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1519 - 03 Química de Alimentos I – Francisca Aida Iturbe

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•PROGRAMA - CALENDARIO intersemestral 16-I

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fannyiturbe@hotmail.com

QUÍMICA DE ALIMENTOS I(Intersemestre 16-I)

11-22 Enero 2016 14 – 18:30 hs Profesora: Fca. Aida Iturbe

QUÍMICA DE ALIMENTOS I

PROGRAMA - CALENDARIO

(INTERSEMESTRE 2016-I)

PROFESORA: Fca. Aida Iturbe

11/01/2016

FECHA TEMAS/ACTIVIDADES

ENERO

Lunes 11

EXAMEN DIAGNOSTICO

1. INTRODUCCIÓN.

Los procesos de deterioro de los alimentos.

Los principales macrocomponentes de los alimentos.

2. LIPIDOS

a) Lípidos en los alimentos.

b) Deterioro de lípidos.

Rancidez hidrolítica

Martes 12 y

Miércoles 13Rancidez oxidativa

Etapa de Iniciación.

Etapa de propagación.

Etapa de terminación.

Viernes 22 EVALUACIÓN

¿Que es LA QUÍMICA DE ALIMENTOS?

Como parte de la CIENCIA DE ALIMENTOS, trata

de:

•la composición

•las propiedades

•los cambios químicos

de los alimentos, sus ingredientes, procesos y

condiciones de almacenamiento.

¿PARA QUE LA QUÍMICA DE ALIMENTOS?

1.CALIDAD Y SELECCIÓN

•MATERIAS PRIMAS (PRODUCTOS FRESCOS E INGREDIENTES)

•PRODUCTOS PROCESADOS

•PROCESOS

•ALMACENAMIENTO

2.DESARROLLO DE ALIMENTOS

•NUEVOS PRODUCTOS

•ADECUACION DE PRODUCTOS

3.LEGISLACIÓN

•ADULTERACION

•DETERIORO*

Alimento… alimento es lo que comemos, pero no todo lo que comemos es alimento …

Función: mantenernos vivos y saludables.

•“Alimento o nutrimento es todo lo que cuando se introduce en un cuerpo sirve

para nutrir o formar tejidos, o bien suministrar calor al cuerpo”

•“Alimentos son las substancias que entran por la boca y mantienen la vida y

el crecimiento, es decir: suministran energía y forman y reparan los tejidos”

•Cualquier producto, natural o transformado, que suministra al organismo que

lo ingiere, energía y sustancias químicas necesarias para mantener buen

estado de salud.

PROCESADO

FRESCO

Origen Animal Origen Vegetal

Productos FrescosProductos Procesados

Alimento

FRESCO

Funcional

“Alimentos Diseñados”Aquellos en los cuales se han manipulado o

modificado las concentraciones de uno o

más ingredientes para adquirir “función

específica”.

PROCESADO

.

TIPOS DE DETERIORO EN ALIMENTOS

Alimentos Procesados

Composición y

condiciones de

almacenamiento.

Proceso.

Frescos

Composición y

forma de

almacenamiento.

Microbiano

Bioquímico

Químico*

Factores que influyen en el deterioro de alimentos

DETERIORO DE ALIMENTOS FRESCOS

DETERIOROMICROBIANO

DETERIOROBIOQUÍMICO

•DETERIORO MICROBIANO

Causado por microorganismos (bacterias, hongos y levaduras) que pueden crecer en el alimento bajo ciertas condiciones (agua, temperatura, oxígeno y nutrientes).

Consumen nutrientes, multiplicándose y produciendo diversas sustancias a consecuencia de su metabolismo, algunas pueden ser toxicas al ser humano.

Entre los principales cambios que puede presentar un producto se encuentran:―Evidencia directa del crecimiento microbiano―Cambio de coloración y textura―Producción de malos olores y sabores

•Enzimático:•Se origina por la acción de las enzimas (catalizadores biológicos ) presentes en los alimentos; se manifiesta por el oscurecimiento (papas, manzanas y otras frutas, camarones), cambios de textura, aparición de olores objetables, entre otras.

El deterioro bioquímico ocurre mas rápido que el microbiano

DETERIORO BIOQUÍMICO

•Si después del proceso NO se aíslan del medio ambiente sufren el

mismo deterioro microbiano que los productos frescos, pero en

general en tiempos mas prolongados.

•La mayoría de los procesos inactivan a las enzimas, por lo tanto el

deterioro bioquímico se limita.

•Dependiendo del proceso, el deterioro químico estará dado por:

• las condiciones de proceso (pH, temperatura y oxígeno)

• las condiciones de almacenamiento (temperatura, tiempo,

oxígeno, luz y empaque).

