Química y alimentos

Química y alimentos
Juventud Cachada de General Piran. 2do Año 2007
Química de los Alimentos
LA JUVENTUD CACHADA... Gral. Pirán
El nuevo concepto de la alimentación sana:
Comer bien para muchos es consumir alimentos que no engorden. Sin embargo,
alimentarse bien no es sinónimo de comer bien. Una buena alimentación, consiste en
comer alimentos variados y en la proporción adecuada, y también cuidar la higiene
de los alimentos. En esta pagina intentaremos educar a las personas acerca de cómo
se debe tener una vida sana, saludable, natural y aprovechando el cien por ciento
de nuestras cualidades físicas.
Un capítulo aparte merece el tema de los alimentos transgénicos.
¿Para qué nos alimentamos?
Pensando en todo lo que hacemos durante el día (caminar, correr, saltar,
pensar....) y en lo que realiza nuestro organismo (respirar, oír, ver...) mientras la
sangre circula por el cuerpo realizando funciones importantísimas; comprendemos
que nuestro organismo funciona continuamente, hasta cuando dormimos. Por esto el
hombre, como todo ser vivo, necesita alimentarse para:
Reponer las pérdidas de materia viva consumida por la actividad del organismo.
Producir las sustancias necesarias para la formación de nuevos tejidos, favoreciendo
el crecimiento.
Transformar la energía contenida en los alimentos en calor, movimiento y trabajo
¿Cuáles son los nutrientes esenciales? ¿Cuál es su función en el
organismo?
Las moléculas que intervienen en los procesos metabólicos se llaman biomoléculas y se clasifican
en 5 grupos principales:




PROTEÍNAS
GLÚCIDOS
LIPIDOS
VITAMINAS Y MINERALES
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1. Introducción
Varias son las disciplinas que se ocupan de los alimentos, cada una lo hace
enfocándolos desde distintos ángulos, así, la química estudia la composición y
propiedades, la merceología y la ingeniería analizan la tecnología para su procesamiento,
tratando de no alterar sus principios nutritivos, la biología y la medicina observan la
función que desarrollan en el organismo humano tratando de definir los requerimientos
básicos necesarios para conservar la salud. Por último, la bromatología que hace un
estudio integral del alimento desde la materia prima hasta la legislación para su
comercialización.
Se puede decir que todas estas disciplinas se basan en la química para
explicar en última instancia la función del alimento. Esta función es la de realizar una
adecuada nutrición, cuyo resultado es la liberación de energía utilizable para el desarrollo
de la vida y la producción de las sustancias químicas que el organismo emplea para auto
repararse y construirse.
Sintéticamente las etapas se pueden resumir en:
a) simplificar los alimentos solubilizándolos para poder ser absorbidos en la pared
intestinal.
b) Circulación a través de la sangre para llegar hasta la célula donde se produce la
resíntesis de los productos necesarios.
Definición de alimento
El Código Alimentario Argentino (CAA), Ley 18.284, reglamentado por Decreto
2.126 del 30 de junio de 1971, define a los alimentos en su Art. 6° Apart. 2 de la
siguiente forma: "Toda sustancia o mezcla de sustancias naturales o elaboradas, que
ingeridas por el hombre aporten a su organismo los materiales y la energía necesarios
para el desarrollo de sus procesos biológicos. La designación 'alimento' incluye
además, las sustancias o mezclas de sustancias que se ingieren por hábito,
costumbres o como coadyuvantes, tengan o no valor nutritivo”.
Esto significa que, al igual que en otros países, la legislación argentina que rige la
elaboración, venta y manipuleo de los alimentos con conocidas funciones nutritivas,
también comprende en sus disposiciones a sustancias que, sin tener estas cualidades,
sirven para mejorar su sabor, presentación, conservación, etc. Entre ellos está una
serie importante de aditivos, como los edulcorantes artificiales, algunos colorantes
derivados de las anilinas, antioxidantes de grasas y muchos otros, que sin
proporcionar materia utilizable para formar tejidos, complementar los fenómenos
metabólicos o dar energía, cumplen importantes papeles en el consumo de los
alimentos.
Esto nos lleva a definir las funciones de los alimentos de la siguiente forma:
I) Específicas: a) Calóricas o energéticas como las que brindan los glúcidos, proteínas
y lípidos, b) plásticas. Proporcionadas fundamentalmente por las proteínas,
aunque también éstas son fuente de energía según los momentos biológicos por
los que pasa el organismo; c) reguladoras, función trascendente de las vitaminas
y a veces de los minerales.
