Nutricion y Bromatologia - Claudia Kuklinski

C L A U D IA K U K L IN SK I

NUTRICIÓN Y BROMATOLOGÍA

OMEGA

ÍNDICE DE MATERIAS

Capítulo 1. Introducción y conceptos generales...................................................... 1.1. Bromatología. ........................................................................................................ 1.2. N utrición.............................................................................................. .. . ............ 1.3. Alimentación............................................................................................................ 1.4. Importancia de la nutrición y la bromatología................................................. 1.5. Alimento: definición y concepto......................................................................... 1.6. Componentes de los alim entos............................................................................ 1.7. Nutrientes................................................................................................................. 1.8. Clasificación de los alim entos.............................................................................. 1.9. Macronutrientes de los alim entos....................................................................... 1.10. CodexA limentarius................................................................................................. Ejercicios de a u toevalu a ción ............................................................................................ Capítulo 2. Glucido s o hidratos de carbono............................................................. 2.1. Características.......................................................................................................... 2.2. Clasificación .......................................................................................... 2.3. Monosacáridos ..................................................................................... 2.4. Derivados hidrogenados................ 2.5. Disacáridos ............................................................................................ 2.6. Propiedades de mono y disacáridos................................. 2.7. Glúcidos complejos................................................................................................. 2.8. Glúcidos no disponibles....................................................................................... 2.9. Interés de la fibra alimentaria................................................................................ 2.10. Fuentes de glúcidos en la dieta........................................................................... Ejercicios de a u toevalu a ción ........................................ Capítulo 3. Lípidos............................................................................................................ 3.1. Características y función ................................................................................ 3.2. Estructura y tip o s................................................................................................... 3.3. Ácidos grasos esenciales......................................................................................... 3.4. Propiedades físicas de los ácidos grasos................................................................ 3.5. Hidrogenación de los ácidos grasosinsaturados................................................ 3.6. Isomerización de los dobles enlaces.................................................................... 3.7. Transesterificación...................................................................... 3.8. Tipos de grasas en los alimentos................................. 3.9. Fuentes de lípidos en los alim entos.................................................................... Ejercicios de a u toevalu a ción ............................................................................................ Capítulo 4. P roteínas........................................ 4.1. Características.......................................................................................................... 4.2. Aminoácidos que forman parte de las proteínas............................................... 4.3. Péptidos......................................................................................... i ...........

1 1 1 2 3 4 6 6 7 10 10 11 13 13 13 15 16 17 18 19 21 23 25 25 28 28 28 34 34 35 35 36 36 36 37 40 40 41 42

4.4. Clasificación de las proteínas......................... 4.5. Parámetros para evaluar la calidad de una pro teína.......................................... 4.6. Contenido proteico de los alimentos........................................ . ....................... Ejercicios d e a u toeva lu ación ............................................................................................ Capítulo 5. V itam inas..................................... . 5.1. Definición y características generales.............................. 5.2. Clasificación y estudio comparativo.................................................................... 5.3. Vitaminas liposolubles ........................................................................... 5.4. Vitaminas hidrosolubles....................................................................................... 5.5. Estabilidad............................................................................................................... 5.6. Recomendaciones diarias............................ Ejercicios de a u toeva lu ación ................................................... Capítulo 6. M inerales ..................... 6.1 .. Características y clasificación....................... 6.2. Macroelementos..................................................................................................... 6.3. Microelementos esenciales....................... 6.4. Elementos traza......................................................................... 6.5. Recomendaciones diarias aconsejadas................................................................ Ejercicios de a u toeva lu a ción ............................................................................................ Capítulo 7. El agua en los alim entos................ . 7.1. Características. . . . ................................................................................................... 7.2. Tipos de agua en los alim entos........................................................................... 7.3. Actividad del agua................................................................................................... 7.4. Isotermas de sorción.............................................................................................. 7.5. Contenido de agua de diferentes alimentos................*.................................... Ejercicios de a u toevalu a ción ............................................................................. Capítulo 8. Componentes no nutritivos de los alim entos...................................... 8.1. Generalidades.......................................................................................................... 8.2. C o lo r ........................................................................................................................ 8.3. Sabor y gusto.................. 8.4. Olor y aroma............................................................................................................ 8.5. Textura...................................................................................................................... Ejercicios de autoevaluación . . ............................................................. Capítulo 9. Requerimientos nutricionales.................................................................. 9.1. Necesidades del organismo........................................................................ 9.2. Necesidades energéticas ........................................................................... 9.3. Calores de combustión......................................................................................... 9.4. Pirámide de alimentos............................................................................................ 9.5. Dietas occidentales................................................................................................ 9.6. Dieta mediterránea................................ Ejercicios de au toeva lu a ción ............................................................................................ Capítulo 10. Aditivos alim en tario s............................................................................. 10.1. Definición y requisitos......................................................................................... 10.2. Objetivos de la evaluación de la seguridad de los aditivos....................................................................................................... 10.3. IDA.......................................................................................................................... 10.4. Clasificación de los aditivos ...................................

43 44 45 46 48 48 48 49 53 59 60 61 63 63 64 65 66 67 68 70 70 70 71 73 74 75 77 77 77 80 81 82 82 85 85 86 89 90 92 93 95 97 97 98 98 99

10.5. Legislación.................. 10.6. Colorantes............................................................................................................... 10.7. Conservantes.......................................................................................................... 10.8. Antioxidantes.......................................................................................................... 10.9. Estabilizadores de la textura................................................................................ 10.10. Acidulantes y correctores de la acidez............................................................. 10.11. Potenciadores del sabor..................................................................................... 10.12. Edulcorantes................................................... Ejercicios de a u toeva lu ación ............................................................................................ Capítulo 11. La cadena alim entaria.............................................................................. 11.1. Generalidades ................................................................................ 11.2. Objetivos de los tratamientos tecnológicos y culinarios........................... . 11.3. Modificaciones y alteraciones de los alimentos............................................... 11.4. Factores que influyen en las modificaciones y alteraciones.......................... 11.5. Naturaleza y causas de los cambios en el alim ento............................ .. 11.6. Adulteración de los alim entos........................................................................... Ejercicios de a u toevalu a ción ......................................................................... Capítulo 12. Modificaciones y alteraciones de los alim en tos............................... 12.1. Generalidades........................................................................................................ 12.2. Principales modificaciones y alteraciones de los alimentos.......................... 12.3. Modificaciones y alteraciones microbianas...................................................... 12.4. Modificaciones y alteraciones químicas y bioquímicas................................. 12.5. Pardeamiento enzimático..................................................................................... 12.6. Pardeamiento no enzimático ............................................................. 12.7. Reacción de M aillard.................................................... ....................................... 12.8. Degradación del ácido ascórbico....................................................................... 12.9. Caramelización de azúcares................................................................................ 12.10. Degradación de la clorofila..................... 12.11. Degradación de la mioglobina......................................................................... 12.12. Enranciamiento de los líp id os......................................................................... 12.13. Modificaciones y alteraciones de las proteínas............................................... Ejercicios de a u toevalu a ción ............................................................................................ Capítulo 13. Métodos de conservación....................................................................... 13.1. Objetivos................................................................................................................. 13.2. Clasificación ................................................................................................ 13.3. Tratamientos térmicos con frío............................................... ........................... 13.4. Tratamientos térmicos con calor........................................................................ 13.5. Tratamientos de deshidratación......................................................................... 13.6. Irradiación............................................................................................................... 13.7. Atmósferas modificadas...................................................................................... 13.8. Altas presiones....................................................................................................... 13.9. Pulsos eléctricos................................... ................................................................. 13.10. Salazón......................................................................... 13.11. C urado.............................. 13.12. A hum ado....................................................................................................... 13.13. Acidificación......................................................................................................... 13.14. Adición de azúcares (almíbares)........................................................................

99 100 102 104 105 105 105 106 108 111 111 112 112 114 114 116 116 118 118 118 119 123 123 125 126 130 131 131 132 133 136 138 143 143 143 144 146 148 149 150 151 151 152 152 154 154

13.15. Durabilidad.......................................................................................................... Ejercicios de a u toevalu a ción ............................................................................................ Capítulo 14. Alimentos y s a lu d ..................................................................................... 14.1. Generalidades........................................................................................................ 14.2. Marasmo y kwashiorkor....................................................................................... 14.3. Intolerancia a la lactosa....................................................................................... 14.4. Intolerancia a la fructosa..................................................................................... 14.5. Galactosemia ............................................................................................ 14.6. Oligofrenia fenilpirúvica..................................................................................... 14.7. Enfermedad celíaca o enteropatía inducida por gluten................................. 14.8. C aries...................................................................................................................... 14.9. Desarrollo de cánceres................................. 14.10. Diabetes mellitus........................................................................... 14.11. Obesidad.................................................................................. 14.12. Delgadez............................ 14.13. Enfermedades cardiovasculares (ECV)..................................... 14.14. Anorexia............................................................................................................... 14.15. Bulim ia................................................................. 14.16. Alergias a los alim entos..................................................................................... Ejercicios d e a u toeva lu ación ............................................................................................ Capítulo 15. Contaminación de los a lim en to s........................................................ 15.1. Generalidades....................................................................................................... 15-2. Contaminación b ió tica....................................................................................... 15.3. Factores intrínsecos........................................................................................... 15.4. Intoxicaciones y toxinfecciones alimentarias (TIA) de origen microbiano................................................... 15-5. Intoxicación histam ínica..................................................................................... 15.6. Clostridium b otu lin u m ......................................................................................... 15.7. Staphylococcus a u r e u s ............................................................................................ 15.8. Salmonella sp................................................................................. 15.9. Escherichia c o li ....................................................................................................... 15.10. Listeria m onocytogenes........................................................................... 15.11. Encefalopatías espongiformes transmisibles (EET)...................................... 15.12. Contaminación por metales pesados............................................................. 15.13. Contaminación por plomo (Pb)...................................................................... 15.14. Contaminación por mercurio (H g )............................................................... 15.15. Intoxicación por cadmio (C d )......................................................................... 15.16. Contaminación por benzopirenos.................................................................. 15.17. Otros H A P .......................................................................................................... 15.18. Contaminación por trihalometanos en el agua............................................. 15.19. Presencia de fármacos y hormonas.................................................................. 15.20. Presencia de plaguicidas.................................................................................... Ejercicios d e a u toeva lu a ción ............................................................................................ Capítulo 16. Carne y derivados cárnicos.......................... 16.1. Características....................................................................................................... 16.2. Clasificación....................................................................................................... . 16.3. Composición centesimal de la carne fresca.....................

154 154 158 158 158 159 160 160 160 160 161 162 163 165 165 165 166 166 167 167 170 170 170 171 173 174 174 175 175 176 177 177 179 179 180 181 182 183 185 185 185 187 192 192 192 193

16.4. Proteínas de la c a rn e ............................................................................................ 16.5. Lípidos de la carne................................................................................................. 16.6. Vitaminas y minerales .............................................................................. 16.7. Transformación del musculo en carn e............................................................ 16.8. Mioglobina ............................................................................................ .............. 16.9. Derivados cárnicos.............................................................................................. 16.10. Salazones ........................................ ................................................................... 16.11. Ahumados............................................................................................................ 16.12. Adobados....................................................................................... ....................... 16.13.Tocino. ........................................................................... ........................... 16.14. Embutidos y fiam bres....................................................................................... 16.15. Extractos y caldos de carne................................................................................ 16.16. Tripas y envolturas..................... ........................................................................ 16.17. Control de calidad ............................................ . Ejercicios de a u toeva lu a ción ............................................................................................ Capítulo 17. Pescado y m arisco..................................................................................... 17.1. Definición y composición...................................................... 17.2. Proteínas................................................................................................................. 17.3. L ípidos.......................................................................................................... 17.4. G lúcidos...................................................... 17.5. Vitaminas y m inerales.......................................................................................... 17.6. Transformación del m úsculo........................................ 17.7. Control de calidad................................................................................................. 17.8. Clasificación en función de la conservación................................ Ejercicios d e a u toevalu a ción ............................................................................................ Capítulo 18. Leche y derivados..................................................................................... 18.1. Características........................................................................................................ 18.2. Composición de la leche de v a c a ....................................................................... 18.3. Tipos de lech e........................................................................................................ 18.4. Control de calidad de la le c h e ........................................................................... 18.5. Yogur.................... •.......................................................... 18.6. Otras leches fermentadas.............................. 18.7. Leches infantiles y leches maternizadas............................................................. 18.8. Derivados lácteos......................... 18.9. Q ueso ........................................................................................................ 18.10. N a ta . 18.11 . Mantequilla.......................................................................................................... Ejercicios de a u toeva lu a ción ............................................................................................ Capítulo 19. Huevos y productos derivados.............. .............................................. 19.1. Características ............................................................................................ 19.2. Partes del huevo..................................................................................................... 19.3. Composición del huevo fresco........................................................................... 19.4. Proteínas........................................................... .................................................... 19.5. L íp id o s................................................................................................................... 19.6. Clasificación de los huevos.................................................................................. 19.7. Control de calidad................................................. .............................................. 19.8. Vida útil y conservación.......................................................................................

193 194 195 195 197 198 198 198 199 199 199 201 202 203 203 206 206 206 207 207 207 208 208 209 211 213 213 213 216 217 218 219 219 220 221 222 223 224 228 228 228 230 231 232 232 233 23 5

19.9. Ovoproductos........................... ........................................................................ Ejercicios de a u toeva lu a ción ............................................................................................ Capítulo 20. Aceites y grasas com estibles.................................................................. 20.1. Clasificación.......................................................................................................... 20.2. Características y obtención del aceite de oliva............................................... . 20.3. Tipos de aceite de o liv a ....................................................................................... 20.4. Refinado................................................................................................................. 20.5. Aceite de orujo........................................................................................................ 20.6. Composición, estabilidad y funciones del aceite de o liv a ............................ 20.7. Aceites de semillas oleaginosas: soja, girasol, colza, maíz............................... 20.8. Aceites de animales marinos................................................................................ 20.9. Grasas naturales..................................................................................................... 20.10. Grasas transformadas..................................... 20.11. Frituras........................................................................... 20.12. Ácidos grasos trans.............................................................................................. 20.13. Controles de los aceites y grasas....................................................................... Ejercicios de a u toevalu a ción ........................................................................ Capítulo 21. Bebidas alcohólicas............................... ; .................. ................................................................................ 21.1. Definición y tip o s 21.2. Vino: características y clasificación.................................................................... 21.3. Componentes de la u v a....................................... 21.4. Sulfitado................................................................................................................. 21.5. Fermentación alcohólica..................................................................................... 21.6. Elaboración del vino blanco................................................................................ 21.7. Elaboración del vino tin to ................................... 21.8. Elaboración del vino rosado................................ 21.9. Elaboración del c a v a ............................................................................. Ejercicios de a u toeva lu a ción ............................................................................................ Capítulo 22. Bebidas no alco h ó licas.................. 22.1. A g u a ................................................................................................ 22.2. Corrección y depuración del a g u a .................................................................... 22.3. Canalización del agua y redes de distribución.................................................. 22.4. Depuración del agua de bebida a pequeña escala.......................................... 22.5. Reglamentación sobre la composición del a g u a ............................................. 22.6. Aguas envasadas.................................................................................................... 22.7. Otras bebidas no alcohólicas.............................................................................. 22.8. Bebidas deportivas ............................................... Ejercicios de a u toeva lu a ción ............................................................... Capítulo 23. Alimentos estimulantes........................................................................... 23.1. Generalidades....................................................................................................... 23.2. Bases xánticas.......................................................................................................... 23.3. El café: especies y variedades............................ 23.4. Obtención del café verde...................................................................... 23.5. Obtención del café tostado .................................................................... 23.6. Características y composición del grano del café............................................. 23.7. Propiedades del café............................. 23.8. Café descafeinado.........................

236 238 240 240 240 242 243 244 245 245 248 248 249 251 252 253 256 260 260 261 263 263 264 264 266 266 267 269 271 271 272 274 274 275 275 276 276 277 279 279 279 280 280 282 283 285 286

23.9. Café soluble............................................... 23.10. Sucedáneos del café............................................................................................ 23.11. T é ............................ 23.12. Cacao: origen y composición........................................................................... 23.13. Diferentes presentaciones del cacao................................................................ 23.14. Propiedades del cacao y chocolate.................................................................. Ejercicios d e a u toeva lu a ción ................ Capítulo 24. Análisis y control de calidad de los alimentos................................. 24.1. Generalidades........................................................................................................ 24.2. Sistemas de calid ad .............................................................................................. 24.3. Alimentos sin calidad adecuada .. 24.4. Toma de muestras en el análisis •............................................................. 24.5. Tratamientos preliminares y conservación de las m uestras.......................... 24.6. Tipos de análisis..................................................................................................... 24.7. Análisis de líp id o s................................................. 24.8. Análisis de proteínas.................. 24.9. Análisis de hidratos de carbono......................................................................... 24.10. Análisis del a g u a ........................................................ 24.11. Análisis de m inerales.......................................................................................... 24.12. Análisis de vitaminas.................................................................................... 24.13. Otros análisis de interés .............................. Ejercicios de autoevaluación ..................................................... ,............................ Capítulo 25. Etiquetado de los alimentos.................................................................. 25.1. Características del etiquetado.............................................................................. 25.2. Datos obligatorios en el etiquetado.................. 25.3. Etiquetado nutricional.......................................................................................... 25.4. Productos industriales.......................................................................................... 25.5. Tipos de fech as..................................................................................................... Ejercicios d e a u toeva lu a ción ....................................................................................

286 287 287 288 288 289 290 293 293 294 295 295 295 296 296 301 306 311 313 315 316 317 321 321 321 324 324 325 326

Apéndice............................................................................................................................... 329 Soluciones a los ejercicios de autoevaluación............................................................. 331 Bibliografía........................................................................................................................ 392 índice alfabético.......................... 394

PRÓLOGO

De nuevo me encuentro con el placer de presentaros un nuevo libro al que he dedicado mucho tiempo, mucha ilusión y que espero os sea muy útil. Este libro de nutrición y bromatología va destinado a alumnos de las licenciaturas de farmacia, ciencia y tecnolo­ gía de los alimentos, medicina y a todas aquellas personas interesadas en profundizar en el apasionante estudio de los alimentos y la alimentación abordando diferentes cuestio­ nes como la composición de nutrientes, los métodos de conservación y tratamiento de los alimentos, los métodos de control, etc. La nutrición y la bromatología son dos disciplinas muy interesantes y muy útiles desde diversos puntos de vista, pero sobre todo destaca su relación con la salud humana, as­ pecto que es ampliamente abordado en este libro. Las tendencias actuales inciden sobre los factores de riesgo modificables de ciertas patologías, lo cual conlleva el desarrollo de dietas adecuadas; para establecer estas dietas es fundamental el conocimiento de los ali­ mentos, las técnicas de preparación, los factores que condicionan su vida útil, etc. Durante todo el proceso de gestación de este libro he disfrutado notablemente y he teni­ do que superar las dificultades que aparecen cuando se intenta explicar los conceptos a veces complejos de forma clara y didáctica. Espero haber conseguido mi objetivo que en todo momento ha sido dar a conocer unas materias de tal manera que el lector entienda y sea capaz dé asimilar ios diferentes conceptos. También he pretendido que además de un libro de texto resulte un buen libro de consulta. Con la finalidad de ayudar a los alumnos se han incluido ejercicios en cada capítulo con las correspondientes soluciones para poder comprobar si se ha consolidado lo estudiado. Me gustaría que todas las per­ sonas que quieran o deban relacionarse con la nutrición y la bromatología mediante este libro disfruten y aprendan como yo lo he hecho. Para la elaboración de este libro he recibido el soporte y apoyo de diversas personas. Quisiera agradecer sobre todo la colaboración siempre incondicional, tanto en la elabo­ ración de los textos y esquemas como en las posteriores correcciones, de Albert Vila y Marta Vila. También agradecer la ayuda y el soporte prestado por Meritxell Amigó en la transcripción de textos y notas. Recordar a todos mis alumnos que día a día me apoyan asistiendo a mis clases. Agradecer a Ediciones Omega que haya depositado de nuevo en mí su confianza y sobre todo agradecerles su trato humano y profesional. Quisiera dedicar este libro a toda mi familia que en todo momento está a mi lado apo­ yándome. C l a u d ia K u k l in s k i K ü p p l

CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN Y CONCEPTOS GENERALES

1.1. BROMATOLOGÍA

La bromatología es una ciencia aplicada y multidisciplinar que se ocupa del estudio de los alimentos desde todos los puntos de vista posibles: composición, estructura, función, valor nutritivo, características higiénico-sanitarias, fabricación, calidad, alteraciones, con­ servación, análisis y legislación. El estudio incluye: ®Producción y manipulación de las materias primas que compondrán el alimento. • Procesos tecnológicos de elaboración del alimento. • Procedimientos de conservación, distribución y comercialización tanto de los produc­ tos acabados como de las materias primas y los productos intermedios. ®Estudios de las diferentes tecnologías culinarias. ®Estudios de los diferentes métodos o modos de consumo de los alimentos. La bromatología es la ciencia de los alimentos que estudia todo lo relacionado con el ali­ mento antes de su entrada en el organismo. Una vez que el alimento entra en el organis­ mo, la ciencia que se ocupa de su estudio es la nutrición, que se considera la ciencia de la alimentación. La bromatología incluye diferentes disciplinas relacionadas con los alimentos como: tec­ nología alimentaria, higiene y toxicología, análisis y control, legislación alimentaria, an­ tropología de la alimentación, etc. 1.2. NUTRICIÓN La nutrición es el conjunto de procesos que realizan los organismos vivos para incorpo­ rar los nutrientes con objeto de mantener la integridad de la materia viva y de sus fun­ ciones. La nutrición es necesaria para conseguir el equilibrio físico y psíquico del orga­ nismo y después mantenerlo. Es la ciencia de la alimentación que se ocupa de las relaciones que se establecen entre los alimentos y el organismo. Es un proceso involunta­ rio, continuo y que no resulta de una educación determinada (no educable). La alimen­ tación es variable dependiendo de diversos factores, pero la nutrición es más o menos general para el conjunto de los individuos. Los objetivos de la nutrición son básicamen­ te dos: estudiar las necesidades de aporte de nutrientes del cuerpo humano y, en función de ello, fijar recomendaciones diarias de los mismos. Entendemos por necesidad o requerimiento la cantidad de nutriente que precisa un deter­ minado individuo para el mantenimiento y correcto funcionamiento de su organismo. Se define recom endación como la cantidad aconsejada de nutriente para el conjunto de la población teniendo en cuenta la variabilidad entre individuos y las diferencias en fun­ ción de la edad, el sexo, el estado de salud, la actividad del individuo, etc. Las recomen­

daciones cíe nutrientes son valores mayores que las necesidades debido a que tienen ca­ rácter global, mientras que las necesidades tienen carácter individual y particular. Las necesidades nutricionales pueden clasificarse en: 1. Necesidades energéticas: para obtener energía a partir de los nutrientes. 2. Necesidades estructurales o plásticas: para el mantenimiento del esqueleto óseo, la masa muscular y lá estructura celular. 3. Necesidades reguladoras: para el correcto funcionamiento de las células y los procesos biológicos, 4. Necesidades hídricas: el agua tiene una gran importancia en nutrición y en las carac­ terísticas del alimento, importancia que estudiaremos detalladamente más adelante (Ca­ pituló 7). Él agua por sí misma constituye una necesidad del organismo debido a que es el componente mayoritario del organismo y permite el mantenimiento de las diferentes funciones y estructuras. Tiene una función plástica asociada a hidratos de carbono y proteínas de la masa muscular o a hidratos de carbono en el hígado y se encuentra mez­ clada con sales minerales en el esqueleto. Tiene también una función reguladora porque es el medio donde se desarrollan todas las reacciones bioquímicas del organismo. El agua sin embargo no tiene valor calórico porque no permite la obtención de energía. Las necesidades del organismo se estudian detalladamente en el Capítulo 9. 1.3. ALIMENTACIÓN La alimentación es el conjunto de actividades y de procesos a través de los cuales toma­ mos los alimentos necesarios para el mantenimiento de la vida y la salud. Incluye los procesos relacionados con la elección y combinación de alimentos para establecer nues­ tra dieta. La alimentación es un proceso voluntario y educable, pero los efectos de la edu­ cación sobre la alimentación son apreciables a largo plazo. La elección de los alimentos está condicionada por diferentes factores que resultan importantes para el consumidor a la hora de decidirse por un producto determinado. Los criterios que se han de tener en cuenta por parte del consumidor son variados, como el valor nutritivo, el coste del ali­ mento, su apetitosidad (aspecto, color, textura, flavor, etc.), la conveniencia a las necesi­ dades del consumidor, la novedad que suponen determinados alimentos, la seguridad, etc. Hay que indicar que estos criterios no son aplicados, por parte de todos los consu­ midores, en el mismo orden de prioridades. Para la mayoría de consumidores también hay un componente sociocultural a la hora de elegir los alimentos.

Importancia de la nutrición y ía bromatología *3

1.4. IMPORTANCIA DE LA NUTRICIÓN Y LA BROMATOLOGÍA Actualmente la importancia de la nutrición y la bromatología es enorme, y en un futuro todavía será mayor por múltiples razones, algunas de las cuales las indicamos a conti­ nuación: • Cambio en los hábitos de consumo: antes la mayoría de los alimentos se consumían directamente y sin apenas manipulación y elaboración; actualmente los alimentos tar­ dan más en consumirse, por lo que en la mayoría de los casos se requiere la aplicación de una tecnología alimentaria. Dicha tecnología se desarrolla básicamente para asegurar una conservación adecuada del alimento durante largos periodos de tiempo. 0 El consumidor es más exigente con las características organolépticas de los alimentos, y la bromatología estudia las técnicas de elaboración y sus posibles modificaciones para favorecer el desarrollo de características óptimas en el alimento. 0 Nuevas gamas de alimentos: constantemente se trabaja en el desarrollo de nuevos ali­ mentos, ya sea por demanda del consumidor o por la alta competencia existente entre las diferentes industrias alimentarias. Es necesario que antes, durante y después de este desarrollo de nuevos alimentos haya un conocimiento y estudio de todo el proceso, así como de los diferentes componentes. ° Preocupación creciente por la seguridad alimentaria: dicha preocupación ha llevado al estudio de los procesos de alteración para conocer cuándo y cómo se producen, así como los métodos para evitarlos o controlarlos. ° Relación dieta-salud: a través de diferentes estudios se confirma que la dieta está direc­ tamente relacionada con numerosas patologías y que los alimentos que se consumen y el consumo de ciertos componentes concretos puede favorecer ciertas enfermedades o, por el contrario, ejercer un efecto protector frente a las mismas. ®Desarrollo de alimentos funcionales: el estudio de los componentes de los alimentos ha permitido descubrir que ciertas sustancias presentes en los alimentos tienen propie­ dades beneficiosas para la salud humana, y a partir de estos estudios se están definiendo los denominados nutrientes nutracéuticos y se están desarrollando los alimentos funcio­ nales. ° Aprovechamiento de recursos naturales: la población mundial está en constante creci­ miento, por lo que nos vemos en la necesidad de desarrollar nuevos alimentos y aprove­ char al máximo los recursos naturales de determinadas zonas. 0 Contaminación: la industrialización, el desarrollo, la sociedad de consumo, etc., con­ lleva la posibilidad de una mayor contaminación en general. Una de las vías más fre­ cuentes de llegada de esta contaminación al hombre es sin duda a través de los alimen­ tos. La contaminación de los alimentos es un problema importante debido a los fe­ nómenos que se producen a menudo de bioacumulación y biomagnificación de los con­ taminantes. 0 Control de componentes y control de fraudes: la bromatología también tiene un papel importante en el control de nutrientes de los alimentos así como en el desarrollo de téc­ nicas de análisis que permitan detectar posibles fraudes, sobre todo si éstos suponen un riesgo para la salud humana, Por todo ello, la bromatología, encargada de estudiar todo lo relacionado con los ali­ mentos, y la nutrición, encargada de estudiar las necesidades y el aprovechamiento de los nutrientes por parte del organismo, son ciencias de máximo interés y que tienen por delante un infinito campo de desarrollo.