EL TIPO DE DETERIORO QUÍMICO ESTARA DADO POR EL TIPO

DE MOLÉCULAS PRESENTES.

DETERIORO DE ALIMENTOS PROCESADOS

TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS

1) El hambre del hombre y la cosecha de su alimento en general

no están en armonía durante todo el año, en cualquier lugar de la

tierra

2) Los tejidos animales y vegetales se empiezan a descomponer

inmediatamente después de la recolección

Alimento Vida útil a 20°C

Carne, pescado y aves 1-2 días

Carne y pescado seco, salado y ahumado

360 días o más

Frutas frescas 1-7 días

Frutas secas 360 días o más

Vegetales de hoja 1-2 días

Raíces comestibles 7-20 días

Semillas secas 360 días o más

Alimentos procesados

• Los procesos por los cuales pasan los alimentos tienen como objetivo:

• Incrementar la digestibilidad de los nutrientes

• Incremento de la vida útil

Tipos de Procesos:

• Tradicionales: Secado, Salado, Ahumado, Molienda, Tostado, encurtido, Horneado, Asado, Freido,etc.

• Modernos: Radiaciones, Pasteurización, Empacado al vacío, Extrusión, etc.

Tradicionales

(previos a la mitad del siglo XX)

Salado

Secado

Ahumado

Molienda

Encurtido

Tostado

Horneado

Embutido

Asado

Hervido

Freído

Enlatado*

Congelado*

Pasteurizado*

Modernos

Radiación

UHT

Extrusión

Empaque al vacío

Ultra filtración

Presión cambiante

Tipos de Procesos

ALIMENTO

VOLATIL POR SECADO

(AGUA o HUMEDAD) MATERIA SECA

ORGANICAINORGANICA

(CENIZAS)

CON NITROGENO

(PROTEINAS)

SOLUBLE EN DISOLVENTES

ORGANICOS

(GRASA O LIPIDOS)

NO GRASO SIN NITROGENO

(CARBOHIDRATOS)

NO DIGERIBLES

(FIBRA)DIGERIBLES

COMPOSICIÓN

•ASPECTOS LEGALES Y ECONOMICOS

•CALCULO DEL VALOR NUTRITIVO

•CONSERVACION Y RESISTENCIA AL DETERIORO

•FACTOR DE CALIDAD

•CONTROL DE PROCESO

LIBRE o COMBINADA

ACTIVIDAD ACUOSA

AGUA (HUMEDAD)

AGUA LIBRE (Disponible). Es móvil y puede congelarse. Es la que se

elimina por secado

AGUA COMBINADA (Unida). Tiene fuertes interacciones con los

componentes del alimento.

Los alimentos frescos tienen por lo menos 60% de agua.

Las células vegetales contienen 6% de agua combinada.

Las células animales contienen 12% de agua combinada.

El agua disponible no se congela a 0°C porque contiene sólidos disueltos.

En chicharos:

A -5°C el 64% del agua está congelada

A -15°C, el 86% del agua está congelada

A -30°C el 92% (virtualmente toda el agua disponible) esta congelada

Contenido de agua y actividad acuosa

Alimento Humedad (%)Actividad acuosa

(aw)

Carne cruda 55-60 0.98

Queso cheddar 35-40 0.97

Pan 38-40 0.95

Mermelada 33-35 0.95

Carne curada 30-35 0.83

Miel 20-23 0.75

Frutas secas 18-20 0.76

Harina 14-16 0.75

ALIMENTO

VOLATIL POR SECADO

(AGUA o HUMEDAD) MATERIA SECA

ORGANICAINORGANICA

(CENIZAS)

CON NITROGENO

(PROTEINAS)

SOLUBLE EN DISOLVENTES

ORGANICOS

(GRASA O LIPIDOS)

NO GRASO SIN NITROGENO

(CARBOHIDRATOS)

NO DIGERIBLES

(FIBRA)DIGERIBLES

COMPOSICIÓN

“Contenido de cenizas”: Es una medida del total de

minerales presentes en un alimento.

“Contenido de minerales”: Es la medida de la cantidad de

componentes inorgánicos específicos, como Ca, Na, K,

Cl ...

CENIZAS

DEFINICION

•Producto de la eliminación del material orgánico y agua.

•Contiene los minerales (libres o asociados).

•Dependiendo de la forma de eliminación de la materia

orgánica pueden estar como OXIDOS Y/O SALES.

•ANIONES: fosfatos, cloruros, sulfatos, ...

