MACRONUTRIENTES: CARBOHIDRATOS YAMID PISMAG PORTILLA Ingeniero Agroindustrial Nutrición Humana

CARBOHIDRATOS Principal fuente de E C-C C-H glucosa fructosa sacarosa

IMPORTANCIA EN LA NUTRICIÓN Reserva energética Formación de estructuras Precursores de formación de lípidos y proteínas. 60% 40% Varían dependiendo de las condiciones socioeconómicas.

ESTRUCTURA Y CLASIFICACIÓN FORMULA GRAL Cn(H2O)n n > ó =3 Estructura básica de los carbohidratos (monosacáridos) Son estructuras básicas se encuentran formadas por átomos de C, acompañados por un grupo OH y un átomo de H. Además, uno de los C está incluido en un grupo aldehído o cetona.

Azúcares con diferente configuración en C 2, confiere propiedades ◦ Físicas: solubilidad, fusión, viscosidad ◦ Biológicas: Uso celular ◦ Químicas: Rx, estructura ◦ Sensoriales: sabor, color CLASIFICACIÓN POR GRUPO FUNCIONAL

Monosacáridos poseen isómeros ópticos (L-D) La mayoría pertenecen a la serie D. Son enantiomeros por poseer imagen especular en moléculas de CHO se determina en el 2do carbono. La diferencia de configuración de un solo carbono (2) en la imagen especular se conocen como epímeros. Poseen propiedades físicas y químicas iguales Diferente actividad biológica. CLASIFICACIÓN POR ROTACIÓN DE LUZ POLARIZADA

CLASIFICACIÓN DE LOS CARBOHIDRATOS POR MONOMEROS

MONOSACARIDOS (Azúcares) -Clasificados hasta 7 C -Hasta 10 enlaces de C son azúcares -No se rompen en estructuras más pequeñas (nutricional) estructuras básicas de oligo y polisacáridos TRIOSA (C3H6O3) GLICERALDEHIDO, DIHIDROXIACETONA TETROSA (C4H8O4) ERITROSA. Intermediario en ciclo de pentosas PENTOSAS (C5H10O5) ARABINOSA, XILOSA, RIBOSA, DESOXIRIBOSA HEXOSAS (C6H12O6) GLUCOSA, FRUCTOSA, GALACTOSA HEPTOSAS (C7H14O7) SEDOHEPTULOSA Síntesis de Ác. Nucleicos OLIGOSACARIDOS -Unión de 2 o más mono (max 9 udes). - Hasta esta clasificación son solubles en agua. DISACARIDOS SACAROSA (GLUCOSA + FRUCTOSA) LACTOSA (GALACTOSA + GLUCOSA) MALTOSA (GLUCOSA + GLUCOSA) TRISACARIDOS (C18H32O16) RAFINOSA TETRASACARIDOS (C24H32O21) ESTAQUIOSA

POLISACARIDOS -Moléculas compuestas de estructuras lineales y ramificadas. -Algunas forman soluciones en agua otras forman suspensiones HOMOGLICANOS (Unión de monosacáridos iguales) Almidón, Glucógeno, Celulosa. HETEROGLICANOS (Unión de monosacáridos diferentes) Hemicelulósa (Recubrimiento de la fibras celulósicas), Ácido hialurónico (Textura viscosa a humor vítreo y tejido conjuntivo), condroitina (Proporciona elasticidad a los tendones y cartílagos) CARBOHIDRATOS COMPLEJOS Glucolípidos (complejos con lípidos) Glucoproteínas (complejos con proteínas)

FORMACIÓN DE OLIGO Y POLISACARIDOS Se da por la formación de enlaces glicosídicos1-4 de moléculas de monosacáridos. Los oligosacáridos más comunes en la nutrición poseen hasta 7 moléculas de monosacáridos. La unión de monosacáridos en un número >10 moléculas resultan en polisacáridos lineales o ramificados. Tipo de enlace define el metabolismo de los carbohidratos.

Amilopectina enlaces alfa Amilosa enlaces alfa Celulosa enlaces beta

IMPORTANCIA NUTRICIONAL DE DISACARIDOS Fuente primaria de energía para el cuerpo. No implican funciones metabólicas complejas. Se hidrolizan por enzimas en el intestino delgado. Todas se convierten al final en glucosa para su asimilación.