1.5. ALIMENTO: DEFINICIÓN Y CONCEPTO De forma genérica entendemos por alimento cualquier sustancia, que directamente o con una previa modificación, es capaz de ser asimilada por el organismo y utilizada para . el mantenimiento de las funciones vitales. Según el CAE (Código Alimentario Espa­ ñol), los alimentos son todas las sustancias y productos de cualquier naturaleza, sólidos o líquidos, naturales o transformados, que por sus características, aplicaciones, compo­ nentes, preparación y estado de conservación, son susceptibles de ser habitual e idónea­ mente utilizados para la normal nutrición humana o como fruitivos (alimentos con poco o nulo valor nutritivo), y también como productos dietéticos, en casos especiales de alimentación humana (por ejemplo, individuos afectados por ciertas patologías). El alimento puede ser una materia primera que se consuma directamente (vegetales, car­ nes, frutas, etc.), o puede ser una materia primera que precise un proceso de elaboración para obtener un producto alimenticio (embutido, queso, mantequilla, etc.). Los alimentos o productos alimenticios pueden contener además especias o condimen­ tos, sustancias enriquecedoras (vitaminas, aminoácidos, sales minerales, ácidos grasos) y aditivos. Los alimentos se regulan dentro de un marco legal denominado Código Alimentario (CA) que contiene las normas básicas relativas a los alimentos. El Código Alimentario tiene como finalidad definir el concepto de alimento, establecer las condiciones mínimas de los alimen­ tos así como sus características básicas y los procedimientos de elaboración, distribución, conservación, etc. Además hay reglamentaciones técnico-sanitarias que regulan el desarrollo de las condiciones de los alimentos en materia de conservantes, aditivos, etc. Podemos distinguir varios tipos especiales de alimentos: Alimentos formulados; se obtienen por mezcla de ingredientes y han surgido por de­ manda específica del consumidor. Incluye cuatro grandes grupos de alimentos. Alimentos reestructurados: son alimentos triturados con ingredientes apropiados para conseguir una estructura agradable de características gustativas similares a alimentos ya existentes, por ejemplo las hamburguesas de soja similares a las hamburguesas de carne. Alimentos enriquecidos: se adicionan o aumentan determinados componentes, como por ejemplo alimentos a los que se adicionan vitaminas y minerales. Alimentos funcionales: se denominan también alimentos nutracéuticos. Cumplen una función específica relacionada con la salud del consumidor. Deben ser derivados de in­ grediente natutales, se deben consumir como parte de la dieta y no como suplemento, y deben tener algún impacto positivo sobre la salud del individuo. Podemos indicar a modo de ejemplo el yogur. Alimentos d e bajo contenido en algún com ponente o propiedad: incluyen los productos ba­ jos en calorías, las bebidas sin alcohol, el pan sin sal, los huevos bajos en colesterol, etc. Alimentos light, ligeros: hay una serie de recomendaciones de lo que debe cumplir un alimento ligero. ° Deben tener productos de referencia en el mercado. 0 Presentar una reducción de como mínimo el 30 % del valor energético respecto al pro­ ducto de referencia. • En el etiquetado hay que hacer constar que es un alimento ligero y el porcentaje de re­ ducción de los ingredientes disminuidos. ° En el etiquetado debe constar también el contenido calórico porcentual del producto ligero y del producto de referencia,

• No puede hacerse referencia, en el etiquetado, a ninguna indicación para la salud que pueda llevar a error al consumidor. No puede haber indicación que atribuya al alimento una utilidad en dietas de adelgazamiento. • Si son platos preparados, deben aportar menos de 300 kcal por ración y deben llevarobligatoriamente etiquetado nutricional. Alimentos o productos dietéticos o de régimen: actualmente se denominan preferente­ mente 'productos para una alimentación especial o particular”. Son aquellos alimentos elaborados según fórmulas autorizadas, adecuados para satisfacer las necesidades nutriti­ vas especiales del hombre. También deben responder a una composición científicamen­ te razonable y autorizada, deben poseer un adecuado valor nutritivo, estar debidamente designados y estar destinados a dietas especiales o a completar o sustituir la alimentación ordinaria. Alimentos reequilibrados: son alimentos en los que se modifica su composicióh con la finalidad de equilibrar su valor nutricional. Los alimentos reequilibrados se pueden con­ seguir: 1. Por reducción: consiste en disminuir la cantidad o eliminar un componente determi­ nado, como por ejemplo en los alimentos bajos en calorías. 2. Por enriquecimiento: se añaden vitaminas y/o minerales. 3. Por sustitución: se elimina un componente y se sustituye por otro. 4. Alimentos de fórmula libre: se preparan nuevos alimentos a partir de ingredientes que se mezclan en proporciones equilibradas. Alimentos o productos “biológicos”: es un concepto sinónimo de producto no trata­ do. Son alimentos que no reciben ningún tipo de tratamiento durante su producción. El concepto "biológico” hace referencia principalmente a la ausencia de pesticidas en el cultivo de frutas y verduras. Alimento “natural”: hace referencia al alimento que puede haber sufrido una transfor­ mación, pero no se le ha adicionado ningún tipo de aditivo. Alimento impropio: se dice que un alimento es impropio si no está comprendido en los hábitos alimentarios del consumidor o si no tiene un grado de maduración o elaboración adecuado, y también es aquel que se ha elaborado por un procedimiento no autorizado. Alimento adulterado: es aquel alimento al que se le ha adicionado o sustraído cualquier sustancia para variar su composición, con fines fraudulentos o para corregir defectos o alteraciones. Alimento falsificado: es aquel alimento que no se corresponde con la composición de­ clarada o aquel alimento que simula a otro, induciendo a error al consumidor de forma intencionada. Alimento alterado: es aquel alimento que ha sufrido variaciones en su composición ge­ neralmente por un estado de conservación inadecuado, lo cual disminuye la calidad del alimento y su valor comercial, aunque sea perfectamente consumible e inocuo. Alimento contaminado: es aquel alimento que contiene gérmenes patógenos, sustan­ cias químicas o radiactivas, toxinas o parásitos capaces de producir o transmitir enfer­ medades, aunque su ingestión no provoque trastornos. Alimento nocivo: es aquel alimento que consumido de forma racional es capaz de pro­ ducir trastornos a la población en general o a sectores especiales de la población (lactan­ tes, embarazadas, diabéticos, etc,). También se consideran alimentos nocivos aquellos que pueden dar problemas en un consumo a largo plazo o cuando su contenido en mi­ croorganismos o sustancias extrañas supera los límites permitidos.

Coadyuvante tecnológico: son sustancias que se adicionan aí alimento para su elabora­ ción, pero que una vez han realizado su función son eliminados. 1.6. COMPONENTES DE LOS ALIMENTOS Los alimentos están formados por diferentes tipos de componentes: .nutritivos y no nu­ tritivos, 1. Componentes nutritivos Los componentes nutritivos de los alimentos son: 6 Glúcidos o hidratos de carbono: glucosa, sacarosa, almidón, dextrinas, etc. ®Proteínas: formadas por asociación de diferentes aminoácidos. • Lípidos: aceites y grasas, vegetales y animales. • Agua. e Vitaminas: hidrosolubles (C y B) y Üposolubles (A, D, E y K) ° Minerales: sodio, potasio, caldo, hierro, etc. Estos componentes nutritivos presentan diferentes funciones: - Función energética: glúcidos y lípidos. - Función plástica: proteínas, ciertos minerales (por ejemplo: calcio, hierro), algunos glú­ cidos y lípidos. - Función reguladora: vitaminas (actúan como coenzimas) y minerales (generalmente actúan como catalizadores). 2. Componentes no nutritivos ° Propios d el alim ento; Responsables de las cualidades sensoriales: color, olor y aroma, sabor. Antinutrientes: como por ejemplo la avidina presente en la clara de huevo y que impide la asimilación de biorina. Tóxicos naturales: como la solanina en la patata. 0 Ajenos a l alim ento: Adicionados voluntariamente: aditivos alimentarios. Contaminantes: su presencia es involuntaria o accidental. Hay que diferenciar entre dos grandes grupos de contaminantes: Contaminantes bióticos: contaminación de origen microbiano. Contaminantes abióricos: residuos industriales, contaminantes ambientales, etc. 1.7. NUTRIENTES Según el Código Alimentario, los nutrientes son sustancias que forman parte de los ali­ mentos, son absorbióles por el tracto digestivo y resultan útiles para el metabolismo or­ gánico, Los nutrientes se pueden agrupar en: • Macronutrientes: son requeridos por el organismo en cantidades relativamente eleva­ das. Se consideran macronutrientes: los prótidos, los glúcidos, los lípidos y el agua. 0 Micronutrientes: son requeridos por los organismos en cantidades muy pequeñas. Son micronutrientes: las vitaminas y las sustancias minerales.

Clasificación de los alimentos • 7

Nutrientes Macronutrientes Hidratos de carbono (Glúcidos) Proteínas Lípidos Agua

Micronutrientes Vitaminas Minerales

Los nutrimentos son los nutrientes que no precisan una digestión previa para su inte­ gración en el organismo que los ingiere. Se consideran nutrimentos: los monosacáridos, las vitaminas, los aminoácidos, los minerales, ciertos ácidos grasos y el agua. Hay que tener en cuenta que los alimentos son mezclas complejas de nutrientes, por lo que el valor nutritivo de los alimentos depende de varios factores como la composición, la cantidad de nutrientes y la biodisponibilidad, es decir, de la capacidad del organismo para utilizar dichos nutrientes. La biodisponibilidad depende a su vez de factores fisioló­ gicos del organismo, de la cantidad relativa de nutrientes, del grado de almacenamiento del organismo, del grado de conservación o alteración del alimento, etc.

1.8. CLASIFICACIÓN DE LOS ALIMENTOS Existen numerosas clasificaciones para los alimentos en función de diferentes criterios. A menudo estas clasificaciones se aplican de forma simultánea porque resulta más clara y más informativa. Clasificación según su origen: De origen natural: agua, sal. De origen vegetal: verduras, frutas, aceite, etc. De origen animal: leche, huevos, carne, pescado, etc.

Clasificación según su tratamiento: Alimentos primarios: son aquellos alimentos que no han sufrido ningún tipo de trans­ formación para su ingestión. Son los productos frescos de origen vegetal (frutas y verdu­ ras, aceites, etc.) o de origen animal (huevos, carne, pescado, leche, etc.). Alimentos transformados: son aquellos alimentos que están formados por una mezcla de materias primas que se someten a diferentes procesos tecnológicos antes de su ingestión; son alimentos que precisan una elaboración. Por ejemplo: queso, pasteles, productos cárnicos, etc. Alimentos preparados: todos aquellos alimentos que han sufrido algún tipo de prepara­ ción para facilitar su consumo. Son ejemplos: las ensaladas formadas por mezclas de in­ gredientes, los platos precocinados, etc. Clasificación según la riqueza en principios inmediatos: Alimentos glucídicos: pan, patatas, cereales, etc. Alimentos lipidíeos: aceite, mantequilla, margarinas, etc. Alimentos proteicos: carne, pescado, huevos, etc. Clasificación según el valor nutritivo: De primera categoría: carne, pescado, huevos (aportan proteínas y lípidos). De segunda categoría: productos lácteos (aportan proteínas, lípidos e hidratos de car­ bono). De tercera categoría: aceites y grasas comestibles (aportan lípidos). De cuarta categoría: cereales y derivados, legumbres (aportan hidratos de carbono y proteínas). De quinta categoría: verduras y frutas (aportan hidratos de carbono). De sexta categoría: azúcar y productos azucarados (aportan hidratos de carbono). De séptima categoría: bebidas (aportan fundamentalmente agua). Clasificación según su función en el organismo: Plásticos: fundamentalmente alimentos de naturaleza proteica (leche, queso, carne, pes­ cado y huevos). Energéticos: aportan glúcidos y lípidos (cereales y derivados, grasa y aceites). Reguladores: aportan sales minerales y fibra (verduras, hortalizas, frutas). Alimentos complementarios: azúcares, dulces, sal, grasas animales, bebidas estimulan­ tes, alcohol, Clasificación según gamas de alimentos: Primera gama: integrada por productos frescos, no procesados. Por ejemplo: frutas y verduras. Segunda gama: formada por las conservas alimenticias; son elementos envasados (en botes metálicos o de cristal) y que han sido sometidos a procesos de tratamiento térmico.

Clasificación de los alimentos ■9

Tercera gama: Integrada por productos congelados. Cuarta gama: integrada por alimentos crudos, sin tratamiento, envasados por debajo de 8 °C o en atmósferas modificadas (gases inertes) y que requieren refrigeración (de 0 a 4 °C) para su conservación. Quinta gama: integrada por alimentos básicamente de dos grupos. El primero está for­ mado por alimentos que han sido sometidos a tratamiento térmico, envasados al vacío o en atmósferas modificadas. Según el tratamiento térmico, se pueden mantener a tem­ peratura ambiente o a temperatura de refrigeración o congelación. El otro grupo está formado por alimentos preparados ya cocinados que solamente han sido pasteurizados, es decir, tratados térmicamente a temperaturas entre 65 y 85 °C. Los alimentos pasteurizados pueden conservarse varios días siempre que se mantengan bajo la protec­ ción del frío. Clasificación en seis grupos de alimentos básicos: Grupo de la leche y derivados lácteos. Grupo de los cereales y féculas. Grupo de las verduras y hortalizas. Grupo de las frutas. Grupo de la carne, pescado, huevos y legumbres. Grupo de las grasas (oleaginosos). Estos alimentos son básicos, por lo que conviene ingerir a diario alimentos de estos seis grupos. El agua también se considera un alimento básico, si bien es una sustancia nutri­ tiva no energética. Además se considera un "grupo de alimentos complementarios” que no son básicos: la sai, el azúcar y los productos azucarados, las grasas de animales de adi­ ción (mantequilla, manteca) y las bebidas estimulantes y alcohólicas.

1.9. MACRONUTRIENTES DE LOS ALIMENTOS A continuación se indica de forma esquematizada los macronutrientes que aportan de forma mayoritaria los diferentes alimentos: Proteínas

Lípidos

Carne, pescado, huevos

+++

+

Productos lácteos

++

++

Otros

Glúcidos

Carne roja: hierro +

Calcio

++

Ricos en fibra

Frutas y verduras

++

Vitaminas, agua

Productos azucarados

++

Bebidas

+

+++

Grasas y aceites Cereales y legumbres

+

+

Agua (+++), vitaminas

En la tabla anterior se puede apreciar cómo algunos alimentos prácticamente sólo aportan un tipo de nutriente, mientras que otros alimentos son desde el punto de vista nutricional más completos. Por ello se recomienda la asociación de alimentos para una dieta equilibra­ da y se establecen las denominadas pirámides de alimentos a partir de las cuales se reco­ mienda el consumo de los alimentos un número más o menos frecuente de veces al día. Hay que destacar que a la hora de recomendar determinados alimentos para el consumo no se tiene en cuenta sólo su aporte nutricional, sino también el aporte de sustancias que pueden ser nocivas en exceso, como el colesterol, la fibra, las grasas saturadas, etc. 1.10. CODEX ALIMENTARIUS El Codex alim entarius fue creado en 1962 para facilitar el comercio internacional de ali­ mentos y garantizar al consumidor la calidad, la inocuidad y la seguridad de los mismos. Es una reglamentación ampliamente aceptada y adaptada a numerosos países. Posee una buena base científica y garantiza la seguridad e inocuidad de los alimentos si se aplican correctamente las normas de producción, procesamiento, empaquetado, transporte y al­ macenado. El Codex alimentarius son normas alimentarias, códigos de prácticas y direc­ trices fundamentales destinadas a proteger al consumidor y facilitar el comercio. Los principales beneficios de su aplicación se pueden resumir de la forma siguiente: 1. Ayuda a que se cumpla el derecho fundamental de que los alimentos sean de buena calidad, inocuos y nutritivos. 2. Facilita el comercio y establece prácticas equitativas de acceso a los mercados de quie­ nes producen, elaboran y comercializan alimentos. 3. Permite la normalización de conceptos y puntos de calidad, 4. Protege la salud de los consumidores. Para poner en práctica el Codex alimentarius se formó la Comisión del Codex alim enta­ rias* que es una organización conjunta de la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) y la Organización Mundial de la Salud (OMS), con sede en Roma.

Ejercicios de autoevaluación • 1 1

El Codex alimentarius incluye normas para los principales alimentos, elaborados, semielahorados, sin elaborar y materias primeras destinadas a la elaboración de alimentos. Con­ tiene normas relativas a: • Calidad nutricional de los alimentos. • Disposiciones para los aditivos alimentarios, contaminantes, residuos de plaguicidas y medicamentos veterinarios. • Etiquetado y presentación de los alimentos. ®Higiene. • Métodos de análisis y muestreo. • Normas microbiológicas. El Codex alimentarius elabora normas que se actualizan constantemente. La secretaría del Codex coordina los diferentes datos que aportan entidades diversas como universida­ des, organismos estatales, industrias alimentarias, centros de investigación, organizacio­ nes de defensa del consumidor y diferentes ONG relacionadas con el tema. EJERCICIOS DE AUTOEVALUACIÓN 1. Indicar el carácter verdadero o falso de las siguientes afirmaciones referidas a la bro­ matología: a) Es la ciencia de la alimentación. b) La bromatología solamente se ocupa del procesamiento de los alimentos mientras que la nutrición estudia las materias primeras. c) Es una ciencia multidisciplinar que incluye diferentes ramas como higiene, toxicología, tecnología alimentaria, etc. d) La bromatología no se ocupa del estudio de la composición de los alimentos. e) Nutrición y bromatología son sinónimos. 2. Indicar cuál de las afirmaciones siguientes es verdadera: a) La alimentación es un proceso educable e involuntario. b) La elección de los alimentos está condicionada por diferentes factores y la educa­ ción puede actuar sobre los criterios de elección de los alimentos. c) La alimentación es fundamental para el mantenimiento de la vida y la salud. d) Las respuestas a y b son correctas. e) Las respuestas a y c son correctas. 3. Respecto a los alimentos light es falso: a) Deben tener productos de referencia en el mercado. b) Deben carecer de cualquier indicación sobre salud en el etiquetado. c) Deben presentar una reducción de como mínimo el 3 0 % respecto al alimento de referencia. d) Deben presentar una reducción de como mínimo el 5 0 % respecto al alimento de referencia. e) Las respuestas b y c son verdaderas. 4. Los alimentos dietéticos deben cumplir las indicaciones siguientes: a) Deben elaborarse según fórmulas autorizadas. b) Deben ser adecuados para satisfacer alguna necesidad nutritiva especial del hombre. c) Son alimentos de composición libre. d) Deben tener un alto valor nutritivo, superior al alimento de referencia. e) Son alimentos que han sido modificados para equilibrar su valor nutricional.

5. ¿Cuál de las afirmaciones siguientes corresponde a la definición de alimento alte­ rado?: a) Alimento al que se le ha adicionado o sustraído algún componente. b) Alimento cuya composición no se corresponde con la declarada o simula a otro alimento. c) Alimento que contiene gérmenes patógenos, toxinas u otras sustancias potencial­ mente tóxicas. d) Alimento que está en un estado de conservación deficiente. e) Alimento no habitualmente comprendido en los hábitos alimentarios del consu­ midor. 6. Los componentes de los alimentos pueden clasificarse en: a) Nutrientes, no nutrientes, aditivos y contaminantes. b) Nutrientes, residuos, antinutrientes y aditivos. c) Nutrientes, nutrimentos y aditivos. d) Nutrientes, toxinas, aditivos y contaminantes. e) Las respuestas a y c son verdaderas. 7. Respecto a los nutrientes: a) Son sustancias no absorbibles a nivel del tracto gastrointestinal que son útiles para el metabolismo orgánico. b) Si un nutriente precisa digestión previa a su asimilación se denomina nutrimento. c) Los glúcidos y los lípidos se consideran micronutrientes energéticos. d) Las proteínas se consideran nutrimentos con función plástica. e) Ninguna de las afirmaciones anteriores es cierta. 8. El valor nutritivo de los alimentos depende de: a) La composición y cantidad de nutrientes. b) La biodisponibilidad de los nutrientes en el organismo. c) La presencia de ciertos antinutrientes. d) Las respuestas b y c son falsas. e) Las respuestas a, b y c son ciertas. 9. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es cierta respecto a la nutrición?: a) El conjunto de procesos que engloba la nutrición empieza con la preparación de los alimentos. b) Es un proceso voluntario y educable. c) La nutrición es variable en la mayoría de los individuos. d) Las recomendaciones nutricionales tienen carácter individual. e) Ninguna de las afirmaciones anteriores es cierta. 10. Las gamas de alimentos: a) Hacen referencia al valor nutritivo de los alimentos. b) Se basan en el origen de los alimentos. c) Se obtienen basándose en el contenido de principios inmediatos. d) Los alimentos de la primera gama son los que tienen mayor tratamiento tecno­ lógico. e) Los productos congelados constituyen la tercera gama de alimentos.

CAPÍTULO 2 GLÚCIDOS O HIDRATOS DE CARBONO

2.1. CARACTERÍSTICAS

Los glúcidos son compuestos orgánicos que contienen en su estructura una función al­ dehido o cetona, y el resto de los carbonos generalmente hidroxilados (OH) son por lo tanto polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas. Los glucidos, también denominados hidratos de carbono, presentan diferentes funcio­ nes en el organismo según el tipo de glucido de que se trate. Entre las principales funciones o propiedades de este grupo de nutrientes podemos des­ tacar las siguientes: • Función energética: los glucidos disponibles de los alimentos aportan 4 kcal por gra­ mo de glucido. 0 Función estructural: principalmente los polisacáridos. ° Función de reserva energética: como en el caso del glucógeno. • Propiedades sensoriales: como el poder edulcorante de la fructosa o la sacarosa. • Uso como aditivos industriales. Cuando se consumen en los alimentos, se consideran fundamentalmentefuente de energía. Sé recomienda que un 55-60 % de las calorías que se consumencon ladieta procedan de los hidratos de carbono. 2.2. CLASIFICACIÓN Existen varias clasificaciones para los glúcidos según diferentes criterios: Según su estructura quím ica: 0 Simples: monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos. • Complejos: polisacáridos homogéneos o heterogéneos. Según su origen: e Origen animal: Reserva de energía en el animal: glucógeno. Formando parte de los ácidos nucleicos: D-ribosa. Azucares simples: glucosa. Secreciones: lactosa de la leche. e Origen vegetal: Fundón estructural: celulosa, hemicelulosa, pectinas. Reserva de energía: almidón, inulina. Productos de la fotosíntesis: glucosa, sacarosa. MetaboÜtos secundarios: gomas, mucílagos. Otros: glucósidos, heterósidos, etc.

14

• G lúcid os o hidratos de carbono

Según la disponibilidad: 6 Disponibles: son glúcidos que son asimilables por el organismo consumidor porque se hidroÜzan por acción de los enzimas digestivos. Simples: monosacáridos y disacáridos (azúcares), oligosacáridos. Complejos: almidón, dextrinas, glucógeno.

Tipos

Componentes

Absorción intestinal

Monosacáridos

Glucosa, fructosa

Se absorben directamente

Disacáridos

Sacarosa, lactosa

Absorción previa hidrólisis

Polioles dulces

Sorbitol, xilitol, manitol

Poca

Hidratos de carbono de cadena corta

1. Dextrinas 2. Polidextrinas, otros

Absorción previa hidrólisis No absorción

Almidón

1. Almidón rápidamente digerible 2. Almidón lentamente digerible 3. Almidón resistente

Absorción previa hidrólisis Absorción previa hidrólisis No absorción

Otros polisacáridos

1. Componentes de la pared celular: celulosa, hemicelulosa 2. Otros: gomas, mucílagos

No absorción No absorción

Derivados hidrogenados

Hexosas Monosacáridos Pentosas

D-Glucosa D-Fructosa o-Gaíactosa o-Manosa o-Arabinosa o-Xilosa o-Ribosa

Sorbitol Inositoi D u fc ito l

Manitol

-> Xilitol

Sencillos Disacáridos

Sacarosa (Glucosa-Fructosa) Lactosa (Glucosa-Galactosa) Maltosa (Glucosa-Glucosa, a 1,4) Trehalosa (Glucosa-Glucosa, a 1,1) Lactulosa (Galactosa-Fructosa, sintético)

Oligosacáridos

Rafinosa (Glucosa-Fructosa-Galactosa) Estaquiosa (Glucosa-Fructosa-Galactosa-

De reserva

Almidón Dextrinas Glucógeno

E s t r u c tu r a le s

Celulosa Hemicelulosa Pectlnas Gomas y mucfiagos

Hidratos de carbono

Digeribles

Complejos No digeribles

• No disponibles: no se hidrolizan por acción de los enzimas digestivos. Pueden ser es­ tructurales, como por ejemplo celulosa, hemicelulosa y pectinas, o no estructurales, como gomas, mucílagos y polímeros de algas (agar, carragenanos, alginatos, etc). La disponibilidad de los diferentes glúcidos presentes en los alimentos es muy impor­ tante desde el punto de vista nutricional. En la tabla anterior indicamos, de forma es­ quematizada, la diferente capacidad de los hidratos de carbono para ser hidrolizados por los enzimas digestivos y para ser absorbidos. 2.3. MONOSACÁRIDOS D-Glucosa o dextrosa: es un monosacárido de 6 átomos de carbono con una función

aldehido (aldohexosa). Estructuralmente se encuentra mayoritariamente en su forma hemiacetálica de piranosa (anillo de 6 miembros con oxígeno). Es el monosacárido más importante y más abundante. La glucosa es la principal fuente de energía para el orga­ nismo humano. En los alimentos se encuentra en baja concentración en su forma libre, pero abunda la forma combinada. Es el azúcar característico de las frutas y verduras, donde se suele encontrar formando parte de la estructura de la sacarosa, lactosa, almi­ dón, celulosa, etc. Se utiliza en alimentación el jarabe de glucosa obtenido por hidrólisis del almidón, sobre todo en confituras. También, industrialmente, se utiliza en forma lí­ quida para evitar la cristalización, para regular la untuosidad, etc. Se utiliza en forma an­ hidra o monohidratada en la preparación de soluciones parenterales para rehidratar, para evitar deshidrataciones y para nutrición parenteral, ya que es una sustancia directa­ mente asimilable. CH 2O H c h 2o h

H -

-O H

HO-

=0

-H

HO-

-H

H—

-O H

H -

-O H

H—

-O H

H -

-O H

c h 2o h

C H 2O H

H e m ia c e t a l D -G lu c o p ir a n o s a

D -G lu c o s a (a ld o s a )

C H 2O H

OH

H

D -F ru c to fu r a n o s a

D -F ru c to s a (c e lo s a )

D-Fructosa o levulosa: también es una hexosa (monosacárido de 6 átomos de carbono)

con una función cetona en la posición 2. Se encuentra sobre todo en la fruta y la miel (hasta un 60 %). Tiene un gran poder edulcorante de 1,2 superior a la sacarosa (la saca­ rosa tienen un poder edulcorante de 1 porque se considera el patrón de los edulcoran­ tes). La fructosa tienen un aporte de calorías inferior a otros monosacáridos. Su princi­ pal fuente de obtención es por hidrólisis ácida de la sacarosa (disacárido de glucosa y fructosa) y de la inullna (polisacárldo presente sobre todo en ciertos vegetales de la fami­ lia de las Compuestas) o por hidrólisis ácida del almidón y posterior isomerizadón. Se utiliza en nutrición parenteral, en dietas de personas diabéticas y deportistas. Es una sus­ tancia directamente asimilable, Industrialmente se preparan jarabes con elevado poder edulcorante. La fructosa cristaliza con dificultad y a su vez impide que otros azúcares

cristalicen, lo que permite una mejor consistencia de los alimentos en los que se utiliza fructosa como edulcorante. D-Galactosa: es una hexosa (6C) que difícilmente se encuentra en forma libre. Forma parte de la lactosa, que es un disacárido de galactosa y glucosa y también forma parte de mucílagos y gomas. Es la osa más abundante después de la glucosa y se encuentra sobre todo en forma de piranosa (anillo de 6 miembros con oxígeno). D-Mañosa: es una hexosa (6C) muy poco abundante en estado libre; se encuentra sin embargo formando polisacáridos homogéneos como los mananos, y heterogéneos como los galactomananos. D-Arabinosa: es una pentosa (5C). Se encuentra en forma libre en determinadas frutas (cereza, ciruela) o en ciertos bulbos (cebolla). El organismo humano no la asimila y la elimina vía renal. D-Xilosa: es una pentosa poco abundante en estado libre y se combina con frecuencia formando polisacáridos homogéneos como los xilanos o heterogéneos como los araboxilanos. Se encuentra mayoritariamente en forma de piranosa. Debido a su parecido con la glucosa, los polisacáridos que contienen xilosa pueden ser hidrolizados por la p-glucosidasa. D-Ribosa: es una pentosa que forma parte de los ácidos nucleicos y de ciertos coenzimas presentes en las células. 2.4. DERIVADOS HIDROGENADOS Sorbitol: derivado hidrogenado de la glucosa. Manitol: derivado hidrogenado de la mañosa. Xilitol: derivado hidrogenado de la xilosa. Inositol: derivado hidrogenado de la fructosa. Dulcitol: derivado hidrogenado de la galactosa. Sorbitol: es un poliol de 6 átomos de carbono, epímero del manitol en el carbono 2 (epímero significa que varía solamente la configuración de un centro asimétrico). Se en­ cuentra en muchos frutos y en los talos de ciertas algas. Se obtiene por hidrogenación catalítica o reducción electrolítica de la glucosa y se suele utilizar en jarabe. El sorbitol es metabolizado por el organismo. Los diabéticos aprovechan mejor el sorbitol que la glu­ cosa y es frecuentemente utilizado en preparación de alimentos para diabéticos. Tam­ bién es una sustancia muy interesante desde el punto de vista tecnológico por diversas características, entre las que destacan: • Gran capacidad para fijar agua, lo que da una consistencia melosa a los preparados en los que se utiliza. 0 Retarda la cristalización de la sacarosa y la glucosa, y los cristales que se forman tienen un tamaño pequeño, por lo que no son apreciables en la boca. ° Poder edulcorante inferior a la sacarosa (aproximadamente la mitad), por lo que se puede utilizar mayor cantidad. 0 Los jarabes que contienen sorbitol tienen una viscosidad menor, por lo cual se mani­ pulan más fácilmente. 0 El sorbitol da estabilidad a los preparados debido a su capacidad para formar comple­ jos con metales pesados. 0 No es fermentado por las levaduras.

