• Author / Uploaded
• Jonathan Reyes

Citation preview

Carbohidratos en los alimentos  Propiedades de los polisacáridos en los alimentos (gelatinización y retrogradación del almidón, otros). Los polisacáridos están compuestos por más de 20 unidades de monosacárido. Con frecuencia son clasificados como almidones y no almidones. Los polisacáridos almidones representan una fuente de energía en los humanos, mientras que los polisacáridos no almidones generalmente son digestibles y son importantes para mantener la salud intestinal. Los polisacáridos son un grupo muy diversos de compuestos. Pueden consistir de un tipo de azúcar (homoglucanos) o varios tipos de azúcares (heteroglucanos), pueden ser ramificados o no y también pueden variar en el tipo en enlace. La estructura tridimensional o conformación de las cadenas de polisacáridos está determinada por las unidades monosacáridas y la posición y tipo de enlaces glicosídicos La mayoría de los polisacáridos incrementa la viscosidad de una solución. Las propiedades en solución de un polisacárido dependen de su estructura, peso molecular y concentración. Las moléculas lineales en solución barren un gran espacio, lo que incrementa su probabilidad de colisionar con otras moléculas y formar una solución viscosa. En contraste, las moléculas altamente ramificadas del mismo peso molecular barren menos espacio y forman soluciones menos viscosas. Los polisacáridos no almidones generalmente tienen propiedades de flujo newtoniano a bajas concentraciones y comportamiento de flujo no newtoniano en concentraciones moderadas a altas. El flujo está basado en la cohesividad de la mezcla de moléculas con diferentes formas y tamaños y en cuanta fuerza se requiere para moverlas. La formación de gel requiere un balance de la homogeneidad de la cadena con las irregularidades de la cadena. Así, muchos polisacáridos no forman geles sino que forman redes enredadas. Un polisacárido homoglucano tenderá a asociarse bastante con otras cadenas y precipitar de la solución. Las cadenas que no permiten la interacción cadenacadena no pueden formar un gel pues son incapaces de formar zonas de ensamble necesarias para construir una red tridimensional. Las cadenas que permiten alguna interacción cadena-cadena más factiblemente formaran un gel. La región de la interacción cadena-cadena (zonas de ensamble) está con frecuencia terminada por irregularidades estructurales que evitan la agregación completa y precipitación del polisacáridos. Por esta razón, no es poco común que una mezcla de polisacáridos forme un gen aun cuando en forma individual sean incapaces de hacerlo. Por ejemplo, la goma de algarroba (no gelificante) y la goma xantana (gel débil) juntas forman un gel fuerte; esto se atribuye a la interacción entre diferentes polímeros de cadena y formación de zonas de ensamble mixtas.

Gelatinización

La gelatinización es la hinchazón irreversible de los gránulos de almidón en un exceso de agua caliente, e involucra la plastificación de las lamelas amorfas y cristalinas por agua y calor. El agua se mueve más rápidamente en las zonas y las lamelas amorfas que en las zonas y lamelas cristalinas. La hidratación de las lamelas amorfas induce una transición de un estado vidrioso a un estado ahulado, lo que permite que las lamelas amorfas se hinchen, lo que a su vez facilita la hidratación y disociación de las dobles hélices en las lamelas cristalinas. A temperatura ambiente hay una fuente unión hidrógeno entre cadenas de amilosa y amilopectina. Se requiere energía en forma de calor para romper estas uniones hidrógeno. Cuando se incrementa la temperatura, hay un cambio de uniones hidrógeno intermoleculares a la formación de uniones hidrógeno con el agua, lo que incrementa la movilidad de las cadenas de amilosa y amilopectina y promueve la disociación de las doble hélices en las lamelas cristalinas. Eventualmente, la amilosa es lixiviada del gránulo y las cadenas de amilosa y amilopectina son incapaces de regresar a su posición original por enfriado y deshidratación. La temperatura a la cual ocurre la gelatinización es menor para los gránulos con el tipo cristalino B que para los gránulos con el tipo cristalino A. Empaste/Retrogradación Si una fuerza de corte es aplicada a gránulos de almidón gelatinizados, estos se interrumpirán y se formarán una pasta. La pasta de almidón es una masa viscosa consistente de una fase continua de moléculas de amilosa enredada solubilizada y una fase discontinua de remanentes de gránulo. Cuando la pasta caliente de almidón se enfría, las moléculas de amilosa se re asocian en agregados y forman un gel. La firmeza del gel es mayor para almidones con contenidos más altos de amilosa que para los almidones con bajos contenidos de amilosa. Las moléculas gelatinizadas de almidón se re asocian y forman una estructura ordenada con dobles hélices durante el almacenamiento, en un proceso llamado retrogradación. La retrogradación ocurre en 2 etapas. La primera etapa es la formación rápida de la región cristalina a partir de amilosa retrograda. La segunda etapa es la lenta formación de una estructura ordenada dentro de la amilopectina en que la amilosa forma asociaciones helicoidales dobles. La cristalización de amilopectina ocurre por la asociación de las cadenas de almidón más exteriores. La ausencia de amilosa, por ejemplo, en los almidones cerosos, retrasa la retrogradación. Adicionalmente, las cadenas exteriores cortas reducen la retrogradación de la amilopectina.