En realidad, es habitual y brinda al organismo una seguridad de verlo libre de
circunstancias riesgosas, el hecho de que cada uno de estos principios nutritivos
pueda ser modificado e intercambie sus funciones remplazándose entre sí como lo
hacen total o parcialmente los glúcidos, las proteínas y las grasas.
II) Funciones para específicas. Son por lo general menos tenidas en cuenta, pero no
por ello dejan de ser importantes: estimular placenteramente, saciar, dar sensación
de plenitud, inmunizar, aumentar el peristaltismo intestinal y contribuir a su
vaciamiento, etc.
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Uno de los prerrequisitos indispensables para conservar la salud es la ingestión
dietética óptima de cierto número de compuestos químicos.
La Organización Mundial de la Salud (OMS) y algunos países están dando
indicaciones precisas en cuanto a los nutrientes que sirven de guía para conseguir una
dieta equilibrada.
Clasificación de los alimentos
Al respecto cabe mencionar que muchas de las clasificaciones propuestas son
vanas enumeraciones de algunas de las tantas condiciones naturales que en su
extrema complejidad química reúne un alimento, por lo que no resultan útiles a los
fines prácticos. Quizá sean más necesarias con propósitos didácticos.
Por su origen los alimentos pueden clasificarse en vegetales, animales y
minerales. Los primeros se destacan por su naturaleza autótrofa; es decir que
partiendo de sustancias simples y de la energía solar, pueden formar sustancias de
reservas que los seres superiores pertenecientes al reino animal Juego aprovechan. A éstos se les llama por esa razón heterótrofos. Cuando el hombre utiliza
alimentos animales, debe tener en cuenta que cada caloría de este origen que
consume ha costado 7 calorías vegetales formarlas. En un mundo carenciado de
alimentos este hecho no puede pasar ignorado si se estudia la economía de la
alimentación.
Quizá también resulte útil separarlos según sus posibilidades de conservación que
pueden ser muy variables con el tiempo. Salvo para los alimentos muy ricos en
grasas, donde la conservación puede estar sujeta a las posibilidades de
enranciamiento, mucho tiene que ver con la conservación, la cantidad de agua que
caracteriza cada alimento.
Puede hablarse de alimentos no perecederos (granos, azúcar), semi perecederos
(algunas hortalizas y frutas) y perecederos (leche, carnes).
Se puede afirmar, como un hecho genérico que raramente deja de cumplirse,
que la cantidad de agua contenida en los alimentos está en relación inversa al grado
de conservación,. ya que la mayor o menor existencia de ella permite el más fácil
ataque de microorganismos e insectos y aun de las propias enzimas contenidas en
los alimentos y que facilitarán la acción nociva de agentes externos.
Con menos del 12 % de agua y en ambientes secos, resisten muy bien la acción
del tiempo. Contenidos acuosos entre 12 y 14% los vuelven vulnerables a los
insectos. Con valores de 14 a 15 %, como sucede en frutas y verduras" los atacan
también bacterias y mohos.
Es común también agruparlos según el principio alimenticio que más abunde; así
se habla de alimentos hidrocarbonados (cereales y derivados); proteicos, como en
los cárneos, grasos, como en la manteca, aceites, crema; vitamínico comúnmente
para frutas y hortalizas; con fibras, en granos enteros, frutas y verduras. Esta
última es una forma de uso común en el lenguaje médico.
Una modalidad de agrupar a los alimentos, que se ha abandonado en la práctica,
pero que es útil ante los avances logrados en 1121 dietoterapia de los enfermos con
insuficiencia renal crónica, consiste en divididos en alcalinizantes y acidificantes.
Estas denominaciones las reciben según su capacidad para que al ser metabolizados
en el organismo, dejen un predominio de cationes que, al formar sus respectivos
hidróxidos, actuarán como bases, alcalinizando, o de su abundancia en aniones que,
al formar sus respectivos ácidos, tienden a bajar el pH sanguíneo. Al excretarse en
la orina, que de esa forma regula la normalidad sanguínea, esta Última a su vez
puede acidificarse o alcalinizarse, según el predominio de ácidos o bases, hecho que
en medicina se tiene en cuenta en algunos cuadros mórbidos, como las infecciones
del tracto urinario y las litiasis.