PULIOLES C H 2O H

c h 2o h

D -G lu c o s a H -

-OH

HO-

-H

-H

HO-

-H

Epimerización HOH -

-OH

H-

-O H

H -

-OH

H-

-O H

c h 2o h

D -S o rb ito l

Ó h 2o h

D-Manosa

Reducción D -M a n ito l

D -M a n ito l

• Farmacológicamente, actúa regulando el tránsito intestinal y las funciones dige'stivas, y tiene acción colagoga (favorece la secreción de bilis al duodeno). Se utiliza en el tratamien­ to de dispepsias (trastornos digestivos) y como tratamiento complementario del estreñi­ miento. Es un derivado directamente asimilable; en perfusión tiene un uso similar a la glu­ cosa (rehidratación, aporte calórico) y se utiliza como excipiente, por ejemplo en jarabes, cuando el uso de sacarosa no es adecuado (como en el caso de las personas diabéticas). Manitol: es un poliol de 6 átomos de carbono muy abundante en los vegetales. Se ob­ tiene a partir de la mañosa. De hecho, a partir de la glucosa, porque primero se epimeriza la glucosa a mañosa y luego ésta se reduce por hidrogenación catalítica o reducción electrolítica a manitol. No es una sustancia asimilable. Se utiliza vía oral como laxante y es adecuado incluso en pediatría. Administrado en perfusión lenta es un diurético os­ mótico. También se utiliza como excipiente en la preparación de diversas formas farma­ céuticas. Xilitol: se encuentra^ en diversos frutos y vegetales. Se obtiene a partir de las xilasas presentes en el serrín o paja de abedul, caña de azúcar, etc. Se hidrolizan las xilasas y a continuación se hidrogenan. Se utiliza como edulcorante no cariogénico (no induce la formación de caries) a diferencia de la sacarosa. El xilitol y la sacarosa tienen aproxima­ damente el mismo poder edulcorante, si bien el xilitol resulta una sustancia de un eleva­ do coste. Se utiliza sobre todo en la preparación de confituras y chiclés. 2.5. DISACÁRIDOS

Sacarosa o sucrosa: es un disacárido formado por una glucosa (én forma de piranosa) y una fructosa (en forma de furanosa). Se unen a la glucosa por el carbono anomérico (po­ sición 1) y a la fructosa también por el carbono anomérico (posición 2), y la unión es a para la glucosa y p para la fructosa. La sacarosa es por lo tanto una a-D-glucopiranosa(1—>2)-p-D-fructofuranósido. Es un disacárido heterogéneo no reductor, muy soluble en agua y que por hidrólisis ácida da glucosa y fructosa. La sacarosa procede de la foto­ síntesis y constituye un sistema de reserva temporal de energía para el vegetal. Se acu­ mula en un número reducido de especies tales como: la caña de azúcar, la remolacha azucarera, el arce de azúcar y la palmera datilera. Industrialmente se obtiene a partir de la caña de azúcar y de la remolacha azucarera. La sacarosa se encuentra en prácticamente todos los alimentos excepto la leche. Se encuentra en cantidades importantes en la fruta y otros alimentos dulces (bollería,- bebidas refrescantes, caramelos, confituras). Es rápi­ damente utilizada por el organismo como fuente de energía. Se utiliza como patrón del

poder edulcorante (PE) y se le asigna el valor de 1. A menudo se utiliza el azúcar inverti­ do que resulta de la hidrólisis ácida de la sacarosa, ya que tiene similar poder edulcoran­ te pero menor tendencia a cristalizar y presenta propiedades plastificantes. La miel es azúcar invertido natural. La sacarosa se utiliza como excipiente en la preparación de di­ versas formas farmacéuticas de administración vía oral (comprimidos, cápsulas, jarabes, etc.). Se utiliza también como conservante en elevada concentración porque reduce la actividad del agua e impide el crecimiento y desarrollo.de gérmenes. Debido a su eleva­ do poder edulcorante se utiliza en farmacia y alimentación (mermeladas 64 %, chocola­ te 50 % y confitería) y para enmascarar características organolépticas indeseables. c h 2o h

c h 2o h

H

OH

Glucosa S a c a ro sa

Lactosa: es un disacárldo formado por galactosa y glucosa formando enlace glicosídico p (l—>4), es por lo tanto un p-D-galactofuranósido-(l—>4)-a-D-glucopiranosa. Se encuen­ tra exclusivamente en la leche (4,6 %) y derivados. Es menos dulce y soluble que la sacaro­ sa y la glucosa. Hay individuos que presentan intolerancia a la lactosa porque carecen del enzima lactasa también denominado p-galactosidasa, que hidroliza la lactosa y permite su digestión; al carecer de dicho enzima, la lactosa no se hidroliza y fermenta en el intestino, lo cual provoca diarreas y flatulencia. La carencia de lactasa puede ser debida a una dispo­ sición genética o a no consumir leche y derivados durante grandes periodos de tiempo, ya que cuanto menos leche se consume menos lactasa se produce. La intolerancia a la lactosa se estudia con más detalle en el capítulo de Alimentos y salud (Capítulo 14). c h 2o h

0H A x jH

c h 2o h

\ y

k

’ k H

H

OH

OH

Galactosa

Glucosa Lactosa

Maltosa: está formada por dos glucosas. Se utiliza como ingrediente alimentario y no se encuentra de forma natural en los alimentos; resulta de la hidrólisis parcial del almidón o de la malta. Es importante en la obtención de la cerveza. 2.6. PROPIEDADES DE MONO Y DISACÁRIDOS Los monosacáridos y disacáridos destacan por una serie de características más o menos comunes que indicamos a continuación: 0 Sustancias solubles en agua.

A z ú c are s

P.E ,

P o lio le s

Fructosa

1 ,2

X ilito l

0 ,9

Sacarosa

1

S o rb ito l

0 ,6

P.E.

Glucosa

0 ,8

M a n ito l

0 ,7

G alactosa

0 ,3

L actilol

0 ,8

Lactosa

0 ,2

M altilo l

0 ,7

• Poder edulcorante (sabor dulce): la sacarosa es el patrón de poder edulcorante con un valor de 1. ®Rápida absorción: los monosacáridos no precisan digestión previa y se absorben direc­ tamente. Los disacáridos primero se hidrolizan a monosacáridos y luego se absorben. ®Capacidad para cristalizar, lo cual puede ser un inconveniente en los alimentos. • Valor energético de 4 kcal/g. 0 Son glúcidos fermentativos: capaces de fermentar por acción de microorganismos, • En elevada concentración inhiben el crecimiento de los microorganismos, por ejemplo en mermeladas, leche condensada, jarabes, etc. • Capaces de caramelizar: por tratamiento térmico, forman caramelo, es decir, pierden sus propiedades cristalinas y forman un coloide de forma irreversible. 0 Poder reductor: glucosa, fructosa y lactosa son azucares reductores, mientras que la sa­ carosa es un azúcar no reductor. 2.7. GLÚCIDOS COMPLEJOS Los glúcidos complejos se encuentran ampliamente distribuidos en los alimentos y tie­ nen gran importancia en la preparación de alimentos: el almidón como gelificante, los compuestos a base de celulosa como espesantes y las pectinas como emulsionantes. Almidón: es el principal glúcido de reserva de los vegetales. Es un polímero de glucosa y es la principal fuente dietética de glúcidos disponibles. Hay alimentos ricos en almidón como patatas, legumbres y cereales. El almidón en los vegetales se concentra sobre todo en granos (cereales, legumbres) y en la parte subterránea (tubérculos, bulbos y raíces). Cuando está en la parte subterránea, recibe generalmente el nombre de fécula. El almidón es estructuralmente un poUsacárido de glucosa con dos fracciones, la amilosa (aproximadamente un 20 %, aunque en ciertos casos es inferior o superior) y la amiAímidón

c h 2o h

I Nj

c h 2o h

j 4/ i r ~ tV ■ X |H a

)H

H

Y

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---0—

OH

H

OH

- n

Amilosa

lopectina (aproximadamente un 80 %). La amilosa es una cadena lineal de glucosas con uniones a ( l —>4). La amiiopectina tiene una estructura ramificada formada por glucosas a(l-^ 4 ) unidas entre sí por puentes a (1 ^ 6 ). Las ramificaciones de la amiiopectina constituyen aproximadamente un 5-10 % de la estructura global del almidón. Como ya se ha indicado, la proporción de amiiopectina es generalmente superior a la cantidad de amilosa, pero variable: por ejemplo, hay más del 90 % de amiiopectina en los cereales, entre el 70-80 % en la patata y el trigo, pero menos del 40 % en los guisantes. El almidón se colorea de azul al añadir agua yodada y es una sustancia poco soluble en agua, no es dulce y forma engrudos (geles) en agua caliente. La temperatura a partir de la cual se forman los geles de almidón en agua depende de la naturaleza del almidón, el ta­ maño de los granos, la agitación, el agua empleada y la concentración de almidón, El en­ grudo de almidón se utiliza como espesante. En el gel de almidón, con el tiempo se pro­ duce un fenómeno físico que constituye habitualmente un problema y que se denomina retrogradación. La retrogradación consiste en la liberación de agua debido a la formación de enlaces intercatenarios, lo cual produce la contracción del gel de almidón. La veloci­ dad de la retrogradación está influida por el pH, la presencia de iones, la cantidad y la masa molecular de amilosa. La adición de ácidos grasos o monoglicéridos, que forman complejos con la amilosa más o menos solubles, disminuye la hinchazón y la viscosidad >del gel, pero al mismo tiempo protege, en parte, frente a la retrogradación. Se han desa­ rrollado también almidones modificados con la finalidad de evitar la retrogradación. Calor G el

Alm idón

T

Agua insoluble en agua fría

Pérdida de x

Estructura cristalina

Retrogradación

agua

Sinéresis

Dentro del almidón podemos diferenciar tres tipos según su capacidad de digestión: 0 Almidón rápidamente digerible: es hidrolizado y absorbido en el intestino delgado. 0 Almidón lentamente digerible: es hidrolizado y absorbido en el intestino delgado, pero a menor velocidad. ° Almidón resistente: no es hidrolizado y por lo tanto no es absorbido en el intestino del­ gado. También son muy utilizados los hidrolizados de almidón que dan lugar a las dextrinas (cadenas de glucosa entre 5-15 glucosas), la maltosa (disacárido de glucosa) y al jarabe de glucosa. Las dextrinas se utilizan sobre todo en alimentación infantil porque están parcialmente digeridas y resultan más adecuadas por su elevada digestibilidad. La hidrólisis del almidón puede ser enzimática o química y puede ser provocada de for­ ma intencionada mediante tratamientos tecnológicos. Hidrólisis enzimática: se produce actuación secuencia! de diversos enzimas como la o-am ilasa que hidroliza al azar enlaces a (1 ^ 4 ) y libera dextrinas (formadas por 6-7 resi­ duos de glucosa) y maltosas, y la p-amilasa que hidroliza enlaces a (1 ^ 4 ) a partir del ex­ tremo no reductor, liberándose maltosas. Hidrólisis quím ica: se realiza con agua en caliente, en medio ácido. Glucógeno: es el glúcido de reserva principal de los animales. Tiene una estructura si­ milar a la amiiopectina, pero con un grado de ramificación superior. El peso molecular

es Inferior al del almidón, por lo cual su solubilidad en agua es mayor. Se encuentra en alimentos como el hígado, la carne de caballo, el marisco, etc., pero en baja proporción. Inulina o levulosa: es una fuente de reserva glucídica en vegetales que no acumulan al­ midón y se localiza sobre todo en órganos subterráneos de ciertas especies como cebo­ llas, espárragos, boniatos, alcachofas, grama, etc. Estructuralmente es un polímero lineal de fructosa con uniones p (l—>2), En las gramíneas (por ejemplo la grama), las uniones son p(2—>6). La inulina al hidrolizarse libera fructosa. La inulina no se metaboliza ni se une a proteínas plasmáticas, y cuando se elimina vía re­ nal actúa aumentando la presión osmótica en el túbulo renal e inhibe la reabsorción de sodio. Se utiliza en farmacología para evaluar la función renal, 2.8. GLÚCIDOS NO DISPONIBLES Los glúcidos no disponibles son polisacáridos de origen vegetal con uniones p(l —>4) y que no se pueden digerir porque carecemos de enzimas para hidrolizarlos. Genérica­ mente se denomina fibra, si bien la fibra contiene además de hidratos de carbono no di­ geribles otras sustancias no glucídicas como la lignina, que es un polímero de fenilpropano. Dentro de la fibra podemos diferenciar entre la fibra soluble y la fibra insoluble.

Fibra soluble

Gomas Mucílagos Pectin as Inulina

Fibra insoluble

Celulosa Hemicelulosa Lignina

Fermentable por parte de fa flora microbiana ' intestinal dando ácidos grasos de cadena corta

FIBRA ALIMENTARIA

No digerible

No digerible No fermentable No absorbible

se disuelve en agua y forma geles, y está constituida por cadenas glucídi­ cas de diferentes tipos (heteroglicanos). Se diferencian gomas, mucílagos y pectinas. Gomas: son exudados vegetales de carácter patológico, es decir, como resultado de la agresión al vegetal por picada de insecto, por incisión natural o artificial, por ataque bacteriano, por desecación de la savia, etc. Generalmente son exudados del tallo o las raí­ ces. Destacan como ejemplos: la goma arábiga, la goma de tragacanto, la goma esterculina (también denominada goma karaya). Estructuralmente son polisacáridos heterogéneos ramificados, constituidos por ácidos urónicos, azúcares y polisacáridos metilados. La mayoría de las gomas son hidrosolubles y forman soluciones viscosas; algunas gomas forman geles, y en disolución diluida precipitan al adicionar etanol. Se utilizan como aditivos por sus propiedades espesantes y gelificantes en natillas, salsas, etc. Mucílagos: son productos fisiológicos, es decir, normales en el vegetal y que se hallan localizados en células especializadas (células mucilaginosas). Sus funciones en el vegetal son la retención de agua y colaborar en el proceso de germinación. Los mucílagos se en­ cuentran principalmente en semillas y legumbres. Estructuralmente son polímeros heterogéneos con carácter neutro o ácido. Contienen mucílagos ácidos diversas especies vegetales como plantago, lino, malva y malvavisco. Contienen mucílagos neutros: la goma de algarrobo, la goma guar y la goma de tama­ FIBRA SOLUBLE:

rindo (todas mal llamadas gomas porque son mucílagos). Los mucílagos se utilizan tam­ bién como aditivos por sus propiedades espesantes y gelificantes en natillas, salsas, etc. Pectinas: se localizan en la laminilla media de la membrana celular de ciertos frutos y raíces, y actúan como tejido de sostén. Al madurar los frutos se degradan para dar azúca­ res y ácidos grasos. Las principales fuentes de pectina son frutas como la manzana, la na­ ranja y el limón, y raíces como la remolacha y la zanahoria. Estructuralmente son macromoléculas de ácido D-galacturónico con uniones P(1—>4) que a menudo están esterificadas (ésteres metílicos entre un 10 y un 60 % esterificadas). La estructura es compleja debido a ramnosas intercaladas, cadenas de osas neutras, etc. Las pectinas son más o menos solubles en agua dependiendo del grado de mediación; las soluciones obtenidas son muy viscosas y pueden gelificar. Debido a su capacidad para formar geles tienen un gran interés tecnológico (por ejemplo intervienen en la gelatinización de las mermeladas). Al absorber agua, forman geles vis­ cosos que tapizan el epitelio intestinal, retrasando la absorción de ciertos nutrientes, lo cual puede resultar una ventaja, como en el caso del colesterol y las sales biliares, pero un inconveniente en el caso de oligoelementos (hierro, calcio, fósforo, magnesio) y vitami­ nas (sobre todo del grupo B). También tienen interés toxicológico en bebidas alcohólicas porque pueden fermentar y liberar metanol, que es tóxico y puede producir ceguera. tiene función, estructural en el vegetal y no se disuelve en agua. Den­ tro de la fibra insoluble podemos diferenciar: celulosa, hemicelulosa y lignina. Celulosa: se localiza en las membranas celulares de las plantas, donde aporta rigidez al vegetal. Generalmente se halla formando masas amorfas de las que participan también otras estructuras como hemicelulosa, pectinas o lignina. Es el compuesto orgánico vege­ tal más abundante en la tierra. Estructuralmente es un polímero lineal de elevado peso molecular y constituido por D-glucosas unidas por enlaces (3(1—>4). La unidad básica es [glucosa-P-(l—»4)-glucosa], que recibe el nombre de celobiosa. La secuencia de glucosas se halla reforzada por puen­ tes de hidrógeno entre el oxígeno del ciclo y el OH de la posición 3, lo cual da una ele­ vada rigidez y consistencia a la estructura (estructura compacta). FIBRA INSOLUBLE:

C elulosa

Industriaímente se obtiene de la madera de diferentes especies vegetales y del algodón. Su estructura hace que resulte muy insoluble en agua y que presente una gran resistencia a los jugos digestivos humanos. Abunda en cereales, frutas y verduras. Existen derivados semisintéticos de la celulosa que tienen un uso muy amplio en las in­ dustrias alimentaría, agrícola, farmacéutica, cosmética, pinturas, adhesivos, industria

Interés de la fibra alimentaria ■23

textil, etc. En la industria farmacéutica se aprovechan sus propiedades espesantes, estabi­ lizantes, aglutinantes, lubrificantes, su efecto laxante o su capacidad para formar pelícu­ las resistentes. Hemícelulosa: forma parte de las paredes celulares de los vegetales. Estructuralmente es un polímero de hexosas y pentosas, a menudo ramificado, de peso molecular no muy elevado. Hay diferentes tipos de hemicelulosa y generalmente la es­ tructura es heterogénea: hay xilanos, glucomananos, galactanos, arabinogalactanos, etc. No es soluble en agua, aunque tiene gran afinidad por el agua. Cuando se utiliza en die­ tas de adelgazamiento, es su capacidad para inflarse con agua lo que da sensación de sa­ ciedad y además dificulta la absorción de grasas. Lignina: es también un componente de las paredes celulares vegetales. . Estructuralmente no es un hidrato de carbono, sino un polímero de fenilpropano alta­ mente ramificado. No es soluble en agua y puede combinarse con los ácidos biliares dificultando su absor­ ción. Abunda sobre todo en vegetales viejos y puede resultar muy irritante para la muco­ sa intestinal. 2.9. INTERÉS DE LA FIBRA ALIMENTARIA La fibra insoluble circula por el intestino delgado sin ser digerida, por lo que llega más o menos intacta al colon y ejerce un efecto laxante. La fibra soluble se degrada parcialmente por la flora del colon y se liberan ácidos de ca­ dena corta que pueden ser parcialmente absorbidos y metabolizados. Los principales ácidos producidos por fermentación de la fibra soluble son: ácido butírico, ácido propiónico y ácido acético. La acidez que producen dificulta el crecimiento de microorga­ nismos patógenos y tienen un efecto antiinflamatorio, con una acción protectora contra la Colitis ulcerosa. Además, el ácido butírico tiene un efecto protector frente a determi­ nados agentes infecciosos específicos. La fracción de estos ácidos de cadena corta que puede ser absorbida aporta entre 1-2,5 kcal/g. . Efectos

Debido a

Beneficio sobre:

Sensación de saciedad

Fibra soluble Fibra insoluble

Obesidad

Modifica volumen heces Modifica consistencia heces Disminuye el tiempo de tránsito intestinal Facilita la excreción

Fibra soluble Fibra insoluble

Estreñimiento Diverticulosis Megacolon Cáncer de colon

Disminuye la absorción de colesterol Disminuye la absorción de ácidos biliares Facilita su eliminación fecal

Fibra soluble

Aterosclerosis Trastornos cardiovasculares

Disminuye la absorción de glúcidos Retrasa la absorción de glucosa Disminuye el índice de glucemia

Fibra soluble

Diabetes

Mantenimiento y desarrollo de la flora bacteriana intestinal

Fibra soluble

Protección frente a infecciones bacterianas

La fibra consumida en cantidades adecuadas presenta una serie de ventajas sobre ei trán­ sito gastrointestinal, lo cual tiene una repercusión directa en la prevención y evolución de ciertas patologías tal y como se indica en el esquema de la página anterior: La fibra se considera un nutriente, aunque mayoritariamente no es asimilable. También es un nutrimento debido a su efecto protector frente a diversas patologías. Las dietas pobres en fibras favorecen ciertas patologías como: estreñimiento, hemorroi­ des, varices, apendicitis aguda, diverticulosis cólica y tumores de colon. Un exceso de fibra en la dieta puede causar trastornos como: problemas de malabsorción de nutrientes y un tránsito excesivamente rápido de las heces. Es interesante conocer el contenido aproximado de fibra de los diferentes alimentos. En la tabla siguiente se indica la fibra que contienen habitualmente los alimentos, expresada en gramos y referida a 100 g de alimento: Cereales Salvado Harina integral Harina blanca Pan integral Pan blanco Arroz negro Arroz blanco

Verduras Espinacas Alcachofas Judías verdes Zanahorias Col

44 g 8,5-10 g 3-4 g 5-8 g 2,5-3 g 2-4 g 1-2 g

6g 5g 3g 3g 3g

Legumbres Judías secas (crudas) Garbanzos (crudos) Lentejas (crudas) Guisantes (crudos)

Berenjenas Endivias Lechugas Patatas Tomate

26 g 24 g 12 g 5g

3g 2g 1.5-2 g 1-2 g 1.5 g

Frutos secos Almendras Higos Ciruelas

Frutas Pera Fresa Manzana Naranja

19 g 18 g 16 g

2,3 g 2,2 g 2g 2g

La ingesta de fibra recomendada diaria es de 30-40 g/día, si bien en los países desarrolla­ dos se detectan generalmente consumos inferiores a 20 g/día. Se recomienda que la fibra sea mayoritariamente fibra soluble. En niños, se calcula la cantidad de fibra diaria recomendada según su edad: edad + 5-10 g al día. Por ejemplo, para un niño de 5 años se recomienda un consumo de 10-15 g de fi­ bra por día. Para satisfacer las necesidades diarias de fibra, se recomienda consumir cereales integra­ les y mucha verdura y cantidades suficiente de fruta. El pan integral es rico en fibras irri­ tantes que pueden causar problemas en muchos consumidores, por lo que lo ideal sería un pan blanco con más fibra y no abusar del pan integral. Las verduras aportan fibras que no irritan el tubo digestivo, aumentan el peristaltismo y el volumen de las heces. Las frutas también aportan fibras y producen un ligero efecto laxante, pero su alto conteni­ do en azúcar hace que, en determinados casos, deba controlarse su consumo. Además de la fibra, muchos alimentos tienen una fracción indigerible como: 0 Almidón resistente: son almidones modificados por tratamiento térmico y conserva­ ción en frío de los alimentos.

Ejercicios de autoevaluación • 25

• Oligosacáridos como los galactosacáridos (rafinosa, estaquiosa, verbascosa). La rafinosa está formada por fructosa-glucosa-galactosa. La estaquiosa está formada por fructosaglucosa-galactosa-galactosa. Están presentes sobre todo en legumbres, y son responsa­ bles de las molestias que suelen provocar muchas legumbres en el tracto digestivo porque no son digeribles por enzimas digestivos y fermentan (fermentación anaerobia) en el intestino grueso provocando la liberación de gases (C 0 2), lo cual produce flatulencias y molestias. • Polifenoles: responsables de la coloración de muchos alimentos. Son principalmente polímeros de ácido gálico (taninos) y flavonoides. 0 Proteínas y lípidos de tipo resistente: son sustancias no digeribles por enzimas digesti­ vos. Su fermentación por bacterias (por ejemplo, Escherichia coli) puede dar compuestos tóxicos como amoníaco, aminas y nitrósaminas. 2.10.

FUENTES DE GLÚCIDOS EN LA DIETA

Como ya se ha comentado, se recomienda un consumo de glúcidos de entre el 55 al 60 % de las calorías totales de la dieta. Prácticamente todos los alimentos tienen glúci­ dos como se indica a continuación: 1. Cereales y sus derivados: aportan sobre todo almidón. Destaca como fuente de glú­ cidos el pan (50 %), la pasta (75 %) y el arroz (75 %). 2. Legumbres: se consumen menos que los cereales pero son fuente importante de al­ midón y proteínas. Tienen un contenido entre un 55-60 % de glúcidos. 3. Patatas: contienen un 20 % de almidón. 4. Frutos secos: contienen entre un 15 y un 25 % de glúcidos. Su valor calórico es de­ bido también a su alto contenido en lípidos. 5. Frutas: aportan sobre todo fructosa y glucosa. 6. Verduras y hortalizas: aportan sobre todo glucosa. 7. Leche: aporta sobre todo lactosa (4 %). 8. Azúcar de mesa: 100 % sacarosa. 9. Miel: contiene 80 % glucosa y fructosa. 10. Bebidas refrescantes: son también fuente de aporte de glúcidos en cantidad variable. EJERCICIOS DE AUTOEVALUACIÓN Indicar si las afirmaciones siguientes son verdaderas o falsas: 1. Los glúcidos: a) Los glúcidos que son asimilados por el organismo pueden aportar 9 kcal por gramo. b) Todos los glúcidos tienen sabor dulce. c) Se recomienda un consumo del 40-45 % de las calorías totales de la dieta en for­ ma de glúcidos. d) El glucógeno es la principal fuente de glúcidos de origen vegetal. e) Los denominados glúcidos disponibles son aquellos que pueden asimilarse sin di­ gestión previa. 2. Todos los glúcidos indicados a continuación son disponibles: a) Sacarosa. b) Dextrinas. c) Celulosa.

d) Mucílagos. e) Lactosa. 3. Indicar cuál de las siguientes afirmaciones no es falsa: a) La glucosa se encuentra mayoritariamente libre en la mayoría de los alimentos de origen natural. b) La sacarosa es un disacárido disponible formado por glucosa y galactosa. c) El manitol es un poliol derivado de la galactosa. d) El sorbitol es un poliol sintético que no se encuentra de forma natural en ningún alimento. e) Todas las anteriores son falsas. 4. Manitol: a) Se obtiene a partir de glucosa, por epimerizadón a mañosa y posterior hidrogenación. b) Es un poliol asimilable. c) Se utiliza habitualmente como excipiente en la preparación de diversas formas farmacéuticas. d) Tiene efecto laxante y diurético. e) Se utiliza como colorante. 3. La sacarosa es un glúcido muy utilizado en alimentación: a) La sacarosa es un disacárido de glucosa y fructosa. b) Es tin azúcar asimilable. c) Se considera patrón del poder .edulcorante con un valor de 10. d) No es cariogénico. e) Cuando se hidroliza da los correspondientes monosacáridos que la componen; el fenómeno se denomina inversión de la sacarosa. f) Cristaliza con relativa facilidad, lo cual puede provocar problemas en ciertos ali­ mentos. g) En preparación de formas farmacéuticas no se utiliza porque hay muchas perso­ nas que presentan alergia a esta sustancia. h) Se utiliza en preparación de mermeladas y otros alimentos dulces. 6. Lactosa: a) Tiene un poder edulcorante superior a la sacarosa. b) Es un disacárido de galactosa y glucosa. c) Se encuentra exclusivamente en la leche. d) Se altera con relativa facilidad, ya que es el principal glúcido que interviene en la reacción de Maillard. e) Las personas con intolerancia a la lactosa carecen del transportador que permite la asimilación de este disacárido. 7. Características de mono y disacáridos: a) Aportan 4 kcal por gramo asimilado. b) Tienen un poder edulcorante superior a la sacarosa. c) Los monosacáridos se consideran nutrimentos. d) Tienen propiedades conservantes cuando se utilizan en alta concentración. e) Todos son azúcares reductores. 8. Almidón: a) Es un polisacárido homogéneo. b) Es principalmente de origen vegetal, pero también está presente en ciertos anima­ les de captura.

Ejercidos de autoevaluación • 2 /

c) Cuando contiene amilosa y amiiopectina recibe el nombre de fécula; si sólo con­ tiene amilosa se denomina almidón. d) Todo el almidón es asimilable por el organismo, ya que está formado por glucosa. e) La capacidad de formar geles que tiene el almidón se denomina retrogradación. 9. Dextrinas: a) Son polímeros formados por un pequeño número de glucosas. b) Se obtienen por hidrólisis química o enzimática del almidón. c) Son ampliamente utilizadas en alimentación infantil, ya que son fácilmente dige­ ribles. d) Forman parte de la fibra. e) Las respuestas a y b son verdaderas. 10. Fibra: a) Las pectinas forman parte de la fibra insoluble. b) La fibra está formada exclusivamente por estructuras de naturaleza glucídica. c) La fibra es no digerible, no fermentable y no absorbible. d) La celulosa es el principal componente de la fibra insoluble. e) La hemicelulosa tiene una estructura similar a la de la celulosa, pero la mitad de su peso molecular. f) Los derivados semisintéticos de la celulosa son ampliamente utilizados en la in­ dustria farmacéutica y alimentaria. g) La lignina es un polímero de glucosa que forma parte de la fibra insoluble. 11. Fibra: a) La fibra soluble es digerida por enzimas digestivos. b) La fibra insoluble contribuye al mantenimiento de la flora bacteriana intestinal. c) La recomendación de fibra por día es de 20-30 g. d) La fibra, como, no se asimila, no se considera un nutriente. e) El principal aporte de fibra son los cereales y las legumbres. f) Ciertas patologías como hemorroides, estreñimiento, diverticulosis, etc., tienen como factor de riesgo un deficiente consumo de fibra con la dieta.

