin se encuentra en los vegetales.Lafructosa, por su parte, es un tipo de azcar muy comn en lasmanzanas, las peras, los pomelos y lamiel, y se emplea en la preparacin de jugos artificiales. Lasgaseosascontienen un importante porcentaje defructosacomo endulzante.Cuando el organismo no tolera lafructosael nico tratamiento posible es dejar de comer esos alimentos. Generalmente se distingue en verano cuando se ingiere ms fruta que durante el resto del ao. Hay que tener en cuenta que se utiliza para la fabricacin de varios medicamentos.Otro ejemplo demonosacridoes lagalactosaque se encuentra principalmente en loslcteos, en menor medida en legumbres como lashabas y los guisantes. Se utiliza para la elaboracin de helados, caramelos, medicamentos, galletas y productos de confitera.Cuando no se tolera lagalactosa, es porque se acumula de forma incorrecta en el organismo, como sucede con la glucosa y la fructosa. Puede provocar lesiones en el hgado y el sistema nervioso central.Podemos encontrarmonosacridosen alimentos como por ejemplo:frutas cidaspor ejemplo: naranjas, limn, pomelos, anan: en lasemi cidascomo las cerezas, frutillas, albaricoque o ciruela; en las sandas y melones tambin hay monosacridos. Lo mismo que en lasfrutas secas. Los alimentos que se preparan con estas frutas, tambin contienen monosacridos.

ALGUNOS MONOSACARIDOS EN LAS FRUTAS

OLIGOSACARIDOS

Son componentes constituidos por unidades de bajo peso molecular que son rpidamente solubles en agua y de bajo poder endulzante. Son resistentes a la acidez del intestino y a las enzimas del intestino delgado. Llegan al intestino grueso sin ser modificadas, luego son fermentadas por las bacterias presentes en el colon.Dentro de los oligosacridos tenemos la Rafinosa que se encuentra en la remolacha, Estraquiosa presente en legumbres y zapallo Los Oligosacridos se encuentran en forma importante en la leche materna, favoreciendo el desarrollo de una flora intestinal especial, bfido bacterias, que protegen al intestino de grmenes dainos.Algunos oligosacridos son agregados a alimentos con el objeto de favorecer el desarrollo de una flora bacteriana saludable, de esta manera, cumplen con una funcin denominada prebitica.

Los dos oligosacridos disacridos ms importantes en la industria alimentaria son disacridos, la sacarosa y la lactosa.

1. Sacarosa: La sacarosa es un hidrato de carbono complejo hecho de fructosa y glucosa. Se encuentra naturalmente en las frutas y hortalizas, caa de azcar yremolachaazucarera y se extrae para su uso como edulcorante.El mango ocupa el lugar ms alto en la escala de sacarosa con 9,9 gramos por 100 gramos. Otras frutas con un alto contenido de sacarosa son la pia, durazno, meln, albaricoques, las naranjas y las nectarinas. Laremolachaen conserva contiene 35.001 mg de sacarosa por cada taza, mientras que la misma cantidad de zanahorias crudas tiene 17.516 mg. Otrasverdurascon una gran cantidad de sacarosa son los guisantes, el maz, la batata, la col y el tomate. El coco seco empaquetado tiene 15.881 mg de sacarosa por cada taza. Las nueces crudas contienen menos sacarosa, los pistachos contienen 2.513 mg de sacarosa por cada taza y los anacardos 2.101 mg. Gatoradecontiene hasta 7.078 mg de sacarosa por cada taza. Sprite tiene 3.251 mg y 1.250 el Powerade.

2. Lactosa: La lactosa es el azcar tpico de la leche, y de hecho casi exclusivo de ella, puesto que solamente se encuentra adems en algunos frutos de vegetales de la familiaSapotaceae. En la leche de vaca se encuentra en una concentracin de alrededor del 4,8 %, mientras que en la leche humana, la de mayor contenido de lactosa de todas las especies, la concentracin es de alrededor del 7%. Solamente est ausente en la leche de algunas focas, que carecen dealactbmina, protena que regula su sntesis. La lactosa es bastante menos dulce que la sacarosa o que la glucosa

