Fernando Jara Pelegrín
Alfonso Garrido Guillén
¿Qué es?
Es el estudio de los procesos e interacciones existentes
entre los componentes que se dan en los alimentos, ya
sean orgánicos o inorgánicos. Éstos aparecen en carnes,
verduras, hortalizas, bebidas…
Este estudio se asemeja a la bioquímica, al contener
carbohidratos, proteínas y lípidos como ingredientes
principales. También se estudia el agua, el color, las
vitaminas…
¿Qué es un alimento?
Un alimento es toda sustancia no venenosa,
comestible o bebible que consta de componentes que
pueden ingerirse, absorberse y utilizarse por el
organismo para su mantenimiento y desarrollo.
Todo lo que comemos es una mezcla de compuestos
químicos.
Actualmente no existen problemas de producción de
alimentos en el mundo ya que la química ha jugado
un papel muy importante, mejorando su producción e
incrementando el rendimiento agrícola, con abonos,
fertilizantes, protectores de plagas y aditivos.
También, gracias a la química, podemos conservar
los alimentos más tiempo y no dependemos, como
en el pasado, de un consumo estacional y rápido.
El único visto malo de la química en los alimentos
son algunas de las aplicaciones industriales que se
realizan sobre los alimentos, las cuales causan
algunas enfermedades que hoy padece la
moderna sociedad de consumo: alergias, úlceras,
trastornos estomacales, gastritis,…
¿Para qué sirven los alimentos?
Los alimentos son absolutamente necesarios para nuestra
vida, estos sirven para las operaciones características de
los seres vivos, que son:
METABOLIZAR: consiste en desarrollar las reacciones
químicas que tienen lugar dentro de las células y que
proporcionan energía para los procesos vitales y para
sintetizar nuevos productos orgánicos.
El desarrollo de estas transformaciones produce en los
seres vivos unidades de protoplasma, células y órganos
CRECER, REPRODUCIRSE Y ADAPTARSE AL MEDIO:
La alimentación consiste en acumular las materias primas
necesarias para la vida y procesarlas para obtener las
moléculas que realmente son necesarias.
El cuerpo humano y la nutrición
La nutrición es el proceso por el cual
nuestro cuerpo aprovecha los nutrientes que
se encuentran en los alimentos.
En ello trabajan la mayor parte de los
sistemas de órganos en los que se puede
dividir el cuerpo humano.
Estos órganos se dividen en grupos llamados sistemas,
entre los que destacan:
A) El sistema digestivo:
Es el que aparece más implicado en el proceso, que comienza con la
trituración de los alimentos en la boca, y su preparación con la saliva
y continúa con la digestión, que es una reacción química.
B) El sistema Excretor:
Es el encargado de la eliminación de
los residuos metabólicos, que son los
producidos al transformar las
moléculas ingeridas en materiales útiles
para el cuerpo y en energía, y los no
metabólicos, que son aquellas moléculas
inservibles que ingerimos y las que se
consumen en exceso frente a nuestras
necesidades.
C) El sistema circulatorio:
Está formado por una extensísima red de conductos
llamados venas y arterias por las que circula la
sangre, transportando a todas las partes del cuerpo,
mediante sistemas capilares, oxígeno y compuestos
químicos nutrientes y retirando el anhídrido carbónico
de las combustiones celulares y los productos
residuales. Este sistema recorre todo el cuerpo,
comenzando desde el corazón.
D) El sistema respiratorio:
Nos permite obtener oxígeno, que puede ser considerado como
el más importante nutriente, sin el que no podríamos vivir más
que unos pocos minutos, y sirve para eliminar el anhídrido
carbónico residual. Este proceso se efectúa a través de los
pulmones.
E) El sistema músculoesqueletal:
Aunque parezca que no tiene
nada que ver con el proceso
alimentario, hay que pensar
que es el pie el que nos acerca
a los alimentos y la mano la que
los coge.
F) El sistema nervioso: Es el motor del cuerpo humano. Este envía instrucciones por todo el organismo
para gestionar la nutrición. Nos avisa de que tenemos que alimentarnos
produciéndonos la sensación de hambre, estimula el funcionamiento de las
glándulas, regula la secreción de fluidos y detecta la forma de las moléculas
que ingerimos informándonos de su sabor y su aroma, y todo esto lo hace por
la cuenta que le tiene. El cerebro es el centro de este sistema, y es
fundamental en la vida.
El cerebro humano ha inventado infinitos inventos,
que han jugado un papel esencial en la química, entre los
que destacan abonos, envases, botellas y recipientes,
desinfectantes...
