índice - ecaths1.s3.amazonaws.comecaths1.s3.amazonaws.com/practdoc/1743100371.la qca y la...el uso...

20

Upload: vophuc

Post on 20-Apr-2018

214 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: índice - ecaths1.s3.amazonaws.comecaths1.s3.amazonaws.com/practdoc/1743100371.La Qca y la...El uso del frío 17 ... elementos necesarios para nuestra dieta- es H2O, ... plejas de
Page 2: índice - ecaths1.s3.amazonaws.comecaths1.s3.amazonaws.com/practdoc/1743100371.La Qca y la...El uso del frío 17 ... elementos necesarios para nuestra dieta- es H2O, ... plejas de

índ

ice

Nos nutrimos exclusivamente con átomos y moléculas 3

¿Para qué sirven los alimentos? 4

El cuerpo humano y la nutrición 6

La Química en la cocina 9

Los productos agroquímicos 11

Farmacia animal 14

La conservación de los alimentos 15

El uso del frío 17

Los envases 17

Resumiendo 19

La

Q

mi

ca

y

l

a

Al

im

en

ta

ci

ón

2

Page 3: índice - ecaths1.s3.amazonaws.comecaths1.s3.amazonaws.com/practdoc/1743100371.La Qca y la...El uso del frío 17 ... elementos necesarios para nuestra dieta- es H2O, ... plejas de

Esto puede parecer sorprendente al oírlo porprimera vez, pero no lo es tanto si recordamos,por ejemplo, que el zumo de limón es esen-cialmente ácido cítrico, y el vinagre, ácidoacético –ambos formados por átomos decarbono, oxígeno e hidrógeno, combinadosen diferente número, proporción y manera.También el agua –que incluiremos entre loselementos necesarios para nuestra dieta- esH2O, es decir una molécula formada por dosátomos de hidrógeno y uno de oxígeno, y lasal está formada por cloro y por sodio.

Quizás los ejemplos citados parezcan endebles:zumo de limón, vinagre, agua, sal... ¡Ni siquieraparecen alimentos!

PERO ¿QUÉ HARÍAS SI TEOFRECIESEN UN MENÚ COMOEL SIGUIENTE?:

Seguramente lo rechazarías, aunque vinieseaderezado con palabras como “...sobre uncrujiente lecho”, “...caramelizadas”, “...en finasláminas...”, “...de la huerta”, y pensarías quees peligroso para tu salud y que te lo van aservir desde un maloliente laboratorio dealquimista.

Pues aunque no hemos recogido todos losingredientes, porque nos eternizaríamos si lohiciésemos, acabas de rechazar unos huevosrevueltos con queso, cebollas y tomates, unfilete de ternera, un vaso de leche y una man-zana.

La imposibilidad de relacionar todos los com-ponentes de cualquier menú viene ilustradapor el hecho de que simplemente en el jugode una cáscara de naranja hay 42 sustanciasquímicas diferentes, incluyendo 12 alcoholes,9 aldehidos, 2 ésteres y 14 hidrocarburos. Delmismo modo, un vaso de leche, blanca y pura,contiene: agua, triptasa, caseína, catalasa,lactoglobulina, peroxidasa, lactoalbúmina,caroteno (vitamina A), calcio, calciferol (vitaminaD), lactosa, tiamina (vitamina B1), fosfato di-cálcico, riboflavina, xantofila (complejo devitamina B2), triglicéridos, nicotinamida, ácidopalmítico (complejo de vitamina B2), ácidomirístico, ácido fólico, ácido esteárico (complejode vitamina B2), ácido oleico, ácido pantoté-nico, ácido butírico (complejo de vitamina B2),amilasa, pyridoxina (vitamina B6), lipasa…

1Nos nutrimos exclusivamentecon átomos y moléculas

La

Q

mi

ca

y

l

a

Al

im

en

ta

ci

ón

3

Proteínas desnaturalizadas, polipéptidos,

aminoácidos, polisacáridos, celulosa, colesterol,

y ácidos linoléico, propiónico y oléico.

Proteínas con isoleucina, leucina, lisina,

metionín, hierro, fósforo, magnesio, zinc,

niacina y riboflavina

Lactosa, caseína, lactalbumina, calcio y fósforo

y además ácido málico, más polisacáridos,

ésteres amílico y fórmico y acetaldehído.

Primer plato:

Segundo plato:

Postre:

Page 4: índice - ecaths1.s3.amazonaws.comecaths1.s3.amazonaws.com/practdoc/1743100371.La Qca y la...El uso del frío 17 ... elementos necesarios para nuestra dieta- es H2O, ... plejas de

-¡Qué pregunta tan tonta!...para alimentarnos

-¿Y eso qué es?

- Pues comer cuando tenemos hambre

La cosa no es realmente tan sencilla, y si vamosal fondo de la cuestión resulta de lo máscomplicada. La complejidad de los alimentosque tomamos tiene su reflejo en nuestropropio cuerpo. Somos reacciones ambulantes,ligeramente exotérmicas; si la temperaturasube demasiado llamamos al médico, que nosreceta productos químicos –es decir, medica-mentos– y si la temperatura desciende y lareacción se apaga es que nos hemos muerto.

