QUÍMICA DE LOS ALIMENTOS M.C. NAYMA MURILLO

 VINAGRE → Ácido Sulfúrico  CAFÉ → Granos de cereales tostados, zanahorias tostadas  TÉ → Hojas de otras plantas  LECHE → Agua, yeso, almidón  PIMIENTA NEGRA → Arenilla, hojas de otras plantas  VINO → Colorantes: Pieles de bayas, azúcar quemado y para aromas: almendras amargas  AZÚCAR → Polvo, arena, cal  CHOCOLATE → Almidón y ladrillo pulverizado Adulteraciones en alimentos

Atributos de calidad e inocuidad Reacciones químicas y bioquímicas Aplicación al procesado y almacenamiento de los alimentos OBJETIVOS DEL ESTUDIO DE LA QUÍMICA DE ALIMENTOS Atributos de calidad e inocuidad Cambios Textura Perdida de solubilidad Perdida de capacidad de retención de agua Endurecimiento/ablandamiento Sabor Desarrollo de rancidez Desarrollo de olores Color Oscurecimiento/empalidecimiento Desarrollo de otros colores extraños Valor nutritivo Perdida o degradación de: vitaminas, minerales, proteínas, lípidos

Reacciones químicas y bioquímicas  Pardeamiento no enzimático  Pardeamiento enzimático  Hidrólisis lipídica  Oxidación lipídica  Desnaturalización proteica  Entrecruzamiento proteico  Hidrólisis de oligo y polisacáridos  Hidrólisis proteica  Síntesis de polisacáridos  Degradación de pigmentos  Cambios glicolíticos Reacción quimica Consecuencia Cambio en la calidad Textura, olor, color, valor nutritivo

CONSTITUYENTES QUÍMICOS DE LOS ALIMENTOS Biomoléculas Soluble e insoluble Fibra Micro Macro Nutrientes Vitaminas Minerales Carbohidratos Lípidos Proteínas Agua Aditivos

AGUA Es una molécula constituida por dos átomos de hidrógeno H, unidos en forma covalente a uno de oxígeno O, por lo que no es lineal, y se caracteriza por ser altamente polar  Es el principal constituyente de todos los tejidos vivos (≈60% de su composición)  Se involucra en diversas funciones biológicas por su capacidad física para transportar sustancias, disolver otras y mantenerlas tanto en solución como en suspensión coloidal su reactividad química, al intervenir en la fotosíntesis y en muchas reacciones enzimática  Por su reactividad química participa activamente en la síntesis de hidratos de carbono a partir de CO 2  Es fundamental en la vida de este planeta, y en la conversión de diversos materiales complejos (polisacáridos, proteínas, grasas) a formas más sencillas y asimilables para las plantas y los animales

En los alimentos, particularmente en frutas frescas se puede encontrar hasta en un 96-97% Muchos deshidratados que aparentemente son totalmente secos, contienen un 10-12%  Entre el 60 y 70% del cuerpo humano es agua  Es un disolvente líquido inerte, de pH neutro, que sirve de transporte en la sangre y la linfa, y que regula la temperatura corporal  El organismo pierde agua continuamente por el sudor, la orina, la respiración y las heces, y requiere un mínimo ≈2,5 L diarios  La fuente más importante es la ingesta de líquidos, pero gran parte es adquirida por los ALIMENTOS No existe El agua influye en las propiedades de los alimentos y, a su vez, los componentes de los alimentos influyen en las propiedades del agua

Las propiedades fisicoquímicas del agua influyen en el diseño de los procesos para manipular y transformar y conservar los alimentos DISTRIBUCIÓN DE AGUA EN LOS ALIMENTOS Contenido de agua en alimentos (%) Capacidad de retención

TIPOS DE AGUA Agua ligada (Zona I) Esta fuertemente ligada a los solutos del alimento, es difícil de eliminar por deshidratación se le denomina agua monocapa (nulo solvente) Agua libre (Zona III) Se une por fuerzas de capilaridad, su retención se ve influenciada por el pH y en presencia de sales, es congelable y tiene alta capacidad solvente, ocupa el 96-97% Agua débilmente ligada (Zona II) Agua multicapa ocupa del 3 al 5% del cuerpo, es una parte des hidratable y solo una parte podría iniciar reacciones químicas como solvente

Cambios que ocurren en los alimentos en función de la actividad de agua a)Oxidación de lípidos b)Reacciones hidrolíticas c)Oscurecimiento no enzimático d)Isotermas de adsorción e)Actividad enzimática f)Crecimiento de hongos g)Crecimiento de levaduras h)Crecimiento de bacterias

Humedad en los alimentos W agua evaporada = W Final (recipiente + muestra) - W recipiente W Perdida de agua de la muestra = W agua evaporada - W muestra W recipiente W muestra húmeda W Final (recipiente + muestra)

En la conservación de los alimentos es necesario determinar la influencia del agua en el crecimiento microbiano y en las distintas reacciones fisicoquímicas Para controlar el crecimiento microbiano en los alimentos es necesario restringir el agua disponible, con procesos como concentración, deshidratación, congelamiento, liofilización La actividad de agua en el alimento Tiene un valor máximo de 1 y un valor mínimo de 0 En los estudios de Análisis de Riesgos y Control de Puntos Críticos (HACCP, de las siglas en inglés Hazard Analysis and Critical Control Points), generalmente se le considera como un punto crítico Sus valores varían desde 1 para el agua pura, hasta 0 para un producto totalmente seco Cuanto menor sea este valor, mayor se conservará un alimento

15 Es con base en este valor (empírico) se puede predecir la estabilidad y la vida útil de un producto o alimento, NO CONFUNDIR CON EL CONTENIDO DE AGUA Control de los procesos de deshidratación y de rehidratación, la migración de la humedad durante el almacenamiento La Actividad de Agua es ≈ proporcional a la presión de vapor de las moléculas de agua Es una propiedad intrínseca (todo cuerpo posee) y se relaciona de manera no lineal con el contenido de humedad mediante curvas o isotermas de adsorción y desorción. La humedad está en función del grado de interacción de los solutos con el agua, lo que es un reflejo de la facilidad de ésta para escapar del alimento. DESORCIÓN Se considera un alimento con agua, almacenado a una temperatura determinada en una cámara herméticamente cerrada; Después de un tiempo, su presión de vapor provocará la transferencia de moléculas de agua y la cámara adquirirá una humedad relativa constante que estará en equilibrio con el contenido de agua del alimento.

Deshidratación del alimento ADSORCIÓN Si se parte de un producto seco y se somete a atmósferas de humedad relativa elevadas, se observará una transferencia de masa del gas al sólido hasta llegar a un equilibrio Hidratación del alimento