 Carbohidratos importantes adicionados en alimentos en el procesado (mono, óligo o polisacáridos). Los carbohidratos son ubicuos y todo organismo contiene algún carbohidrato. Los carbohidratos pueden ir de un monosacárido simple a un polisacárido grande y complejo. Los polisacáridos, en combinación con proteínas, lípidos y ácidos nucleicos juegan un importante papel en muchos sistemas metabólicos en plantas y animales. Los carbohidratos tienen muchos papeles en los sistemas alimenticios, en donde funcionan para proporcionar sabor, estructura y textura al alimento, además de beneficios nutricionales para el consumidor. Monosacáridos Los monosacáridos están agrupados químicamente en 2 familias: los azúcares aldosa y los azúcares cetosa. Loa azúcares más comunes son pentosas y hexosas. Las pentosas más comunes son D-xilosa y L-arabinosa, siendo ambas aldosas, mientras que los azúcares hexosas más comunes son D-glucosa, D-galactosa, D-manosa y D-fructosa. Dglucosa, D-galactosa y D– manosa son aldosas. Usos en alimentos Glucosa y fructosa son generalmente utilizados como jarabes en ingredientes alimenticios. Poseen propiedades formadoras de película y adhesivas y son utilizados como coberturas para nueces rostizadas (tostadas), dulce, rellenos y sabores liofilizados. Los jarabes de maíz altos en fructosa se utilizan como edulcorantes y parecen casi ubicuos en donde se desea dulzor. Los azúcares raros como D-alosa, D-psicosa, Dtagatosa y D-talosa han sido incorporados en alimentos y bebidas para el mercado “saludable”, en donde son usados como agentes de volumen, encafecimiento y edulcorantes bajos en energía para la preparación de alimentos. Estos azúcares raros tienen un sabor similar a la sacarosa. Oligosacáridos Los oligosacáridos están compuestos de hasta 20 unidades de monosacárido. Con frecuencia tienen propiedades coligativas, lo que significa que pueden causar la depresión de punto de congelación y la elevación del punto de ebullición en los sistemas alimenticios. Los oligosacáridos digestibles representan una rápida fuente de energía para los humanos. Los oligosacáridos no digestibles tienen con frecuencia propiedades prebióticas, como ingredientes para selectivamente estimular la población de microorganismos deseables como Bifidobacterium sp y Lactobacillus sp en el intestino. Los oligosacáridos también pueden ser utilizados para ayudar a estabilizar probióticos en los sistemas alimenticios. Los alimentos probióticos contienen un cultivo de microorganismos que mejoran el balance de la microflora intestinal en el consumidor.