Los productos del menú antes descrito, y otrosmuchos, son absolutamente necesarios paranuestra vida, pues sirven para las operacionescaracterísticas de los seres vivos, que son:

METABOLIZAREs decir, desarrollar las reacciones químicasque tienen lugar dentro de las células y queproporcionan energía para los procesos vitalesy para sintetizar nuevos productos orgánicos.El desarrollo de estas transformaciones com-plejas de moléculas orgánicas y la organizaciónde tales moléculas producen en los seres vivosunidades sucesivamente mayores de proto-plasma, células, y órganos.

CRECER, REPRODUCIRSE,ADAPTARSE AL MEDIOHasta tal punto juegan un papel determinantelos alimentos como materia prima para nuestroorganismo, que el antiguo dicho “nuestrocuerpo es nuestra alimentación”, ya aparececitado en el libro sagrado de los hindúes –elBaghavad Gita– escrito hace más de 2.500años.

Ahora verás más claramente que la operaciónde alimentarse consiste, en definitiva, en haceracopio de las materias primas necesarias parala vida y procesarlas para obtener las moléculasque realmente nos son necesarias, pues lanaturaleza no siempre nos las proporciona enla forma adecuada. Una persona adulta estáformada aproximadamente por los siguienteselementos, que son indispensables:

P R O P O R C I Ó N R E S P E C T O A L P E S O

Elemento % Elemento %

Oxígeno 65 Cloro 0,15

Carbono 18 Magnesio 0,05

Hidrógeno 10 Flúor 0,02

Nitrógeno 3 Hierro 0,006

Calcio 1,5 Zinc 0,0033

Fósforo 1 Cobre 0,00014

Azufre 0,3 Plomo 0,0001

Potasio 0,2 Yodo 0,00004

Sodio 0,15 Arsénico 0,00002

2¿Para qué sirvenlos alimentos?

La

Q

mi

ca

y

l

a

Al

im

en

ta

ci

ón

4

Page 5: índice - ecaths1.s3.amazonaws.comecaths1.s3.amazonaws.com/practdoc/1743100371.La Qca y la...El uso del frío 17 ... elementos necesarios para nuestra dieta- es H2O, ... plejas de

Aunque esta lista expresa bien la idea deque estamos formados por elementos quí-micos, con estos ingredientes, tal y comoaparecen, sólo podrías llenar un bidón deagua y algunos frascos. El prodigio está enla forma en que están combinados y en lasextraordinarias moléculas que componen.

Estamos compuestos en un 60% por agua,que se encuentra dentro de las células ytambién fuera de ellas formando el plasmasanguíneo, la linfa y los fluidos intersticiales,sirviendo como disolvente sin el que nopodría tener lugar la química de la vida.

Las familias más importantes de moléculasnecesarias son:

A) COMPONENTESORGÁNICOS

Lípidos: principalmente grasas, fosfolípidosy esteroides. Las grasas proporcionan reser-vas energéticas al cuerpo y forman almoha-dillas que lo protegen contra los golpes. Losfosfolípidos y los esteroides son componen-tes principales de la membrana de las células.

Proteínas: son los componentes princi-pales de la estructura del cuerpo. Comolos lípidos, las proteínas forman una parteimportante de las membranas de las cé-lulas, y de otros materiales extracelularescomo el pelo o las uñas, y también delcolágeno, que forma la piel, los huesos,los tendones y los l igamentos .

Las proteínas ejercen importantes funcio-nes en el cuerpo y cabe destacar el papelque juegan las enzimas, que catalizan lasreacciones necesarias para la vida. Sinellas, tales reacciones no tendrían lugar,o serían de tal lentitud que serían inútilesa efectos prácticos. Por poner unos ejem-plos: una sola molécula de la enzima ca-talasa es capaz de descomponer 40 millo-nes de moléculas de agua oxigenada enagua y una sola molécula de la enzimaanhidrasa carbónica, que se encuentraen los glóbulos rojos, procesa un millónde moléculas de anhídrido carbónico porsegundo, permitiéndoles transportar di-cho gas residual a los pulmones para sueliminación. Por su parte, una moléculade la acetilcolinesterasa rompe 25.000moléculas de acetilcolina por segundo

asegurando la rápida transmisión de im-pulsos nerviosos. Son también proteínaslas hormonas –que transmiten mensajesquímicos por todo el organismo– y losanticuerpos.

Carbohidratos: Se encuentran en elcuerpo humano principalmente comocombustibles, bien sea como azúcaresque circulan por el torrente sanguíneo ocomo glycógeno que es un compuestoque almacena energía en el hígado y enlos músculos.

Ácidos nucleicos: constituyen los mate-riales genéticos del cuerpo. El ácido des-oxirribonucleico (ADN) que forma el códi-go de la herencia , es decir , lasinstrucciones sobre cómo debe operarcada célula, y el ácido ribonucleico queayuda a transmitir tales instrucciones.

B) COMPONENTESINORGÁNICOS

Además del agua, son esenciales el calcio yel fósforo que, combinados como fosfatocálcico, forman una parte esencial del esque-leto humano. El calcio se encuentra tambiénen forma de iones en la sangre y en el fluidointersticial. También son abundantes losiones de fósforo, potasio y magnesio en elfluido intercelular. Todos estos iones jueganun papel esencial en los procesos metabóli-cos.

El hierro se encuentra principalmente en lahemoglobina de la sangre, que tiñe de rojoa los glóbulos y transporta el oxígeno a travésdel cuerpo.