•CATIONES: calcio, sodio, potasio, magnesio ..

¿PARA QUE DETERMINAR CENIZAS Y MINERALES?

•Etiquetado, principalmente los relacionados con

problemas de salud (Na, Ca, Fe).

•Calidad. Depende del tipo y cantidad de minerales,

incluyendo el sabor, apariencia, textura y estabilidad.

•Estabilidad microbiológica. Altos contenidos de minerales

pueden retardar el crecimiento de ciertos

microorganismos.

•Nutrición. Minerales esenciales para la salud (Ca, P, K,

Na), y otros son tóxicos (Pb, Hg, Cd, Al).

•Proceso. Afectan las propiedades fisicoquímicas

(Pectinas-Ca)

•Estabilidad química. Actúan como catalizadores de

reacciones químicas.

Contenido de CenizasEl contenido de cenizas es practicamente* constante en

cada sistema alimentario, ya sea fresco o procesado y

no supera el 5%:

Alimento %Cenizas Alimento %Cenizas

Huevo 0.8-1% Frutas y jugos 0.2-0.6

Miel * 0.04-0.9 Frutas secas 2.4-3.5

Harina de trigo refinada

0.3-0.5 Carne de res 1.0

Harina de trigo integal

1.2-2.0 Leche 0.72

Carne seca de res 11.6 Queso* 1.3-3.6

ALIMENTO

VOLATIL POR SECADO

(AGUA o HUMEDAD) MATERIA SECA

ORGANICAINORGANICA

(CENIZAS)

CON NITROGENO

(PROTEINAS)

SOLUBLE EN DISOLVENTES

ORGANICOS

(GRASA O LIPIDOS)

NO GRASO SIN NITROGENO

(CARBOHIDRATOS)

NO DIGERIBLES

(FIBRA)DIGERIBLES

COMPOSICIÓN

Los lípidos son un grupo de compuestos de estructura

heterogénea muy abundantes en la naturaleza

Están formados por carbono, oxígeno e hidrógeno y en

ciertos casos también pueden contener fósforo y

nitrógeno.

Grupo de compuestos solubles en compuestos

orgánicos

Mayores componentes del tejido adiposo

Esteres de glicerol de los ácidos grasos

POR SU ESTADO FISICO a Temperatura Ambiente (20°C)

Grasas: Sólidas

Aceites: Líquidos

POR SU ORIGEN

Animales: Tejido adiposo de cerdos (Manteca de cerdo),

de res y carneros (Sebos), Pescado, Leche

(Mantequilla)

Vegetales: Oleaginosas. Granos y semillas (Soya,

Cártamo, Ajonjolí, Cacahuate), Cereales

(Maíz), Frutos (Aceituna, Aguacate),

Mantecas vegetales y Margarinas (Aceites

hidrogenados)

FUNCIÓN EN ALIMENTOS

TEXTURA

COMPUESTOS

DESEABLES

INDESEABLES

APORTE CALÓRICO

TRANSPORTE DE VITAMINAS

PRESENTACIÓN

ALIMENTO

VOLATIL POR SECADO

(AGUA o HUMEDAD) MATERIA SECA

ORGANICAINORGANICA

(CENIZAS)

CON NITROGENO

(PROTEINAS)

SOLUBLE EN DISOLVENTES

ORGANICOS

(GRASA O LIPIDOS)

NO GRASO SIN NITROGENO

(CARBOHIDRATOS)

NO DIGERIBLES

(FIBRA)DIGERIBLES

COMPOSICIÓN

Las proteínas son biomoléculas compuestas básicamente con

50%C, 7%H, 20%O y 19%N, así como pequeñas cantidades de S

(0.2 a 3%).

Están formadas por la unión de 20 aminoácidos principales, sin

embargo no todas las proteínas tienen todos los aminoácidos.

Las diferencias estructurales y funcionales de las proteínas

empiezan con la secuencia en que se encuentran unidos los

aminoácidos, a través del enlace peptídico.

Las diferentes proteínas que se encuentran en la naturaleza deben

sus propiedades a la secuencia, tipo y proporción de los

aminoácidos que las componen, así como al tamaño de las

cadenas que se forman, llamados polipéptidos.

En los alimentos, las proteínas, además de

proporcionar los aminoácidos necesarios para la

formación de los tejidos durante el crecimiento y

las proteínas y substancias nitrogenadas de

recambio para mantener las funciones básicas,

pueden ser ingredientes que por sus propiedades

funcionales ayudan a establecer las

características finales de los sistemas

alimentarios.