CAPÍTULO 3 LÍPIDOS

3.1. CARACTERÍSTICAS Y FUNCIÓN

Los lípidos son un grupo de compuestos de estructura heterogénea que tienen en co­ mún su liposolubilidad en disolventes orgánicos apolares. La fracción lipídica de los ali­ mentos es la parte del alimento que se puede extraer en el laboratorio mediante un di­ solvente orgánico apolar (hexano, éter etílico, cloroformo, etc.). Los lípidos en el organismo presentan diferentes funciones: ° Función energética: aportan 9 kcal por gramo de lípido. Actúan de reserva energética en animales y vegetales. En los vegetales se acumulan principalmente en las semillas y en los animales, en el tejido adiposo. ° Función plástica: forman parte de las membranas celulares. Constituyen entre un 50-60 % de la masa cerebral. Protegen la integridad de la piel y actúan como amorti­ guadores de traumatismos (corazón, riñón, etc). Son indispensables para el crecimiento y regeneración de los tejidos. ° Función reguladora: aportan ácidos grasos esenciales (que el organismo no puede sin­ tetizar), actúan como vehículos de vitaminas liposolubles (vitaminas A, D, E y K) y son fuente en la síntesis de sales biliares y hormonas. Actúan como aislantes térmicos y ayu­ dan a mantener la temperatura corporal. Desde el punto de vista de formulación de los alimentos, son responsables de determi­ nadas características organolépticas de los alimentos como: Sabor: los lípidos actúan como vehículo de ato mas. Textura: forman y estabilizan emulsiones, dando textura blanda, sobre todo al calentar. Sensación de saciedad: porque se absorben lentamente. 3.2. ESTRUCTURA Y TIPOS Según su estructura tenemos lípidos simples, lípidos complejos y compuestos asociados.

LÍPIDOS SIMPLES

LÍPIDOS

Aceites Mantecas Ceras

Triglicéridos

Fosfolípldos I Fosfoglicéridos ^ [ Esfingolfpidos LÍPIDOS COMPLEJOS

Glucolípidos Lipoproteínas

son derivados de ácidos grasos de cadena larga. Mayoritariamente son esteres entre un ácido graso y un alcohol o poliol. Los ácidos grasos que forman parte de los lípidos son muy variados y se pueden agru­ par en: • Ácidos grasos saturados: sólo poseen enlaces sencillos entre los átomos de carbono. De fórmula general CH3-(C H 2)n-COOH. Como ejemplos de ácidos grasos saturados indicaremos: LÍPIDOS SIMPLES:

Ácido butírico

n -2

Ácido mirístico

^14:0

n* 12

Ácido caproico

n =4

Ácido palmítico

^16:0

n = 14

Ácido caprílico

^ 8:0

n- 6

Ácido esteárico

C í8:0

n = 16

Ácido cáprico

^ 10:0

n- 8

Ácido .araquídico

^20:0

n - 18

^12 ;0

n= 10

Ácido láurico

c 4:0

De los ácidos grasos saturados destacan en alimentación el ácido palmítico (16 car­ bonos) y el ácido esteárico (18 carbonos), que se encuentran sobre todo en alimentos de origen animal y en ciertos alimentos de origen vegetal. • Ácidos grasos ínsaturados: poseen uno o varios dobles enlaces en la cadena. Hay dos nomenclaturas de los ácidos grasos en lo que se refiere a la posición del primer doble enla­ ce. SÍ se numera a partir de la posición ácido (COOH), se indica con la nomenclatura A , y si se numera a partir del extremo metilo (CH3) terminal, se utiliza la nomenclatura co. Son ejemplos de ácidos grasos insaturados:

Dobles enlaces

Ácido graso

Carbonos

Ácido oleico

18

1

Ácido linoleico

18

2

Posición de los dobles enlaces

co

A9

9

co-9

A9

9 ,12

co-6

A

Ácido linolénico

18

3

A9

9 ,12 ,15

co-3

Ácido araquidónico

20

4

A5

5 ,8 ,1 1 ,1 4

co-6

Ácido eicosapentanoico

20

5

A5

5 ,8 ,1 1 ,1 4 ,1 7

co-3

Ácido docosahexanoico

22

6

a4

4 ,7 ,1 0 ,1 3 ,1 6 ,1 9

co-3

Los ácidos grasos con varios dobles enlaces reciben el nombre genérico de ácidos poliinsaturados o ácidos PUFA (poliunsaturatedfa tty acid). Los ácidos grasos insaturados presentes en los alimentos tienen en general entre 1 y 6 insaturaciones, que son siempre dobles enlaces no conjugados, ya que están separados por un grupo metileno (~CH2—). Los dobles enlaces de los ácidos grasos naturales son siempre de configuración cis\ posteriormente por tratamiento tecnológico o culinario pueden isomerizarse a trans como se comentará más adelante. Hay dos posiciones preferentes (numeradas

a partir del extremo metilo terminal) donde se encuentran los dobles enlaces: son las posi­ ciones 3 (co-3) y 6 (to-6 ), que dan lugar a dos series de ácidos grasos. Dentro de la serie to-3 destacan: ácido linolénico, ácido eicosapentanoico (EPA) y ácido docosahexanoico (DHA). Dentro de la serie to- 6 destacan: ácido linoleico y ácido araquidónico. El ácido linoleico y linolénico son ácidos grasos esenciales: es decir, que son imprescindibles para el funcionamiento del organismo, pero no pueden ser sintetizados por el mismo y deben ser aportados por la dieta. El organismo no puede sintetizar estos ácidos debido a su inca­ pacidad para formar dobles enlaces en posiciones superiores a 9 (según la nomenclatura A). Más adelante hablaremos más extensamente de estos ácidos grasos esenciales.

En la tabla siguiente se indica la localización de los principales ácidos grasos ínsaturados en los alimentos de consumo habitual: Ácido oleico: aceite de oliva, manteca de cerdo. Ácido linoleico: aceite de semillas (soja, girasol, maíz), también en grasas animales. Ácido linolénico: aceite de semillas, sobre todo en semillas de lino. Ácido araquidónico: en pequeña cantidad se encuentra en grasas animales; se puede biosintetizar a partir del ácido linoleico. Ácido eicosapentanoico EPA: sobre todo en aceites de pescado. Ácido docosahexanoico DHA: sobre todo en aceites de pescado.

Respecto al alcohol, que forma ésteres con los ácidos grasos indicados anteriormente, se encuentran principalmente tres tipos de alcoholes: 1. GíiceroL 2. Alcoholes alifdticos de peso molecular elevado. 3. Alcoholes de estructura esteroídica (esteróles). El más frecuente es el glicerol (con tres grupos OH), que si se une a tres ácidos grasos da lugar a los triglicéridos.

CH2 —

CH •

CH 2

oh

-O H

OH

Glicerol

H O O C \^/R H O O C \/r HOOCv^ / R

a CH2 -

-C

O. II ~ C^ O

I CH

a' CH 2

O

F

C \

Triglicéridos

Dentro de los lípidos simples podemos diferenciar los aceites y mantecas y las ceras. Aceites y mantecas: estructuralmente son triglicéridos> es decir, estructuras formadas por glicerol esterificado por 3 ácidos grasos que pueden ser iguales (glicéridos homogéneos) o diferentes (glicéridos heterogéneos). Cuando los ácidos grasos son insaturados se encuentran unidos generalmente a la posición 2 del glicerol (posición p). Mientras que los ácidos grasos saturados ocupan preferentemente las posiciones 1 y 3 ( a y a ) . Las carac­ terísticas de los glicéridos dependen del grado de saturación de los ácidos grasos enlaza­ dos. Si predominan los ácidos grasos insaturados, el glicérido será líquido a temperatura ambiente y se denomina aceite. Si predominan los ácidos grasos saturados, a temperatu­ ra ambiente tendrá consistencia sólida o semisólida y se denomina manteca o grasa. Los aceites son principalmente de origen vegetal, aunque también los hay de origen ani­ mal, mientras que las mantecas son principalmente de origen animal, aunque también hay algunas de origen vegetal. A continuación se indican ejemplos de aceites y mantecas de origen vegetal y animal: Aceites de origen vegetal: aceite de oliva, aceite de girasol, aceite de colza, aceite de rici­ no, aceite de onagra, aceite de linaza, aceite de borraja, aceite de soja. Aceites de origen animal: aceite de hígado de bacalao. Mantecas de origen vegetal: manteca de coco, manteca de cacao, manteca de Karité. Mantecas de origen animal: manteca de cerdo. Ceras: son mezclas complejas de compuestos donde predominan los céridos> que son és­ teres de ácidos grasos con alcoholes alifáticos (monohidroxílicos) de peso molecular ele­ vado. Frecuentemente contienen además estéridos (ésteres de ácidos grasos y alcoholes esteroídicos, esteróles), alcoholes libres, ácidos libres e hidrocarburos (alquenos, alcanos), Son ejemplos de ceras de origen animal: la cera de abejas, la lanolina y el esperma de ballena, y de origen vegetal: la cera de carnauba. son estructuras formadas generalmente por lípidos simples unidos (conjugados) a otras moléculas de naturaleza no lipídica. Podemos destacar tres tipos: fosfolípidos, glicolípidos y Üpoproteínas. LIP ID O S C O M P L E JO S :

1. FOSFOLÍPIDOS. Dentro de los fosfolípidos podemos distinguir dos grupos: los fosfoglicéridos y los esfingolípidos. Fosfoglicéridos: como puede observarse a continuación, los fosfoglicéridos son estructuras formadas por glicerol, dos ácidos grasos y un ácido fosfórico unido a una base nitrogenada.

c h 2 ---- O

CH —

ch 2-—

o—

C

Fosfoglicéridos

O II 0 II

o

p

O v / w v ' BASE

n it r o g e n a d a

1 Cr En los fosfoglicéridos, una parte de la estructura es lipófila y otra parte hidrófila, por lo que se consideran tensioactivos naturales (emulgentes). Los fosfoglicéridos más impor­ tante son las lecitinas, que están formadas por glicerol, que está unido a un ácido graso saturado, un ácido graso insaturado y a un ácido fosfórico; el ácido fosfórico está unido a su vez a la colina [HO-CH 2-C H 2- N +(CH 3) 3 ]. Destacan como alimentos que contienen cantidades notables de lecitina: el huevo y la soja. Ventajas de consumir lecitina: el consumo de lecitina puede por una parte reducir los ni­ veles de colesterol en sangre según ciertos científicos y, por otra, aporta colina al organis­ mo. La colina es considerada por algunos científicos como un nutriente esencial, aun­ que más extendidamente se considera nutriente semiesencial. Respecto a las propiedades y características de la colina: 0 Es un componente de la acetilcolina, neurotransmisor fundamental en numerosos procesos metabólicos. Si hay deficiencia de colina para sintetizar acetilcolina, como la síntesis de este neurotransmisor es prioritario para el organismo parece ser que se produ­ ce una degradación de las membranas neuronales para liberar y obtener colina. Diversos estudios parecen demostrar que el consumo de colina es efectivo en la prevención de la enfermedad de Alzheimer. • Se sintetiza en el organismo por metabolización de la fosfatifiletanolamina (lo cual es­ taría más a favor de considerar la colina como un nutriente semiesencial). • Disminuye los niveles de colesterol-LDL y VLDL, y tiene efectos hipotensores, por lo que parece adecuada en la prevención de la aterosclerosis y de trastornos cardiovascu­ lares. ° Las personas con deficiencia de colina presentan problemas hepáticos y renales. 0 Una disminución importante de colina en la dieta está relacionada con el cáncer hepá­ tico. 0 Se utiliza en bebidas denominadas “inteligentes”, ya que hay estudiosos que creen que estimula la memoria y la capacidad de aprendizaje. Esfingolípidos: son estructuras formadas por colina + ácido graso + ácido fosfórico + esfingosina. A diferencia de los fosfoglicéridos, no tienen glicerol, sino esfingosina o esfingosol. También tienen una parte de la estructura lipófila y otra parte hidrófila, por lo que también actúan como tensioactivos (emulgentes).

Estructura y tipos • 33

2. GLUCOLIPIDOS O GLICOLÍPIDOS. Son estructuras formadas por esfingosol unido a un ácido graso y unido a glúcidos. Dentro de los glicolípidos podemos distinguir entre: Cerebrósidos: tienen una sola osa, que puede ser galactosa, glucosa, etc. G angliósídos: la unidad glucídica está formada por 7 glúcidos. 3. LIPOPROTEÍNAS. Son estructuras formadas por lípidos polares (colesterol, fosfolípidos) unidos a triglicéridos y a proteínas. Son responsables del transporte de lípidos y se en­ cuentran abundantemente en los huevos y la leche. COMPUESTOS ASOCIADOS: los lípidos se asocian a diferentes compuestos en proporción variable entre un 0,2 y un 2 %. Los principales compuestos asociados son: 0 Mono y diglicéridos: generalmente resultado de la hidrólisis de un triglicéridó al alte­ rarse el alimento. • Ácidos grasos: liberados de los lípidos por hidrólisis. 0 Pigmentos: principalmente carotenos. • Vitaminas líposolubles: A, D, E y K. • Hidrocarburos. 0 Esteróles: colesterol y fitoesteroles. Esteróles: son compuestos cuya estructura básica es el ciclopentanofenantreno, sistema de 4 ciclos condensados. En el anillo A tienen una función alcohol y en posición 17 una cadena lateral diferente para los diversos esteróles. El esterol de origen animal se deno­ mina colesterol y los de origen vegetal se denominan fitoesteroles. Los esteróles se pue­ den encontrar libres o esterificados con un ácido graso, principalmente ácidos grasos sa­ turados.

Colesterol

Colesterol: el colesterol no es un nutriente esencial, ya que puede ser sintetizado por el organismo, si bien la vía principal de aporte al organismo es a través de la dieta. El coles­ terol es una sustancia muy importante desde el punto de vista biosintético, ya que actúa como precursor en la síntesis de diversas sustancias de gran importancia para el organis­ mo humano como: hormonas sexuales, corticoides, ácidos biliares (fundamentales en la digestión de los lípidos) y la vitamina D 3. De ahí la necesidad de que haya ciertos niveles de colesterol en el organismo Por otra parte, un exceso de colesterol resulta nocivo, y las dietas ricas en colesterol y áci­ dos grasos saturados están directamente relacionadas con las enfermedades cardiovascu­ lares (aterosclerosis, embolias, trombosis, etc.).

Las principales fuentes alimentarias de aporte de colesterol son: sesos, hígado, riñones y yema de huevo. Las cantidades aproximadas aportadas por 1 0 0 g de producto son: • Sesos de cordero y ternera: 2 g. • Mantequilla: 0,24 g. ®Yema de huevo: lg, ®Carne de cerdo: 0,07g. • Riñones de cerdo: 0,40 g. 0 Carne de vacuno: 0 , 0 6 g. ®Hígado de cerdo: 0,34 g. Fito estero les: hay diferentes tipos de fitoesteroles (sitosterol, ergosterol, estigmasterol, campesterol) donde varía la cadena de la posición 17. Todos son de origen vegetal. Los fitoesteroles son también precursores biosintéticos de hormonas. Por irradiación del er­ gosterol se obtiene el ergocalciferol o vitamina D2. Los fitoesteroles son importantes, • desde el punto de vista analítico, para identificar los diferentes aceites vegetales. Los ácidos grasos, los pigmentos, los esteróles y las vitaminas liposolubles se encuentran dentro de la fracción insaponificable, mientras que los lípidos se hallan en general en la saponificable. La saponificación es un proceso de hidrólisis química en medio básico. 3.3. ACIDOS GRASOS ESENCIALES El ácido linoleico y el ácido linolénico son imprescindibles para el organismo humano, que no puede sintetizarlos y deben ser aportados con la dieta; por ello se consideran áci­ dos grasos esenciales. • Ácido linoleico C j 8:2 ^9jl2 (serie co-6 ) • Ácido linolénico C 18:3 A9,12,15 (serie co-3) El organismo humano es capaz de sintetizar ácidos grasos saturados de 18 carbonos, pero no puede colocar dobles enlaces por encima de la posición 9 (según la nomenclatura A ), ya que carece de los enzimas (desaturasas) correspondientes y por lo tanto no puede sintetizar ácidos grasos de las series co-3 y co-6 . Los ácidos grasos de las series co-3 y co-6 son imprescindibles en la síntesis de prostaglandinas, importantes en el crecimiento y en el Dieta mantenimiento del buen estado de la piel y el \ pelo. El ácido araquidónico puede ser sinteti­ Ácido linolénico Ácido linoleico zado en el organismo a partir del ácido linolei­ co-3 co-6 co. El ácido araquidónico es un constituyente 1 |T vital de las membranas y es precursor de prostaglandinas, tromboxanos y prostaciclinas, que 1 1 intervienen en la regulación de diversos proce­ Ácido araquidónico EPA 1 sos fisiológicos. El ácido eicosapentaenoico y el T ácido docosahexaenoico los puede sintetizar el organismo a partir del ácido linolénico. DHA La deficiencia de ácidos grasos esenciales en la dieta se manifiesta en alteraciones de diversos procesos: aparecen alteraciones epiteliales, dermatitis, dificultades en la reproducción, problemas cardiovasculares, etc. 3.4. PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS ÁCIDOS GRASOS Los ácidos grasos saturados de bajo peso molecular son líquidos a temperatura ambien­ te. A medida que aumenta el peso molecular, también aumenta su punto de fusión. Por encima de 1 0 carbonos son sólidos a temperatura ambiente.

Isomerización de los dobles enlaces ■ 35

Los ácidos grasos insaturados tienen puntos de fusión inferiores a los ácidos grasos satu­ rados de peso molecular similar. Los ácidos grasos trans tienen puntos de fusión superio­ res a los ácidos grasos cis con un peso molecular similar. Los ácidos grasos en los alimentos están generalmente formando parte de la estructura de un lípido (triglicéridó, fosfolípido, etc.). La presencia de ácidos grasos libres en eleva­ da cantidad hace aumentar el índice de acidez (que se determina por valoración con una base fuerte) e indica en muchos casos el deterioro del alimento. 3.5. HIDROGENACIÓN DE LOS ÁCIDOS GRASOS INSATURADOS Los dobles enlaces de un lípido (insaturaciones) pueden adicionar hidrógeno mediante una reacción química utilizando hidrógeno (H2) y un catalizador (níquel, platino, paladio, etc.). La reacción de hidrogenación tienen un gran interés porque permite k obten­ ción de grasas más saturadas utilizadas en la preparación de margarinas y grasas emulsio­ nabas (shortenings) con una consistencia determinada. El proceso de hidrogenación se realiza de forma total o parcial y también de forma selectiva. Durante el proceso de hi­ drogenación puede producirse la isomerización de los dobles enlaces de cis a trans. 3.6. ISOM ERIZACIÓN D E LOS DO BLES ENLACES Como ya se ha comentado, los dobles enlaces de los ácidos grasos naturales tienen una configuración capero durante los procesos de preparación de los alimentos (fritura, refi­ nado, etc.) o por hidrogenación parcial se puede pasar de la forma cis a trans. Por ejem­ plo, en las patatas fritas hay de un 10 a un 27 % de ácidos grasos en configuración trans, y en las margarinas, de un 5 a un 35 % de dobles enlaces trans. Las propiedades biológi­ cas y nutritivas de los ácidos grasos trans son diferentes de las de configuración cis. Los ácidos grasos trans se parecen nutritivamente y estructuralmente más a los ácidos grasos saturados que a los insaturados. Las principales diferencias entre los ácidos grasos cis y los ácidos grasos trans son: • Diferente proceso de metabolización: los ácidos grasos cis dan un rendimiento energé­ tico mayor que los ácidos grasos trans. 0 Los ácidos grasos trans pueden actuar como precursores de nuevas cadenas de ácidos grasos poliinsaturados que dan lugar a series de prostaglandinas no naturales cuya activi­ dad biológica puede competir con la de las prostaglandinas naturales y se pueden mani­ festar alteraciones en la regulación de los procesos de coagulación. 0 Los ácidos grasos trans pueden producir cambios en la permeabilidad de la membrana, porqüe estos ácidos grasos trans se incorporan a los fosfolípidos de la membrana y alte­ ran su composición. 0 Aumento de la inestabilidad de la membrana, ya que los ácidos grasos trans son más fácilmente oxidables. Esta inestabilidad de la membrana está relacionada con el enveje­ cimiento celular. 0 Los lípidos trans se fijan en el tejido adiposo y aumentan la concentración del colesterol-LDL, por lo que pueden provocar hiperlipidemia. ° Debido a un proceso de isomerización, se produce una pérdida de ácidos grasos esen­ ciales lo cual hace disminuir el valor nutritivo. En el capítulo de aceites y grasas comestibles (Capítulo 19) comentaremos otros estu­ dios y normas sobre los ácidos grasos trans.

3.7. TRANSESTERIFICACIÓN Se ha comprobado que las características de los lípidos dependen no sólo de la composi­ ción de ácidos grasos, sino también de la distribución de los ácidos grasos en la estructu­ ra. La transesterificación consiste en modificar la posición de los ácidos grasos en la es­ tructura del triglicérido o en sustituir determinados ácidos grasos de la estructura por otros que sean de interés. La finalidad de la transesterificación puede ser tanto nutricional (por ejemplo, introducir ácidos grasos esenciales), como tecnológica (aumentar su capacidad emulsionante o plástica), Hay que tener en cuenta que la transesterificación no comporta la isomerización de cis a trans (lo cual se podría considerar una ventaja frente a la hidrogenadón), pero puede modificar la digestibilidad del lípido (lo cual sería un inconveniente desde el punto de vista nutricional). 3.8. TIPOS DE GRASAS EN LOS ALIMENTOS Los aceites y grasas pueden clasificarse según la naturaleza de sus ácidos grasos que los componen. Así podemos diferenciar: Grasas lácteas; tienen un elevado contenido en ácidos grasos de cadena corta (C 4 - C 10). Grasas de animales terrestres: contienen sobre todo ácidos grasos saturados, ácido palmítico (C16;0) y ácido esteárico (C18;0). También contienen ácidos grasos insaturados como el ácido oleico. Grasas láuricas; predomina el ácido láurico (C12;0). Es típico de grasas vegetales como el aceite de coco y el aceite de palmera. Su interés tecnológico reside en que son más esta­ bles y menos sensibles a la oxidación, debido a que es un ácido graso saturado. Aceites con elevado contenido de deido oleico y linoleico; aceite de oliva, que contiene sobre todo ácido oleico, aceites de semillas (maíz, girasol), que contienen ácido linoleico y los frutos secos, que contienen sobre todo ácido oleico. Aceites con contenido elevado de ácido linolénico: aceite de soja y aceite de lino. Aceites de origen marino: contienen ácidos grasos insaturados de cadena larga como el DHA y el EPA. Todos estos aceites y grasas se estudian con detalle en el Capítulo 2 0 . 3.9. FUENTES DE LÍPIDOS EN LOS ALIMENTOS Los lípidos son aportados por la mayoría de los alimentos. Carnes: contienen mayoritariamente ácidos grasos saturados, principalmente ácido palmítico (C16:0) y ácido esteárico (C18:0). • Carne de vacuno: contiene 5 - 2 0 g de lípidos por 100 g de carne. ° Carne de cerdo: contiene 8 - 2 2 g de lípidos por 100 g de carne. Del contenido total de lípidos, hasta un 30 % es ácido oleico (C18;1). Actualmente se intenta obtener carnes de cerdo con un contenido en ácidos grasos insaturados menor. ° Carne de cordero: contiene 18 g de lípidos por 100 g de carne. ° Carne de pollo: contiene 3 g de lípidos por 100 g de carne, habiendo eliminado la piel. El pollo aporta pocos lípidos y es un alimento bajo en colesterol, 0 Productos cárnicos: hay que distinguir entre los cocidos y los crudos-madurados. Los productos cárnicos cocidos (como el jamón cocido) tienen generalmente un contenido en grasa menor respecto al producto crudo, pero se les ha adicionado aditivos conser­ vantes. Hay excepciones como la mortadela, que también es un producto cárnico cocido

pero al que se le adicionan grasas. Los productos cárnicos crudos-madurados (salchi­ chón, fuet, chorizo) sufren un proceso de fermentación en el que el producto se concen­ tra y aumenta la concentración de grasas sobre todo saturadas. La carne y los productos cárnicos se estudian con detalle en el Capítulo 16. Huevos: contienen aproximadamente 11 g de lípidos por cada 100 g de huevo. Contie­ nen principalmente grasas saturadas, triglicéridos, colesterol y lecitina. Los huevos se es­ tudian con detalle en el Capítulo 19. Pescado: los lípidos del pescado son sobre todo lípidos insaturados. Hay que distinguir entre el pescado azul y el pescado blanco. El pescado azul es más rico en lípidos que el blanco, 6 - 1 2 g por 1 0 0 g de pescado. El pescado azul contiene mayoritariamente lípidos invisibles, es decir, incorporados en la masa muscular, y abundan sobre todo ácidos gra­ sos de tipo insaturado como el DHA (C22:6) y el EPA (C20; 5), ambos ácidos grasos del tipo co-3 que ejercen un efecto protector en la prevención de enfermedades cardiovascu­ lares. El pescado blanco tienen menos lípidos y éstos son además de tipo visible. Destaca el aceite de hígado de bacalao, que se concentra en visceras y bajo la piel. El pescado se estudia con detalle en el Capítulo 17. Leche: contiene 3,5 g de lípidos por 1 00 g de leche. La cantidad de lípidos en la leche es variable dependiendo de diversos factores como el hábitat de la vaca, el alimento al que se incorpora la leche, etc. Generalmente son lípidos de cadena corta y saturados (ácido butírico, ácido caproico y ácido caprílico). Queso: contiene 10-60 g por cada 100 g de queso. Durante la elaboración del queso precipitan por una parte las proteínas y grasas, y por otra el serum. Después se somete a una fermentación, lo cual hace aumentar la concentración de grasas. La leche y los deri­ vados lácticos se estudian detalladamente en el Capítulo 18. Legumbres: contienen 1,5-5 g de lípidos por 100 g de legumbres. Las legumbres son una buena fuente proteica con generalmente un bajo contenido de grasas y además aportan fibra. La soja excepcionalmente tiene una cantidad de lípidos (18 g/100 g) similar a la carne. Frutas, hortalizas y verduras: tienen un bajo aporte de lípidos, generalmente menos de 1 g por 1 0 0 g de producto. Frutos secos: suponen un importante aporte de lípidos de entre 45-60 g por 100 g de producto. Aceites vegetales: aportan el 100 % de lípidos. Mantequilla y margarina: son emulsiones de agua (15 %) en grasa (85 %). La mantequi­ lla es una grasa de origen animal (contiene colesterol); es una grasa láctea. La margarina es una grasa de origen vegetal (no contiene colesterol) que ha sido parcialmente hidrogenada. EJERCICIOS DE AUTOEVALUACIÓN Indicar si las afirmaciones siguientes son verdaderas o falsas: 1. Lípidos: a) Tienen fundamentalmente una función energética en los alimentos. b) Los lípidos simples llevan incorporados en su estructura residuos proteicos o glucídicos, c) Son importantes en la textura de los alimentos. d) El ácido oleico es un ácido graso saturado. e) Los lípidos actúan como vehículo de vitaminas hidrosolubles.

2.

Dada la estructura siguiente, indicar si las afirmaciones realizadas son ciertas: COOH

a) Se trata de un ácido graso to-3. b) Es un ácido graso A-9. c) Es un ácido graso insaturado. d) Es un ácido graso esencial. e) Sus dobles enlaces son cis, f) A partir de este ácido se puede sintetizar en el organismo EPA y DHA. 3. Indicar si es verdadero o falso que los siguientes ácidos grasos son esenciales: a) Linoleico, linolénico y araquidónico. b) Linoleico, linolénico y oleico. c) Oleico, araquidónico, linoleico y linolénico. d) Linoleico, palmítico y oleico, e) Linoleico, linolénico, EPA y DHA. f) Ninguna de las combinaciones anteriores son ciertas. 4. Aceites y grasas: a) Son estructuras formadas por esteróles esterificados con ácidos grasos. b) En los aceites, los ácidos grasos son mayo otariamente saturados. c) Los aceites son siempre de origen vegetal, mientras que las mantecas o grasas son siempre de origen animal. d) Las respuestas a y b son falsas. e) Las grasas no son triglicéridos, pero son lípidos simples. 5. Lecitina: a) Es un fosfolípido que contiene como base nitrogenada la colina, b) Es un nutriente esencial y no puede ser sintetizado por el organismo humano. c) Tienen efectos antihiperlipidémicos. d) Es una sustancia exclusivamente de origen vegetal. e) Se utiliza en tecnología alimentaria como emulgente. 6 . Las siguientes sustancias están asociadas a los lípidos en los alimentos: a) Vitaminas B12. b) Vitamina D. c) Colesterol. d) Pigmentos como los carotenos. e) Agua y azucares. 7. Colesterol: a) Es un nutriente esencial. b) Es esencial para el organismo. c) El aporte principal para el organismo se realiza a través de la dieta. d) Es de origen animal y vegetal. e) Abunda principalmente en los sesos de cordero y ternera y en la clara de huevo. 8 . Ácidos grasos esenciales: a) Se pueden sintetizar en el organismo humano, pero su biosíntesis no es suficiente. b) Los ácidos grasos esenciales son siempre de la serie co-3. c) El ácido araquidónico es un ácido graso esencial.

d) Los ácido grasos esenciales son A-9. e) El ácido linoleico tiene 18 carbonos y tres insaturaciones. 9. Características de los ácidos grasos: a) Los ácidos grasos insaturados tienen un punto de fusión superior a los ácidos gra­ sos saturados de peso molecular similar. b) Un ácido graso trans tiene un punto de fusión superior a un ácido graso cis del mismo peso molecular. c) La presencia de ácidos grasos libres suele indicar deterioro del alimento. d) La hidrogenación de las grasas modifica sus características organolépticas. e) La isomerización de las grasas de cis a trans se puede producir durante el calenta­ miento de las grasas o durante la hidrogenación de las mismas. 10. Distintos tipos de grasas en los alimentos: a) Las grasas láuricas y las grasas lácteas son equivalentes. b) Los aceites de origen marino contienen elevadas cantidades de ácido oleico. c) Las grasas de animales terrestres contienen principalmente ácidos grasos satu­ rados. d) El ácido oleico es un ácido graso exclusivamente de origen vegetal. e) La leche tienen un elevado contenido de ácidos grasos de cadena corta.