Los demás constituyentes inorgánicos a losque nos hemos referido anteriormente,como el potasio, el yodo, el cobalto, el mag-nesio o el zinc, se requieren en muy peque-ñas concentraciones pero son muy necesa-rios y su ausencia puede ser causa deimportantes enfermedades carenciales comopor ejemplo el bocio por falta de yodo, lahipomagnesemia por falta de magnesio (congraves efectos sobre la diabetes) o las difi-cultades de suministro de vitamina B 12 ode insulina por falta de cobalto.

La

Q

mi

ca

y

l

a

Al

im

en

ta

ci

ón

5

Page 6: índice - ecaths1.s3.amazonaws.comecaths1.s3.amazonaws.com/practdoc/1743100371.La Qca y la...El uso del frío 17 ... elementos necesarios para nuestra dieta- es H2O, ... plejas de

Estos átomos y moléculas tienen que ser ob-tenidos, extraídos o sintetizados a partir delas moléculas que forman los alimentos. Enello trabajan la mayor parte de los sistemasde órganos en los que se puede dividir elcuerpo humano.

A) EL SISTEMA DIGESTIVO:Es el que aparece tradicionalmente más impli-cado en el proceso, que comienza con latrituración de los alimentos en la boca, y supreparación con la saliva (lubricación, aglutina-ción, solubilización, y mantenimiento de lahigiene oral gracias a las enzimas y otros com-puestos químicos que contiene la saliva) ycontinúa con la digestión, que es una reacciónquímica, descubierta por el Dr. Beaumont,médico militar norteamericano que servía enFort Mackinak, en uno de los experimentosmás insólitos nunca realizados.

Desde los tiempos de Aristóteles el hombrese ha preguntado qué es la digestión, y lasrespuestas sucesivas pasaron por la idea deque era una cocción –cuestión denegada porel hecho de que también los animales desangre fría digieren- una fermentación, laacción de un “humor negro”... hasta llegar aVan Helmont (1577-1635) –médico, fisiólogo,y químico flamenco, muy próximo aún a laalquimia- que pensó que era una reacciónquímica, en la que “influían agentessobrenaturales”. Descubrió el papel del ácidoclorhídrico y propuso el empleo de productosalcalinos para combatir las indigestiones y elardor de estómago, lo que es muy de agrade-cer. Inventó también la palabra “gas” y sostuvoque el alma humana residía en el píloro. VanHelmont es considerado como el “padre dela bioquímica” pues fue el primero en aplicarprincipios químicos al estudio de problemasfisiológicos.

Sin embargo la cuestión siguió estando con-fusa durante 200 años más, hasta el punto deque los científicos estaban exasperados porno ser capaces de desentrañar el misterio dela digestión.

Así estaban las cosas cuando en junio de 1882a un trampero francocanadiense de 19 años,Alexis St. Martín, se le disparó su rifle fortuita-mente. El disparo le quitó parte de la paredabdominal, fracturó dos costillas, expuso laparte inferior del pulmón izquierdo y el dia-fragma y le produjo una perforación en lapared anterior del estómago.

Afortunadamente, St. Martin era extraordina-riamente vigoroso y la ciencia y dedicación delDr. Beaumont le salvaron la vida. La heridatardó un año en curar, pero el orificio delestómago nunca se cerró, si bien se manteníasellado por una inversión del tejido circundan-te. Como resultado quedó una fístula gástricaque, presionada por los dedos de Beaumontle permitía observar las actividades que ocu-rrían en el estómago de St. Martin.

Esta curiosa condición sirvió para desarrollaruno de los más extraordinarios experimentosnunca efectuados y crear entre los dos hom-bres una relación personal única.

Beaumont se llevó a su casa a St. Martin, comosi de un aparato de laboratorio se tratase, ydurante varios años hizo profundos estudios,sólo interrumpidos por falta de medios mate-riales y por las repetidas desapariciones de St.Martin -una de ellas para casarse- y otrasposiblemente cansado de que le enredasenen la fístula y quien sabe si quizás temerosode que en una de las intervenciones se leescapase el alma desde el vecino píloro.

Beaumont pensaba que la digestión era unareacción química. Extrajo y analizó los jugosgástricos de St. Martin, verificó la presenciade ácido clorhídrico y experimentó con lastransformaciones de los diversos alimentosal ser digeridos, descubriendo que los jugosgástricos fríos no tenían efecto sobre losalimentos, que los ocasionales estados demalhumor de St. Martin influían sobre elproceso digestivo y que el alcohol producíagastritis.

3El cuerpo humanoy la nutrición

La

Q

mi

ca

y

l

a

Al

im

en

ta

ci

ón

6

Page 7: índice - ecaths1.s3.amazonaws.comecaths1.s3.amazonaws.com/practdoc/1743100371.La Qca y la...El uso del frío 17 ... elementos necesarios para nuestra dieta- es H2O, ... plejas de

L a Q u í m i c a y l a A l i m e n t a c i ó n 7

La

Q

mi

ca

y

l

a

Al

im

en

ta

ci

ón

7

Page 8: índice - ecaths1.s3.amazonaws.comecaths1.s3.amazonaws.com/practdoc/1743100371.La Qca y la...El uso del frío 17 ... elementos necesarios para nuestra dieta- es H2O, ... plejas de

Publicó sus trabajos -Experiments and Ob-servations on the Gastric Juice and thePhysiology of Digestion- en 1833.