Contenido de proteínas

ALIMENTO GRUPO %PROTEINA

Bacalao seco y salado Pesqueros procesado 62%

Lomo embuchado Cárnico procesado 50%

Queso parmesano Lácteos procesados 36%

Soya Vegetales - leguminosas 33%

Piñones Vegetales – semillas 30%

Pollo hervido Aves - Procesado 29%

Res magra Cárnico fresco 28%

Queso manchego Lácteo procesado 26%

Cacahuates Vegetales - semillas 22%

Atún (fresco) Pesquero fresco 21%

Filete de ternera Cárnicos frescos 21%

Cerdo magro Cárnicos frescos 20%

Almendras Vegetal - Semillas 18%

Contenido de proteínas (cont.)

ALIMENTO GRUPO %PROTEINA

Pollo frito Aves - procesado 18%

Filete de pescado Pesqueros frescos 17%

Nueces Vegetal - semillas 16%

Cerdo cortes grasos Cárnicos frescos 14%

Huevo entero Huevo fresco 13%

Trigo entero Vegetales - Cereales 13%

Harina trigo ref. Vegetales – Cereales proc. 11%

Pan tostado Vegetales – Cereales proc. 11

Chocolate Vegetales – Procesado 9%

Maíz Vegetales - Cereales 9%

Leche entera Lácteos frescos 3.4%

Lechuga Vegetales – Frutas y hortalizas 2%

Zanahoria Vegetales – Frutas y hortalizas 1%

La carne, el pescado,

los huevos y los productos

lácteos son los alimentos más

ricos en proteínas.

Posteriormente destaca el sector

de los cereales, los tubérculos y las

legumbres.

Para finalizar, y de forma pobre

y escasa están las hortalizas y

las frutas.

ALIMENTO

VOLATIL POR SECADO

(AGUA o HUMEDAD) MATERIA SECA

ORGANICAINORGANICA

(CENIZAS)

CON NITROGENO

(PROTEINAS)

SOLUBLE EN DISOLVENTES

ORGANICOS

(GRASA O LIPIDOS)

NO GRASO SIN NITROGENO

(CARBOHIDRATOS)

NO DIGERIBLES

(FIBRA)DIGERIBLES

COMPOSICIÓN

Papel de los carbohidratos en las características de los alimentos

Estructura

• Aporte energético – Digestibilidad

• Soporte – Paredes celulares de vegetales

• Dulzor – Poder edulcorante

Reactividad

• Color – Obscurecimiento no Enzimático

• Olor – Aromas relacionados con la cocción

Menestras: LEGUMBRES

Pallares: Lima beans

Olluco: Papa lisa (Ecuador y Perú)

Oca y Mashua: Tubérculos Andinos

Caso:El consumo de frituras con base en tortillas de maíz resulta

irresistible no solo por su contenido en grasas y

carbohidratos, sino también por el aroma y sabor que se

generan en el alimento al momento de procesarlo, sin

embargo un mal control de calidad en las materias primas,

incluyendo la nixtamalización del maíz y las características

del aceite, durante el proceso o durante el

almacenamiento, generaría características indeseables, e

incluso la formación de compuestos tóxicos, por lo que es

necesario el control de diferentes puntos críticos.

POR 100 g

GRASAS TOTALES 36g

FIBRA DIETÉTICA 4g

CARBOHIDRATOS

DISPONIBLES 52g

AZÚCARES 0g

PROTEÍNAS 8g

INGREDIENTES

PROCESOS:

MAÍZ NIXTAMALIZADO

Previo: Tratamiento

térmico/alcalino y cocción*

ACEITE VEGETAL

Previo: Extracción y

Almacenamiento

AMBOS:

Proceso: Fritura

MAÍZ Y LA NIXTAMALIZACIÓN

ALGUNAS PREGUNTAS

¿Qué les pasa a cada uno de los componentes del maíz

durante la nixtamalización, la producción de tortillas y el

freido?

- Carbohidratos

- Proteínas

- Lípidos

¿Qué interacciones puede haber entre los componentes

y que efectos tienen en las características del alimento?

¿Cuáles son los procesos de deterioro de cada uno de

los componentes?

En el control de la integridad del aceite durante su obtención,

almacenamiento y en el proceso de fritura:

ALGUNAS PREGUNTAS:

¿Cuál es la pureza e identidad del aceite?

¿Cuáles son las vías por las que se podría llegar al deterioro y

en que condiciones se llevan a cabo?

¿Cuáles son los mecanismos de cada uno de los procesos de

deterioro y cuáles son los sustratos y productos que se forman?

¿Qué determinaciones permitirían conocer el deterioro?

¿Qué le pasa a los lípidos durante el freido?

ACEITE