POLISACRIDOS

Los carbohidratos se pueden dividir en varias categoras: monosacridos, disacridos y polisacridos. Qumicamente hablando, el prefijo antes de "sacridos" indica el nmero de cadenas de sacridos que estn unidos a la molcula. Los polisacridos tienen muchas cadenas y deben ser partidos en porciones ms pequeas antes de ser digeridos por completo. Aunque los polisacridos son un tipo de azcar, muchas de sus fuentes de alimento no tienen sabor dulce.1. AlmidnUn ejemplo de un polisacrido que est presente en los alimentos es el almidn. Esta es la principal fuente de carbohidratos de las semillas y tubrculos, y los vegetales que crecen en la tierra. Los alimentos que contienen almidn a menudo se refieren como "carbohidratos con almidn" e incluyen alimentos como el maz, la papa y el arroz. Otros ejemplos son el pan, los cereales y la pasta. Estos alimentos son la forma ms comn de consumir carbohidratos, ya que comprenden aproximadamente la tercera parte de los alimentos que consumes. El cuerpo descompone los almidones en glucosa, la cual le da energa a tu cuerpo.

2. CelulosaLa celulosa es otro polisacrido que comnmente se encuentra en los alimentos. La celulosa proporciona una cubierta protectora y le da estructura a las frutas y verduras y a sus semillas. Le da a los alimentos una textura crujiente y no puede ser digerido en el cuerpo. Sin embargo, la celulosa acta como fuente de fibras, aadindole volumen a las heces y ayudando a mantener los procesos digestivos normales. Muchas frutas y verduras contienen celulosa, incluso en las pieles de las manzanas y las peras, en la cubierta de granos enteros como el salvado de trigo y en las hojas de plantas como la espinaca. Las semillas y frutos secos tambin contienen celulosa.

3. PectinaLa pectina es un compuesto que ayuda a formar una sustancia similar a un gel cuando se descompone en el cuerpo. Las fuentes alimenticias que contienen pectina tambin se conocen como fuentes de fibra soluble. La fibra soluble es beneficiosa para el cuerpo, ya que prolonga el vaciado del estmago, lo que te ayuda a sentirte satisfecho durante ms tiempo. Algunos ejemplos de fibra soluble incluyen la avena, los frijoles secos, las nueces, la cebada, las semillas de lino, las naranjas, las manzanas, las zanahorias y la cscara del plntago ovata.4. ConsideracionesAunque los alimentos con almidn pueden tener una mala reputacin por ser considerados una fuente de alimento alta en grasa, contienen menos de la mitad de las caloras que contienen las grasas en tu dieta. Tambin son fuente de fibra, calcio, hierro y vitaminas en tu dieta diaria. Para mantener los polisacridos como una opcin saludable para ti, cocina tus alimentos en aceites saludables como el aceite de oliva o vegetal y evita ciertos mtodos de coccin de los alimentos como por ejemplo las frituras, porque estos mtodos pueden aumentar el valor nutricional de estos alimentos.

REACCION DE CARBOHIDRATOS1. Reaccin de MolischLa presencia de carbohidratos en una muestra se pone de manifiesto por la reaccin de Molisch, que a cierto punto es la reaccin universal para cualquier carbohidrato. Se basa enla accin hidrolizante ydeshidratante del cido sulfrico sobre los hidratos de carbono. En dicha reaccin el cido sulfrico cataliza lahidrlisis de los enlaces glucosdicos de la muestra y la deshidratacin afurfural o hidroximetilfurfural .Estos furfurales se condensan con el alfa naftol del reactivo de Molisch dando un producto coloreado.2. Reaccin de BenedictUna de las reacciones ms comunes en la identificacin de carbohidratos es la reaccin de Benedict. Esta reaccin es especfica para azcares con grupo reductores libres (C=O).Todos los monosacridos poseen un grupo reductor libre. Los disacridos maltosa y lactosa tienen grupos reductores libres, pero la sacarosa no losposee, ya que se pierden los grupos reductores de sus componentes cuando sta es formada. Se basa en la capacidad del carbohidrato de reducir el en un medioalcalino.Este se oxida y precipita en forma de lo queproporciona la coloracin positiva de la reaccin. La coloracin depender de la concentracin de xido de cobre y sta a su vez de la reduccin del cobre; va desde verde, amarillo, anaranjado o rojizo, dependiendo de la coloracin.3. Reaccin de SeliwanoffLos carbohidratos se clasifican como cetosas o aldosas. Vale decir, que las cetosas en el carbono 2 tienen una funcin cetona, que enpresencia de un cido fuerte producen rpidamente derivados furfricos que reaccionan con un difenol llamado resorcina que est contenido en el reactivo. La sacarosa (un disacrido formado por glucosa y fructosa) y la inulina (un polisacrido de lafructosa) danpositiva lareaccin, yaqueelHCldelreactivoprovocaencalientelahidrlisisdelcompuestoliberando fructosa (responsable de la reaccin positiva).