IMPORTANCIA NUTRICIONAL LACTOSA (GALACTOSA+GLUCOSA) ◦ Presente en la leche de los mamíferos. ◦ Baja solubilidad con respecto a otros disacáridos (1/7). ◦ Su transformación a ácido láctico permite la transformación en alimentos fermentados. Importantes en regulación de pH para crecimiento bacteriano protector. ◦ Mejora la absorción de calcio. ◦ Hidrólisis por lactasa.

MALTOSA: (GLUCOSA + GLUCOSA) ◦ Proviene de la hidrólisis del almidón. ◦ De su hidrólisis controlada se pueden obtener azucares de tipo L – D con igual poder edulcorante. ◦ Enzima hidrolítica es la maltasa.

SACAROSA (GLUCOSA + FRUCTOSA) ◦ Azúcar de mesa. ◦ Proviene del azúcar de la caña, remolacha, frutas y verduras. ◦ Hidrólisis por invertasa o sacarasa.  La acción de la enzima produce D-glucosa y L-fructosa, generando un cambio en el giro de la luz polarizada (+) a (-) por el fuerte efecto de fructosa este azúcar es más dulce que la sacarosa.  Elaboración de edulcorantes de alta o baja absorción a nivel industrial, como materia prima. ◦ La pcc. de azúcar invertido en forma natural se da en la miel de abejas (en la saliva de la abeja = invertasa)

Importancia de los azúcares invertidos A nivel industrial tienen una amplia aplicación y carácter comercial. Se obtiene al exponer a la sacarosa a ◦ pH ácidos ◦ Acción enzimática ◦ Aumento de la T° La energía de activación baja. Se usa en la industria de dulces (postres y jaleas) y confitería, por su poder edulcorante. Es altamente higroscópico por lo que no cristaliza y permanece el forma líquida.

RAFINOSA Y ESTAQUIOSA ◦ Tri y tetrasacrido respectivamente ◦ Son azucares solubles. ◦ Presentes en leguminosas ◦ Acción inhibidora de proteasas, limitan absorción de proteina. ◦ No existen enzimas en el cuerpo humano para su hidrólisis. ◦ Fermentación microbiana en la parte baja del tracto intestinal con generación de metano. ◦ Inhibición por operaciones de cocción, lavado, tostado, geminación de los alimentos que los contengan.

IMPORTANCIA NUTRICIONAL DE POLICARIDOS Conocidos como glicanos. Largas cadenas de monosacáridos. Alto peso molecular. Su diferencia esta en ◦ La repetición de los monosacáridos. ◦ El número de unidades en dichas cadenas. ◦ Presencia de ramificaciones. Todo lo anterior influye en la absorción como nutriente.

ALMIDÓN (ALMACEN E VEGETAL) ◦ Conformado por amilosa amilopectina. ◦ Amilosa lineal y amilopectina ramificada. ◦ Se almacena en plastídios de las células vegetales. ◦ Moléculas cubiertas por paredes de celulosa. ◦ Uso de operaciones previas que permitan rompimiento de granulo almidón y mayor disponibilidad y aprovechamiento de amilosa y amilopectina. ◦ De los dos el de mayor aprovechamiento es amilopectina.

CONVERSIÓN DE ALMIDÓN EN SACAROSA Se produce generalmente en procesos de maduración de algunos frutos como el banano, el plátano, algunos granos y semillas.

Micro-estructura del almidón de papa sometido a altas presiones.

Curva de empastamiento de almidones Solubilidad de amilosa Hinchamiento del granulo Ruptura del granulo Inestabilidad de mezcla debido a salida de amilosa y amilopectina Formación de nuevas redes y retención de agua = estabilidad de la solución

CELULOSA Carbohidrato de alto peso molecular ( a dalton) Uniones de glucosa Beta 1-4, degradación parcial ó nula. Favorece apropiado crecimiento bacteriano. Reduce el tiempo del transito gastrointestinal. Sensación de saciedad, limita ganas de comer. Principios utilizados en la elaboración de alimentos ricos en fibra como cereales, granolas, preparaciones listas a base de avena