UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA LECCION DE RECONOCIMIENTO UNIDAD 3: 202015 QUÍMICA Y ANÁLISIS DE LOS ALIMENTOS -12013.

LECTURA 1. COLOR EN LOS ALIMENTOS Durante el desarrollo de la tercera unidad, se tratan temas relacionados con los pigmentos que identifican a unos alimentos. Los pigmentos son características importantes para un alimentos, ya que de su aparición o perdida pueden deducir su estado de madurez en vegetales, perdida de frescura por ejemplo en carnes, lo que puede conllevar a relacionarlo con el control de calidad de alimentos. Los pigmentos en los alimentos se deben a distintos compuestos, principalmente orgánicos, algunos que se producen durante su manejo y procesamiento, y otros que son pigmentos naturales o colorantes sintéticos añadidos. Algunos alimentos líquidos, como la leche, deben su color característico al efecto de dispersión de la luz que causan los glóbulos de grasa y micelas de caseína y el fosfato cálcico coloidal., aunque también influye la presencia de carotenos y de riboflavina. Cuanto más pequeños sean los glóbulos de grasa, mayor será el efecto de la dispersión de la luz y mayor de la blancura de la leche; este efecto se comprueba con la leche homogeneizada que es más blanca que la recién obtenida en el ordeño. Cuando estas partículas llegan a aglomerarse, la blancura se reduce, lo que se observa fácilmente en el color que adquiere la crema de la leche. Sin embargo, la mayoría de los alimentos vegetales y las carnes le deben su color a sus correspondientes pigmentos, que son sustancias que tiene una función de biológica muy importante en el tejido: éste es el caso de la clorofila y la mioglobina. En este sentido cabe indicar que algunos de estos pigmentos se extraen de su estado natural y se emplean como colorantes en la elaboración de un gran número de alimentos. En términos generales, los pigmentos relacionados con alimentos se pueden dividir en ocho categorías: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Carotenoides Clorofilas Antocianinas Flavonoides Betalaínas Taninos Mioglobina y hemoglobina otros

Los seis primeros se encuentran fundamentalmente en productos vegetales, aun cuando llegan a estar presentes en derivados de origen animal; esto ocurre cuando en la dieta de los animales se incluyen vegetales ricos en pigmentos.

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El séptimo grupo solo se encuentran en productos de origen animal. El octavo grupo, se incluyen un gran número de compuestos que también imparten color tanto a los tejidos vegetales como animales; en él se incluyen quinonas, xantonas, la vitamina riboflavina, citocromos, etc. La mayoría de los pigmentos naturales se localizan en el protoplasma de las células, dentro de los organelo especializados llamados plástidios, que se pueden observar con el microscopio. Cuando son solubles en agua, se ubican disueltos en las vacuolas de las células. Algunos de ellos son hidrosolubles, y su separación y aislamiento se facilita considerablemente, pero existen otros que sólo se solubilizan en disolventes orgánicos como el hexano, éter, etc. Su identificación se basa en la propiedad que tiene cada pigmento de absorber una cierta longitud de onda del espectro visible; lso carotenoides, por , ejemplo absorben la energía radiante de alrededor 440 nm, mientras que las clorofilas, las antocianinas y la mioglobina lo hacen en longitudes de onda de 655, 510 y 555 nm, respectivamente. Actividad: de acuerdo a la lectura anterior, realice la siguiente actividad como Actividad: complemento; el desarrollo de esta actividad está considerada dentro de las preguntas de la lección de reconocimiento de la unidad 3. Describa brevemente la función biológica de: • Clorofila • Mioglobina Describa brevemente las características generales de: 1. Carotenoides • • • • •

Clorofilas Antocianinas Flavonoides Betalaínas Taninos

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LECTURA 2: REACCIONES DE OSCURECIMIENTO EN LOS ALIMENTOS En la tercera unidad, se tratan temas relacionados con la producción de pigmentos oscuros en los alimentos, que dependiendo de su naturaleza, será propicio generar o no dichos compuestos, que aparece de acuerdo a la intensidad del tratamiento a que se someta el sistema alimentario. Se reconocen dos tipos de pardeamiento a nivel alimentario, el que se origina por acción de ciertas enzimas y los el pardeamiento químico. Si se habla de pardeamiento químico, este involucra pigmentos oscuros provenientes de la condensación de carbohidratos y aminoácidos. Es importante recordar, que esta condensación sucede por la reactividad de la función carbonilo de los azucares, específicamente de los monosacáridos y la reactividad del grupo amino de los aminoácidos simples. Esta combinación provoca cambios irreversibles en las propiedades, tanto químicas como fisiológicas, de las proteínas. La acumulación de pigmentos de un color marrón indica que la reacción se ha producido en alimentos que contienen hidratos de carbono y proteínas. Uno de los usos más extendidos de este tipo de reacción se encuentra en la industria láctea, en la que se emplea como indicador de un excesivo procesado térmico. En productos con un alto contenido de lactosa se puede evidenciar el tipo de pardeamiento químico; las reacciones que suceden no son simples, sino de un conjunto de reacciones complejas, que se agrupan bajo el nombre genérico de reacciones de Maillard, y conducen finalmente a la formación de compuestos condensados reductores que son pigmentos oscuros (Melanoidinas). Esta es una de las causas del oscurecimiento de los alimentos, que se acompaña frecuentemente de una disminución del valor nutritivo de las proteínas. Existen otras causas de oscurecimiento, pero la reacción de Maillard, prevalece, ya que exige una débil energía de activación y es, en parte, autacatlítica. En la leche calentada la reacción es rápida; en las leches en polvo la reacción es lenta durante el almacenamiento. Un grupo aminoácidos de la lisina, reacciona inicialmente con el grupo aldehido de la lactosa para formar un compuesto fuertemente reductor, en el cual los dos componentes están “enmascarados”. La lisina pierde así sus propiedades nutritivas de aminoácido esencial. Cuando la reacción de Maillard avanza, puede seguir diferentes rutas que variarán en función de las condiciones ambientales, del pH y de la temperatura. Una de las posibilidades es que aparezca la caramelización, llamada también pirolisis, una reacción de oscurecimiento que tiene lugar cuando los azúcares se calientan por encima de su punto de fusión. Su utilización más importante se da en la producción de caramelos comerciales. Esta reacción se ve favorecida por condiciones alcalinas o ácidas y puede ser conveniente o perjudicial para la