FIBRAS SOLUBLES E INSOLUBLES DE LOS CARBOHIRATOS

Existen varios tipos de Carbohidratos tanto solubles o fibrosos como los no solubles, a continuacin mostrare los ms importantes y ms consumidos por las personas y en que alimentos son encontrados:

Celulosa:La celulosa est ubicado en el reino vegetal, y es el polisacrido ms importante por su estructura tan abundante, este polisacrido se destaca por la carencia de enzimas entre ellas la celulosa que es la encargada de hidrolizar la celulosa, debido a la carencia de esta tan importante enzima, es que este Carbohidrato no puede ser consumido, ni absorbido por el ser humano.Dicho carbohidrato puede ser localizado en frutas, hortalizas cereales; como constituyente de las paredes celulares, este tipo de fibra es conocido como fibra no soluble. Hemilosa:Sele llama hemilosa ya que es un grupo muy extenso de polisacridos que son diferentes a la celulosa y al almidn. Es un tipo de compuesto que se puede disolver en soluciones alcalinas concentradas.La hemilosa est encuentra enlazada con un grupo otros grupos de polisacridos como la pectina, la celulosa y las gomas.Este tipo de carbohidrato tiene una gran capacidad de absorcin muy considerable y es conocido como fibra soluble. Pectinas:Se encuentra localizado en frutas y vegetales. Es importante ya que puede ser soluble en el agua y as formar geles, es muy importante en la industria de jaleas. Y este carbohidrato es una fibra soluble. Gomas y muclagos:Su importancia resalta en la industria alimentaria, por ser un carbohidrato fibroso soluble es utilizado mayormente en aditivos y estabilizantes de esta industria.

Lignina:Importantepor ser una fibra soluble.

PROPIEDADES FUNCIONALES DE LOS CARBOHIDRATOSSon las propiedades que afectan el comportamiento y caractersticas de un alimento. Es esto influye el pH, la temperatura, fuerza inicas, concentracin y tipo de hidratos de carbono.Los hidratos de carbono o carbohidratos constituyen uno de los tres principales grupos qumicos que forman la materia orgnica junto con las grasas y las protenas. Existen 2 tipos de hidratos de carbono:Los hidratos simples son los monosacridos, entre los cuales podemos mencionar a lo glucosa y fructosa que son los responsables del sabor de muchos frutos. El azcar, la miel, el jarabe de arce, mermeladas, jaleas y dulces son hidratos de carbono simples y de fcil absorcin.Los carbohidratos complejos son los polisacridos; formas complejas de mltiples molculas. Entre ellos se encuentran la celulosa que forma la pared y el sostn de los vegetales; el almidn presente en tubrculos como la patata y el glucgeno en los msculos e hgado de animales. La sacarosa: la sacarosa que es el nombre qumico del azcar y es un disacrido formado por una molcula de glucosa y otras de fructosa. Cristalizacin: es el proceso mediante el cual se separa un componente de una solucin lquida transfirindolo a la fase slida e forma de cristales. Es una operacin necesaria para todo producto qumico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales, ya sea el azcar o sacarosa, la sal comn o cloruro de sodio. Un ejemplo son las paletas de hielo, calaveras de azcar.

Dan brillo y luminosidad: el glaseado es un ejemplo de cuando la sacarosa le da brillo y luminosidad a los alimentos, como sin las donas glaseadas, manzanas cubiertas, galletas, etc. Esto sirve para darle aparte de sabor y dulzura a los alimentos tambin una apariencia ms agradable y atractiva.

Conservantes: Los agentes conservantes son sustancias capaces de inhibir, retardar o detener los procesos de fermentacin, enmohecimiento, putrefaccin y otras alteraciones biolgicas de los alimentos bebidas, un ejemplo puede ser las mermeladas y jarabes, donde las sacarosas sirven para disminuir el Aw de las materias primas y ayuda a conservarlas.

Humectancia: La humectancia de un alimento se debe a los monosacridos que los hace pegajoso o gumosa, la relacin que existe entre las fuerzas adhesivas entre el lquido y el slido y las fuerzas cohesivas del lquido. Cuando las fuerzas adhesivas con la superficie del slido son mas grandes en relacion a las fuerzas cohesivas. La gelatina puede ser un buen ejemplo de alimentos con humectancia.