Sacarosa: Usos en alimentos La sacarosa afecta las propiedades coligativas del agua en los sistemas alimenticios, deprimiendo el punto de congelación y elevando el punto de ebullición, y puede retrasar la gelatinización de almidón. La sacarosa puede interactuar con los ingredientes para mejorar la retención de aroma y sabor en los alimentos. Sus propiedades antioxidantes han sido utilizadas para prevenir el deterioro del sabor en frutas enlatadas. Sus propiedades humectantes han sito empleadas para prevenir la pérdida de humedad en los productos horneados. Adicionalmente, la sacarosa puede proporcionar un color amarillocafé a los productos alimenticios, a través de degradación térmica, degradación alcalina o productos de Maillard. Polisacáridos Los polisacáridos están compuestos por más de 20 unidades de monosacárido. Con frecuencia son clasificados como almidones y no almidones. Los polisacáridos almidones representan una fuente de energía en los humanos, mientras que los polisacáridos no almidones generalmente son digestibles y son importantes para mantener la salud intestinal.  Estabilidad de los carbohidratos en los alimentos. Los carbohidratos son saludables en todas sus formas y variedades. Pueden ayudar a controlar el peso, especialmente cuando se combinan con ejercicio, son fundamentales para un buen funcionamiento intestinal y también son un importante combustible para el cerebro y los músculos activos. Hidrofilia: La atracción del agua por parte de los carbohidratos es una de sus propiedades más importantes y está condicionada por la presencia de grupos OH en la estructura. La velocidad de unión de los carbohidratos con el agua está dada en muchos casos por su estructura, así la D-fructosa es mucho más higroscópica que la D-glucosa, por su parte la sacarosa y la maltosa a una humedad de 100% absorben la misma cantidad de agua, mientras que la lactosa absorbe mucho menos. En dependencia del alimento se utilizan azúcares con más o menos capacidad de embeber agua, por ejemplo los escarchados en confitería utilizan azúcares con capacidad de absorción de agua limitada como la lactosa o la maltosa para evitar una consistencia pegajosa tras el envasado. Fijación de aromas: En muchos alimentos, en especial aquellos donde se ha eliminado el contenido de agua por pulverización o liofilización, los carbohidratos juegan un papel importante en la fijación de colores y de componentes volátiles dela roma, debido a que se produce un cambio de la interacción azúcar-agua a una interacción azúcar-compuesto aromático.

 Principales análisis de laboratorio relacionados. Glucosa en sangre: Es un análisis que se realiza por separado o en una petición general de bioquímico en la sangre. El análisis de la glucosa sobre todo se realiza para estudiar la posible presencia de una diabetes mellitus o sacarina. Como es una enfermedad muy compleja y con grandes repercusiones de salud es un análisis muy discriminativo y útil que se realiza de forma bastante rutinaria. Los valores normales son entre 70 y 105 mg por decilitro. En los niños pequeños se aceptan valores de 40 a 100mg/dl. Los valores más bajos de 40-50 mg/dl se consideran bajos (hipoglucemia). Los valores más altos de 128 mg/dl se consideran altos (hiperglucemia). Hemoglobina glicosilada: El análisis de la hemoglobina glicosilada muestra el nivel promedio de azúcar (glucosa) en su sangre en las últimas seis a ocho semanas .La hemoglobina es una proteína que llevan los glóbulos rojos o hematíes. El azúcar de la sangre se une a la hemoglobina para formar la hemoglobina A1 (glicosilada).Si la sangre contiene más azúcar la hemoglobina glicosilada aumenta y sobre todo que permanece aumentada durante 120 días. Por esto la medición de la hemoglobina glicosilada refleja todas las subidas y bajadas del azúcar en su sangre en las pasadas ocho o más semanas.

EGO: El análisis rutinario de orina es una medición por métodos físicos y químicos para medir diferentes parámetros químicos y microscópicos para diagnosticar la presencia de infecciones urinarias, enfermedades renales, y otras enfermedades generales que producen metabolitos en la orina. Se utiliza para evaluar la función de los riñones, de las diferentes hormonas que lo regulan, y situaciones de la regulación de líquidos en el cuerpo humano. El análisis de orina se realiza como estudio rutinario para discriminación del estado de salud, para el diagnóstico precoz de diferentes enfermedades, para el control de la diabetes o enfermedades renales. También para diagnosticar infecciones urinarias o la presencia de enfermedades renales.