B) EL SISTEMA EXCRETOR:Es el encargado de la eliminación de losresiduos metabólicos, que son los produci-dos al transformar las moléculas ingeridasen materiales útiles para el cuerpo y enenergía, y los no metabólicos, que son aque-llas moléculas inservibles que ingerimos ylas que se consumen en exceso frente anuestras necesidades.

C) EL SISTEMA CIRCULATORIO:Está formado por una extensísima red deconductos de más de 5.000 Km. de longitud–venas y arterias– por las que circula la san-gre, transportando a todas las partes delcuerpo, mediante sistemas capilares, oxígenoy compuestos químicos nutrientes y retiran-do el anhídrido carbónico de las combustio-nes celulares y los productos residuales.

D) EL SISTEMA RESPIRATORIO:Juega un papel vital pues nos permite obte-ner oxígeno, que puede ser consideradocomo el más importante nutriente, sin elque no podríamos vivir más que unos pocosminutos, y sirve para eliminar el anhídridocarbónico residual. Este proceso se efectúa

a través de los pulmones, que tienen unasuperficie de contacto con la atmósfera de80 m2 por lo que, teniendo en cuenta quehacemos unas 14 aspiraciones por minuto, aldía exponemos al aire una superficie equiva-lente a 350 campos de fútbol.

E) EL SISTEMA MÚSCULO-ESQUELETAL: A primera vista pareceque tiene poco que ver con el proceso ali-mentario, pero Rabelais en “Gargantúa yPantagruel” nos recuerda que es el pie elque nos acerca a los alimentos y la mano laque los coge.

F) EL SISTEMA NERVIOSO:Actúa como director de orquesta enviandoinstrucciones por todo el organismo paragestionar la nutrición. Nos avisa de quetenemos que alimentarnos produciéndonosla sensación de hambre, estimula el funcio-namiento de las glándulas, regula la secreciónde fluidos y detecta la forma de las moléculasque ingerimos informándonos de su sabory su aroma, y todo esto lo hace por la cuentaque le tiene. El cerebro es un sorprendentey ávido consumidor de energía hasta el pun-to de que, en estado de reposo del cuerpo,se queda con el 25 % de la energía pro-ducida.

Por ello, el cerebro humano ha inventado laagricultura, la ganadería, la caza, la pesca, lacocción del barro, las conservas, el envasado,los graneros, los mataderos, las cámarasfrigoríficas, los fertilizantes, los productosfitosanitarios, la olla exprés, la sartén, y nose ha olvidado del retrete, el papel higiénico,el jabón, las alcantarillas o las plantas detratamiento de residuos.

En todos estos inventos la química hajugado un papel esencial: abonos, pólvora,sedales y redes de plástico, envases inte-ligentes que respiran, impiden la entradade la humedad y la fuga de los aromas,botellas y recipientes de diferentes polí-meros, gases para controlar la madura-ción de la fruta recogida, gases criogéni-cos para conservar los alimentos a bajastemperaturas, productos para protegerla salud de las plantas y los animales,desinfectantes...y podríamos seguir conuna lista interminable.

La

Q

mi

ca

y

l

a

Al

im

en

ta

ci

ón

8

Page 9: índice - ecaths1.s3.amazonaws.comecaths1.s3.amazonaws.com/practdoc/1743100371.La Qca y la...El uso del frío 17 ... elementos necesarios para nuestra dieta- es H2O, ... plejas de

Todos los cocineros y las cocineras son quími-cos –aunque muchos no lo sepan– y todos losquímicos son cocineros, aunque también lodesconozcan. De hecho, la química empezóen la cocina y fueron los primeros hombres ymujeres los que produjeron reacciones quími-cas y transformaciones moleculares, asandoalimentos, cociéndolos, mezclándolos, hacien-do emulsiones, sazonándolos, friéndolos, es-truyéndolos, filtrándolos, espesando salsas ydestilando líquidos, llegando incluso a dominarempíricamente algunas operaciones bioquími-cas, como la fermentación para producir cer-veza y miles de clases de quesos, panes yvinos. Todas estas operaciones –que compren-dieron infinitos experimentos– se efectuaronpara conservar los alimentos y hacerlos másdigeribles y atractivos, modificando su estruc-tura molecular.

Los primeros aparatos y operaciones de losalquimistas se tomaron prestados de la cocina,y las ollas, los peroles, los alambiques, losmorteros, los hornos y las grandes cu-charas para revolver las mezclas fueronlos instrumentos con los que secomenzó a trabajar con el mer-curio, el azufre, el carbón y todaclase de mejunjes en bús-queda de recetas para pro-ducir oro, la piedra filosofaly la eterna juventud.

Estos aparatos y proce-dimientos se fueronmodificando poco apoco y algunos se de-volvieron a la cocinanotablemente mejora-dos, siendo quizás losejemplos más clásicos elde la olla a presión –quepermite cocinar a tempe-raturas más altas que con elagua o el aceite- y el “bañomaría”, que todo cocinero co-noce y que se debe a la alquimista“María la Judía”, así llamada porque

el gran alquimista Zoísmo se refería a elladiciendo que era hermana de Moisés, puespodía calentar a 100 grados los alimentos sinque se mezclasen con el agua.

Pero la química sobre todo aportó a la cocinael conocimiento del porqué de las cosas y cuáles la influencia de los diferentes ingredientesy operaciones aplicadas en los resultados fina-les, permitiendo así cocinar mejor.