CAPÍTULO 4 PROTEÍNAS

4.1. CARACTERÍSTICAS Las proteínas son muy importantes desde el punto de vista nutricional, ya que son la fuente de nitrógeno al organismo. Están constituidas por aminoácidos unidos por enlace amida entre el grupo amino de un aminoácido y el grupo ácido de otro aminoácido. Es­ tos aminoácidos que forman parte de las proteínas son utilizados por el organismo para: 0 Sintetizar proteínas endógenas con función plástica o estructural, 0 Sintetizar enzimas y hormonas con función reguladora. 0 Sintetizar anticuerpos con función inmunológica. ®Fuente de energía: aunque las principales fuentes de energía son los lípidos (9 kcal/g) y los glúcidos (4 kcal/g), el organismo también puede obtener energía a partir de las pro­ teínas (4 kcal/g) si ello es necesario. Las proteínas tienen también un gran interés tecnológico por diversas razones: 0 Son precursores o fijadores de sabor y aromas, por lo que tienen interés sensorial. Las proteínas aportan péptidos y aminoácidos de bajo peso molecular, que son solubles en agua y en la saliva, y hacen que el alimento tenga sabor y aroma. Destacan principal­ mente los aminoácidos azufrados. 0 Son importantes en la textura de los alimentos debido a su capacidad de retener agua. Cuanta más capacidad de humectación tienen, más tierno resulta el alimento. Por ejem­ plo, las proteínas del pescado retienen más agua y el pescado resulta más tierno que la carne. El pescado y carne congelados son menos tiernos generalmente porque durante el congelado se desnaturalizan proteínas y se pierde agua. Hay diversos factores que influ­ yen sobre las propiedades de hidratación, de los cuales destacamos: pH, temperatura, tiempo, concentración de proteína e interferencias con otros componentes. 0 Capacidad para formar masas (adhesividad) y para experimentar inflamiento. 0 Propiedades gelificantes: son propiedades relacionadas con la interacción proteínaproteína y también relacionadas con su capacidad para captar o retener agua. El gel se define como la agregación organizada de moléculas de proteína que previamente han sido desnaturalizadas y presentan una alta retención de agua. ° Capacidad para precipitar y coagular. 0 Propiedades espumantes: cabe destacar la capacidad de formar espumas de ciertas pro­ teínas como ovoalbúminas (del huevo) y lactoalbúminas (de la leche). Generalmente es­ tas propiedades espumantes se pierden cuando las proteínas se desnaturalizan. 0 Estabilizantes de emulsiones: tienen capacidad emulsificante (como por ejemplo las proteínas de la yema de huevo o las proteínas de la soja). Tienen capacidad para actuar como tensioactivos, disminuyen la tensión superficial y estabilizan las emulsiones. 0 Pueden actuar como viscosizantes.

En la industria alimentaria son habitualmente utilizadas las proteínas provenientes de carne, pollo, pescado, soja, colágeno y algunas semillas, debido a sus múltiples propieda­ des funcionales. Las proteínas tienen una estructura primaria que viene dada por la secuencia de aminoáci­ dos que compone la proteína y que es la que condiciona la calidad de la proteína, como co­ mentaremos más adelante. Además, las proteínas suelen presentar una estructura secunda­ ria, terciaria y en ocasiones incluso cuaternaria. Estas estructuras (2.ar,a, 3."“» 4.at,a) dependen directamente de la estructura primaria y son las que condicionan la actividad y propiedades de dichas proteínas. Si una proteína se desnaturaliza, pierde parcial o totalmente estas es­ tructuras (principalmente las estructuras 3 .a" 1 y 4.atk), por lo que sus características y propie­ dades se ven afectadas unas veces de forma positiva y otras, de forma negativa. 4.2. AMINOÁCIDOS QUE FORMAN PARTE D E LAS PROTEÍNAS Todos los aminoácidos reciben este nombre precisamente por tener en su estructura y sobre el mismo átomo de carbono una función amino (NH2) y una función ácido (COOH). En las proteínas podemos encontrar muchos aminoácidos diferentes que se pueden cla­ sificar en varios grupos según sus características (polares, apolares) o su estructura (alifaticos, aromáticos, hidroxilados, azufrados, etc.).

NH2

Fenilalanina

R— CH.— COOH Treonina

nh 2

NH2

y I vnh 2

Leucina

COOH

Estructura general de un aminoácido

Valina

nh 2

ñh2 ^Sv

^

NH^s

.COOH nh 2

Isoleucina

Metionina

Usina

De todos los aminoácidos que se pueden encontrar formando parte de diferentes proteí­ nas y péptidos, hay 8 que son considerados aminoácidos esenciales para un adulto, 2 aminoácidos más son considerados esenciales en niños y 1 aminoácido más es esencial también en niños prematuros. Un aminoácido esencial es aquel que es imprescindible para el organismo y que no puede ser sintetizado por dicho organismo, por lo que debe ser aportado por la dieta. Los aminoácidos esenciales para el adulto son (8 ): treonina, triptófano, valina, metionina, leucina, isoleucina, lísina y fenilalanina. Para los niños se consideran esenciales además: histidina y arginina (total: 10 aminoácidos esenciales en los niños). Para los niños prematuros es además esencial: cisteína (total: 11 aminoácidos esenciales en niños prematuros).

R E M

N

A

[

U L T

A r

Ñ

u

0

R

S

0

0

0 s

Treonína

Valina

Leucina

Lisina

Triptófano

Metionina

Isoieucina

Fenilalanina

Histidina

Arginina

Cisterna

Todos los aminoácidos tienen carbono asimétrico excepto la glicina (gl ico col a, gly), por lo que todos los aminoácidos, a excepción de la glicina, presentan 2 estereoisómeros, la forma D y la forma L. En los alimentos, la forma natural que encontramos generalmente es la forma L. Los alimentos habitualmente tienen un bajo contenido en aminoácidos li­ bres. Si el contenido de aminoácidos libres aumenta considerablemente, indica que se está produciendo un fenómeno de proteolisis que puede ser deseable (resultado por ejemplo de un tratamiento tecnológico) o indeseable (por acción, por ejemplo, de los microorganismos). COOH

D-Aminoácido

COOH

L-Aminoácido

Como características tecnológicas cabe destacar que los L-aminoácidos contribuyen general­ mente al sabor amargo de los alimentos, los D-aminoácidos confieren sabor dulce y los ami­ noácidos azufrados suelen ser precursores de aromas en los tratamientos térmicos. Algunos son potenciadores del sabor, sobre todo el ácido glutámico, la alanina y el ácido aspártico, y son capaces de exaltar el sabor del alimento porque actúan estimulando las papilas gustati­ vas. La L-cisteína, aminoácido azufrado, presenta propiedades antioxidantes y mejora las posibilidades de conservación de los alimentos que la contienen permitiendo la reducción de las cantidades de otros antioxidantes. La L-cisteína también se utiliza como coadyuvante de la panificación para obtener la masa plástica, que constituye la base del pan. 4.3. PÉPTIDO S Son estructuras formadas por 2-10 aminoácidos (oligopéptidos) o más (polipéptidos). Tienen interés bromatológico como fuente de sabor y aroma. Generalmente los alimen­ tos tienen una reducida proporción de péptidos que resultan generalmente de la proteo­ lisis (ruptura de proteínas), ya sea por tratamiento tecnológico o por deterioro. Los péptidos tienen interés, sobre todo, porque son capaces de aportar sabor generalmen­ te amargo. Ello es importante en alimentos como por ejemplo el queso, ya que durante la

maduración se produce proteolisis, que genera estos péptidos y, si es excesiva, el queso re­ sulta amargo. También en los hidrolizados de proteínas que se utilizan en la elaboración de productos deshidratados como sopas y caldos es importante controlar los péptidos que se forman y su tamaño, para que el producto resulte soluble pero no amargo. Cabe destacar también ciertos péptidos de interés tecnológico como: Glutatión: es un tripéptido de ácido glutámico, cisteína y glicina. Es un péptido amplia­ mente distribuido y con un importante papel antioxidante. Se encuentra de forma natu­ ral en la harina de trigo, pero para obtener la masa plástica del pan se añade más cantidad. Carnosina, anserinay balenina: todos son dipéptidos de histidina y alanina, pero varían en la posición y grado de metilación de la histidina. No se conoce su papel biológico, y su interés reside en que permiten la identificación del tipo de carne, ya que están presen­ tes en el tejido muscular de diferentes especies animales: carnosina en animales terrestres como la ternera, anserina en aves, y balenina en animales acuáticos. Tienen sobre todo interés analítico en la identificación de diferentes productos derivados como por ejem­ plo los extractos de carne. Nisina: es un oligopéptido de alanina con propiedades antibióticas. Actúa como bacteriostático y es activo contra bacterias grampositivas. Se obtiene de cepas de Streptococcus lactis. Es una sustancia con propiedades antibióticas utilizada en alimentación como conservante. En general, los antibióticos no están permitidos porque su consumo conti­ nuado puede originar el desarrollo de resistencias (los microorganismos pueden idear sistemas de inactivar estos antibióticos) y producir tolerancia (cada vez se necesita mayor dosis para obtener el mismo efecto). Aspartamo: es un dipéptido de ácido aspártico y fenilalanina parcialmente esterificado con etanol. El aspartamo se utiliza como aditivo debido a su gran poder edulcorante. 4.4. CLASIFICACIÓN D E LAS PROTEÍNAS Es posible clasificar las proteínas según diferentes criterios: 0 Según su naturaleza: Holoproteínas: formadas exclusivamente por aminoácidos. Son las más frecuentes en ali­ mentos. 1 . Albúminas: son estructuras solubles en agua y difíciles de precipitar con sales. 2. Globulinas: son estructuras menos solubles en agua y fácilmente precipitables con sales. Heteroproteínas: formadas por aminoácidos unidos a otro tipo de moléculas. Su porcen­ taje en los alimentos es generalmente bajo. 1 . Glicoproteínas: formadas por aminoácidos y azúcares. 2 . Fosfoproteínas: formadas por aminoácidos y grupos fosfato. 3. Metaloproteínas: formadas por aminoácidos y determinados cationes metálicos. 4. Lipoproteínas: formadas por aminoácidos y restos lipídicos. 0 Según su conformación o distribución espacial: Proteínas globulares, como las albúminas y las globulinas. Son generalmente solubles en agua, aunque su solubilidad depende del pH y de la presencia de ciertas sales. Proteínas fibrosas: son insolubles, menos digeribles o generalmente indigeribles y difíci­ les de romper. Cabe destacar el colágeno. • Según su solubilidad: Solubles en agua: se solubilizan en agua según el pH y la concentración salina. Destacan la albúmina y las globulinas.

Solubles en alcohol de 70 ° como por ejemplo las protaminas. Insolubles, como el gluten y el colágeno.

4.5. PARÁMETROS PARA EVALUAR LA CALIDAD DE UNA PROTEÍNA Hay diversos parámetros que permiten evaluar la calidad de una proteína: Cómputo proteico (CP): permite evaluar la calidad de una proteína según su conteni­ do de aminoácidos esenciales. Se utiliza como pro teína de referencia la pro teína del hue­ vo de gallina entero, a la que se asigna un CP de 100. —, . me de aminoácido esencial / e de pro teína en el alimento . „ Cómputo proteico = b ,----- :----- --------- — 5-------------- 100 mg de aminoácido esencial / g de proteína de referencia Se puede calcular el CP para cada aminoácido esencial, pero el limitante (el que está en menor cantidad) es el que define la calidad de la proteína. En cereales y patatas, el ami­ noácido esencial limitante es la lisina, en la carne y leche el aminoácido esencial limitan­ te es la metionina y en las legumbres los aminoácidos limitantes son el triptófano y la metionina. Generalmente las proteínas de origen animal tienen un cómputo proteico superior a las proteínas de origen vegetal. Cuando se consumen aminoácidos esenciales, el aminoácido limitante condiciona la síntesis de proteínas endógenas y por lo tanto el aprovechamiento de los otros aminoáci­ dos esenciales que están en exceso respecto al aminoácido limitante. Este exceso, al no poder ser utilizado, se elimina del organismo. Valor biológico (VB): es un parámetro que relaciona el nitrógeno retenido con el nitró­ geno absorbido por el organismo. Se le asigna el valor de VB = 1 0 0 a la proteína de hue­ vo de gallina entero. . .. . Nitrógeno retenido Valor biológico = ~~~—^ ----- :----—7~ • 100 Nitrógeno absorbido Las proteínas de origen animal tienen generalmente VB mayores, mientras que las de origen vegetal tienen valores inferiores. La gelatina tiene un nulo valor biológico. VB de proteínas anímales

VB de proteínas vegetales

Leche: 85

Grano de trigo: 60

Carne y pescado: 75

Grano de arroz: 70

Digestibilidad (D): es un parámetro que relaciona el nitrógeno absorbido con el nitró­ geno ingerido por el organismo. Se le asigna el valor de D = 1 0 0 a la proteína de huevo de gallina entero. Digestibilidad = Nitrógeno absorbido Nitrógeno ingerido

ÍQQ

Contenido proteico de los alimentos

■45

Utilización neta de proteínas (UNP): es un parámetro que relaciona el nitrógeno rete­ nido con el nitrógeno ingerido por el organismo. Se le asigna el valor de UNP =100 a la proteína de huevo de gallina entero. También puede obtenerse multiplicando el valor biológico por la digestibilidad. TT ... , , Nitrógeno retenido VB • D Utilización neta de proteínas = --------: — * 100= ----------Nitrógeno ingerido 100 4.6. CONTENIDO PROTEICO DE LOS ALIMENTOS Se consideran fuentes de proteínas los productos lácteos, carne, pescado, huevos, legu­ minosas, cereales y frutos secos. A continuación se indica el contenido aproximado de proteínas de algunos alimentos: Carnes

Proteínas

Verduras

Proteínas

Vacuno

20-25 g/100g

Guisantes frescos

6,8 g/100 g

Cerdo

20-23 g/100g

Ajo

5,3 g/100 g

Cordero

20-24 g/100g

Espinacas

2,3 g/100 g

Pollo

20-21 g/100 g

Judías verdes

2,4 g/100g

Patatas

2,0 g/100 g

Leche y derivados Leche materna

1,2 g/100 mi

Cereales y derivados

Leche de vaca

3,3 g/100 mi

Pan

8 g/100g

Mantequilla

0,6 g/100g

Arroz

7 g/100g

Nata

2,2 g/100 g

Pastas

13 g/100 g

Queso

14-30 g/100 g

Cereales preparados

11 g/100g

Pescado

15-26 g/100 g

Huevos

12,8 g/100 g

Legumbres

20 g/100g

Frutas

0,3-4,0 g/100 g

Otros

Plátanos

1,2 g/100 g

Cacahuetes tostados

27,0 g/100 g

Ciruelas secas

2,3 g/100 g

Cacao en polvo

20,0 g / 100 g

Higos secos

4,0 g/100 g

Mayonesa

1.5 g/100 g

Naranja

0,9 g / 100 g

Miel

0,3 g/100 g

Entre los diferentes tipos de carnes no hay una gran diferencia en el contenido de proteí­ nas. Lo que sí varía es la cantidad de colágeno: cuanto más colágeno tiene una carne más dura resulta, menor es su valor biológico y menor es su valor nutritivo. En los derivados cárnicos se lleva a cabo un proceso de concentración, pero el contenido de proteínas se mantiene.

Tampoco hay grandes diferencias entre el contenido de proteínas del pescado y la carne, pero en el pescado hay menos colágeno, lo cual hace que el pescado sea más blando. Ade­ más, el colágeno del pescado gelatiniza a una temperatura inferior a la del colágeno de la carne, por lo que para hacer comestible el pescado se precisa menos tiempo de cocción. La carne y los huevos tienen un contenido similar de proteínas. Las legumbres también tienen un contenido similar a la carne excepto la soja, que tiene aproximadamente el doble (30 %). Las proteínas de las legumbres, sin embargo, tienen menos valor nutritivo porque resultan menos asimilables. EJERCICIOS DE AUTOEVALUACIÓN Indicar si las afirmaciones siguientes son verdaderas o falsas: 1 . Proteínas: a) Tienen un importante papel energético, ya que son capaces de aportar 9 kcal por gramo de proteína. b) Tienen principalmente un papel estructural y regulador. c) Son la principal fuente de nitrógeno para el organismo humano. d) Tienen una elevada capacidad de hidratación, lo cual les confiere sus propiedades emulgentes. e) Durante la desnaturalización de las proteínas se pierde su estructura primaria, 2 . Aminoácidos: a) Son estructuras caracterizadas por tener sobre un mismo carbono una función áci­ do y una función amina. b) No se encuentran nunca libres, sino que siempre están asociados a otros aminoáci­ dos formando péptidos y proteínas. c) Hay 2 0 aminoácidos esenciales. d) Todos los aminoácidos pueden ser D y L. e) La cisteína es un aminoácido esencial en el adulto. 3. Aminoácidos que son esenciales para un adulto: a) Alanina, fenilalanina y glicina. b) Fenilalanina, metionina y ácido glutámico. c) Metionina, lisina, leucina y arginina. d) Valina, treonina, triptófano y lisina. e) Las respuestas c y d son verdaderas. 4. Aminoácidos y péptidos: a) La L-cisteína presenta propiedades antioxidantes. b) El glutatión es un polímero de alanina con propiedades antioxidantes. c) La nisina tiene actividad antibiótica, pero no está permitido como conservante. d) El aspartamo es un dipéptido de aspártico y fenilalanina muy utilizado como colo­ rante. 5. Las siguientes afirmaciones ¿son ciertas?; a) Las holoproteínas tienen una estructura formada por una parte proteica y una par­ te no proteica. b) Las proteínas fibrosas como el colágeno son digeribles y solubles en agua. c) Las proteínas globulares debido a su gran tamaño son insolubles en agua. d) Las proteínas de la yema del huevo se consideran las proteínas de referencia. e) El valor biológico de una proteína se calcula a partir del nitrógeno ingerido.

6.

La digestibilidad es: a) Un parámetro que relaciona el nitrógeno retenido por el organismo con el nitróge­ no ingerido. b) Un parámetro que relaciona el nitrógeno retenido por el organismo con el nitróge­ no absorbido. c) Tiene el valor de 1 para la proteína del huevo entero. d) Es uno de los parámetros utilizados para evaluar la calidad de una proteína. e) Suele aumentar cuando se desnaturalizan las proteínas.

CAPÍTULO 5 VITAMINAS

5.1. DEFINICIÓN Y CARACTERÍSTICAS GENERALES Las vitaminas se consideran micronutrientes porque ei organismo los precisa en canti­ dades pequeñas, pero son nutrientes esenciales, es decir, son imprescindibles para el normal funcionamiento del organismo y deben ser aportados por la dieta, ya que el or­ ganismo no puede sintetizarlas o, si lo hace, es en cantidad insuficiente. Entre las vita­ minas que el organismo puede sintetizar parcialmente cabe destacar la vitamina D, la vi­ tamina K, el ácido nicotínico y la biotina. Las vitaminas reciben su nombre de “vital amina”: vital porque resultan totalmente im­ prescindibles para el organismo, y amina porque cuando se empezaron a dilucidar es­ tructuralmente las primeras vitaminas resultaron ser aminas, aunque con posterioridad se ha comprobado que hay varias vitaminas que no contienen la función amina en su es­ tructura química. Las vitaminas actúan como coenzimas y cofactores, e intervienen en numerosas reaccio­ nes metabólicas que se producen en el organismo; tienen principalmente una función reguladora y protectora. Las vitaminas son en general muy sensibles a los tratamientos tecnológicos y culinarios de los alimentos, por lo que son generalmente lábiles, aunque ello depende de las condi­ ciones y del tipo de vitamina como indicaremos más adelante. 5.2. CLASIFICACIÓN Y ESTUDIO COMPARATIVO Existen 13 vitaminas y su estructura es heterogénea, por lo que la clasificación no se hace según dicha estructura, sino según su solubilidad. a) Vitaminas liposolubles: vitaminas A, D, E y K. b) Vitaminas hídrosolubles: vitamina C y vitaminas del complejo B. Las vitaminas hidro y liposolubles presentan características claramente diferenciales que se resumen en la tabla de la página siguiente, El organismo sólo presenta reservas de vitaminas liposolubles, pero estas reservas son pe­ queñas y, en consecuencia, tanto las vitaminas liposolubles como las hídrosolubles de­ ben ser consumidas cada día. El organismo puede presentar tanto problemas de defecto de vitaminas (hipovitaminosis) como de exceso de vitaminas (hipervitaminosis), Un defecto de vitaminas es más fre­ cuente en el caso de las vitaminas hídrosolubles, ya que se absorben y se excretan de for­ ma relativamente rápida. En el caso de ingestión de un exceso de vitaminas, la mayor probabilidad de intoxicación se presenta con las vitaminas liposolubles, ya que tienen capacidad para acumularse.

Vitaminas

Liposolubles

Características

Solubles en lípidos

Hidrosolubles Solubles en agua

Composición química Sólo carbono, hidrógeno y oxígeno

Además de carbono, hidrógeno y oxígeno, algunas contienen nitrógeno, azufre, fósforo o cobalto

Provitaminas*

Sí

No

Absorción gastrointestinal

Grasa (más compleja) Formación de micelas

Más sencilla

Reservas en organismo Sí

No

Excreción

Orina

Heces

*Algunas vitaminas están en determinados alimentos en forma de provitaminas, lo cual implica que preci­ san algún proceso en el organismo para su activación a vitamina.

5.3. VITAMINAS LIPOSOLUBLES A Recibe el nombre de retinol y su estructura química es la siguiente:

VITAMINA

Sólo presenta actividad biológica el isómero trans. También tienen actividad vitamínica la forma aldehido (trans-retinal) y la forma ácido (ácido trans-retinoico). En el organismo interviene en la visión como constituyente de los pigmentos visuales, estimula el crecimiento y desarrollo óseo, es imprescindible para mantener la integridad de los epitelios y las mucosas, tiene efecto antitiroideo y acción antiinfecciosa. La carencia de vitamina A produce nictalopia o disminución de la visión crepuscular (ceguera nocturna), xeroftalmia caracterizada por sequedad y engrosamiento de la con­ juntiva (vista seca), queratinización de los epitelios (Manchas de Bitot) e infecciones en los epitelios dañados, descamación de la piel y acné, retrasos en el crecimiento, falta de reproducción por atrofia testicular y desaparición de los ciclos menstruales. En los productos de origen vegetal encontramos principalmente precursores de la vita­ mina A, sobre todo carotenoides. El principal carotenoide es el p-caroteno (40 carbo­ nos), que se denomina provitamina A. El p-caroteno produce dos moléculas de vitamina A (20 carbonos) en el laboratorio y una molécula de vitamina A en condiciones biológi­ cas. El p-caroteno en el estómago pasa a trans-retinal, y en el intestino las estearasas libe­ ran el retinol que en forma libre atraviesa la mucosa intestinal, va al hígado donde se acumula y luego es transportado por sangre con una proteína transportadora de retinol que la lleva a los órganos diana. La vitamina A se absorbe mejor que el p-caroteno, sobre todo si hay lípidos en la dieta.

Sus principales fuentes son: • Productos de origen animal: hígado, aceite de hígado de pescado, leche y productos lácteos, huevos y pescado azul. ®Productos de origen vegetal: zanahorias, tomates, maíz, pimientos, espinacas, sandía y calabazas. Las vitaminas, en general, son poco estables. La vitamina A es bastante inestable, aun­ que no se considera una de las vitaminas más inestables. Es muy sensible sobre todo a la oxidación en presencia de oxígeno y luz. También es sensible al efecto del calor y sólo so­ porta temperaturas moderadas. D Podemos hablar de dos estructuras: la vitamina D 3 o colecalciferol de origen animal y la vitamina D 2 o ergocalciferol de origen vegetal. Ambas se diferencian estructuralmente por la cadena lateral.

V IT A M IN A

Colecalciferol

Ergocalciferol

Las dos formas se pueden obtener a partir de provitaminas que se transforman en las vi­ taminas por acción de la luz (hv): 7 -Dehidrocolesterol

hv ------------vitamina D 3 (colecalciferol)

hv Ergosterol ----------------------- vitamina D 2 (ergocalciferol) La vitamina D requiere grasa y sales biliares para ser absorbida. Una vez en el hígado, su­ fre una hidroxilación (2 5 -hidroxicolecaIciferol) y luego se transporta al riñón, donde se produce una segunda hidroxilación para dar 1 ,2 5 -dihidroxicolecalciferol, que es la for­ ma activa de la vitamina. La vitamina D es fundamental en el mantenimiento del equilibrio metabólico del calcio y del fósforo de los huesos. Es importante también en la hematopoyesis, la diferencia­ ción celular y la secreción de insulina. Su deficiencia produce raquitismo en niños y os­ teomalacia en adultos; ambas patologías afectan al desarrollo ,del tejido óseo. Las principales fuentes de vitamina D son: • Síntesis subcutánea: depende de las condiciones climáticas y de la exposición al sol. • Productos de origen animal: aportan vitamina D 3. Destacan: el aceite de hígado de ba­ calao y el hígado, leche y derivados grasos (nata, mantequilla) y la yema de huevo.

0 Productos de origen vegetal: contienen pequeñas cantidades de vitamina D2. Destacan las legumbres y ciertas algas. Respecto a su estabilidad, la vitamina D es muy sensible a la oxidación, a la luz y a los tratamientos térmicos.

E (T O C O FE R O LE S) Existen cuatro formas: a, p, y, 8 . El a-tocoferol es la que posee mayor actividad vitamíni­ ca. Su principal función es como antioxidante, Durante los procesos metabólicos se pro­ ducen constantemente radicales libres tóxicos, y la vitamina E es capaz de captar estos compuestos y metabolizarlos, por lo que protege las membranas celulares. Estructural­ mente son compuestos de naturaleza fenólica.

VITAM INA

Ra

Tocoferoies

Ri

R2

Alfa Beta Gamma Delta

CH3 H CH3 H

CH3 CH3 H H

T o c o fe ro ie s

El a-tocoferol se absorbe a nivel intestinal en presencia de sales biliares y lípidos. La can­ tidad absorbida puede ser variable dependiendo de la dieta. Su deficiencia no es habitud porque es una vitamina ampliamente distribuida en los alimentos. Los trastornos por deficiencia de esta vitamina aparecen a largo plazo y suelen ser problemas neurológicos y hemolfticos. La carencia es grave sobre todo en niños y prematuros, en los que se mani­ fiesta como fragilidad capilar. Estudios actualmente en curso parecen demostrar una relación entre el consumo eleva­ do de vitamina E y la baja incidencia del cáncer de colon y mama y también de las en­ fermedades cardiovasculares. Las fuentes de la vitamina E son: 0 Productos de origen vegetal: aceite de oliva, girasol, frutos secos, germen de trigo, ver­ duras. 0 Productos de origen animal: yema de huevo. La vitamina E es estable frente a tratamientos térmicos, pero sensible al oxígeno y a la luz. K Es un grupo de sustancias derivadas de la naftoquinona. Existen diferentes tipos de vita­ mina K: todas con estructura de naftoquinona. Hay vitaminas K naturales como la vita­ mina ICj (fitomenadiona o filoquinona) y la vitamina K 2 (menaquinona o farnoquinona), y sintéticas como la K 3 y la K4. La vitamina K tiene un papel fundamental en la coagulación sanguínea porque intervie­ ne en la síntesis de los factores de coagulación, en la formación de la protrombina y en la síntesis de proteínas que intervienen en la mineralización ósea. Su deficiencia es poco frecuente porque las bacterias de la flora intestinal son capaces de sintetizarla. La deficiencia sólo se produce en casos de malabsorción o en tratamientos prolongados con antibióticos. Puede haber problemas en caso de neonatos, ya que la vi­ tamina K no atraviesa la barrera placentaria, la leche materna es pobre en esta vitamina, VITAM INA

el bebe no tiene suficiente flora intestinal para su síntesis y además presenta inmadurez hepática para sintetizar los factores de coagulación; por todo ello, en neonatos se pueden producir hemorragias. En muchos países se administra vitamina K a los neonatos para paliar este problema de deficiencia. Un exceso de vitamina K también puede ser muy perjudicial para la mujer embarazada (anemia hemolítica y hepatotoxiddad) y el feto (daño cerebral). Las fuentes de vitamina K son prácticamente todos los alimentos, tanto de origen ani­ mal (carne y huevos) como vegetal (espinacas, vegetales verdes en general y cereales). La vitamina K es relativamente estable al calor y a la oxidación, pero sensible a la luz. A continuación se resumen, de forma esquemática, las principales características de las vitaminas liposolubles.