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La digestibilidad de un alimento ha sido también tenida en cuenta como un
factor que sirve para clasificarlos según las barreras que puedan oponerse al accionar
común de las sustancias que intervienen en la digestión, diversas cutículas vegetales o
membranas del conectivo en alimentos cárneos o la presencia de algunos antinutrientes
como la antitripsina de algunas leguminosas, se puede retardar o impedir, aunque más
no sea parcialmente, la digestión y por lo tanto la absorción en el intestino delgado de
algunos principios nutritivos.
En otras ocasiones es: el poder osmótico el que puede retrasar la digestión y
absorción. Eso sucede con algunos azúcares que, dados en altas concentraciones
pueden producir espasmo pilórico y retenerse en el estómago, fuera de la acción
digestiva de las disacaridasas o de los sitios específicos de absorción.
El estado físico de cohesión molecular que pueda tener un alimento también
influye sobre los tiempos de digestión. Parece una ley generalizada que cuanto más
fluido o más blando sea aquél, mayor será la digestibilidad, ya que su dispersión
facilitará el ataque de las enzimas digestivas. Por ello se habla también de una
clasificación de los alimentos según la consistencia que presenten: duros" semiblandos,
blandos, viscosos y fluidos.
Algunas porciones que no son adecuadamente digeridas en el intestino delgado,
serán presa de las bacterias contenidas en el colon y digeridas por ellas, quedando
corno productos residuales gases tales como metano, hidrógeno y anhídrido carbónico,
y ácidos butírico, propiónico y acético ("'anión orgánico "). Estos últimos pueden ser
absorbidos por el colon y pasan a integrar el metabolismo intermedio. Sería un hecho
algo similar a lo que ocurre en el rumen de algunos animales como los bóvidos.
La digestibilidad de los alimentos y su acción frente a algunas hormonas
intestinales han sido aprovechadas para un mejor resultado en la dietoterapia de la
diabetes, ya que permitirían intercambios de alimentos que no eleven los índices
hiperglucémicos posprandiales, según lo han preconizado distintos investigadores. Ello
ha permitido elevar en forma importante el nivel de hidratos de carbono en las dietas
para estos enfermos.
Biodisponibilidad
Hay diferentes formas de hierro en los alimentos y no todas son igualmente útiles
para nuestro cuerpo. Por ejemplo hierro en forma de Fe (II), a veces llamado hierro
ferroso, es más fácil de absorber que el Fe (III) o hierro férrico. Por otra parte, el
hierro en la carne roja viene siempre unido al grupo hemo, es 5 veces más absorbible
que el hierro de la verdura. En otras palabras, se debe tener en cuenta la llamada biodisponibilidad del hierro.
Por ejemplo, en ciertos cereales para el desayuno la mayor parte del hierro
contenido no está disponible para el organismo humano. Algunos fabricantes de
alimentos simplemente agregan limaduras de hierro al cereal. Este "hierro elemental" es
estable y no acorta la duración del producto, pero nuestro cuerpo no puede
aprovecharlo. El hierro elemental (estado de oxidación cero) debe ser primero oxidado a
Fe (II) por el ácido del estómago. Los investigadores encontraron que el ácido estomacal
prácticamente no puede reaccionar con las limaduras de hierro, dado el limitado tiempo
que el cereal permanece en el estómago.
Otros productos, en cambio, están fortificados con sulfato de hierro (II), también
llamado sulfato ferroso, porque la sal de hierro (II) es aprovechada mucho más
fácilmente.
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Se puede decir que si el hierro metálico viene en un cereal con alto contenido de
fibras o si se toma una taza de té (rico en taninos), acompañando la comida, gran parte
del hierro puede pasar por el cuerpo sin ser utilizado. A pesar de lo que diga la etiqueta
del envase, es muy probable que el consumidor no obtenga el 100% de la dosis diaria
recomendable de hierro en su desayuno con cereal.
2. Nutrientes esenciales – Biomoléculas.
Las moléculas que intervienen en los procesos metabólicos se llaman
biomoléculas y se clasifican en cinco grupos principales: proteínas, glúcidos, lípidos,
vitaminas y minerales. Estos grupos comprenden un total aproximado de 50 sustancias
que los científicos consideran esenciales para mantener la salud y un crecimiento
normal.
Aparte del agua y el oxígeno, incluyen también unos ocho aminoácidos
constituyentes de las proteínas, cuatro vitaminas liposolubles y diez hidrosolubles, unos
diez minerales y tres electrólitos. Aunque los hidratos de carbono son una fuente de
energía, no se consideran esenciales, ya que para este fin se puede transformar
proteínas.