Elementos que intervienen en los
procesos de los alimentos
Los alimentos poseen ciertas características
que dificultan su análisis contienen
complejos moleculares que no están en
equilibrio térmico y producen cambios en su
composición. Los más importantes son:
El agua El agua es un compuesto esencial de muchos alimentos Su función es la de
favorecer la dispersión de diferentes medios y también la de disolver. Una
técnica importante es la eliminación o la congelación de agua, importante
para la conservación de alimentos. El agua forma parte de la textura de los
alimentos.
Las propiedades del agua tienen un papel importante en la mecánica de
congelación de alimentos, si no se controlan los cambios desde el procesado
de alimentos pueden ser la desestabilización de emulsiones, la floculación de
proteínas, pero también a macro escala los daños irreversibles en los tejidos
de carne y vegetales.
La analítica de agua permite detectar concentraciones "anómalas" en los
tejidos. Así se averiguan los posibles fraudes alimentarios.
Lípidos Los lípidos son ácidos grasos. Las grasas en
los alimentos se pueden clasificar en "visibles” e "invisibles”, aunque la clasificación más empleada en nutrición es la que los clasifica en función de su origen: grasas procedentes de origen animal o bien de origen vegetal.
Las grasas de 'origen animal' compuestas en general de ácidos grasos polisaturados pueden ser subdivididas en:
• Depósitos de mamíferos.
• Grasas procedentes de la leche.
• Aceites de animales marinos.
Las grasas de 'origen vegetal' se pueden subdividir a su vez en:
• Aceites de semillas.
• Aceites de cáscaras de frutas.
• Aceites de huesos.
Los lípidos proporcionan calorías y ácidos grasos esenciales a las actividades nutricionales del organismo, siendo favorecedores del transporte de vitaminas a lo largo del cuerpo, incrementan la sensación de sabor de los alimentos.
En las últimas décadas se han mantenido intensos debates acerca de su toxicidad y capacidad de generación de enfermedades.
Carbohidratos
Los carbohidratos también llamados hidratos de carbono representan casi más del 90% de la materia seca de las plantas. Son compuestos abundantes y disponibles en los alimentos con relativa facilidad además de ser de bajo costo. Se les considera como elementos comunes existentes en casi todos los alimentos, tanto de forma natural o como componentes y como ingredientes artificialmente añadidos. Su uso es muy grande y puede decirse que son muy consumidos.
El almidón, la lactosa y la sacarosa son carbohidratos digeribles por los humanos y proporcionan casi el 70–80% de las calorías en la dieta humana a lo largo de todo el mundo. La mayoría de los carbohidratos naturales producidos por los seres vivos no muestran Cx(H2O)y como fórmula empírica.
Aminoácidos, péptidos y
proteínas
*Las proteínas son una especie de polímeros compuestos de 21 diferentes aminoácidos agregados en enlaces peptídicos. Debido a la gran variedad de cadenas de aminoácidos que se pueden formar, se puede decir que existe una gran variedad de compuestos protéticos con propiedades químicas diferentes.
*Las proteínas se pueden encontrar en los alimentos de origen animal y vegetal, aunque las de origen animal son de mayor calidad.
*Las proteínas son moléculas de gran complejidad y su clasificación se fundamenta en propiedades como la solubilidad. Éstas se dividen de esta forma en tres grupos: Proteínas simples, las Proteínas conjugadas y las proteínas derivadas.
Vitaminas Las vitaminas son moléculas imprescindibles para el
correcto funcionamiento orgánico. Son biocatalizadores y muchas de ellas actúan como coenzima. No son sintetizables por el cuerpo humano y deben ser incorporadas en la dieta como tales (vegetales), o como sustancias transformables en vitaminas (provitaminas). Se clasifican en liposolubles (vitamina A, D, E y K) e hidrosolubles (B y C).
Minerales
Los minerales se pueden encontrar en los alimentos en forma de sales tanto orgánicas como inorgánicas. Existen más de 60 elementos minerales en los alimentos y están clasificados en dos grupos:
• los elementos en forma de sales:
Potasio, sodio, calcio, magnesio, cloro, sulfatos, fosfatos y bicarbonato.
• los elementos de traza:
cualquier otro elemento.
Muchos de estos son necesarios en los procesos básicos de la vida.
Otras propiedades:
Color de los alimentos
El color es una propiedad muy importante en los alimentos, tanto en aquellos que son procesados
tanto como los que se ofrecen crudos al consumidor. Es una propiedad importante, como la textura o
el sabor, que hace al alimento más atractivo hacia el consumidor.