Vitamina

Fuente natural

Funciones en el organismo

Deficiencia

A Retinol, retinal Ácido retinoico

Aceite de hígado de bacalao, frutas, verduras

Constituyente del pigmento ocular Mantenimiento del tejido epitelial Crecimiento y desarrollo de los huesos

Xeroftalmia Ceguera nocturna

Crecimiento y mineralización ósea

Raquitismo Osteomalacia

Aceites vegetales, aceite de germen de trigo, semillas Vegetales verdes

Antioxidante Prevención de la peroxidación lipídica

Problemas neurológicos Hemolisis

Vegetales verdes, frutas, carnes. Abunda en el intestino sintetizada pol­ las bacterias intestinales

Formación de protrombinayde diversos factores de coagulación

Hemorragias internas

D Ergocalciferol D2 Irradiación del ergosterol Colecalciferol D3 Irradiación del colesterol Aceite de hígado de pescado, en piel humana después de la exposición a los rayos solares E Tocoferoles

K Fitomenadiona KP Kp K3 y K4

5.4. VITAMINAS HIDROSOLUBLES Dentro de este tipo de vitaminas se incluyen la vitamina C y las vitaminas del grupo B. Generalmente se hallan juntas en los mismos alimentos y, por este motivo, cuando hay deficiencia de alguna de estas vitaminas también lo hay de las otras. Generalmente son bastante sensibles, más que las vitaminas liposolubles. Son sensibles a la temperatura, a cambios de pH, al oxígeno y a la luz, Al ser hídrosolubles, se pierde una parte de vitaminas durante el proceso de lavado de los alimentos (pérdidas por lixi­ viados) y una gran parte al someter los alimentos a cocción, C Se denomina ácido ascórbico. En su estructura carece de grupo carboxílico (COOH), pero a pesar de ello tiene marcadas propiedades ácidas, lo que le ha merecido el nombre de ácido. Por oxidación se puede transformar reversiblemente en ácido deshidroascórbico, que to­ davía tienen propiedades vitamínicas. A su vez, el ácido deshidroascórbico puede perder agua de forma irreversible y transformarse en ácido dicetogulónico, que carece de pro­ piedades vitamínicas. VITAM INA

Ácido ascórbico (vitamina C)

Ácido deshidroascórbico

Ácido 2,3-dicetogulónico

El organismo humano no puede sintetizar el ácido ascórbico, que debe ser aportado con la dieta. La vitamina C resulta imprescindible debido a su participación en numerosas reacciones enzimáticas. Interviene en la síntesis de colágeno y en los procesos de repara­ ción tisular. Es importante en el metabolismo de los glúcidos, en la absorción intestinal del hierro, en la formación de cartílagos, huesos y dientes, y en el funcionamiento corticosuprarenal. La vitamina C se puede encontrar tanto en alimentos ácidos como neutros. Son alimen­ tos neutros: leche, carnes, huevos, pan, etc., y alimentos ácidos: verduras, algunas frutas y hortalizas. Las principales fuentes son las frutas (cítricos, kiwi, fresas, grosellas, moras), las verduras (espinacas, perejil) y las patatas. También se encuentra en la leche y el híga­ do, pero en menor cantidad. La vitamina C es, de todas las vitaminas, la más inestable. Se pierde en gran cantidad en los lixiviados (aguas de lavado, de cocción, etc.). Su principal degradación es por oxida­ ción, que puede llevarse a cabo por dos vías: enzimática y no enzimática, como se co­ mentará en el capítulo de alteraciones de los alimentos (Capítulo 12). La carencia de vitamina C produce escorbuto y también gingivitis hemorrágica (in­ flamación de las encías con sangrado), con hemorragias que pueden ser mortales. No existen problemas por un exceso de su consumo, ya que dicho exceso se elimina por la orina.

El ácido ascórbico puede adicionarse a algunos alimentos como conservante. En lugar de ácido ascórbico forma L , como aditivo, se puede usar el enantiómero llamado ácido eritórbico que es la forma D . El ácido eritórbico no tiene actividad vitamínica pero es más estable como antioxidante. VITAM INAS D E L G RU PO B

Está formado por un conjunto heterogéneo de diferentes vitaminas. Se encuentran en productos de origen vegetal y animal, excepto la vitamina B12, que sólo está en produc­ tos de origen animal. Son coenzimas de muchas réacciones, por lo que se precisa un consumo diario y constante. Las mayores pérdidas de estas vitaminas se producen en los lixiviados. Este grupo de vi­ taminas son también sensibles al calor, la luz y la oxidación. Tiamina (vitamina B () Es la vitamina del grupo B más sensible, y se altera e inactiva con más facilidad. En su estructura hay dos anillos heterocíclicos unidos por un metileno (—CH 2—). Dicho metileno es el responsable de la baja estabilidad de esta vitamina, ya que con calor se hidroliza dicho enlace y se degrada la vitamina. La degradación es mucho más rápida en medio básico (por ejemplo, en la leche). Incluso muchos aditivos conservantes (por ejemplo, los sulfitos del vino) son capaces de degradar dicha vitamina por reacción por el grupo metileno.

C loruro d e tiam in a (vitam in a B t)

La tiamina puede hallarse libre, unida a dos fosfatos (difosfato de tiamina) y unida a proteínas. La forma activa en el organismo es el difosfato. Esta vitamina es indispensable para el metabolismo glucídico de los seres humanos, necesaria para el funcionamiento celular y para la transmisión de los impulsos nerviosos. Actúa como coenzima en reac­ ciones de desear boxilación. Si la dieta es rica en glúcidos se precisa más consumo de tiamina, ya que dicha vitamina interviene en el metabolismo de los mismos. Las fuentes de origen animal son: visceras, carne y pescado, leche y derivados, huevos. Las fuentes de origen vegetal son: levadura de cerveza, cereales, hortalizas, legumbres y germen de trigo. La deficiencia de tiamina produce patologías como: beri-beri, trastornos neuropsíquicos, insuficiencia cardíaca. Riboflavina (vitamina Tiene una estructura formada por un anillo de isoaloxacina (con enlaces conjugados que le dan el color amarillo característico). Contiene ribitol unido a esta anillo. Forma parte del FMN y el FAD y participa como coenzima en reacciones redox. Inter­ viene en la degradación de glúcidos, lípidos y proteínas, que permiten la obtención de la

Ribitol

R iboflavin a (vitam ina B¿)

energía necesaria para cubrir las necesidades celulares. Participa en el proceso de incor­ poración de yodo por parte de la glándula tiroides. Sus fuentes naturales son: levadura de cerveza, cereales, leche, hígado y riñones (ternera, buey). La deficiencia es difícil en el adulto, pero es relativamente frecuente en los lactan­ tes, en los que produce trastornos mucocutáneos y oculares (fotofobia, cataratas). Es una vitamina muy sensible a la luz solar, y según el medio se transforma en uno u otro producto, pero en todos los casos la degradación es muy rápida. En medio ácido, se transforma por acción de la luz en luminocromo. En medio neutro y alcalino, se forma también luminoflavina, Tanto el luminocromo como la luminoflavina son muy oxidan­ tes y pueden oxidar y degradar otros componentes del alimento como la vitamina C. La leche después de dos horas de exposición a la luz pierde hasta un 5 0 % de la riboflavina. Sin embargo, esta vitamina es relativamente estable al calor y la oxidación, excepto si aplicamos calor en condiciones neutras o básicas. Hay también importantes pérdidas de esta vitamina en los lixiviados. Piridoxina (vitamina B6) Se halla en tres formas posibles: piridoxina (de origen vegetal), pirídoxal y piridoxamina (ambas de origen animal). Estructuralmente es una de las vitaminas más sencillas.

Piridoxina (vitam ina B e)

La forma activa es el fosfato de piridoxal, que actúa como coenzima en reacciones impli­ cadas en la síntesis de proteínas, interviene en numerosas reacciones enzimáticas, en la descarboxilación de aminoácidos, en reacciones de transaminación, en el transporte de aminoácidos y en la transformación del triptófano en niacina. Se encuentra en alimentos de origen vegetal, como cereales y algunas frutas y hortalizas. Los plátanos y las nueces son álimentos con un alto contenido en esta vitamina. Tam-

bien podemos encontrarla en alimentos de origen animal como la carne. Su deficiencia produce convulsiones y trastornos nerviosos. Se producen grandes pérdidas en lixiviados, ya que es hidrosoluble. Es sensible a la luz solar, pero estable a tratamientos térmicos, tanto a pH ácido como neutro. Niacina (vitamina B3) También tiene actividad vitamínica en otras formas como ácido nicotínico, nicotinamida y niacinamida. Estructuralmente es un derivado de la piridina.

N ícotin am ida (vitam ina B 3)

La nicotinamida es necesaria para el metabolismo lipídico, la respiración tisular y la glucogenolisis. Es uno de los componentes de las coenzimas que intervienen en los proce­ sos de oxidación-reducción: coenzimas NADH y NADPH. El organismo puede hacer síntesis endógena de esta vitamina a partir de triptófano, aunque la síntesis endógena no cubre las necesidades del organismo. Las principales fuentes de esta vitamina en la dieta son: levadura de cerveza, germen de trigo y cereales en general, legumbres, carne e hígado. También hay cantidades notables en cacahuetes y almendras. Su carencia produce pelagra, también denominada enfermedad de las 3 D (dermatitis, diarrea, demencia) por su afectación de la piel, del sistema digestivo y del sistema ner­ vioso. En cuanto a su estabilidad es una de las vitaminas más estables, tanto a la luz como al ca­ lor y la oxidación. Ácido fólico Tiene en su estructura el ácido para-aminobenzoico (PABA), unido a través de un meti­ leno con una pteridina (PABA - metileno - pteridina). Dicho conjunto constituye el áci­ do pteroico, que a su vez y por enlace peptídico está unido a un aminoácido, el ácido glutámico imprescindible para la actividad (ácido pteroilglutámico). El ácido fólico colabora en numerosas reacciones enzimáticas. Es imprescindible en la síntesis de eritrocitos y leucocitos (mantenimiento de la eritropoyesis). Interviene COOH

como coenzima en el metabolismo de aminoácidos y nucleótidos (síntesis de ADN yARN). La carencia de ácido fólico produce anemia megaloblástica y alteraciones neurológicas y gastrointestinales. Si se produce durante la gestación puede originar espina bífida en el recién nacido. Son fuentes de ácido fólico: verduras, espárragos, legumbres, frutas, cereales y visceras (hígado, riñones). Respecto a su estabilidad: es muy sensible al calor, especialmente a pH ácidos, y también a la luz y a la oxidación. Cianocobalamina (vitamina B 12) Estructuralmente es una molécula muy compleja con anillo porfirínico coordinado con un ion cobalto.

Cianocobalamina (vitamina B12)

La cianocobalamina actúa como coenzima en diversas reacciones enzimáticas relaciona­ das con la transferencia de grupos metilo, es coenzima del metabolismo de ácidos nu­ cleicos, participa en la síntesis de ADN y ARN y su actividad está muy ligada al ácido fólico. No se encuentfa en fuentes vegetales, sino en alimentos de origen animal: hígado y riño­ nes, ostras y también en la leche, queso y huevos. Para su absorción a nivel intestinal precisa la presencia de un transportador denominado factor intrínseco; hay ciertas per­ sonas que tienen deficiencia de esta vitamina por falta de factor intrínseco. Su deficien­ cia produce anemia perniciosa, trastornos neurológicos y psiquiátricos y trastornos di­ gestivos (anorexia, diarrea). Es una vitamina estable a tratamientos térmicos y a la oxidación, y es algo inestable a la luz. Las mayores pérdidas se producen en los lixiviados. Ácido pantoténico (vitamina B5) Se trata de una vitamina básica para los seres humanos porque es un precursor del coen­ zima A (CoA). Se encuentra en la ruta central del metabolismo de los glúcidos, proteínas y lípidos. In­ terviene también en la síntesis de ácidos grasos en forma de fosfopantoteína.

Vitamina C Ácido ascórbico B! Tiamina

Bz Riboflavina

A Piridoxina

B3 . Niacina

Be Ácido fólico

B12 Cianocobalamina

A Ácido pantoténico

B? . Biotína

Fuente natural

Funciones en el organismo

Deficiencia

Cítricos, kiwi, fresas, grosellas, moras Espinacas, perejil

Síntesis de colágeno, reparación tisular, metabolismo de glúcidos

Escorbuto Gingivitis hemorrágica

Visceras, carne, pescado Leche y derivados, huevos Levadura de cerveza, cereales, hortalizas, legumbres, germen de trigo

Metabolismo de glúcidos Transmisión del impulso nervioso Funcionamiento celular

Beri-beri Insuficiencia cardíaca Problemas neurológicos

Levadura de cerveza, cereales, leche, hígado, ríñones

Degradación de glúcidos, lípidos y proteínas Incorporación de yodo a tiroides

Alteraciones mucocutáneas y oculares

Legumbres, cereales, frutas, hortalizas Plátanos, nueces Carne

Síntesis proteica y metabolismo de los aminoácidos

Convulsiones y trastornos nerviosos

Levadura de cerveza, germen de trigo y cereales, Legumbres, carne, hígado

Metabolismo lipídico Respiración tisular Glucogenolisis

Pelagra

Verduras, espárragos, legumbres, frutas, cereales y visceras

Mantenimiento de la eritropoyesis Metabolismo de aminoácidos y nucleótidos

Anemia megaloblástica Alteraciones neurológicas y digestivas Espina bífida neonatos

Hígado, riñones, ostras, leche, queso

Metabolismo de ácidos nucleicos

Anemia perniciosa Trastornos neurológicos y digestivos

Hígado, yema de huevo, cereales, hortalizas, verduras

Metabolismo de glúcidos, lípidos y proteínas Síntesis de ácidos grasos

Fatiga, fallo de coordinación, alteraciones del sueño

Trigo, soja, avena, arroz Hígado, jalea real, frutos secos, chocolate

Síntesis de ácidos grasos y glucosa

Fatiga, dolor muscular, dermatitis

OH

Á cido p an totén ico (vitam ina B5)

Se encuentra en alimentos de origen animal como hígado de ternera y yema de huevo, y de origen vegetal como cereales integrales, hortalizas y verduras. Su carencia es difícil debido a su amplia distribución, pero si se produce aparece fatiga, fallo de coordinación y alteraciones del sueño. En cuanto a su estabilidad: es resistente a la luz y a la oxidación, pero puede haber pérdi­ das importantes en los lixiviados. Biotina (vitamina B 8) Es una vitamina que contiene azufre en su estructura y la función urea.

Biotina (vitam ina B 8)

Interviene en las reacciones de carboxilación (fijación de C 0 2), fundamentales para la síntesis de ácidos grasos y glucosa. Es posible la síntesis endógena de esta vitamina por parte de la flora intestinal. También puede ser aportada de forma exógena en diferentes alimentos: germen de trigo, soja, copos de avena, arroz integral, harina de maíz, hígado de buey, jalea real, coliflor, chocolate y frutos secos. El huevo contiene avidina, una sus­ tancia que actúa como antinutriente y bloquea la absorción de la biotina. Al cocer el huevo, la avidina se destruye, y la biotina puede ser absorbida. La biotina es una vitamina relativamente estable a la luz, el calor y la oxidación. Es muy difícil encontrar estados carenciales de esta vitamina, pero en caso de producirse ocasiona fatiga, dolor muscular y dermatitis. Las vitaminas hidrosolubles se resumen, de forma esquematizada, en la tabla de la pági­ na anterior. 5.5. ESTABILIDAD Como ya hemos comentado, las vitaminas son estructuras en general muy lábiles. En la descripción de cada una de las vitaminas hemos comentado su estabilidad y cómo son frecuentes grandes pérdidas de vitaminas en prácticamente todos los alimentos, siendo muy destacables las pérdidas de vitaminas hidrosolubles en los lixiviados. A continua­ ción, en la página siguiente, se esquematiza de forma comparativa la estabilidad frente a ios tratamientos térmicos, la oxidación y la luz.

Vitamina liposoluble

Calor

Oxígeno

Pérdidas

Luz

A

Sensible

Sensible

Sensible

5-40 %

D

Sensible

Sensible

Sensible

8-40 %

E

Estable*

Sensible

Sensible

10-50%

K

Estable

Estable

Sensible

10-12 %

Ácido ascórbico C

Muy sensible

Muy sensible

Muy sensible

20-80 %

Tiamina B¡

Muy sensible

Muy sensible

Muy sensible

15-60 %

Riboflavina B2

Estable a pH ácido

Estable a pH ácido

Muy sensible

10-15 %

Piridoxina B6

Estable

Estable

Sensible

20-40 %

Niacina B3

Estable

Estable

Estable

15-25 %

Ácidofólico Bc

Muy sensible sobre todo a pH ácido

Sensible

Sensible

10-20 %

Vitamina hidrosoluble

Cianocobalamina B12

Estable

Estable

Sensible

10-15%

Ácidopantoténico B5

Sensible

Estable

Estable

10-30 %

Biotina Bg

Estable

Estable

Estable

10-15%

|

*H ay que indicar que en todos los casos en los que se indica “Estable”, es una estabilidad relativa en compa­ ración con las otras vitaminas, pero partiendo de la base de que todas las vitaminas son de por sí inestables si las comparamos con otros componentes de los alimentos.

5.6.

RECOM ENDACIONES DIARIAS

Según la FAO/OMS las cantidades diarias recomendadas (CDR) de vitaminas son: Vitamina

CDR

Vitamina

A

2 800 pg retinol 6 1000 pg retinol 1 pg retinol = 6 pg p-caroteno

Riboflavina B2

Niños 2,5 pg 2 10 pg d 5 pg

Piridoxina B6

2mg Embarazo: 2,2 mg

2 8 mg a-tocoferol

Niacina B3

2 13-15 mg d 15-20 mg

K

1 pg/kg peso

Ácido fólico Bc

200 pg Embarazo: 400 pg

Ácido ascórbico C

No fumadores: 60 mg Fumadores: 100 mg

Cianocobalamina B12

2Fg Embarazo: 2,2 pg

2 1-1,1 mg

Ácido pantoténico B5

5-10 mg

D E

Tiamina B¡

d 10 mg a-tocoferol

d 1,3-1,5 mg

CDR 2 1,4-1,8 mg

d 1,2-1,3 mg

Cabe destacar, tal como se observa en la tabla, que algunas vitaminas se necesitan en muy pequeña cantidad (del orden de microgramos, pg), mientras que otras se precisan en cantidades muy superiores (del orden de miligramos, mg). EJERCICIOS D E AUTOEVALUACÍÓN Indicar si las afirmaciones siguientes son verdaderas o falsas: 1. Vitaminas: a) Son macronutrientes, ya que son esenciales. b) Ninguna vitamina puede ser sintetizada por el organismo humano. c) Todas las vitaminas están como provitaminas. d) Todas las vitaminas tienen una estructura común. e) Sólo son esenciales las vitaminas hidrosolubles. 2. Vitaminas hidrosolubles: a) No contienen elementos diferentes de carbono, hidrógeno y oxígeno. b) Se absorben a nivel intestinal formando micelas con las grasas. c) Se excretan mayoritariamente por la orina. d) La vitamina C es un ejemplo de vitamina hidrosoluble de alta estabilidad. e) Suele haber problemas por exceso de estas vitaminas, ya que tienden a acumularse. 3. Vitamina A: a) Se conoce también con el nombre de a-tocoferol. b) Su deficiencia está directamente relacionada con la calcificación ósea. c) Se encuentra en algunos alimentos vegetales en forma de provitamina. d) El p-caroteno precursor de la vitamina A produce dos moléculas de vitamina A en el organismo. e) La vitamina A se halla asociada en los alimentos a la fracción grasa. 4. Vitamina D: a) Sólo se asimila a través de alimentos de origen vegetal. b) Para su activación a vitamina precisa la acción de la luz. c) Su biosíntesis a partir de la provitamina es exclusivamente hepática. d) Por hipervitaminosis de vitamina D se produce raquitismo en los niños y osteoma­ lacia en los adultos. e) Es una vitamina muy resistente a tratamientos térmicos. 3. Las siguientes patologías están relacionadas con una deficiencia vitamínica, indicar cuál: Beri-beri

Osteomalacia

Gingivitis hemorrágica

Enfermedad de las 3D

Xeroftalmia

Ceguera nocturna

Pelagra

Espina bífida

Raquitismo

Anemia perniciosa

Escorbuto

Anemia megaloblástica

6. Vitamina E: a) De las diferentes formas de la vitamina E, la más activa es el a-tocoferol. b) Tiene una gran importancia como antioxidante natural. c) Su consumo adecuado previene la aparición del cáncer de colon y mama. d) Precisa activación metabólica, ya que está en forma de provitamina. e) Es muy inestable en tratamientos térmicos. 7. Vitamina C: a) Es una vitamina liposoluble muy sensible a todos los tratamientos tecnológicos y culinarios. b) Su deficiencia en el organismo produce escorbuto, c) Sólo se encuentra en alimentos ácidos como los cítricos. d) El ácido ascórbico es capaz de oxidarse a ácido deshidroascórbico, que carece de ac­ tividad vitamínica. e) El ácido eritórbico es un derivado hidrogenado del ácido ascórbico que se utiliza como vitamina. 8. Vitaminas del grupo B: a) La tiamina es la vitamina B12. b) La piridoxina es la forma activa de la vitamina B6. c) La niacina presenta síntesis endógena a partir del triptófano, capaz de cubrir las necesidades del organismo. d) Un exceso de ácido fólico durante la gestación puede producir espina bífida en el neonato. e) La cianocobalamina sólo se encuentra en fuentes de origen animal. f) Las vitaminas del grupo B se asocian dentro de este grupo debido a que presentan una serie de características estructurales comunes. g) La avidina es el precursor de la biotina.

CAPÍTULO 6 MINERALES

6.1. CARACTERÍSTICAS Y CLASIFICACIÓN Los minerales son nutrientes que el organismo humano precisa en cantidades relati­ vamente pequeñas respecto a glúcidos, lípidos y proteínas; por ello, al igual que las vita­ minas, se consideran micronutrientes. Son sustancias con una importante función regu­ ladora, que no pueden ser sintetizados por el organismo y deben ser aportados por la dieta. Dentro de los minerales podemos distinguir: Macroelementos esenciales: el organismo los precisa en cantidades superiores a 100 mg por día, como por ejemplo calcio (Ca), fósforo (P), sodio (Na), potasio (K), cloro (Cl), magnesio (Mg) y azufre (S). Microelementos esenciales: el organismo los precisa en cantidades inferiores a 100 mg por día, como por ejemplo hierro (Fe), flúor (F), zinc (Zn) y cobre (Cu). Elementos traza esenciales: el organismo los precisa en cantidades inferiores a 1 mg por día, como por ejemplo yodo (I), cromo (Cr), molibdeno (Mo) y selenio (Se). Microelementos posiblemente esenciales: estaño (Sn), silicio (SÍ), níquel (Ni) y vana­ dio (V). Elementos contaminantes: plomo (Pb), cadmio (Cd), mercurio (Hg), arsénico (As), bo­ ro (B), aluminio (Al), litio (LÍ), bario (Ba), etc.

MINERALES ESENCIALES

Macro elementos

Microelementos

Elementos traza

>100 mg/día

incluso por encima de la influen­ cia de otros factores como por ejemplo el tabaco (30 %). La dieta parece estar bastante implicada en el desarrollo de cánceres como el de colon, mama, próstata, hígado, pán­ creas y otros. También son importantes ios factores ambientales y conductuales. Las sustancias que pueden tener una influencia sobre el desarrollo del cáncer pueden ac­ tuar por diferentes mecanismos y podemos distinguir varios tipos: 1. Cancerígenos naturales presentes en los alimentos, como por ejemplo ciertas toxinas vegetales y animales. 2. Cancerígenos que resultan del tratamiento tecnológico o culinario, como por ejem­ plo los benzopirenos. 3. Sustancias que inducen a la formación de productos cancerígenos, como por ejemplo los radicales libres o las nitrosaminas. 4. Sustancias capaces de alterarse por acción de la flora intestinal dando productos po­ tencialmente cancerígenos, como los nitritos. 5. Sustancias o dietas que alteran el sistema inmunitario produciendo un desequilibrio, lo que favorece la proliferación del cáncer. Hay diferentes factores dietéticos que se relacionan con el cáncer, como por ejemplo: 0 El consumo de grasa: las dietas ricas en grasas saturadas favorecen el desarrollo del cán­ cer de mama y también se están relacionando con el cáncer de colon, útero, ovario y páncreas. 0 Los nitritos/nitratos utilizados como aditivos son sustancias potencialmente canceríge­ nas al combinarse con aminas endógenas, produciendo nitrosaminas cancerígenas. 0 Los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP), entre los que destaca el benzopireno, son sustancias susceptibles de formarse en tratamientos tecnológicos (ahumados, tra­ tamientos a elevadas temperaturas) y en tratamientos culinarios (por ejemplo, carne a la brasa). Los HAP pueden transformarse en el organismo dando sustancias cancerígenas. ° El alcohol: directamente no se considera una sustancia cancerígena, pero el consumo excesivo de alcohol sí que se considera un factor de riesgo en muchos cánceres. El abuso del alcohol es un factor de riesgo en cánceres de la cavidad oral, esófago, colon, hígado, laringe y otros. Por otra parte, hay alimentos que parecen tener una función protectora frente al cáncer, como: 9 La fibra, que parece reducir el riesgo de cáncer de colon al aumentar el bolo fecal y ace­ lerar el tránsito intestinal, lo cual diluye los tóxicos intestinales y disminuye el tiempo de residencia de los mismos. 0 Las vitaminas presentes en frutos y vegetales parecen tener un efecto protector frente a la mayoría de cánceres, sobre todo el cáncer de colon y el cáncer gástrico. El p-caroteno (precursor de la vitamina A) es antioxidante y protege frente al cáncer de pulmón. Los

tocoferoles (vitamina E) actúan también como antioxidantes, evitando la oxidación de las grasas insaturadas y la formación de nitrosaminas. El ácido ascórbico (vitamina C) permite reducir las concentraciones de nitritos y de este modo evita la formación de ni­ trosaminas. • El consumo moderado de alcohol, principalmente el vino tinto rico en taninos, parece ejercer también un efecto protector frente a determinados tipos de cáncer, si bien existe mucha controversia en relación a este tema y muchos oncólogos recomiendan reducir el consumo de alcohol a cero. Por todo lo anteriormente expuesto, que, volvemos a insistir, está en constante estudio actualmente, se hacen algunas recomendaciones dietéticas destinadas a la prevención primaria del cáncer: 1. Consumir diariamente frutas y vegetales variados, ricos en antioxidantes naturales. 2. Reducir la ingesta de grasa a menos del 30 % de las calorías totales. Las grasas satu­ radas no deben superar el 10 % de calorías totales y las grasas poliinsaturaradas no deben superar el 6 % de las calorías totales. 3. Consumir 20-30 g/día de fibra, principalmente fibra soluble. 4. Aumentar el consumo de cereales no procesados como fuente de polisacáridos no refinados. 5. Disminuir el consumo de carne, especialmente carnes rojas y procesadas. 6. Consumir alcohol en cantidades moderadas (menos de 20-30 g diarios). 7. Ajustar el ejercicio físico a los alimentos que se consumen. 8. Evitar la obesidad y el sedentarismo. 9. Minimizar los ahumados, salazones y alimentos adobados. 10. Seguir métodos de cocción correctos. Es importante incidir sobre estas recomendaciones, ya que parecen tener una clara in­ fluencia sobre la denominada mortalidad por cáncer evitable. 14.10. DIABETES MELLITUS La diabetes mellitus (DM) es una alteración metabólica que conlleva la incapacidad del paciente para asimilar correctamente la glucosa. La DM tipo I se debe a una insuficien­ te o nula secreción de la hormona insulina encargada del metabolismo de la glucosa. En la DM tipo II, el problema radica en una resistencia celular a los efectos de la insulina. Ambos tipos de DM se caracterizan por unos niveles de glucosa en sangre elevados (hiperglucemia) que van acompañados frecuentemente de excreción de glucosa por orina (glucosuria). Además del metabolismo de la glucosa, se puede alterar el metabolismo lipídico, protei­ co y la regulación hidrosalina del paciente diabético. En el diabético, el organismo no puede aprovechar la glucosa como combustible, e intenta rentabilizar los lípidos y se forma un exceso de cuerpos cetónicos. La excreción de cuerpos cetónicos por orina (cetonuria) es frecuente sobre todo en la DM tipo I. Por otra parte, hay que indicar que la diabetes es actualmente la principal causa de ceguera, produce alteraciones renales y neuronales y es un importante factor de riesgo en las enfermedades cardiovasculares. Además de la DM tipo I, que aparece predominantemente en la etapa infantil o juvenil, y la DM tipo II, que es de aparición más frecuente en edad adulta o avanzada, pueden aparecer otras formas de diabetes, como la diabetes gestacional, que se presenta en mu­ chas mujeres embarazadas y que con el tratamiento adecuado es reversible, o las diabetes

secundarias, consecuencia de otras enfermedades (como por ejemplo tumores) o de tra­ tamientos farmacológicos (corticoides, hormona del crecimiento, etc.). La diabetes tiene una gran importancia sanitaria debido a su elevada prevalencia (el 6 % de la población padece esta enfermedad). Además, debido al envejecimiento de la pobla­ ción se aprecia también un aumento importante de la incidencia (nuevos casos). La dia­ betes es una enfermedad crónica y generalmente incurable, por lo que se debe trabajar en el sentido de mejorar la calidad de vida de las personas afectadas. Parte del interés de la diabetes radica también en que se considera un factor de riesgo de muchas patologías. Es importante que sea el propio diabético el que controle y asuma su enfermedad, por lo que la educación sanitaria se considera fundamental. En el tratamiento de la DM se considera que hay una serie de factores que inciden sobre la enfermedad que pueden y deben ser controlados, como: • Sobrepeso • Control de la dieta • Regularidad de horarios 0 Ejercicio regular diario

0 0 ° °

Control de la glucemia Control de la medicación Consumo de tabaco Medidas higiénicas (pies, boca, etc.)

