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Instituto Superior De Artes Gastronómicas & Hotelería Nutrición y Dietética. CARBOHIDRATOS.

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1 Instituto Superior De Artes Gastronómicas & Hotelería Nutrición y Dietética. CARBOHIDRATOS

2 Concepto: Los glúcidos, carbohidratos, hidratos de carbono o sacáridos son moléculas orgánicas compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno. Son solubles en agua y se clasifican de acuerdo a la cantidad de carbonos o por el grupo funcional que tienen adherido.

3 Estructura química Los glúcidos son compuestos formados en su mayor parte por átomos de carbono e hidrogeno y en una menor cantidad de oxigeno. Los glúcidos tienen enlaces covalentes que son difíciles de romper, estos poseen gran cantidad de energía, que es liberada al romperse estos enlaces. Una parte de esta energía es aprovechada por el organismo, y otra parte es almacenada en el organismo. En la naturaleza se encuentran en los seres vivos, formando parte de biomoléculas aisladas o asociadas a otras como las proteínas y los lípidos.

4 Los carbohidratos son uno de los principales componentes de la dieta y son una categoría de alimentos que abarcan azúcares, almidones y fibras. Funciones: La principal función de los carbohidratos es suministrarle energía al cuerpo, especialmente al cerebro y al sistema nervioso. Una enzima llamada amilasa ayuda a descomponer los carbohidratos en glucosa (azúcar en la sangre), la cual se usa como fuente de energía por parte del cuerpo.

5 Los glúcidos se dividen en: Monosacáridos Disacáridos Oligosacáridos Polisacáridos.

6 Monosacáridos Son polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas. La estrutura contiene, varios grupos hidroxilos y un grupo carbonilo. El sufijo que se utiliza al referirnos a ellos es "osa". Una hexosa es por tanto, un monosacárido de seis átomos de carbono. Si el carbonilo se presenta como aldehído será una aldohexosa y si se presenta de forma similar a una cetona, diremos es una cetohexosa. La mayoría de los monosacáridos naturales son pentosas o hexosas. Pentosa Hexosa

7 Las hexosas naturales más comunes son: GlucosaManosa Ramnosa FructosaGalactosa

8 La glucosa también recibe el nombre de dextrosa, también azúcar de sangre, pues está presente en la sangre humana en concentración de mg/100 ml. Es posiblemente el natural más abundante pues se encuentra como polisacárido en el almidón, la celulosa y el glucógeno. También aparece combinada como disacárido en el azúcar común, la sacarosa (fructosa y glucosa) y en la leche de todos los mamiferos, lactosa, azúcar de leche (galactosa y glucosa). La glucosa, galactosa y ramnosa forman con frecuencia parte de los glicósidos naturales.

9 Los glicósidos son compuestos con una estructura formada por uno o más carbohidratos que se enlazan a una molécula que no es un carbohidrato. El conjunto se llama glicósido y la porción que no es un carbohidrato se denomina aglicón. La fructosa es un ejemplo de cetohexosa, es entre los azúcares el compuesto más dulce, tiene bastante más poder edulcorante que la sacarosa, donde se encuentra enlazada con la glucosa. Esta cetohexosa se encuentra libre en la miel y en muchas frutas. La Manosa, se encuentra formando muchos polisacáridos naturales.

10 Disacáridos. Como su nombre lo indica un disacárido, es un carbohidrato formado por dos unidades de monosacáridos. Estas unidades están unidas mediante un enlace glicosídico. ¿Qué es un enlace glicosídico? Es un éter formado en el hidroxilo hemiacetálico y se clasifica bajo la denominación de Glicósido.

11 Un carbono hemiacetálico, es aquel al que están unidos, un hidrógeno, un hidroxilo, un grupo R-O- y un grupo R. Un glicósido será: Donde R" puede ser un carbohidrato u otro tipo de molécula que no es un carbohidrato (la porción que no es azúcar se le llama aglicón). En los disacáridos existe unión glicosídica, entre dos monosacáridos. En ellos es importante saber: cómo se verifica esta unión, a dónde, en qué posición está situado el enlace. Una unión muy común es la 1-4´, quiere decir, están comprometidos en el enlace, el C1, carbono anomérico de una unidad y el C4 de la otra unidad.

12 Los cuatro disacáridos naturales más importantes: Sacarosa Celobiosa Lactosa Maltosa

13 Sacarosa. El azúcar de mesa, sacarosa, es un disacárido formado por fructosa y glucosa, es el disacárido más abundante en el reino vegetal. La sacarosa no es reductora, pues el enlace entre los dos monosacáridos está formado por los hidroxilos de los carbonos anoméricos. Celobiosa La celobiosa se obtiene por hidrólisis parcial de la celulosa, es un disacárido formado por dos unidades de glucosas unidas por enlaces β-1,4´.