Fermentables: Fermentacin alcohlicas, CO2, lctica. Es un proceso anaerobio realizado por las levaduras y algunas clases de bacterias. Estos microorganismos transforman el azcar en alcohol etlico y dixido de carbono. La fermentacin alcohlica, comienza despus de que la glucosa entra en la celda. La glucosa se degrada en un cido pirvico. Este cido pirvico se convierte luego en CO2 y etanol. Por ejemplo est el pan y los licores. Ciertas bacterias al desarrollarse en la leche utilizan la lactosa como fuente de energa. La lactosa, al fermentar, produce energa que es aprovechada por las bacterias y el cido lctico es limitado. La coagulacin de la leche resulta de la precipitacin de las protenas de la leche, y ocurre por el descenso de pH debido a la presencia de cido lctico. Un claro ejemplo es el yogurt.

Poder edulcorante: Un sustituto del azcar o edulcorante es un aditivo para los alimentos que duplica el efecto del azcar, pero que usualmente tiene menos energa. Algunos extractos del azcar son naturales y algunos son sintticos. El azcar Splenda que se puede agregar a cualquier alimento es un ejemplo de sacarosa edulcorante.

Espesantes: los agentes espesantes son carbohidratos naturales o modificados qumicamente que absorben el agua en los alimentos y que al agregarle a una mezcla en grandes cantidades dan cuerpo y solides al alimento, sin modificar su sabor, como en las mermeladas, jaleas, almibares y crsup.

REACCIONES DE OCURECIMIENTO: Caramelizacin: se llama caramelizacin a la oxidacin del azcar, en te proceso se obtiene un buen olor, sabor y color marrn. La caramelizacion se favorece en presencia de pH alcalino o cido calentndose a temperatura superiores a su punto de fusin. Los caramelos son buen ejemplo de esto.

Reaccin de maillard: son reacciones qumicas que se producen entre las protenas y los azucares reductores que se dan al calentar los alimentos como por ejemplo una pasta. Se trata bsicamente de una especie de caramelizacin de los alimentos, es la misma reaccin que colorea de marrn la costra de la carne mientras se cocina al horno.

Oxidacin del cido ascrbico: esto sucede cuando los compuestos qumicos de los alimentos se combinan con el oxgeno del aire y comienza a oscurecerse. Esto puede suceder en frutas como la manzana, la pera, el pltano y con otros alimentos como las papas o los championes.

PROPIEDADES FUNCIONALES DE LOS CARBOHIDRATOS COMPLEJOS:

Polisacridos: son biomolculas formadas por la unin de una gran cantidad de monosacridos. Se encuadran entre los glcidos, y cumplen funciones diversas, sobre todo de reservas energticas y estructurales. Algunos ejemplos de polisacridos son el almidn, gomas, carragenatos, alginatos, agar, pectina entre otros.

Estabilizadores: los estabilizadores modifican la movilidad de agua y por lo tanto afecta la propiedad de la estructura. Los estabilizadores son tambin conocidos como las gomas hidrocoloide, porque forman dispersiones coloidales en el agua. Considerando la funcionalidad del estabilizador en helados y postres congelados similares, este brinda una visin que puede ser fcilmente transferida a otros alimentos y bebidas.

Emulsionates: Los emulsionantes son emulsiones de aceite y agua, con grasas alimenticias como uno de los tipos ms comunes de aceites encontrados en la vida diaria. Ejemplo de emulsiones incluye la mantequilla y la margarina, la leche y crema, el expreso, la mayonesa.

Gelificantes: Son sustancias que dan textura a un lquidos mediante la formacin de un gel. Son incoloros e inspidos y sirve de reemplazo de gelatina sin sabor, reemplazo de huevo en elaboracin de tortillas, hamburguesas, mayonesa, salsas. Cuajan sin necesidad de refrigeracin ya que son unas de sus funciones es adsorber muy bien el agua.

Formadores de espuma: Son una composicin de crema formadora de espuma en mezcla seca y mejoran notablemente la calidad de los productos y prolongar su vida til. Proporciona la caracterstica cremosa, aumenta la temperatura de empaque y entrega una mejor capacidad de retencin de aceite de la mantequilla de man.

Bibliografa: Volumen 5 Bioqumica de los alimentos. Abel Romn Veliz Fundamento de nutricin. Pedro A. Garca Blandn Qumica de los alimentos. Salvador Badui Delgal.