Las personas diabéticas deben consumir la cantidad de alimentos suficientes que garan­ tice la energía mínima necesaria para s,u organismo. Las comidas deben realizarse varias veces al día consumiendo poco alimento y a menudo. No deben consumir azucares de rápida absorción como disacáridos y monosacáridos, ya que se producirían aumentos bruscos de glucosa en sangre. Se puede utilizar alternativamente la fructosa, ya que se metaboliza más lentamente dando gliceraldehído (intermedio de la glicólisis) y energía. Los polioles también pueden ser utilizados, pero producen retención de agua, son de ab­ sorción lenta y tienen efecto laxante. Los principales alimentos que contienen hidratos de carbono y que en conjunto deben aportar el 60 % de los nutrientes de la dieta se in­ dican en la tabla siguiente:

Alimentos

Absorción

Consumo

Fruta fresca

Rápida

Diario

Leche y derivados lácteos

Rápida

Diario

Cereales, arroz, pan, pasta, patatas, legumbres,

Lenta

Diario

Azúcares refinados, miel, caramelos, turrones, pastelería y repostería

Rápida

Muy eventual

Las personas diabéticas deben disminuir o eliminar las grasas de origen animal (mante­ quilla, crema de leche, tocino) al cocinar. Las carnes, pescados y huevos deben ser con­ sumidos con moderación, y el pescado es más recomendable que la carne. Conviene consumir legumbres a menudo, y las verduras y hortalizas deben consumirse dos veces al día, El consumo de alcohol debe ser moderado. El consumo de sal debe restringirse si el diabético padece hipertensión, y las grasas animales están contraindicadas si el pacien­ te diabético tiene niveles elevados de colesterol.

14.11. OBESIDAD La obesidad se considera un estado patológico que se caracteriza por un exceso de peso. En general se considera que una persona es obesa si tiene más de un exceso del 20 % de su peso ideal teórico (PIT). En la obesidad intervienen factores endógenos y factores exógenos: Factores endógenos

Factores exógenos o ambientales

• Factores congénitos o genéticos • Factores netnológicos: estados depresivos, lesiones cerebrales, problemas psicológicos, etc. • Factores endocrinos como el hipotiroidismo, hiperinsulinismo, hipercortisolismo, etc. • Tratamiento con ciertos fármacos: antidepresivos, neurolépticos, anovulatorios, corticoides, etc.

8 La dieta: excesiva ingesta de alimentos 8 El estilo de vida: sedentarismo, estrés, etc. 8 Nivel socioeconómico

La obesidad se considera un desorden metabólico crónico que puede derivar en graves complicaciones, como enfermedades cardiovasculares, metabólicas, mecánicas (alteracio­ nes ortopédicas de las articulaciones debidas al peso excesivo), problemas respiratorios (hipoventilación, apnea), trastornos cutáneos (debidos al exceso de sudor y secreciones). La obesidad también se considera un factor de riesgo en ciertos tipos de cáncer. La prevalencia de esta patología es variable en los diferentes países. Es más frecuente en países desarrollados, donde está directamente relacionada con una ingesta excesiva de alimentos. En la población europea afecta a un 15-20 % de los individuos, mientras que en Estados Unidos el porcentaje es superior, entre un 20-25 %. El tratamiento de la obesidad se basa fundamentalmente en una dieta hipocalórica, aun­ que en ocasiones también se asocia a tratamientos farmacológicos y quirúrgicos. 14.12. DELGADEZ Se considera que hay delgadez cuando la pérdida de peso es del 25 % con respecto al peso ideal teórico. Se pueden distinguir diferentes tipos de delgadez: 0 Constitucional: no se considera un estado patológico, sino una característica del orga­ nismo en cuestión. 0 Por hipercatabolismo: puede ser debido a diferentes patologías, como mala alimenta­ ción, alteraciones endocrinas (por ejemplo, hipertiroidismo, diabetes), neoplasias, etc. En la delgadez por hipercatabolismo, generalmente es preciso tratar la patología concre­ ta que la produce, a la vez que se toman medidas higiénico-die té ticas. 0 Carencial: causada por una falta de aporte de nutrientes. En la delgadez carencial se precisa una renutrición del paciente y la instauración de una dieta adecuada. 14.13. ENFERMEDADES CARDIOVASCULARES (ECV) Las enfermedades cardiovasculares son una de las principales causas de muerte, en espe­ cial, en personas de edad avanzada. Destacan sobre todo las isquemias (falta de irriga­ ción) relacionados con la aterosclerosis. La aterosclerosis es una degeneración de la pared

de las arterias causada principalmente por depósitos de lípidos que lesionan la pared y obstruyen las arterias. La aterosclerosis es una de las principales causas de mortalidad y morbilidad (enfermedad) de los países desarrollados. Los pacientes con aterosclerosis suelen presentar varios factores de riesgo que pueden darse conjuntamente. Cuando dichos factores de riesgo coexisten, en ocasiones tienen efecto sumatorio, pero a menudo el efecto es multiplicativo. Los factores de riesgo más frecuentes son: 0 Tabaquismo 0 Hipertensión arterial (HTA) • Hiperuricemia (exceso de ácido úrico) e Obesidad

®Hiperlipidemia 6 Estrés y ansiedad • Sedentarismo

El consumo de ciertos alimentos parece disminuir el riesgo de estas patologías. Así, algu­ nos países que consumen elevadas cantidades de pescado rico en ácidos grasos insaturados, presentan una menor incidencia de enfermedad cardiovascular. También los países que tienen la denominada dieta mediterránea, que ya hemos estudiado en el Capítulo 9, presentan una menor incidencia de estas patologías. 14.14. ANOREXIA La anorexia se caracteriza por un rechazo rotundo por la comida debido a que la persona afectada por esta patología tiene una apreciación distorsionada de su imagen corporal que le lleva a reducir de forma drástica su peso normal. La etiología es desconocida, pero los factores sociales parecen tener una gran importancia. Afecta sobre todo a adolescen­ tes en los que parece existir un origen mental de la patología, aunque también puede ha­ ber predisposición genética o metabólica. Las personas anoréxicas suelen pertenecer a niveles socioeconómicos medios-altos y es una patología que prácticamente no se da en países con escasez de alimentos. Suele afectar a personas delgadas y puede complicarse produciendo caquexia (disminución de la masa muscular), alteraciones metabólicas, en­ docrinas y cardíacas, desequilibrios hidroelectrolíticos y depresión. En la mujer produce frecuentemente amenorrea (falta de menstruación) y en determinados casos puede lle­ gar a ser mortal. El tratamiento hace incidencia en dos aspectos: por una parte, hay que renutrir el orga­ nismo y enseñar al paciente unos hábitos alimentarios saludables, y por otra, es impor­ tante dar apoyo psicológico para modificar los hábitos y evitar recaídas. 14.15. BULIMIA La bulimia es un trastorno del comportamiento alimentario caracterizado por episodios de sobrealimentación, generalmente a escondidas y con frecuencia seguida de vómitos convulsivos espontáneos o provocados. Es un trastorno que se da principalmente en las sociedades desarrolladas, y afecta sobre todo a mujeres jóvenes insatisfechas con su imagen corporal, y que frecuentemente pre­ sentan un síndrome depresivo y a menudo abusan de ciertos fármacos, como laxantes y diuréticos. La incidencia de dicha patología está entre el 3 y el 6 %. Las personas afecta­ das suelen tener un peso normal, a diferencia de las personas anoréxicas, que suelen pre­ sentar delgadez extrema.

La bulimia suele derivar en problemas diversos, como erosión del esmalte dental por la acidez del vómito y trastornos del balance hidroelectrolítico del organismo. El tratamiento se basa en un control dietético con sesiones de terapia, y en ocasiones se aplica una medicación con fármacos antidepresivos. 14.16.

ALERGIAS A LOS ALIMENTOS

La alergia alimentaria es una reacción desproporcionada del organismo frente a una sus­ tancia denominada alérgeno que en general es bien tolerada por el resto de los indivi­ duos. El alérgeno puede actuar tanto por ingestión como por contacto o inhalación. Los síntomas de una alergia pueden ir desde muy leves a muy graves. Generalmente, las ma­ nifestaciones de la alergia se producen minutos u horas tras el contacto con el alimento. Los síntomas más frecuentes son: • Reacciones cutáneas: picor, enrojecimiento, dermatitis. • Problemas gastrointestinales: vómitos, diarreas.

• Problemas respiratorios: congestión nasal, estornudos, asma. 0 Shock anafiláctico, que en ocasiones puede ser fatal. En algunas de estas alergias, con el tiempo se produce una tolerancia, de manera que los síntomas mejoran notablemente, pero a menudo estas alergias persisten toda la vida. La prevalencia de las alergias alimentarias es del 8 % aproximadamente en niños meno­ res de 6 años, y en adultos es del 2 %, pero pueden aparecer a cualquier edad. Las alergias más frecuentes en menores de 6 años son a la leche y huevos (35 % cada una), al pescado (11 %), fruta fresca (8 %), frutos secos (6 %) y legumbres (6 %). El tratamiento para las alergias alimentarias consiste en eliminar de la dieta el alimento responsable. No se han encontrado prácticamente medicamentos eficaces, pero algunas dietas hipoalergénicas .ofrecen a veces buenos resultados. Las alergias alimentarias constituyen un gran problema para las personas que las pade­ cen, debido a la dificultad para descubrir en muchas ocasiones el agente concreto cau­ sante de la alergia. EJERCICIOS D E AUTOEVALUACIÓN Indicar si las afirmaciones siguientes son verdaderas o falsas: 1. Respecto alas patologías alimentarias: a) El marasmo es una enfermedad aguda, resultado de una deficiencia de lípidos en la dieta. b) El marasmo se manifiesta con pérdida de grasa subcutánea y envejecimiento, y afecta sobre todo a niños. c) La decoloración en bandas del pelo es un síntoma característico del marasmo. d) Las enfermedades debidas a deficiencias energético-proteicas pueden dejar secue­ las irreversibles. e) No se encuentran casos de marasmo o kwashiorkor en los países más desarrollados. 2. Intolerancia a la lactosa: a) Es debida a una incapacidad del organismo consumidor para excretar los metabo­ lites resultantes de la degradación de este disacárido. b) El consumo de leche acaba revirtiendo la intolerancia a la lactosa. c) El yogur está contraindicado generalmente si hay intolerancia a la lactosa.

d) Las personas que consumen cada vez menos leche y otros alimentos con lactosa pueden acabar manifestando intolerancia a la lactosa. e) La intolerancia a la lactosa es siempre de origen genético. 3. Intolerancia a la fructosa: a) Se produce por un exceso de consumo de este monosacárído. b) Puede ser letal en lactantes. c) La eliminación de la dieta de los alimentos que contienen fructosa es suficiente tratamiento para esta patología. d) La intolerancia a la lactosa suele conllevar también una intolerancia a la fructosa. e) La IHF es una enfermedad hereditaria debida a deficiencia de fructosa-1-fosfatoaldolasa. 4. Galactosemia: a) Es una alteración genética muy frecuente, sobre todo en países desarrollados. b) Es debida a una deficiencia del enzima galactosa transferasa que interviene en la incorporación de la galactosa a las rutas catabólicas del organismo. c) La galactosa, cuando se acumula en el organismo, puede dar metabolitos tóxicos. d) Las cataratas del neonato pueden ser consecuencia de una galactosemia. e) El tratamiento consiste en administrar fármacos para suplir la deficiencia enzimática. 3. Oligofrenia fenilpiriivica: a) Es una enfermedad causada por la incapacidad del organismo para transformar el aminoácido tirosina en fenilalanina. b) En esta patología, la fenilalanina se metaboliza dando tóxicos cerebrales. c) Es una patología de fácil curación. d) El tratamiento consiste en reducir el consumo de fenilalanina. e) Los alimentos ricos en proteínas pueden consumirse de forma normal. 6. Intolerancia al gluten: a) Se conoce también como enfermedad celíaca y es una patología crónica. b) Se debe a una dificultad para metabolizar el gluten una vez que ha sido absorbido en el intestino. c) La frecuencia con la que se presenta esta patología en el hombre es relativamen­ te alta. d) Se manifiesta siempre en lactantes o niños menores de dos años. e) El tratamiento de elección es eliminar el gluten de la dieta durante periodos que oscilan entre un mes y un año. 7. Caries: a) La dieta es uno de los factores endógenos que más condicionan la aparición de la caries. b) Tiene una elevada incidencia, pero baja prevalencia. c) Su aparición está causada por un conjunto de factores, tanto endógenos como exógenos. d) Se evita eliminando los azucares refinados de la dieta. e) Como medida preventiva, habitualmente utilizada, se recomienda fluorar las aguas de consumo humano. 8. Cáncer: a) La dieta se considera en muchos casos el agente causal del cáncer. b) La dieta puede ser una vía de entrada importante de sustancias mutagénicas.

c) El consumo de fibra en cantidades adecuadas se considera que ejerce un efecto protector frente al desarrollo de determinados cánceres. d) La dieta, junto con el ejercicio físico, se consideran factores que inciden sobre el cáncer y que son modificables. e) El consumo de grasas saturadas debe ser elevado en una correcta prevención del cáncer. 9. Diabetes mellitus: a) Es una patología con una elevada prevalencia. b) Se manifiesta siempre en edades tempranas. c) Es una patología en la que sólo está alterado el metabolismo de la glucosa. d) La causa, en todos los casos, es la ausencia de producción de insulina. e) Las personas diabéticas deben eliminar todos los glúcidos de la dieta. f) La dieta de la persona diabética debe controlar, además de los hidratos de carbono, el consumo de grasas y proteínas. 10. Obesidad y delgadez: a) Una persona obesa es la que está por encima de su peso ideal. b) Es una patología de elevada prevalencia. c) Puede acabar produciendo desórdenes metabólicos y mecánicos. d) Se considera un factor de riesgo en numerosas patologías, entre ellas el cáncer. e) El tratamiento de elección es el uso de diuréticos y laxantes. f) La delgadez es siempre un estado patológico. g) El tratamiento de elección para la delgadez consiste en dietas hipercalóricas. 11. Anorexia y bulimia: a) La anorexia es más frecuente en países subdesarrollados. b) El paciente anoréxico es generalmente delgado. c) La persona anoréxica tiende a comer de forma compulsiva. d) La persona anoréxica tiene una apreciación distorsionada y equivocada de su complexión orgánica. e) La bulimia tiene una elevada incidencia en las sociedades desarrolladas actuales. f) La anorexia y la bulimia son patologías que se ven favorecidas por los patrones es­ téticos de las sociedades modernas. g) Suelen afectar a adolescentes, pero pueden presentarse a cualquier edad. h) Las personas anoréxicas o bulímicas no suelen precisar psicoterapia, y es suficien­ te aplicar un tratamiento dietético. 12. Alergias alimentarias: a) Es la reacción que tiene el conjunto de los consumidores a un producto alterado o defectuoso. b) Son manifestaciones en general muy graves en todos los casos. c) Suelen aparecer en niños pequeños y desaparecen con la edad. d) Las alergias alimentarias más frecuentes son a la leche y a los huevos. e) El tratamiento de elección en las alergias alimentarias es el farmacológico.

CAPÍTULO 15 CONTAMINACIÓN DE LOS ALIMENTOS

15.1. GENERALIDADES Se define como alimento contaminado aquel que contiene una sustancia o componente extraño al alimento que comporta riesgo real o potencial para la salud y el estado general del consumidor. La contaminación puede ser original del alimento en el momento de la recolección, captura o sacrificio, o producirse durante el procesado (tratamientos tecnológicos y cu­ linarios) o durante su transporte, distribución y almacenado. Hay que tener en cuenta que también son posibles y frecuentes las contaminaciones cruzadas entre diferentes alimentos. Las enfermedades transmitidas por los alimentos siguen siendo uno de los problemas de salud pública más importantes a nivel mundial. La seguridad alimentaria acapara mu­ chos recursos humanos y económicos de la mayoría de países del mundo. Dentro de la contaminación, podemos distinguir la contaminación biótica y la conta­ minación abiótica. Contaminación biótica: está producida por organismos vivos (microorganismos, insec­ tos) o sustancias procedentes de organismos vivos, como por ejemplo toxinas bacteria­ nas. La contaminación biótica puede deberse a múltiples causas: estar originalmente en el producto alimentario primario, ser resultado de la aplicación inadecuada de trata­ mientos tecnológicos, producirse durante la manipulación, etc. Contaminación abiótica: es la debida a sustancias generalmente de naturaleza química, como por ejemplo: metales pesados, insecticidas, pesticidas, etc. La contaminación abió­ tica puede ser debida también a múltiples causas: contaminación ambiental, contamina­ ción como consecuencia de algún proceso tecnológico inadecuado, interacción entre el alimento y el embalaje, etc. 15.2. CONTAMINACIÓN BIÓTICA El crecimiento de microorganismos y su capacidad para liberar toxinas, la proliferación de insectos y otros organismos en los alimentos depende de diversos factores intrínsecos y extrínsecos. Factores intrínsecos: son debidos a las características propias del alimento, como su es­ tructura biológica, pH, a^ en el alimento, oxígeno y potencial redox, contenido y varie­ dad de nutrientes, presencia o ausencia de antimicrobianos naturales o adicionados, etc. Factores extrínsecos: están relacionados con el ambiente y el entorno que rodea al alimen­ to, como temperatura, humedad relativa, composición de la atmósfera que rodea al ali­ mento, presencia de microorganismos, luz, concentración de oxígeno, etc.

Todos estos factores pueden afectar al desarrollo microbiano en cualquiera de sus fases de crecimiento (periodo de latencia, fase exponencial, fase estacionaria), así como a la capacidad de alguno de estos microorganismos para liberar toxinas. Por ello es necesario controlar estos factores generalmente para inhibir el crecimiento de los microorganis­ mos, excepto en determinados alimentos donde interesa el crecimiento de microorga­ nismos concretos (por ejemplo: yogur, fabricación del vino, etc.). También es importante saber las consecuencias que se producen cuando estos factores se modifican y saber solventar o evitar estas alteraciones. 15.3. FACTORES INTRÍNSECOS Los factores intrínsecos son las características propias del alimento, y suelen ser muy im­ portantes a la hora de determinar la alterabilidad del mismo. Estructura biológica delproducto : la mayoría de los productos alimenticios no procesados tienen barreras físicas que actúan como defensa frente a la entrada y desarrollo de micro­ organismos, como la cáscara de los huevos, la piel de la fruta, etc. Sin embargo, hay otros alimentos que carecen de estas barreras, sobre todo los alimentos procesados y mo­ dificados como zumos de fruta, carnes, mayonesa, etc. Es cierto que si bien existen a menudo estas barreras, a menudo no son totalmente efectivas, y muchos microorganis­ mos disponen de enzimas capaces de destruirlas o estrategias para superarlas. pH: todos los procesos, incluido el crecimiento microbiano, suelen tener un pH óptimo para su desarrollo. Generalmente, los procesos ocurren no a un pH concreto, sino en un rango de pH más o menos amplio. Los alimentos suelen tener una acidez natural o inherente que deriva de su composición. También pueden tener una acidez biológica debida a la fermentación de sustratos en el alimento, produciéndose ácido láctico, que aumenta la acidez. Por otra parte, se puede hablar de acidez adicionada., que es aquella que resulta de adicionar al alimento general­ mente ácidos orgánicos débiles, con la finalidad de inhibir el crecimiento de los micro­ organismos (por ejemplo, adición de ácido acético). No todos los microorganismos son igualmente resistentes o igualmente sensibles a un pH determinado. La resistencia de los microorganismos frente al pH ácido se puede re­ sumir de la forma siguiente:

Hongos > Levaduras > Bacterias Gram © > Bacterias Gram © Más resistentes a pH ácido Más necesidades de 0 2

Según el pH propio del alimento (acidez natural), se producirá el crecimiento de un tipo u otro de microorganismo. Así, en la carne y en el pescado con un pH generalmente su­ perior a 5 pueden proliferar bacterias y hongos. Con un pH inferior a 4,5, no prolifera Clostridium botulinum ni la mayoría de gérmenes patógenos. El pH no sólo condiciona el crecimiento de microorganismos, sino que también afecta a otros procesos, como reacciones enzimáticas, disponibilidad de nutrientes, permeabili­ dad de las membranas, etc.

Hay que tener en cuenta que el pH no es un factor que deba ser tenido en cuenta de for­ ma aislada, ya que presenta interacciones con otros factores, como la aw, la temperatura, la presencia de determinados componentes, etc. También es muy importante la competitividad entre los diferentes microorganismos, que puede derivar en el desarrollo de un tipo de microorganismo determinado. Actividad del agua: la awes una medida del agua disponible en el alimento para que se produzca proliferación de microorganismos, reacciones enzimáticas y no enzimáticas, etc. (consultar el Capítulo 7). Cada tipo de microorganismos necesita unos valores mí­ nimos de awpara proliferar, según se indica en la tabla siguiente:

Microorganismos

Alimento

0,98-0,93

Bacterias Gramnegatívas Grampositivas Halófilos Salmonella, Staphylococcus

Carne, pescado, verduras, leche, pan, embutidos

0,93-0,85

Mohos Levaduras Staphylococcus

Leche condensada, carne desecada

0,85-0,60

Levaduras Hongos No se desarrollan bacterias patógenas

Cereales, frutos secos, harina

10 ppm). También puede haber inhalación por humos de soldadura y ta­ baco. Según la FAO/OMS, su ingesta tolerable es de 57-71 pg/día, cantidad que no se suele sobrepasar, a no ser que se consuma mucho marisco. El cadmio es nefrotóxico, y el efecto es crónico e irreversible. Su tiempo medio de resi­ dencia es muy elevado (años). Cuando es inhalado, puede causar enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC). Su intoxicación aguda produce el síndrome de Ital-Ital, que causa deformaciones óseas y problemas renales. El cadmio se considera, además, un cancerígeno pulmonar y prostático.

Su absorción intestinal es aproximadamente del 5 %> pero su absorción pulmonar es de basta el 50 %. Se acumula en hígado, riñón y músculo. En el hígado se une a la metalotionemia, una proteína con grupos tiol (SH) capaz de fijar cadmio para su transporte al glomérulo, donde se acumula, 15.16. CONTAMINACIÓN POR BENZOPIRENOS Los benzopirenos son un conjunto de sustancias orgánicas que forman parte de los de­ nominados hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP). Estos compuestos, de los que destaca por su elevada toxicidad el a-benzopireno, se for­ man por combustión incompleta de la materia orgánica al someterla a tratamientos a temperatura elevada, y al ser volátiles forman parte de los humos que se desprenden deestas combustiones.

Hay numerosos procesos capaces de contaminar por benzopirenos, como la combustión de madera, petróleo, carbón o grasas. También en ciertos procesos industriales de obten­ ción de alimentos se detectan niveles no despreciables de benzopirenos. Los benzopire­ nos se han detectado en aguas y alimentos, y se encuentran en elevada proporción en el humo del tabaco. Los productos alimentarios sometidos directamente a fuego o humo, como brasas, hornos de leña, ahumados, etc., presentan concentraciones de benzopirenos superiores a las frituras y a los alimentos cocidos. Por ejemplo, el pollo a la brasa puede presentar valores de hasta 5 ppb (partes por billón) de benzopireno, mientras que en el pollo frito los valores son infe­ riores a 0,12 ppb, y en el pollo cocido en horno eléctrico tiene valores inferiores a 0,08 ppb. Según estudios realizados en Estados Unidos, se ha comprobado que la concentración de benzopirenos en los diferentes tipos de carnes depende directamente del tratamiento con calor al que se ha sometido el alimento, tal como se aprecia en la tabla siguiente: Poco hecha: Al punto: Muy hecha:

0,09 ppb 0,56 ppb 1,52 ppb

Bistec de ternera

Poco hecho: Al punto: Muy hecho:

4,15 ppb 4,75 ppb 4,86 ppb

Pollo

Al horno: Frito: A la brasa:

0,08 ppb 0,12 ppb 4,57 ppb

Cerdo a la brasa

Poco hecho: Al punto:

0,93 ppb 1,64 ppb

Hamburguesa

La OMS aconseja la ausencia total de benzopirenos en los alimentos, pero la mayoría de los países de la UE no tienen regulados los límites máximos permitidos, excepto para de­ terminados productos, en los que se ha producido una crisis alimentaria de resonancia internacional como es el caso del aceite de orujo en España, donde el límite máximo permitido es de 2 ppb. Dicha regulación se produjo como consecuencia de la alarma so­ cial creada a partir de unos estudios de diferentes aceites de orujo que presentaron nive­ les considerados elevados de benzopirenos. Estos niveles se achacaron a determinados procesos de obtención de este aceite, en el que se hacían tratamientos de secado a más de 1000 °C. Tras la alarma social y la retirada de algunas partidas de aceite de orujo, el go­ bierno español optó por la regulación de los límites máximos permitidos de benzopire­ nos en el aceite de orujo. Los benzopirenos se consideran sustancias extremadamente tóxicas, aunque no se conoce la concentración a partir de la cual empieza a haber toxicidad. Parece ser que dicha* toxici­ dad está relacionada con su capacidad para acumularse, de modo que no sólo es grave con­ sumir grandes cantidades de benzopirenos, sino que también es muy peligroso consumir pequeñas cantidades de forma continuada durante periodos largos de tiempo. En el organismo, el benzopireno sufre bioactivación y se convierte en una sustancia muy tóxica: el benzopÍreno-7>8-diol-9,10-epóxido, que actúa como tóxico celular interaccionando con el ADN, produce mutaciones celulares y afecta al sistema inmunitario.

Hígado

Benzopireno-----------------► Benzopireno-7,8-epóxido Citocromo P 450

I Epóxido hldroxüasa

Benzopireno-7,8-dio¡ | Citocromo P450

Benzop¡reno-7,8-dioI-9,10-epóxido

Este metabolito es una sustancia cancerígena relacionada con determinados cánceres: pul­ món, vejiga, páncreas, hígado y lengua, entre otros. El cáncer de pulmón que sufren gran número de fumadores se atribuye también en gran medida a la acción de los benzopirenos. 15.17. OTROS HAP Dentro de los HAP encontramos sustancias de gran importancia toxicológica, como las dioxinas, los bifenilpoliclorados (PCB) y las anilinas. 0 Las dioxinas son sustancias altamente tóxicas que afectan a la fertilidad, al sistema ner­ vioso central y al sistema inmunitario, y pueden llegar a ser cancerígenas.

'V TCDD Tetraclorodibencenodioxina

Estas sustancias pueden llegar al hombre sobre todo a través de alimentos de origen ani­ mal, principalmente pescado, hígado, huevos, leche y carnes grasas. Los animales terrestres ingieren dioxinas al alimentarse de vegetales contaminados por el humo de vehículos, fábricas metalúrgicas, incineradoras, etc. Los peces asimilan las dio­ xinas procedentes de vertidos industriales a ríos, mares y océanos. En 1999, se detecta­ ron niveles elevados de dioxina en carne de pollo procedente de Bélgica, lo cual causó una gran alarma. En 1976, una fábrica de Seveso (Italia) dejó escapar de forma acciden­ tal dosis masivas de dioxinas que contaminaron todo el entorno. Actualmente, la UE se ha marcado como prioridad sanitaria combatir los niveles de dio­ xinas presentes en algunos alimentos después de comprobar que una gran parte de la po­ blación europea consume una cantidad de dioxinas superior a la considerada tolerable por los científicos. Las dioxinas son hepatotóxicas, producen alteraciones de la visión, cefaleas y entumeci­ miento muscular. Se consideran cancerígenas, teratogénicas y depresoras del sistema inmunitario. • Los PCB (bifenilpoliclorados) se han utilizado ampliamente en la industria (transfor­ madores, condensadores, conversores de calor, etc.); los vertidos y los residuos industria­ les son la principal fuente de contaminación. Los PCB son sustancias capaces de metabolizarse en el organismo dando metabolitos ac­ tivos (bioactivación); se biomagnifican a través de cadenas tróficas y son altamente per­ sistentes.