14 Lactosa Es un disacárido formado por una unidad de galactosa y otra de glucosa, unidas por enlaces β-1,4΄. La lactosa, está presente en la leche de los mamíferos, la leche de vaca contiene de 4-6 % y la humana de 5-8 %. La lactosa puede también existir en dos formas puede ser α, o puede ser β. A la temperatura del cuerpo la leche materna consiste aproximadamente en una mezcla de 2 partes de α-lactosa y tres de β-lactosa. Maltosa Es un disacárido formado por dos unidades de glucosa con enlace α-1,4΄. De este disacárido se conocen las dos formas en dependencia de la estereoquímica del hidroxilo hemiacetálico que puede ser α, o puede ser β que es la forma habitual de la maltosa.

15 Polisacáridos Son polímeros naturales, macromoléculas, formadas por monosacáridos, cientos de unidades enlazadas y a veces están constituidas por miles de unidades. Se necesitan más de 10 unidades de azúcar y a veces hasta miles de unidades para formar los polisacáridos. Dos ejemplos típicos de polisacáridos son: Almidón Celulosa

16 El almidón es la principal reserva de energía de las hortalizas de raíz y los cereales. Está formado por largas cadenas de glucosa en forma de gránulos, cuyo tamaño y forma varían según el vegetal del que forma parte. Los polisacáridos sin almidón son los principales componentes de la fibra alimenticia. Entre ellos están: la celulosa, las hemicelulosas, las pectinas y las gomas. La celulosa es el componente principal de las paredes celulares vegetales y está formada por miles de unidades de glucosa. Los distintos componentes de la fibra alimenticia tienen diferentes propiedades y estructuras físicas.

17 Almidón Reserva energética de las plantas y para nosotros un alimento. Se encuentra en forma en forma de pequeños granos en muchas partes, u órganos constituyentes de las plantas, especialmente en semillas y tejidos vegetales, en los tubérculos como la papa, en el arroz, maíz o trigo. Ellos sirven de nutrientes para el proceso germinativo y en general para el desarrollo de las plantas. Se puede decir que el almidón está constituido por unidades de D(+)- glucosa enlazadas α-1,4´. Nuestras enzimas hidrolizan los almidones hasta sus unidades constituyentes de glucosa, la cual, sirve a nuestro organismo de nutriente y es utilizada para diferentes transformaciones metabólicas. Al tratar el almidón con agua caliente, este se separa en dos fracciones: una dispersable, que se conoce como amilasa y otra no dispersable, que es la mayoritaria, que se conoce como amilopectina.

18 Los dos constituyentes del almidón difieren en diversos aspectos y por tanto los consideramos por separado. Amilasa Está constituido por unidades de D(+)-glucosa, con enlaces α-1,4΄, pero las cadenas son de 1000 unidades o más y presentan ramificaciones cada 25 unidades α-1,6΄. La hidrólisis de la amilopectina van produciendo mezclas de Oligosacáridos, de masa moleculares gradualmente menores, que se conocen como "Dextrinas" que se utilizan en el acabado de tejidos y en la fabricación de pegamentos, etc. Amilopectina Por hidrólisis parcial, se puede detectar la presencia de isomaltosa, disacárido que tiene enlaces α-1,6

19 Celulosa La celulosa es el polisacárido más abundante en la naturaleza, es el tejido de sostén de las plantas, formando aproximadamente la mitad de las paredes o membranas de las células vegetales. Pero la celulosa, no está sola, está asociada con las hemicelulas y la lignina. La celulosa está formada por unidades de D(+)-glucosa, los enlaces en el polisacáridos son β 1,4´: este tipo de enlace los carnívoros no pueden romperlo y por tanto no pueden utilizar la glucosa como nutriente.

20 CLASIFICACIÓN DE LOS CARBOHIDRATOS MonosacáridosGlucosa, fructosa, galactosa DisacáridosSacarosa, lactosa, maltosa PoliolesIsomaltosa, sorbitol, maltitol OligosacáridosMaltodextrina, fructo-oligosacáridos PolisacáridosAlmidón: Amilasa, amilopectina Polisacáridos Sin almidón: Celulosa, pectinas, hidrocoloides Todos los carbohidratos están formados por unidades estructurales de azúcares, que se pueden clasificar según el número de unidades de azúcar que se combinen en una molécula. La tabla siguiente muestra los principales tipos de carbohidratos alimenticios.