Visto con los ojos de un experto, la co-cina está llena de productos químicospara cocinar, como pueden ser el agua,el cloruro sódico (sal común), los aceitesy grasas, el ácido acético (vinagre), lasacarosa (azúcar), proteínas (huevos,carne, pescado), los almidones (patatasy harina) y las vitaminas (frutas y ver-duras).

4La Químicaen la cocina

La

Q

mi

ca

y

l

a

Al

im

en

ta

ci

ón

9

Page 10: índice - ecaths1.s3.amazonaws.comecaths1.s3.amazonaws.com/practdoc/1743100371.La Qca y la...El uso del frío 17 ... elementos necesarios para nuestra dieta- es H2O, ... plejas de

Sabías que...?L

a

Qu

ím

ic

a

y

la

A

li

me

nt

ac

n

10

Ningún alimento contiene todos losnutrientes que necesitamos en lasproporciones requeridas, excepto laleche materna.La ignorancia y la superstición hicieronque el consumo de patata fueraprohibido en Borgoña, en 1619, comosupuesto causante de la lepra. Sinembargo, en 1774, Federico el Grandede Prusia tuvo que imponer a toquede corneta a los reacios habitantesde Kolberg que comieran patatas parano morir de hambre.

Tampoco lo tuvo fácil el tomate,cuyo consumo, por venenoso, prohibióel estado de Nueva York en 1820.Para demostrar lo contrario, el coronelJohnston, defensor entusiasta, reunióa una muchedumbre de más de 2000personas frente a los juzgados deSalem, que acudieron a verle morirmientras se comía una bolsa de tomatesentera a los acordes de una marchafúnebre interpretada por una bandade música. No se murió, pero sí declarósolemnemente: “Esta lujuriosa manzanaescarlata será el fundamento de unagran industria hortícola”.

Page 11: índice - ecaths1.s3.amazonaws.comecaths1.s3.amazonaws.com/practdoc/1743100371.La Qca y la...El uso del frío 17 ... elementos necesarios para nuestra dieta- es H2O, ... plejas de

Para que lleguen a la cocina los alimentos–de buena calidad, sanos y a precios ase-quibles- es necesario cuidar las plantas,obtener buenas y abundantes cosechas,criar un ganado sano y bien alimentadoy proteger los productos recogidos du-rante su almacenamiento y transportepara que conserven sus condiciones nu-tritivas. Para lograr todo esto, el hombreha recurrido a la química.

A) FERTILIZANTESEl área dedicada a la agricultura en el mundoes la misma hoy día que en 1950 (1,4 millardosde hectáreas, que es una extensión equivalentea la de Sudamérica) gracias a la agriculturaintensiva y sostenible, a pesar de que en esetiempo la Humanidad ha pasado de 2,5 a 6 milmillones de personas. Esto ha evitado la utili-zación de 26 millones de kilómetros cuadradosmás de suelo (por otra parte inexistentes)–que equivalen a la superficie conjunta de losdos países más extensos de la Tierra, Rusia yCanadá- para alimentar a la población actual,que se verá duplicada en el próximo siglo.Esto es obviamente una extraordinaria apor-

tación de la química no sólo a la producciónde alimentos, sino también a la protección delmedio ambiente.

La actual población del globo es de 6.000millones de habitantes y la OrganizaciónMundial de la Salud calcula que para el2050 ascenderá a unos 9.000 millones.Indudablemente sin cambios importantes enla productividad agrícola la Humanidad noserá capaz de enfrentarse a este reto. Seestá demostrando rápidamente que la apli-cación de avanzadas técnicas químicas esesencial para atender las necesidades de losagricultores.

Sin estas técnicas, no sólo no sería posiblehacer frente a las necesidades del crecimientopuramente vegetativo de la población, sinotampoco a los cambios nutricionales que seesperan.

Se prevé que la renta per cápita alcance unatasa anual de crecimiento del 2,7% hasta elaño 2020, siendo el doble la tasa de crecimien-to en los países en vías de desarrollo que enlos países desarrollados. Este crecimiento y elde las áreas urbanas producirán en poco tiempo

5Los productosagroquímicos

La

Q

mi

ca

y

l

a

Al

im

en

ta

ci

ón

11

Page 12: índice - ecaths1.s3.amazonaws.comecaths1.s3.amazonaws.com/practdoc/1743100371.La Qca y la...El uso del frío 17 ... elementos necesarios para nuestra dieta- es H2O, ... plejas de

un cambio en las conductas alimentarias, au-mentando el consumo de carne, especialmentede carne roja, lo que supondrá un aumentoen la demanda de grano para alimentar elganado. Esta demanda se doblará en los paísesen desarrollo y el aumento para el consumodirecto aumentará un 47% para el año 2020.Dada la escasez de tierras cultivables sólo sepodrá hacer frente a esta situación aumen-tando los rendimientos agrícolas mediante elempleo de fertilizantes y productos fitosani-tarios.

B) PRODUCTOS FITOSANI-TARIOSEn la India la tercera parte de los agricultorestrabajan todo el año para dar de comer a losinsectos, los ratones, las bacterias y los hongos,ya que la tercera parte de las cosechas sondestruidas al no protegerse suficientemente

las cosechas y los productos ob-tenidos mediante el uso de pro-ductos fitosanitarios. Si no fuese

por estos productos paracontrolar las malas hierbas,

las plagas y las enferme-dades, la tercera parte delos alimentos producidosen el mundo (una barra

de pan de cada tres) seperdería.

