MINERALES LIC. EN CIENCIAS Y TECNOLOGÌA DE ALIMENTOS FAC. CIENCIAS BIOQUÍMICAS Y FARMACÉUTICAS

LOS COMPONENTES INORGÁNICOS PUEDEN SER CONSIDERADOS COMO: INDESEABLES O PELIGROSOS NUTRICIONALMENTE DESEABLES

Minerales tóxicos. Radionúclidos Minerales Esenciales (Beneficiosos) Se (no Sn) Minerales tóxicos. Radionúclidos

Minerales beneficiosos Macroelementos: Na, K, Mg, Ca, P Microelementos: Fe, Cu, Zn, Se, I2 Trazas: Co, Ni, Mo

Los minerales o sales de minerales cumplen en el organismo funciones plásticas y reguladoras. Cumplen la función plástica, el calcio, fósforo y el magnesio, formando parte del esqueleto, cartílagos, dientes, etc., el Fe en la hemoglobina. Pequeñísimas cantidades de Cu, Mn, Co y otros minerales también cumplen funciones plásticas. La función reguladora que cumplen los minerales se expresa en la regulación de la presión osmótica a través de las membranas celulares, mantienen la reacción alcalina, neutra o ácida de los tejidos, activan los procesos enzimáticos de la absorción y metabolismo, intervienen en la función del sistema nervioso regulando la excitabilidad y contractibilidad muscular.

MINERALES Variables que influyen en el contenido mineral Variación genética Grado de madurez Condiciones del terreno Uso y tipo de fertilizantes Clima, disponibilidad de agua, horas de luz Manipulación y tratamientos tecnológicos

Manipulación y tratamientos tecnológicos Preparación (diferentes partes del alimentos) Molienda ( cereales ) Blanqueo y lixiviación Cocción ( diferentes técnicas – agua) Tratamientos químicos

Sodio (Na) 50-100 mg por 100 g en la mayoría de los alimentos de origen animal : leche, carne, pescado. Huevos: 150 mg por 100 g Hortalizas y cereales: 1-10 mg por 100 g

CÓDIGO ALIMENTARIO ARGENTINO El rotulado nutricional tiene por objeto suministrar a los consumidores información sobre algunos de los nutrientes contenidos en el alimento que se consideran de importancia nutricional. Será obligatorio declarar: Hidratos de carbono, Proteínas, Grasas totales, Grasas saturadas, Grasas trans, Fibra alimentaria, Sodio.

Potasio (K) La mayoría de los alimentos tanto de origen vegetal como animal contienen entre 100 y 350 mg por 100 g Semillas y frutos secos: 0,5 – 1 g por 100 g Grasas y aceites prácticamente no contienen

Utilidad: Parámetro importante en mermeladas El contenido de potasio constituye un parámetro del contenido de fruta (tejidos vegetales)

Magnesio (Mg) Similar distribución al K 10-40 mg por 100 g Alimentos procedentes de semillas, harinas integrales, frutos secos y legumbres secas sup. a 100 mg por 100 g Una dieta equilibrada nutricionalmente es muy difícil que sea deficiente en potasio o magnesio.

El magnesio se moviliza unido a las proteínas en la sangre, es un alimento que disminuye con la edad, su función más importante es la de activar las enzimas, estimula el crecimiento y tiene acción descalcificante. Una deficiencia de magnesio afecta el metabolismo del calcio, sodio y potasio.

Calcio (Ca) El calcio es el elemento más abundante en el organismo humano: 1,5 – 2,0 % del peso total. El calcio tiene como primera función la coagulación sanguínea, luego la osificación de los huesos y dientes, El 98 % del calcio está formando parte de los huesos bajo la forma de compuestos insolubles, el 2 % se encuentra en los tejidos blandos y fluídos. Esa pequeña porción resulta indispensable en la coagulación de la sangre, la contracción muscular, la activación enzimática, la transmisión de impulsos nerviosos, etcétera.

Ingesta: 800 – 1000 mg/día la absorción se favorece por la acción de la vitamina D, la lisina, la arginina, la lactosa y pH ácidos, ya que es insoluble en condiciones alcalinas. la leche: contiene una alta concentración de Ca, vit.D y lactosa, por lo que es la mejor fuente de este elemento para los humanos.

FÓSFORO (P) Representa 1.0% del peso corporal humano. El fósforo es un elemento fundamental en la formación de hueso (hidroxiapatita). En el resto del organimo forma parte de fosfoproteínas (neurotrasmisores), fosfolípidos (membranas celulares) y Ac. Nucleicos (ADN –ARN). Es además responsable de la reposición de energía a través de enlaces de fosfato (ADP –ATP)

El fósforo orgánico e inorgánico, se absorbe fácilmente . En forma de fosfato tricálcico insoluble y trifosfato de Mg en huesos y dientes, como fosfato ácido de sodio y fosfato básico de sodio cumplen una acción importante en el equilibrio ácido-base. Favorece la formación de glúcidos y grasas.

HIERRO (Fe) Importancia nutricional reconocida. Importancia en el hombre y animales por las moléculas que forman. Hemoglobina, mioglobinas, citocromos Su deficiencia produce anemia

Está presente en los alimentos en dos formas: como Fe hemo que se encuentra en la carne, pollo, pescado, etc., y como Fe no-hemo o inorgánico presente en los granos, leguminosas y vegetales en general. El Fe-hemo tiene una mayor biodisponibilidad (20-30%) El Fe no-hemo, es de tan sólo de 2-10% y depende de la presencia de los inhibidores de la absorción (fitatos, polifenoles, calcio y fosfatos) y de los promotores de la absorción (vitamina C, ácido cítrico, péptidos con cisteina, etanol y productos fermentados).