21 CLASIFICACION SIMPLES COMPLEJOS La clasificación depende de la estructura química del alimento y de la rapidez con la cual se digiere y se absorbe el azúcar. Los carbohidratos simples tienen uno (simple) o dos (doble) azúcares, mientras que los carbohidratos complejos tienen tres o más.

22 Existen dos tipos de carbohidratos: simples y complejos. Los primeros son compuestos de una o dos moléculas; se encuentran en alimentos como azúcar de mesa, miel, jaleas, caramelos y mermeladas. Los carbohidratos o azúcares simples nos dan energía más rápidamente, pero el consumo debe ser moderado; una dieta basada en carbohidratos simples puede no sólo derivar en una deficiencia nutricional, sino además causar obesidad. Uno de los problemas principales del exceso de carbohidratos simples es que si bien proveen energía instantánea, también se agotan rápido, y más ganas de comer dulces de nuevo. Se produce así un círculo vicioso: cuantos más carbohidratos comemos, más queremos comer. Y éste es, sin lugar a dudas, el principio de la obesidad.

23 CHO Simples: Monosacáridos: glucosa o fructosa Disacáridos: formados por la unión de dos monosacáridos iguales o distintos: lactosa, maltosa, sacarosa, etc. Oligosacáridos: polímeros de hasta 20 unidades de monosacáridos.

24 Los denominados azucares simples se encuentran en el azúcar refinada y en la mayoría de dulces que existen en el mercado. L a fruta y la leche también contiene azucares simples, pero además otros nutrientes para el cuerpo como las vitaminas y fibras entre otros.

25 Carbohidratos Complejos Polisacáridos: están formados por la unión de más de 20 monosacáridos simples. Función de reserva: almidón, glucógeno y dextranos. Función estructural: celulosa y xilenos.

26 Los carbohidratos de tipo complejo son cadenas más largas de moléculas, debido a eso su sabor no es dulce, ya que se no se digieren desde la boca; éstos se encuentran en alimentos como pan, arroz, papa, polenta, pastas y todos los derivados de los granos. En el caso de un deportista, se puede jugar con esta proporción incrementando de un 60 a un 70 u 80% del total de la dieta, sobre todo en etapas previas y posteriores a la competencia; de esta forma se garantiza un adecuado almacenamiento de glucógeno (cadenas de glucosa almacenadas en hígado y músculo) y poder llegar a un máximo desempeño. Es importante que la ingesta de carbohidratos no contenga gran cantidad de grasas, sobre todo saturadas, como manteca, crema o mayonesa, pues la grasa retarda la digestibilidad de los carbohidratos.

27 Azúcares La glucosa y la fructosa son azúcares simples o monosacáridos y se pueden encontrar en las frutas, las verduras y la miel. Cuando se combinan dos azucares simples se forman los disacáridos. El azúcar de mesa o la sacarosa es una combinación de glucosa y fructosa que se da de forma natural tanto en la remolacha y la caña de azúcar, como en las frutas. La lactosa es el azúcar principal de la leche y los productos lácteos y la maltosa es un disacárido de la malta. Los polioles se denominan alcoholes de azúcar. Hay polioles naturales, pero la mayoría se fabrican mediante la transformación de azúcares. La isomaltosa es el poliol más utilizado y se obtiene a partir de la sacarosa. Los Polioles son dulces y se pueden utilizar en los alimentos de forma similar a los azúcares, aunque pueden tener un efecto laxante cuando se consumen en exceso.

28 Fuente y almacenamiento de energía Los almidones y los azúcares son las principales fuentes de energía y aportan 4 kilocalorías (17 kilojulios) por gramo. Los azúcares simples son absorbidos por el intestino delgado y pasan directamente a la sangre, para ser transportados hasta el lugar donde van a ser utilizados. Los disacáridos son descompuestos en azúcares simples por las enzimas digestivas. El cuerpo también necesita la ayuda de las enzimas digestivas para romper las largas cadenas de almidones y descomponerlas en los azúcares por los que están formadas, que pasan posteriormente a la sangre.

29 El cuerpo humano utiliza los carbohidratos en forma de glucosa. La glucosa también se puede transformar en glucógeno, un polisacárido similar al almidón, que es almacenado en el hígado y en los músculos como fuente de energía de la que el cuerpo puede disponer fácilmente. El cerebro necesita utilizar la glucosa como fuente de energía, ya que no puede utilizar grasas para este fin. Por este motivo se debe mantener constantemente el nivel de glucosa en sangre en un nivel óptimo. La glucosa puede provenir directamente de los carbohidratos de la dieta o de las reservas de glucógeno. Varias hormonas, entre ellas la insulina, trabajan rápidamente para regular el flujo de glucosa que entra y sale de la sangre y mantenerla a un nivel estable.