La química moderna estáprotegiendo y mejorandolas cosechas, utilizandoinsecticidas selectivos que

no son perjudiciales ni para elmedio ambiente ni para los pá-

jaros o las abejas –importantes agentespolinizantes-. Debido a su mayor eficiencia yselectividad, hoy día los agricultores sólonecesitan aplicar gramos de productos quími-cos por cada hectárea en lugar de los kilogra-mos que utilizaban en el pasado.

De esta manera, no sólo se obtienenmejores y mayores cosechas, sino quelos productos llegan a los mercados enmejores condiciones higiénicas. No hacemucho, los “bichos” en los guisantes eran algocomún. Ahora una sola la larva en un paquetede guisantes congelados provoca una visita dela Consejería de Sanidad y Consumo.

El desarrollo de los productos para la protec-ción de las cosechas requiere mucha especia-lización, incluyendo la de los químicos, bioquí-micos e ingenieros agrónomos, y un granesfuerzo de investigación y financiero porparte de las empresas. El desarrollo, debidoa la gran demanda de nuevos productos, esdifícil. En la actualidad, sólo una de cada140.000 sustancias sintetizadas en el labora-torio supera las pruebas y exigencias para suaplicación. En desarrollar y probar cada pro-ducto se puede tardar hasta diez años y re-querir inversiones por encima de los 200millones de euros.

La

Q

mi

ca

y

l

a

Al

im

en

ta

ci

ón

12

Page 13: índice - ecaths1.s3.amazonaws.comecaths1.s3.amazonaws.com/practdoc/1743100371.La Qca y la...El uso del frío 17 ... elementos necesarios para nuestra dieta- es H2O, ... plejas de

Sabías que...?L

a

Qu

ím

ic

a

y

la

A

li

me

nt

ac

n

13

Las invasiones de langosta se hanproducido desde la Prehistoria y sontodavía una amenaza, especialmentepara los países menos desarrollados.En los años 1987 y 1988 se produjeroninvasiones de langostas en Mauritaniay norte de África. Una nube de cienmillones de langostas cruzó el At-lántico..... ¡Y consiguió llegar hasta laMartinica!

El añublo o tizón de la patata esun hongo que destruyó casi comple-tamente las cosechas de patata enIrlanda, entre 1845 y 1848. Comoconsecuencia de esta plaga, Irlandaperdió la tercera parte de su po-blación: un millón de personas murióde hambre y el resto tuvo que emigrar.Hay más carcinogénicos en una sola tazade café que en los residuos de pes-ticidas en alimentos que podríanconsumirse a lo largo de un año.

Page 14: índice - ecaths1.s3.amazonaws.comecaths1.s3.amazonaws.com/practdoc/1743100371.La Qca y la...El uso del frío 17 ... elementos necesarios para nuestra dieta- es H2O, ... plejas de

La alimentación del hombre requiere no sólola obtención de cosechas abundantes y sanas,sino también la protección sanitaria y laalimentación de los animales.

Sólo en Europa hay del orden de 280 mi-llones de animales destinados a la alimen-tación, contando sólo los ganados bovino,porcino y ovino. La química les protegecontra las enfermedades, los parásitos ycontribuye a su manutención.

Si no se tratara a los animales con fármacosse perdería un 47% del ganado bovino, un35% del porcino, un 22% del ovino y un 20%del aviar y, en algunos casos, nosexpondríamos a que sus enfermedadesafectasen a los humanos.

6Farmaciaanimal

La

Q

mi

ca

y

l

a

Al

im

en

ta

ci

ón

14

Page 15: índice - ecaths1.s3.amazonaws.comecaths1.s3.amazonaws.com/practdoc/1743100371.La Qca y la...El uso del frío 17 ... elementos necesarios para nuestra dieta- es H2O, ... plejas de

7La conservaciónde los alimentos

La

Q

mi

ca

y

l

a

Al

im

en

ta

ci

ón

15

Ya hemos obtenido los alimentos: hortalizas,verduras, tomates, trigo, frutas, carnes,pescados...pero aún les queda un largo caminoque recorrer hasta llegar a nuestros platos yal acecho se encuentran bacterias, hongos,insectos y roedores dispuestos a acabar conellos, sin contar con el efecto de los gases delaire, la humedad o la falta de ella, el frío y elcalor o la acción de la luz, que pueden alterarlosy descomponerlos.

También aquí la química puede ayudarnos:teniendo en cuenta lo muy variados que sonlos alimentos y los múltiples requisitosnutritivos, gustativos, estéticos y de procesadoque deben reunir, son también bastantediversos los aditivos necesarios, aunque sunúmero es re lat ivamente discreto.

Las clases principales de aditivos son:conservantes, antioxidantes, emulsificantes,estabilizantes, colorantes, aromatizantes ymejoradores de sus propiedades nutritivas.

CONSERVANTESSon la categoría más importante, puescomprende aquellos aditivos que protegen a

los alimentos contra la acción de hongos ybacterias y preservan al hombre de los efectostóxicos de las mismas.

ANTIOXIDANTESEl oxígeno es fundamental para la vida, perotan pronto como un ser muere, deja sentir sufuerte acción corrosiva iniciando sudescomposición. Los aceites y las grasas searrancian rápidamente por su acción y ademásde adquirir un mal sabor se vuelven tóxicos yllegan a ser cancerígenos. Con el empleo deantioxidantes, como la vitaminas C (ácidoascórbico) y E y sus derivados, se impide elefecto de arranciamiento de las grasas,desapareciendo los riesgos que esto tendría.

