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1519 - 03 Química de Alimentos I – Francisca Aida Iturbe
•PROGRAMA OFICIAL
•PROGRAMA - CALENDARIO intersemestral 16-I
•RESUMENES
•ARCHIVOS Y LIGAS DE INTERÉS
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
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*
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