Presencia en alimentos Carne: 2-4 mg por 100 g (mioglobina) Hígado pollo, cordero y buey: 9 mg por 100 g Hígado de cerdo: 18 mg por 100 g Hortalizas verdes, legumbres, frutos secos, granos enteros: 2-4 mg por 100 g

Cobre (Cu) Componente de diversas enzimas Alimentos aportadores: Leche: 0.2 mg/100 g Hígado de mamíferos: 8 mg/100 g Vísceras, mariscos, legumbres, frutos secos Ingesta diaria en adultos: 1-3 mg Dosis elevadas de sulfato de cobre: acción eméticas. Dosis mayores daño renales y hepáticas

Cinc (Zn) Es componente esencial en numerosas enzimas (actúa como coenzima en las carboxipeptidasas y deshidrogenasas). Su deficiencia causa pérdida de apetito y problemas en el crecimiento de los niños

Alimentos aportadores Mariscos Carne magra, hígado: 4 mg /100 g Harina integral, frutos secos: 4 mg/100 g Frutas y hortalizas: 0.5 mg/100 g Huevos: 1.5 mg/100 g Leche de vaca. 0.35 mg/100 g ( humana 1/3)

Dietas típicas contienen 7-17 mg/100g Se absorbe alrededor del 20 % Alto contenido de fibra disminuye la absorción (lignina) Signos de deficiencias en algunas comunidades de Medio Oriente: pubertad retrasada, estatura reducida

Selenio Antes se creía que era tóxico, después de la década del 50 se lo considera un nutriente esencial. Forma parte del centro activo de la enzima glutation peroxidasa (degradación de H2O2 ) Defensa contra la autooxidación lipídica.

El contenido de Se de los alimentos depende del suelo en que fueron cultivados Cereales (Reino Unido ): 0.03-0.23 mg/kg Frutas, hortalizas y leche: 0.01 mg/kg Nueces (Brasil): 53 mg/kg

Contenido de selenio de algunos alimentos µg/g, base húmeda.

Estándares Internacionales de Referencia: Ingesta diaria mujer: 60 µg/día hombre: 75 µg/día

Iodo Forma parte de las hormonas tiroideas: tiroxina y triiodotironina. Con las cuales se regula la actividad metabólica, promueve el desarrollo y crecimiento. Suplementación: Sal común.

MINERALES Naturaleza del producto Procesamiento Manipulación y tratamientos tecnológicos y/o culinarios Contenido en minerales (cenizas) Composición de la dieta Especie química del mineral Presencia de sustancias promotoras o inhibidoras de la absorción Biodisponibilidad ( interés nutricional)

CENIZAS TOTALES Se denomina así a la materia inorgánica que forma parte constituyente de los alimentos (sales minerales). Las cenizas permanecen como residuo luego de la destrucción de la materia orgánica del alimento. 1. Calcinación por secado funciona para la mayoría de los alimentos. 2. Calcinación por vía húmeda u oxidación húmeda, éste es para muestras con alto contenido de grasas (carne y productos cárnicos), como una preparación para el análisis mineral

Calcinación por secado Este método se refiere al uso de una mufla capaz de mantener temperaturas de 500 a 600°C. El agua y los compuestos volátiles de evaporan y las substancias orgánicas son incineradas en presencia de oxígeno y convertidas en CO2 y óxidos de N2. Muchos minerales son convertidos a óxidos, sulfatos, fosfatos, cloruros y silicatos. Elementos tales como Fe, Se, Pb y Hg pueden ser parcialmente volatilizados, así que otros métodos deben ser aplicados si desea realizarse un análisis elemental a dicha muestra.

Calcinación por vía húmeda u oxidación húmeda Este es un procedimiento de oxidación de substancias orgánicas usando ácidos y un antioxidante o una combinación de ambos. Los minerales así son solubilizados sin volatilizarlos. La calcinación húmeda es a menudo preferible como una preparación de la muestra antes del análisis elemental de la misma.

Materiales y equipos Crisol de porcelana Mechero Pinzas, desecador Balanza analítica Mufla

METODOS ANALITICOS En la actualidad, está disponible una amplia variedad de métodos analíticos para el análisis de minerales y elementos traza en los alimentos. Los métodos más frecuentemente utilizados incluyen: Espectrofotometría Fluorometría Espectrometría de absorción atómica, -AAS- (atomic absorption spectrometry) Espectrometría de absorción atómica de llama, -FAAS- (flame atomic absorption spectrometry) Espectrometría de absorción atómica de horno de grafito, -GFAAS- (graphite furnace atomic absorption spectrometry) Espectrometría de absorción atómica por generación de hidruros, -HGAAS- (hydride generation atomic absorption spectrometry) Espectrometría de emisión atómica de plasma acoplado inductivamente, ICP-AES- (inductively coupled plasma atomic emission spectrometry) Espectrometría de masa de plasma acoplado Inductivamente, -ICP- MS- (inductively coupled plasma mass spectrometry) La elección del método analítico, por lo general, depende de la instrumentación disponible, la experiencia del laboratorio y los niveles de concentración del analito.

Límites de detección típicos para las principales técnicas espectrométricas

Bibliografía Introducción a la Ciencia de los Alimentos. O. R. Fennema. Ed. Reverté. Minerales en Alimentos y Dietas Iberoame- ricanas. Celia Colli (org.). Red. XI-G CYTED (cátedra)