EMULSIONANTES Y ESTABI-LIZANTESEstos aditivos incluyen los llamados agentesde textura, que se dividen en tres grandesgrupos: antiaglomerantes, espesantes ylos emulsionantes propiamente dichos, queson probablemente los más importantes.

Los agentes de textura son conocidos desdemuy antiguo, como la harina, por ejemplo,para “ligar” las salsas, así como la clara dehuevo y las gelatinas para dar consistencia adiversos platos, como lo demuestran recetasculinarias medievales.

Lo mismo ocurre con el empleo de bicarbonatoo levaduras que se emplean para dar texturaa los productos de bollería.

Por lo que se refiere a los emulsionantes,gracias a ellos se puede conseguir que se unanlas grasas al agua, lo que es absolutamentenecesario para la fabricación de algunas salsas,helados y chocolates.

Muchos agentes de textura son productosnaturales como algunos alginatos, la harinade Corubier, o la goma de Guar. Lo mismoocurre con la lecitina, agente emulsionante,

Page 16: índice - ecaths1.s3.amazonaws.comecaths1.s3.amazonaws.com/practdoc/1743100371.La Qca y la...El uso del frío 17 ... elementos necesarios para nuestra dieta- es H2O, ... plejas de

que si bien se obtenía de la yema de huevo,hoy día se extrae mediante disolventes delaceite de soja.

También son muy importantes como agentesde textura —principalmente en charcutería-los polifosfatos que tienen la propiedad deretener agua de cocción e impiden que lascarnes adquieran un aspecto fibroso.

COLORANTESSi la comida no tiene buen aspecto no sabebien. Esto es cierto hasta el punto de que haybastantes alimentos naturales consideradosexquisitos por algunos y que otros no puedencomer sólo por su aspecto particular. Estoocurre por ejemplo con los caracoles, lasangulas, las ostras o los callos, sin quetengamos que recurrir a ejemplos de otrascivilizaciones.

La presentación de los platos es algo que cuidahasta el más modesto aficionado, llegando losgrandes cocineros a conseguir verdaderasobras de arte.

Es curioso observar la influencia del color sobreel sabor, habiendo mucha gente que confundeel sabor de un vino tinto con el de un blancosi no lo ve antes, o que es incapaz de decirqué es lo que está comiendo si lo hace a ciegas.

Debido a la importancia del aspecto de losalimentos es por lo que los colorantesalimentarios tienen un papel tan relevanteentre los aditivos alimentarios. Muchas vecesse emplean para resaltar el color natural delos alimentos y otras para devolver el colorperdido en las manipulaciones para suconservación.

Esto último es lo que ocurre por ejemplo conlas conservas de fresa y de guisantes que sinlos colorantes resultarían de un feo y pocoapetitoso color marrón.

AROMASTampoco esta clase de aditivos es ajena a lapráctica tradicional de la cocina en la que seemplea limón, especias, ajo, cebolla y otroscondimentos para dar a los platos el gustodeseado. Los aromas alimentarios vienen ajugar este papel en los alimentos y tienentambién en muchos casos un origen natural.

MEJORADORES DEL PODERNUTRIENTEFinalmente se añaden a los alimentos vitami-nas, minerales y otros componentes que po-tencian su poder nutritivo y previenen la apa-rición de enfermedades carenciales. A estosaditivos se les empieza a conocer como“nutricéuticos” por su semejanza a algunosproductos farmacéuticos.

En resumen, los aditivos alimentarios sona la vez una poderosa herramienta para laprotección de la salud y la conservación delos alimentos como la paleta de la quedisponen los cocineros para hacer másagradable el aspecto y el sabor de lo quecomemos.

La

Q

mi

ca

y

l

a

Al

im

en

ta

ci

ón

16

Page 17: índice - ecaths1.s3.amazonaws.comecaths1.s3.amazonaws.com/practdoc/1743100371.La Qca y la...El uso del frío 17 ... elementos necesarios para nuestra dieta- es H2O, ... plejas de

9Los envases

Una vía de ayuda de la química para laconservación de los alimentos consiste en laposibilidad de conservarlos y transportarlosen frigoríficos, preservando sus propiedadesy alargando su vida, tanto en los mataderos,como en los grandes almacenes y las tiendas

para terminar finalmente en los frigoríficos yneveras domésticas.

Todos estos aparatos funcionan con gasescriogénicos y están aislados térmicamentecon resinas sintéticas.

8El usodel frío

La

Q

mi

ca

y

l

a

Al

im

en

ta

ci

ón

17

Estos recipientes de aspecto inocente en losque se envuelven, envasan, embotellan oenlatan los alimentos son, en muchos casos,admirables piezas tecnológicas. Deben serligeros y resistentes y los hay compuestos pornumerosas capas de film diferentes, cada unacon funciones y propiedades específicas comola permeabilidad selectiva a gases como elanhídrido carbónico o el oxígeno. Estas capas

evitan la pérdida de los aromas y la entradade la luz.

También se fabrican “envases inteligentes”capaces de absorber el oxígeno y retirarlo delinterior y otros que están formados pormateriales sensibles a la temperatura ypresentan cambios abruptos de permeabilidada los gases en función de la temperaturaalcanzada.