30 Diariamente, nuestro cerebro consume más o menos 100 g. de glucosa, cuando estamos en ayuno, SNC recurre a los cuerpos cetónicos que existen en bajas concentraciones, es por eso que en condiciones de hipoglucemia podemos sentirnos mareados o cansados. También ayudan al metabolismo de las grasas e impiden la oxidación de las proteínas. La fermentación de la lactosa ayuda a la proliferación de la flora bacteriana favorable.

31 Requerimientos diarios de carbohidratos en la dieta En una dieta equilibrada, la ingesta de alimentos ricos en carbohidratos es del 55%. Dentro de los carbohidratos se diferencian los simples o de rápida asimilación, como los dulces: galletas, chocolates, mermeladas, postres, etc. y los complejos o de lenta asimilación como los cereales integrales, verduras y frutas frescas, lácteos y legumbres. Por lo que si deseamos controlar nuestro peso, evitar las caídas bruscas de azúcar en sangre y los efectos que producen en nuestro estado de ánimo, debemos limitar los azúcares simples y concentrarnos en los complejos o de asimilación lenta. Una dieta basada en el consumo de cereales integrales libera una corriente continua de glucosa en sangre que permanece por varias horas. Debemos consumir entre 3 y 5 raciones al día de carbohidratos

32 El índice glicémico Cuando se toma un alimento con carbohidratos se da un correspondiente aumento y un posterior descenso del nivel de glucosa en sangre, lo cual se conoce como respuesta glicemia. Esta respuesta es importante, por ejemplo, para el control del apetito, la nutrición deportiva y para aquellos que padecen diabetes. Hay varios factores que influyen en la intensidad y la duración de la respuesta glicémica. Depende de:

33 El alimento en particular: El tipo de az ú car por el que est é formado el carbohidrato La naturaleza y la forma del almid ó n, ya que algunos son m á s f á ciles de digerir que otros Los m é todos utilizados para procesar y cocinar el alimento Otros nutrientes del alimento, como la grasa o la prote í na La persona: su metabolismo la hora del d í a en la que ha ingerido el carbohidrato El impacto de los diferentes alimentos que contienen carbohidratos sobre la respuesta glicémica del cuerpo se clasifica tomando un alimento como referencia, como el pan blanco o la glucosa. Esta clasificación se denomina índice glicémico (IG).

34 ÍNDICE GLUCÉMICO DE ALGUNOS ALIMENTOS (utilizando la glucosa como patrón estándar) Alimentos con I.G. bajo (I.G. menor a 55) Fideos y pasta, Lentejas, Manzana/zumo de manzana Peras, Naranjas/zumo de naranja Uvas, Yogur bajo en grasa Pan de frutas, Judías, Chocolate Alimentos con I.G. intermedio (I.G 55-70) Arroz, Plátano, Copos de avena, Maíz tierno, Piña, Azúcar blanco Alimentos con I.G. intermedio (I.G > 70) Pan (blanco o integral), Patata asada, Copos de maíz Patatas fritas, Miel, Puré de patatas Arroz blanco (bajo en amilosa o "arroz glutinoso") Fuente: Foster-Powell, K., Holt, S.H.A., Brand-Miller, J.C International tables of glycaemic index and glycemic load values. American Journal of Clinical Nutrition, 76:5-56.

35 Carbohidratos y fibra vegetal La fibra vegetal (presente en los carbohidratos complejos) presenta infinidad de beneficios, ayuda a la regulación del colesterol, previene el cáncer de colon, regula el tránsito intestinal y combate las subidas de glucosa en sangre (muy beneficiosa para los diabéticos), aumenta el volumen de las heces y aumenta la sensación de saciedad, esto puede servirnos de ayuda en las dietas de control de peso.

36 El requerimiento diario aconsejado es de 30 gramos al día, obtenida a través de frutas, verduras, legumbres y cereales integrales. Grandes ingestas de fibra (más de 30 g. al día) tiene efectos perjudiciales ya que afecta la absorción de ciertos nutrientes como el calcio, el zinc y el hierro. La fibra dietética no se considera un nutriente ya que carece de valor calórico, razón por la cual nuestro organismo no puede absorberla ni metabolizarla para obtener energía. Engloba a todas aquellas sustancias vegetales que nuestro aparato digestivo no puede digerir, actuando fundamentalmente sobre el tránsito intestinal combatiendo el estreñimiento.


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