El color indica que una reacción química está ocurriendo en un alimento, aunque otras veces solo se
trata de un fenómeno físico de transmisión de la luz.
Nos indica el estado de los alimentos, por tanto es un indicador de supervivencia
Existe una amplia gama de colores naturales en los alimentos
Cuando un alimento ha de adquirir un color determinado se han de usar colorantes alimentarios, así
se realzará su color y parecerá más atractivo. Los colorantes se pueden clasificar en tetrapirroles,
isoprenoides, benzopiranos o artefactos.
Sabor de los alimentos
El sabor es la sensación producida por un alimento cuando se coloca
en la boca, percibida principalmente por los sentidos de sabor y olor en
combinación con los sensores de temperatura. Para obtener el sabor
de un alimento, este ha de estar en contacto con algún disolvente,
como el agua o la saliva. Los diferentes sabores tienen relación con las
sales de sodio y potasio.
¿Como se aplica la Química en los
Alimentos? Los procedimientos utilizados en las industrias de alimentos son el
enfriamiento, la congelación, la pasteurización, el secado, el ahumado,
la conservación por productos químicos y otros de carácter similares
que se les puede aplicar a estas sustancias para su conservación y
para el beneficio humano.
Aparte de estos procesos también se utilizan algunos aditivos, que
tienen una gran importancia en el valor de los alimentos procesados.
Entre estos destacan colorantes artificiales, edulcorantes,
antimicrobianos, antioxidantes, autorizados para usarse en los
alimentos.
*Procesos empleados en la
industria alimentaria para
conservar los alimentos:
http://www.youtube.com/watch?v=
UDrsw_DOe6c
Técnicas novedosas:
• Nitrógeno.
• Criocongelación.
• Criopulverización.
• Hidrógeno.
• Spager.
• Irradiación.
• Radiación ionizante.
Nitrógeno:
Es una de las formas mas natural de darle protección a los alimentos
de los defectos no deseados del oxígeno. La aplicación de nitrógeno
como gas inerte permite mantener las características organolépticas de
los alimentos por largos períodos. Estas características son alteradas
normalmente por la utilización de los métodos convencionales. El
envasado con, atmósferas protectoras de nitrógeno, permite eliminar
las alteraciones bacterianas y químicas que sufren los alimentos en los
procesos convencionales.
Con el nitrógeno se conserva el calor, los nutrientes y no se permite la
proliferación de las bacterias.
Entre los alimentos en los que mas se usa destacan las carnes, los ,
productos lácteos, el café, el vino o las frutas y vegetales.
Criocongelación
Este proceso consiste en la aplicación intensa del frío para reducir la
temperatura bloqueando de esta manera las reacciones bioquímicas
de los procesos enzimáticos que destruyen los alimentos.
La congelación mediante los sistemas convencionales requiere de
largos períodos, sufriendo los alimentos la deshidratación celular,
pérdidas de proteínas, color, sabor, etc.,
Este procesos es aplicable a diferentes productos y con este se
consigue una inalterabilidad del aspecto superficial.
Criopulverización
La criopulverización es un procesos que se
basa en la utilización de nitrógeno liquido.
Este proceso se usa para triturar los
alimentos con bajos puntos de
ablandamiento.
Se utiliza en alimentos como el azúcar o el café.
El hidrógeno
El hidrógeno es otro proceso utilizado para
modificar algunas propiedades de los
alimentos, tales como punto de fusión,
estabilidad química y disminución del color y
olor.
Sparger
Se utiliza para retirar los gases no deseados
que se encuentran disueltos en muchos
líquidos y que deterioran la calidad del
producto. Con este método se mantiene la
pureza del producto.
La Irradiación:
Consiste en exponer los alimentos a niveles altos de radiación para matar los
insectos y las bacterias nocivas que se encuentran en ellos. Luego se
introducen en recipientes sellados en los que se pueden almacenar por meses
sin que se descompongan.
Se utiliza el cobalto, el cesio o los rayos X y los
rayos de electrones.
A través de la radiación se pueden destruir los
nutrientes tales como vitaminas y aminoácidos.
La Radiación Ionizante:
La irradiación de alimentos es un método físico de
conservación que consiste en exponer el producto a
radiaciones ionizantes como los rayos X, gamma o
electrones acelerados. Pese a su gran potencial como
método alternativo de conservación de frutas, verduras,
carnes, pescados y alimentos procesados, su implantación
debe hacer frente aún a algunos obstáculos que
limitan su aplicación, como el rechazo de los
consumidores.