Cualquier carencia así como un exceso en la ingesta de alguno de estos
compuestos, provocan, de prolongarse en el tiempo, alguna enfermedad. Definimos
enfermedad como: la manifestación de anormalidades de las moléculas, las reacciones
químicas o los procesos.
La mayor parte de las moléculas que componen el organismo humano están
formadas por carbono, muchas contienen también nitrógeno. Estas biomoléculas
muestran una enorme variedad, por ejemplo, las bacterias, que poseen una de las
células más sencillas, contienen alrededor de 5 000 compuestos orgánicos distintos, de
ellos unas 3 000 clases diferentes de proteínas y unos 1 000 tipos distintos de ácidos
nucleicos.
3. Energía
El cuerpo utiliza energía para realizar actividades vitales y para mantenerse
a una temperatura constante. Mediante el empleo del calorímetro, los científicos han
podido determinar las cantidades de energía de los combustibles del cuerpo: hidratos de
carbono (glúcidos), grasas y proteínas. Un gramo de hidrato de carbono puro o de
proteína pura producen 4 calorías; 1 gramo de grasa pura produce unas 9 calorías.
En nutrición la kilocaloría (Kcal.) se define como la energía calorífica
necesaria para elevar la temperatura de 1 kilo de agua de 14,5 a 15,5 ºC. Los hidratos
de carbono son el tipo de alimento más abundante en el mundo, mientras que las grasas
son el combustible más concentrado y más fácil de almacenar.
Si el cuerpo agota sus reservas de grasas e hidratos de carbono, puede
utilizar directamente las proteínas de la dieta o descomponer su propio tejido proteico
para generar combustible. El alcohol es también una fuente de energía que produce 7
calorías por gramo. Las células del cuerpo no pueden oxidar el alcohol, por lo que el
hígado tiene que procesarlo para convertirlo en grasa, que luego se almacena en el
mismo hígado o en el tejido adiposo.
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Tipos de nutrientes, características y
necesidades diarias
Proteínas
Nutrientes
Presentes
en:
Carnes, huevos,
leche y sus
Hidratos de carbono,
glúcidos o azúcares
Grasas o lípidos (grasas: sólidas
a temperatura ambiente, aceites:
líquidos a temperatura
ambiente.)
Azúcar, dulces, fideos, Aceite, manteca, carne.
papas, arroz, pan, frutas Frutos y semillas de plantas
y verduras.
oleaginosas, como aceitunas.
derivados.
Funciones
Semillas de plantas
Formación y
restauración de
células tejidos.
A esta función se la
denomina “plástica
o estructural”.
Aportan 4
kilocalorías por
gramo.
Necesidades Niños y
diarias
Son fuente de energía, o
sea, el combustible del
cuerpo.
Las proteínas y las
grasas se convierten en
hidratos de carbono
cuando en el organismo
no hay cantidad
suficiente d estos
últimos. Aportan 4
kilocalorías por gramo.
Se acumulan en el
hígado como glucógeno
(una forma más
compleja de glucosa).
Son reserva de energía a la que
se recurre si no hay hidratos de
carbono. Aportan 9 kilocalorías
por gramo.
50 a 60 gramos por día. Casi nula
embarazadas:
3 gramos por kilo
de peso por día.
Adultos:1 gramo
por kilo de peso.
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Ejemplo de dieta: (por día)
Adolescente
Desayuno
Media mañana Almuerzo
150 cc de leche 1 yogurt o
infusión a
frutas
gusto
2 cuch. de
azúcar
2 tostadas o
pan (40 g)
manteca 10 g
dulce 20 g
Sopa con 20 g
de pastas
150 g de carne
100 g de
vegetales A
100 g de
vegetales B
2 cuch de
aceite o 20 g
de manteca
1 fruta
1 pan(40 g)
Merienda
Cena
150 cc de leche
infusión a
gusto
2 cuch. de
azúcar
2 tostadas o
pan (40 g)
manteca 10 g
dulce 20 g
Sopa
100 g de carne
1 huevo o 50 g
de queso
vegetales B
100 g
vegetales C
150 g
2 cuch de
aceite
20 g de
manteca
1 fruta o postre
de leche
Dietas:
Cantidad de calorías que se deben consumir por día.
Edad
Calorías
Niño (7 a 10 años)
2400
Adolescente: Varón
2800 a 3000
Mujer
2100
Adulto: Deportista
2700 + 600 a 900
Sedentario
2700
Trabajador
2700 + 300
Anciano (sedentario)
2000
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