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calidad de un producto alimentario. Prevenir que se desarrolle pasa por aplicar en el proceso una elevada temperatura, además de almacenar los alimentos a bajas temperaturas. En lo que se refiere al pardeamiento apreciaciones:

enzimático, se pueden hacer las diferentes

Se conoce con el nombre de pardeamiento enzimático a una alteración química, aunque enzimática en sus primeras etapas, que tiene como sustratos a los compuestos fenólicos que transforman en estructuras poliméricas poco aclaradas, por lo general con coloraciones pardas. Por su origen, apenas puede ocurrir en los alimentos de origen animal, mientras que sí puede ocasionar significativos problemas de calidad en la conservación de frutas y verduras. En estos casos, las alteraciones aparecen sobre todo cuando los productos vegetales han sufrido algún daño en sus tejidos por contusiones ocasionales o bien debido a las agresiones propias de algunos tratamientos tecnológicos; troceado, extracción de zumos, deshidratados, congelación, etc. Los ejemplos de alimentos de origen vegetal pueden ser abundantes: papa, champiñones, manzana, melocotones, pera, plátanos. Las polifenoloxidasas ó fenolasas son las responsables de la oxidación de ciertos alimentos El pardeamiento enzimático es una reacción de oxidación que produce un determinado grupo de enzimas y que afecta a casi todos los seres vivos. En los alimentos, este fenómeno se da al cortar algunas frutas como las manzanas. Al cabo de pocos minutos, la superficie cortada se vuelve más oscura. Esto se debe a la acción de enzimas denominadas polifenoloxidasas que, en condiciones de humedad, producen una oxidación de los compuestos que dan color a los alimentos. En las frutas, oxidan ciertos fenoles e introducen átomos de oxígeno en su composición. Esto provoca que los fenoles se conviertan en quinonas, que causan los pigmentos marrones, rojos y negros que se aprecian. Uno de los temas importantes en esta unidad es la oxidación de lípidos, para el entendimiento del tema Usted debe recordar y tener presente la estructura de los triglicéridos, específicamente a nivel de la estructura de los ácidos grasos insaturados. Los ácidos grasos insaturados, se oxidan a mayor velocidad que cuando toman parte de las estructuras de los triglicéridos o de los fosfolípidos. Un factor importante en el desarrollo de esta alteración química lo constituye la intervención del oxígeno del aire, que bajo alguna de sus dos formas excitadas: triplete (3O2), o singlete (1O2), puede actuar con mecanismos de acciones diferentes y, por tanto, diversas en sus consecuencias. Las reacciones entre el oxígeno y los lípidos insaturados pueden transcurrir

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por vías muy diversas, con la intervención en muchos casos de radicales libres: autooxidación, actividades enzimáticas, oxidaciones fotosintéticas, etc. Desde el punto de vista químico, los radicales libres pueden ser generados dentro de un sistema mediante tres procesos principales: la fotolisis, la radiolisis y la homolisis molecular. Las reacciones de deterioro de los lípidos se clasifican así: • Lipolisis o alteración hidrolitica: es un proceso que consiste en el desdoblamiento de los enlaces ésteres entre los hidroxilos del glicerol y los ácidos grasos, característico de los triacilgliceroles. Se trata de un fenómeno hidrolítico reversible, cuya reacción puede ser catalizada por los ácidos, las temperaturas elevadas o los enzimas lipasas. Precisamente, las lipasas se encuentran muy difundidas en tejidos animales y vegetales. • Autooxidación u oxidación química: Se define como un fenómeno espontaneo de oxidación de los lípidos contenidos en los alimentos cuando toman contacto con el oxigeno del aire. Se le considera como el proceso común y más importante de todos lo que afectan a la alteración de los alimentos, puesto que la sufren prácticamente todas las grasas y aceites comestibles que en su composición sufren de ácidos grasos insaturados. Se caracteriza por integrar un proceso de reacciones en cadena, que se produce de modo auto catalítico libre que actúan de componentes intermediarios. Actividad: a continuación se dan 10 enunciados, Usted debe buscar la palabra que se relacione con éste las cuales están dentro de la lectura 2. El desarrollo de esta actividad está considerada dentro de las preguntas de la lección de reconocimiento de la unidad 3 palabra

definición Reacción química que produce compuestos condensados reductores que son pigmentos oscuros. En el pardeamiento químico, reacciona inicialmente con el grupo aldehido de la lactosa para formar un compuesto fuertemente reductor, reacción de oscurecimiento que tiene lugar cuando los azúcares se calientan por encima de su punto de fusión Sustratos del pardeamiento enzimático Enzimas responsables del pardeamiento enzimático.

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Pigmentos marrones, rojos y negros que se aprecian en el pardeamiento enzimático. Tipo de ácido graso que se oxidan a mayor velocidad que cuando toman parte de las estructuras de los triglicéridos o de los fosfolípidos. Factor importante en el desarrollo de la oxidación de lípidos. Se puede generar por fotolisis, la radiolisis y la homolisis molecular. Reacción que ocurre entre los hidroxilos del glicerol y los ácidos grasos, característico de los triacilgliceroles