Page 18: índice - ecaths1.s3.amazonaws.comecaths1.s3.amazonaws.com/practdoc/1743100371.La Qca y la...El uso del frío 17 ... elementos necesarios para nuestra dieta- es H2O, ... plejas de

La

Q

mi

ca

y

l

a

Al

im

en

ta

ci

ón

18

Hace poco tiempo se cumplió el segundocentenario de la invención del primer envase dehojalata que permitía la conservación de losalimentos guardándolos en caliente bajo cierrehermético. Como buen militar, Napoleón eraconsciente de la necesidad de conservar comidapara alimentar a sus tropas, por lo que ofrecióun premio de diez mil francos a aquella personaque pudiera preservar alimentos conindependencia de la climatología. Fue NicolásAppert en 1803 quien obtuvo este premio.

Además de estos envases de hojalata, en lasúlt imas décadas la química ha idoproporcionando otros muchos fabricados apartir de nuevos materiales ecológicos.Asimismo, se han desarrollado unosrecubrimientos cada vez más eficientes que hanaumentado el grado de conservación de losalimentos. Sin estos recubrimientos, cuya funciónfundamental es la de preservar el contenido delcontacto con el material del que está hecho elenvase, no habría posibilidades de alimentar ala población mundial, para la que se fabricananualmente más de cien mil millones de lataspara alimentos y más de ciento cincuenta milmillones de latas para bebidas, por citar tan sólouna modalidad de envasado.

Por otra parte, los barnices suministran unaamplísima variedad de productos para laprotección del interior de los envases. Estosbarnices están formulados según el tipo deenvase y la clase de alimento o bebida quecontienen, de este modo disponemos desderecubrimientos para productos sulfurosos comolas legumbres, hasta barnices para bebidascarbónicas, pasando por los recubrimientos paracierres o cápsulas de vino. Los recubrimientosempleados deben ser resistentes, ya que unenvase puesto en el mercado puede sufrirdilataciones, tracciones, impactos, etc.

Y si hablamos ya del exterior de los envases,todos sabemos que hoy se cuida al máximotodo tipo de detalles de la estética de cualquierproducto que sale al mercado. Los materialesde los envases actuales permiten una calidad deimpresión tan sorprendente y atractiva, que haypersonas en todo el mundo que coleccionanenvases y que consideran que muchas piezasson verdaderas obras de arte.

Además, en la parte externa del envase setransmiten muchas informaciones impresas tanimportantes para el consumidor como la fechade caducidad o el propio nombre del producto.Esto, por supuesto, no sería posible sin las tintas,que actualmente están presentes en los másvariados aspectos de nuestra vida. Gracias a unaavanzada tecnología, son aplicables sobre ungran número de soportes extraordinariamentediversos como el papel, los plásticos, la hojalatay un largo etcétera de imposible enumeración.

En definitiva, los esmaltes, las tintas y los barnices,todos ellos productos químicos, juegan un papelfundamental no sólo desde un punto de vistaestético para que un envase sea un objetoatractivo a la vista, sino que permiten que losenvases sean mecánicamente resistentes yprotejan adecuadamente los alimentos de lasagresiones externas (humedad, exposición a laluz…), impidiendo así su deterioro para quellegue en óptimas condiciones al consumidorfinal.

Page 19: índice - ecaths1.s3.amazonaws.comecaths1.s3.amazonaws.com/practdoc/1743100371.La Qca y la...El uso del frío 17 ... elementos necesarios para nuestra dieta- es H2O, ... plejas de

resumiendo...Las diversas aplicaciones de la química en la alimentaciónconstituyen una de las más importantes contribu-ciones de la ciencia a la mejora de la calidad de vida.En 1900, la esperanza media de vida no alcanzaba los30 años (40 en Europa) y hoy prácticamente alcanzamosuna media de edad de 70 años (casi 80 en nuestrocontinente).Sin la aportación de la química para multiplicar elrendimiento de las cosechas, sin los productos paraprotegerlas de todos los agentes nocivos, sin lasredes de frío, los aditivos y los envases que nospermiten mantener las propiedades nutritivas delos alimentos, no podrían atenderse las necesidadesalimenticias de la mayor parte de la Humanidad.Aún hoy, se calcula que 800 millones de personas,1 de cada 8 habitantes del planeta, sufre desnutricióny no tiene un acceso suficiente a los alimentos. En1950, casi el 50% de los habitantes en los paísesde desarrollo sufrían inanición, lo que indica que sehan logrado avances muy importantes en los últimosdecenios, si bien es cierto que aún queda muchísimopor hacer.La química ha sido, indudablemente, uno de losprincipales artífices de este gran incremento de laproducción de alimentos, y los científicos e investi-gadores de todo el mundo continúan trabajandopara proporcionar soluciones al reto de alimentar ala Humanidad y garantizar cada día una mayor calidady esperanza de vida.

La

Q

mi

ca

y

l

a

Al

im

en

ta

ci

ón

19

Page 20: índice - ecaths1.s3.amazonaws.comecaths1.s3.amazonaws.com/practdoc/1743100371.La Qca y la...El uso del frío 17 ... elementos necesarios para nuestra dieta- es H2O, ... plejas de

Federación Empresarial de la Industria Química EspañolaHermosilla, 31 • 28001 Madrid • Tfno. 91 431 79 64 • Fax 91 576 33 81 • e-mail: [email protected]