Los PCB y los bifenilpolibromurados (PBB) se han detectado en diferentes alimentos (carne, leche, huevos, etc.). Su toxicidad afecta al funcionamiento del hígado y al siste­ ma inmunitario, que resulta menos efectivo frente a las infecciones. 0 Las aminas aromáticas o anilinas (Trp-P-1, Glu-P-1 y IQ) son sustancias altamente tó­ xicas, con una potente actividad mutagénica.

Las anilinas se pueden encontrar en carnes, pescados a la brasa y otros alimentos someti­ dos a altas temperaturas. Se activan en el hígado por N-hidroxilación. Las anilinas pare­ cen ser las responsables de la intoxicación por aceite de colza que se produjo en España en 1981 y que afectó a más de 25.000 personas, de las cuales murieron más de 1100.

15.18. CONTAMINACIÓN POR TRIHALOMETANOS EN EL AGUA Los trihalometanos (THM) se producen durante el proceso de cloración del agua que se realiza para potabilizarla. El cloro puede reaccionar con la materia orgánica del agua ex­ cesivamente contaminada y producir THM , que no sólo penetran en el organismo al beber dicha agua, sino también a través de la piel y las vías respiratorias. Los niveles máximos fijados por la normativa europea son de 160 pg/1, pero la mayoría de científicos aconsejan niveles muy inferiores. Los TH M están relacionados con el aumento del cáncer de vejiga, con un mayor riesgo de abortos y con el parto de neonatos de poco peso. También están relacionados con mal­ formaciones en la médula espinal. 15.19. PRESENCIA DE FÁRMACOS Y HORMONAS Algunas carnes de animales (vacuno, pollo) que han sido alimentados con hormonas estrogénicas para acelerar su engorde pueden llevar residuos de estas hormonas. Estas hor­ monas, denominadas xenohormonas (hormonas de otra especie animal), son altamente liposolubles y pueden ser fácilmente absorbidas por el organismo humano. Las dosis a las que estas xenohormonas resultan tóxicas son muy bajas, por lo que su utilización para el engorde de los animales está prohibida. En ensayos con animales, estas sustancias han resultado altamente nocivas, y son capaces de producir determinados tipos de cán­ cer y malformaciones fetales. En la carne también es posible encontrar residuos de fár­ macos tranquilizantes que se utilizan durante el manejo y ttansporte de los animales a los mataderos. Del mismo modo, muchos antibióticos puede ser utilizados de forma terapéutica para combatir las enfermedades de animales destinados al consumo humano, por lo que la carne puede contener residuos de estos antibióticos. La presencia de restos de antibió­ ticos en la carne conlleva un problema de riesgo para la salud del consumidor. Por una patte, una serie de efectos tóxicos directos como hepatotoxicidad, nefrotoxicidad, pro­ blemas hematológicos, ototoxicidad, etc., y por otra, efectos indirectos como el desa­ rrollo de resistencia bacteriana a los antibióticos y la aparición de manifestaciones alérgi­ cas. Las legislaciones de los diferentes países establecen límites máximos de estos residuos (LMR), con el fin de proteger la salud del consumidor. 15.20. PRESENCIA D E PLAGUICIDAS Un plaguicida es cualquier sustancia o mezcla de sustancias destinada a prevenir, des­ truir o controlar plagas, incluyendo vectores de enfermedades y especies que afecten o perjudiquen la producción, y alteren y deterioren el transporte y el almacenamiento. Entendemos por plaga aquella especie determinada que se reproduce en exceso y puede afectar a la producción agrícola, ganadera o a la salud humana. Los plaguicidas pueden clasificarse de diferentes formas: ° Según la estructura química: - Organoclorados: DDT, Dieldrin, Lindane. - Organofosforados: Paration, Paraoxon. - Carbamatos: Carbaril, Baygón, - Piretroides.

- Biperidinilos: Paraquat. - Derivados fenoxiacéticos. • Según el tipo de acción: de contacto o sistémicos: —Los insecticidas de contacto penetran a través de la epicutícula y llegan al sistema ner­ vioso produciendo parálisis y muerte. Son insecticidas por contacto: organoclorados, organofosforados, carbamatos y piretroides. —Los insecticidas sistémicos deben ser asimilados por el insecto a través de la respiración o por vía gastrointestinal. Son insecticidas sistémicos los biperidinilos, como el paraquat. 6 Según su toxicidad: es una clasificación propuesta por la OMS (1988) que distingue 5 grupos.

Grupos

Toxicidad

d l 50

\

Extremadamente peligroso

< 5 mg/kg

\

Muy peligroso

5-50 mg/kg

II

Moderadamente peligroso

50-500 mg/kg

III

Poco peligroso

> 500 mg/kg

III +

Improbable causa de peligro

> 2000 mg/kg

La DL50 es la dosis que produce letalidad en el 50 % de los animales de experimenta­ ción. Dicha D L50varía según la vía de administración y la forma de administrar (sólido, líquido, gas). Las clasificaciones se utilizan habitualmente de forma simultánea, con la finalidad de daf una idea lo más extensa posible de las características y toxicidad del plaguicida. Los plaguicidas tienen interés toxicológico y medioambiental por diversas razones: 0 Pueden producir intoxicaciones humanas y animales a través del agua, alimentos y ambiente. ° La contaminación ambiental afecta a los recursos hídricos, al suelo y a los organismos vivos. 0 Son persistentes a través de las cadenas tróficas y a menudo sufren bioamplificadón, ° Frecuentemente crean resistencias, es decir, cada vez son menos efectivos a una misma dosis y hay que ir aumentando la concentración para obtener un efecto determinado. ° Suelen ser letales de forma indiscriminada, incluso con especies beneficiosas. ° Los pesticidas que no se utilizan (sobrantes) y los embalajes que los contienen consti­ tuyen un problema de residuos. DDT: es un insecticida organoclorado muy potente y muy efectivo contra mosquitos del género Anopheles, vectores del paludismo. En el organismo, se metaboliza de varias formas, y tanto el D D T como alguno de sus metabolitos (DDE) se acumulan en el teji­ do adiposo, glándulas suprarrenales y cerebro, y pasan a la leche materna. Afectan al sis­ tema nervioso central y sistema nervioso periférico, produciendo neuropatías, alteracio­ nes en la conducción nerviosa, convulsiones, etc. A través de la cadena trófica se produce bioamplificadón, y por su elevada persistencia en el medio se utiliza de forma muy restringida y está prohibido en numerosos países,

DDT Diclorodifeniltricloroetano

Organofosforados: son insecticidas que inhiben de forma covalente e irreversible la acetilcolinesterasa (enzima que cataliza el metabolismo de la acetilcolina). Los dos productos más conocidos de esta familia son el paration y el paraoxon. El paration es mucho más liposoluble, penetra mejor y se metaboliza en el organismo a paraoxon.

CH3CH2O c h 3c h 2o

X = S Paration X = O Paraoxon

Los efectos de intoxicación por organofosforados son crisis colinérgica con miosis, lagri­ meo, visión turbia, salivación, bradicardia, vómitos, diarreas, cefaleas, vértigo, coma, su­ dación, hipersecreción bronquial y debilidad muscular. El antídoto utilizado en caso de intoxicación aguda es la pralidoxima. Carbamatos: son insecticidas que también inhiben la acetilcolinesterasa, pero de forma reversible. Sus efectos son similares a los de intoxicación por organofosforados. El antí­ doto administrado en caso de intoxicación es la atropina. Tanto los organofosforados como los carbamatos se degradan con rapidez, lo cual se considera una ventaja, pero sin embargo se han encontrado cantidades no despreciables en carnes y pescados. Paraquat: es un insecticida de estructura bipiridílica con una elevada toxicidad sobre los neumocitos del sistema respiratorio, ya que entra en ellos por transporte activo. Su toxi­ cidad es retardada; aparece al cabo de 3-4 días porque primero deben producirse radica­ les libres, que son los que actúan como tóxicos. Las intoxicaciones por paraquat produ­ cen fibrosis pulmonar.

H3C — N

CH3

EJERCICIOS DE AUTOEVALUACIÓN Indicar si las afirmaciones siguientes son verdaderas o falsas: 1. Contaminación de los alimentos: a) Se produce siempre durante la manipulación de los alimentos, b) La contaminación biótica está producida por organismos vivos o sustancias pro­ cedentes de los mismos.

c) La contaminación biótica depende de factores extrínsecos como el pH del ali­ mento, su a^y los nutrientes que contiene. d) Un alimento que contiene microorganismos se considera contaminado. e) Es frecuente la contaminación cruzada entre alimentos. 2. Factores que afectan a la contaminación: a) Los bongos son más resistentes que las bacterias frente al pH ácido. b) En alimentos con valores de awinferiores a 0,6 no encontraremos microorga­ nismos. c) Las bacterias suelen tener unas necesidades de 0 2 superiores a los hongos y leva­ duras. . d) La acidez biológica es la inherente al alimento debido a su composición. e) Los alimentos procesados y modificados suelen ser más susceptibles de contami­ nación, ya que han perdido las barreras físicas de defensa que tienen la mayoría de alimentos en su estado original. 3. Intoxicaciones alimentarias: a) Las toxinfecciones alimentarias son patologías producidas por microorganismos patógenos o sus toxinas presentes en los alimentos. b) Las D IM (dosis infectivas mínimas) capaces de producir TIA (toxinfección ali­ mentaria) son siempre elevadas. c) El APPCC (análisis de peligros y puntos críticos de control) permite localizar el origen de la mayoría de las TLA que se producen actualmente. d) La TIA más frecuente es la causada por Clostridium botulinum. e) La histamina es una toxina liberada por muchos microorganismos y capaz de producir una TIA de graves consecuencias. 4. Clostridium botulinum: a) La intoxicación se produce generalmente por contaminación por esporas de este microorganismo. b) Las esporas de este microorganismo son termolábiles. c) El botulismo es una patología frecuentemente relacionada con los alimentos en conserva. d) Los nitritos son aditivos conservantes que se demuestran altamente efectivos para evitar la proliferación de estos microorganismos, por lo que se adicionan habitualmente a todas las consetvas. e) El botulismo es una patología neurodegenerativa. 5. Staphylococcus aureus: a) Es un microorganismo productor de toxina estafüocócica termolábil. b) Se precisan concentraciones elevadas de la toxina estafilocócica para producir in­ toxicación. c) Existen numerosos portadores de este microorganismo. d) El mantenimiento de la cadena de frío de los alimentos es muy importante en la prevención de esta intoxicación. e) La bacteria se localiza principalmente en el intestino delgado. 6. Salmonella: a) Es la principal responsable de las toxinfecciones alimentarias. b) Se desarrolla solamente en condiciones de pH y temperatura muy concretas. c) Su intoxicación se produce principalmente a través de alimentos crudos, sobre todo huevos.

d) Los lixiviados de descongelación de aves pueden ser también fuente de contami­ nación. e) Suele producir gastroenteritis crónica de elevada incidencia. f) Existen pocos portadores del microorganismo. g) Constituye un problema sanitario debido a los frecuentes brotes que se producen. 7. Escherichia coli: a) Es una enterobacteria grampositiva capaz de crecer en un amplio margen de tem­ peratura. b) Es una bacteria termorresistente, tanto al aumento de temperatura como al des­ censo de temperatura. c) Las cepas de E, coli enteropatógenas (ECEP) son cepas productoras de toxina termoestable (ST) y toxina termolábil (LT), d) La diarrea del viajero está producida por cepas de E. coli enteroinvasivas (ECEI). e) El serotipo 0157:H 7 es el principal responsable de las gastroenteritis hemorrágicas producidas por E. coli f) El síndrome hemolítico urémico es una complicación de las gastroenteritis hemorrágicas producidas por E. coli. g) El serotipo 0157:H 7 es termorresistente, pero sensible a la acidez y a valores bajos

,de V

8. Listeria monocytogenes: a) Afecta exclusivamente a mujeres embarazadas. b) Es una bacteria que resiste bien elevadas concentraciones de cloruro sódico. c) Sólo las cepas productoras de hemoUsina son capaces de producir la listeriosis. d) La patología es especialmente grave cuando afecta a las meninges y sobre todo en neonatos. e) Los alimentos con más riesgo son los alimentos en conserva. 9. Encefalopatías espongiformes: a) Son enfermedades transmitidas por virus. b) Son enfermedades neurodegenerativas con periodos de incubación largos, pero que acaban siendo letales. c) La EEB se transmite a través de carne, visceras y sangre de animales contaminados. d) MER son las siglas de medios de evitar la reproducción de las EBB. e) Actualmente, la principal medida para destruir los priones es la incineración, f) La detección de animales afectados se realiza a través de una serie de ensayos sen­ cillos en los controles veterinarios rutinarios. 10, Plomo: a) Actualmente, es la contaminación por metales más frecuente. b) La forma más tóxica del plomo es la inorgánica. c) La absorción de plomo es mayor en niños que en adultos. d) El plomo interacciona con grupos tiol de aminoácidos presentes en las proteínas. e) La disminución de Zn-protoporfuána en sangre es un biomarcador de efecto en la intoxicación por plomo, f) La intoxicación con Pb puede producir axonopatía y degeneración neuronal. g) La intoxicación aguda por plomo se denomina saturnismo. h) Los ribetes gingivales son el resultado de la acumulación de plomo en uñas y pelo, 11. Mercurio:

a) Las formas más tóxicas del mercurio son las formas orgánicas.

b) La intoxicación por metilmercurio afecta sobre todo a animales terrestres, leche y huevos. c) El mercurio se acumula principalmente en el riñón y en el hígado. d) El mercurio puede atravesar la barrera placentaria y la barrera hematoencefálica, e) Un indicador de contaminación por mercurio es su detección en el cabello. 12. Cadmio: a) Es frecuente en el humo de tabaco. b) El efecto producido por intoxicación de Cd es irreversible y crónico. c) Es cancerígeno. d) Su intoxicación aguda produce hidrarginismo. e) Se absorbe principalmente por vía intestinal. f) Se acumula en el riñón y se une a una pro teína específica llamada metal tionemia. 13. Benzopirenos: a) Son hidrocarburos aromáticos policíclicos con poder cancerígeno. b) Son el resultado de la combustión incompleta de la materia orgánica a altas tem­ peraturas. c) Abundan en el humo del tabaco. d) Existe una legislación muy restrictiva sobre las cantidades máximas de benzopire­ nos que pueden contener los alimentos. e) La toxicidad de estos productos es debida principalmente a un diol-epóxido que se produce en los organismos consumidores por metabolismo. f) Hay una concentración definida a partir de la cual resulta tóxico. 14. Dioxinas: a) Son también HAP. b) Se producen en combustiones incompletas de la materia orgánica a altas tempe­ raturas. c) Tienen efectos nocivos sobre la fertilidad, y son cancerígenas y teratogénicas. d) Los niveles de dioxinas permitidos en los alimentos están perfectamente regulados. e) Se consideran los productos responsables de la intoxicación por aceite de colza que se produjo en España. 15. Trihalometanos: a) Se producen durante los procesos de cloración del agua para su potabilización. b) Actualmente, los niveles en agua son superiores a los que fija la normativa eu­ ropea. c) Son sustancias volátiles capaces de penetrar por las vías respiratorias. d) Se forman sobre todo por reacción entre el cloro y la materia orgánica del agua en aguas excesivamente contaminadas, e) Los TH M pueden también penetrar en el organismo a través del baño. 16. Fármacos y hormonas: a) Los animales tratados con fármacos y hormonas pueden ser una fuente de conta­ minación para el consumidor. b) El uso de antibióticos en los animales hace disminuir el riesgo de enfermedades en las personas que consumen alimentos de origen animal. c) Las xenohormonas son hormonas obtenidas a partir de animales para su uso en terapia humana. d) El uso de hormonas en el engorde animal está legislado y en general controlado por los diferentes países de la UE.

Ejercicios de auto evaluación * 1 9 1

e)

Las trazas de fármacos y hormonas en los productos de origen animal es una fuente frecuente de alergia alimentaria. 17. Plaguicidas: a) Los plaguicidas son sustancias utilizadas en agricultura para evitar el ataque de di­ ferentes especies animales sobre los cultivos agrarios y así aumentar el rendimien­ to de los mismos. b) La DL50 permite clasificar los plaguicidas según su peligrosidad, y es la dosis que resulta letal para el 50 % de las personas contaminadas. c) Los plaguicidas constituyen un gran problema medioambiental, debido a su ele­ vada persistencia en el medio y su capacidad para contaminar el agua. d) El paration es un insecticida organoclorado. e) Los residuos generados por los embalajes de los pesticidas se consideran residuos inertes, f) El D D T es un plaguicida extremadamente peligroso debido a que sufre una im­ portante bioamplificación a través de la cadena trófica. g) Los insecticidas organofosforados inhiben irreversiblemente la ACE. h) En caso de intoxicación por carbamatos, se administra pralidoxima. i) La atropina es un plaguicida frecuentemente utilizado. j) El paraquat entra en su órgano diana por transporte activo. k) La intoxicación por paraquat produce fibrosis quística.

CAPÍTULO 16 CARNE Y DERIVADOS CÁRNICOS

16.1. CARACTERÍSTICAS La carne se considera la parte comestible de los músculos de animales sacrificados en condiciones higiénicas; incluye diferentes especies animales: bovinos (vaca), ovinos (oveja), suidos (cerdo), caprinos (cabra), equinos (caballo) y camélidos (camellos). Tam­ bién se incluye la carne de animales de corral, de caza y mamíferos marinos. Dentro de la carne, se distingue entre la carne de canal y los despojos. La carne de canal corresponde al cuerpo desprovisto de visceras torácicas abdominales y pélvicas, excepto los riñones, Los despojos son partes comestibles del animal no incluidos en la carne de canal, como los sesos, el hígado, el bazo, etc. 16.2. CLASIFICACIÓN Actualmente se utilizan básicamente dos clasificaciones, por categorías y por clases: Según categorías: 6 Primera categoría: parte posterior y dorsales, como solomillos, lomos, cadera, tapa, contratapa y babilla. ° Segunda categoría: partes anteriores y flancos laterales, como espalda, aguja y morrillo. 0 Tercera categoría: cuello, pecho, costillar y falda. Según clase: la carne se clasifica en dos clases (1.a y 2.a). La de 1.^-calidad tiene textura firme y un corte suave y liso. La calidad de la carne depende de: raza y edad del animal, cantidad de tejido adiposo, color y textura de la carne, raza del animal, condiciones de cría, etc.

|

| 1.a categoría - asados grill

|

| 2.a categoría - estofados

l i l i 3.a categoría - cocida

Proteínas de la carne •193

16.3. COMPOSICIÓN CENTESIMAL DE LA CARNE FRESCA Para la carne fresca, el contenido promedio de los diferentes componentes es aproxima­ damente de: •Agua 75 %

•Lípidos < 5 %

• Cenizas < 2 %

•Proteínas 20 %

•Glúcidos < 1 %

•Vitaminas

Pero estos porcentajes son variables según el animal del que proceda dicha carne, tal y como puede apreciarse a continuación: Composición centesimal (%) Vacuno

Ovino

Porcino

Agua

70-75

70-75

68-72

Proteínas

20-25

20-22

18-20

Lípidos

4-8

5-10

8-12

Glúcidos

60 días

Manchego

Castilla-La Mancha

Cabrales Idiazábal Tetilla

Galicia

Leche de vaca

10-30 días

Mahón

Islas Baleares

Leche de vaca, hasta 5 % de leche de oveja

Diferentes grados de maduración

Tupí

Cataluña

Leche de vaca

2-3 meses

La maduración del queso, además de conferirle sus características propias y peculiares, aporta una serie de beneficios: 0 Consigue que el queso sea más digerible que la leche. • El nitrógeno del queso se absorbe y se aprovecha nutricionalmente más que el nitróge­ no de la leche. ° Debido a la fermentación tiene más vitamina B que la leche. 0 Actúa de forma beneficiosa en el mantenimiento de la flora intestinal del organismo. Hay que tener en cuenta que el queso es un alimento con un importante aporte calóri­ co, sobre todo si se parte de leche entera, y que aporta cantidades notables de colesterol. 18.10. NATA Es un derivado lácteo, concretamente una emulsión de grasa en agua, es decir, una emulsión O/A (O/W). Tiene un elevado contenido de agua y debe contener un mínimo de 18 % de grasa. De forma tradicional la nata se obtenía por reposo de la leche. Industrialmente se separa por centrifugación; para ello, se utilizan desnatadoras centrífugas que aumentan el rendi­ miento y convierten el descremado en un proceso rápido y poco engorroso, que permite obtener una nata dulce y de más fácil conservación, ya que la leche no se expone a agen­ tes bacteriológicos. Para obtener un litro de nata se necesitan 8-15 litros de leche entera. La nata puede clasificarse de diferentes formas: 1. Según su contenido de grasa: doble nata (mínimo 50 % grasa), nata (30 % grasa) y nata delgada (18 % grasa).

2. Según su tratamiento de conservación: pasteurizada, UHT, congelada, esterilizada, 3. Según sus características: batida o montada (incorpora gran cantidad de aire), para batir o montar, azucarada, aromatizada, con frutas, ácida (contiene ácido láctico).

Inoculación de microorganismos

Y O G UR Leche ferm entada

Coagulación

Centrifugación o reposo

Desuerado

NATA r LACTOSUERO

Q U E S O FR ES C O

Derivados lácteos

Batido , MAZADA Maduración

QUESO MADURO

M ANTEQ UILLA

18.11. MANTEQUILLA Es un derivado lácteo obtenido a partir de la nata. Es una emulsión de agua en grasa (emulsión A/O) con un mínimo de 80 % de grasa. Para obtener un litro de mantequilla se precisan 20-30 litros de leche entera. Tras obtener la nata por centrifugación, se realiza un proceso de batido para separar gran parte del agua. Esta fracción acuosa que se separa tiene características similares al lactosuero obtenido en la fabricación del queso, y se denomina mazada. Durante el batido, los glóbulos de grasa se unen y se invierte el signo de la emulsión. A continuación se proce­ de a la maduración, en la que se inoculan microorganismos Leuconostoc, que llevan a cabo una fermentación. Durante la fermentación se desarrollan los aromas y los gustos caracte­ rísticos. Tras la fermentación, generalmente se amasa y se introduce en moldes adecuados. La mantequilla debe tener una serie de características: ° Consistencia sólida. • Contenido grasa: mínimo 80 %. • Fácil de untar. ° Extracto seco magro: máximo 2 %. 0 Color amarillo/blanco. •Ausencia de coliformes 0 Olor y sabor propios. (bacterias fecales, por ejemplo E. coli). 0 Humedad: máximo 16 %.

El diacetilo es el principal responsable del aroma de la mantequilla. La mantequilla con­ tiene ácidos grasos de cadena corta (C4>ácido butírico) y media (C12, C14), generalmen­ te saturados. También contiene colesterol. El color amarillo de la mantequilla depende del contenido de carotenos de la leche. Está permitido adicionar: 0 Carotenos, como colorantes, para obtener una uniformidad de color. 0 Antioxidantes, porque la mantequilla, debido a su elevado contenido en grasa, es fácil­ mente oxidable y enranciable. ° Conservantes, ya que su elevado contenido en agua favorece la proliferación de mohos y otros microorganismos. La composición aproximada de la mantequilla es la siguiente:

Lípidos 82 %

Lactosa 0,5 %

Agua 16 %

Colesterol 250 mg/100 g

Proteínas 1 %

Vitaminas A y D

Su valor calórico es de 750 kcal por 100 g, por lo que se considera un alimento altamen­ te energético y fácilmente asimilable. Hay varios tipos o variedades de mantequilla: • Mantequilla: si procede de la nata de leche de vaca, ° Mantequilla de oveja. ° Mantequilla de cabra. ° Mantequilla salada: contiene un 5 % de sal. La sal aporta un sabor característico y ac­ túa como conservante. 0 Grasa de mantequilla deshidratada: se obtiene por eliminación del agua hasta un 0,5 %. ° Mantequilla de suero: obtenida de la materia grasa procedente del lactosuero que se obtiene en la fabricación del queso. Debido a sus características, la mantequilla debe conservarse en el frigorífico. Es muy sensible a varios factores como: luz, humedad, aire y microorganismos. Una conservación inadecuada produce rancidez y alteraciones microbiológicas. En el etiquetado debe cons­ tar obligatoriamente la fecha de consumo con mes y año, así como el número de lote. La mantequilla es susceptible de sufrir falsificaciones, entre las cuales cabe destacar: 0 Adición de agua hasta valores que llegan al doble de lo permitido (32 %). ° Adición de sustancias destinadas a aumentar el volumen, como almidones y requesón. ° Sustitución de parte o la totalidad de la fracción grasa por grasas de inferior calidad, como por ejemplo margarinas. 0 Mezclar mantequillas rancias con mantequillas frescas, lo cual enmascara el sabor ran­ cio de las primeras. ° Adición de colorantes artificiales.

EJERCICIOS DE AUTOEVALUACIÓN Indicar si las afirmaciones siguientes son verdaderas o falsas: I . Leche de vaca: a) Incluye el calostro.

Ejercicios de autoevaluación ■225

b) Los recipientes en los que se comercializa deben llevar indicado de forma expresa que se trata de leche de vaca. c) Es un sistema disperso formado por dos fases; la fase dispersa es acuosa y la dis­ persante oleosa. d) Es un alimento lipoproteico. 2. Composición de la leche de vaca: a) Los lípidos son los componentes mayoritarios de la leche. b) Los lípidos mayoritarios en la leche son los triglicéridos. c) Los ácidos grasos que predominan en los lípidos de la leche son los monoinsaturados, como el ácido oleico. d) Los lípidos de la leche se disponen formando un glóbulo graso con los lípidos apolares dispuestos en la superficie del glóbulo. e) Las proteínas de la leche más abundantes son las albúminas. 3. Caseínas de la leche: a) Son proteínas hidrofílicas. b) Son proteínas ricas en grupos fosfato que esterifican residuos de alcohol de ami­ noácidos, como la serina y la treonina. c) La a-caseína, además de grupos fosfato, tiene una fracción glucídica. d) Las caseínas forman micelas en cuyos intersticios hay minerales, como el fosfato cálcico. e) Las micelas no son estables al calor y se destruyen por tratamientos como la pas­ teurización. f) Las caseínas, en general, coagulan al disminuir el pH y precipitan en presencia de iones calcio. g) Las caseínas son proteínas ricas en aminoácidos básicos. 4. Proteínas del suero: a) Las caseínas son las proteínas mayoritarias del suero de la leche, pero además con­ tienen globulinas y albúminas. b) Las proteínas del suero también coagulan a pH ácido y precipitan con ion calcio. c) Tienen aminoácidos azufrados que permiten establecer puentes disulfuro. d) Tienen un elevado grado de fosforilación. e) Al calentar, se desnaturalizan, 5. Enzimas de la leche: a) La fosfatasa alcalina es un enzima que permanece inalterado tras la pasteuriza­ ción. b) La detección de catalasa, en cantidades elevadas, indicaría infección en las mamas de la vaca productora de la leche. c) La lactoperoxidasa debe estar ausente tras el tratamiento de conservación al que se somete a la leche. d) La lisozima es un enzima con actividad bactericida que aumenta las defensas del organismo. 6. Hidratos de carbono: a) La leche contiene alrededor de un 10 % de hidratos de carbono. b) El monosacárido mayoritario es la lactosa. c) Las personas que carecen del enzima lactasa presentan intolerancia a la lactosa. d) La fermentación de la lactosa de la leche es interesante desde el punto de vista nu­ trí cional.

e) La lactosa es el glúcido más susceptible de sufrir la reacción de Maillard. 7. Vitaminas y minerales: a) El aporte de vitaminas de la leche es muy importante, pero su aporte de minera­ les se considera inapreciable. b) La leche tiene una relación calcio/fósforo que se considera óptima. c) En la leche abunda el potasio. d) La leche constituye un gran aporte de hierro. 8. Tipos de leche: a) La leche pasteurizada es la que más se comercializa. b) La leche esterilizada está libre de microorganismos, por lo que es la que más se co­ mercializa. c) Los tratamientos con calor a temperatura elevada durante periodos de tiempo muy cortos son los que más se aplican actualmente en la conservación de la leche. d) La leche condensada lleva sacarosa añadida. 9. Control de calidad de la leche: a) La acidez de la leche debe ser inferior a 0,19 g de ácido láctico por 100 mi. b) Se debe controlar microbiológicamente. c) Se hace habitualmente un control de cenizas. d) Las leches comercializadas con esta denominación pueden presentar aditivos. 10. Yogur: a) Es un derivado láctico de amplio consumo. b) Su preparación se realiza por inoculación de microorganismos de las especies Lac­ tobacillus acidophillus y Streptococcus termophillus. c) En el yogur, la lactosa fermenta y el aumento de pH hace coagular las caseínas. d) El yogur contiene grandes cantidades de etanol. e) El pH del yogur debe ser menor de 4,6. f) El yogur desnatado carece de materia grasa. g) El yogur se considera un alimento funcional, ya que ejerce una acción beneficiosa sobre el organismo consumidor. h) Las personas con intolerancia a la lactosa no pueden consumir yogur. i) El yogur favorece el sistema inmunitario y ejerce un efecto protector frente a en­ fermedades cardiovasculares y determinados cánceres. j) Los productos Bio son leches fermentadas con microorganismos del género Bifidtis. k) El kéfir es una leche fermentada con un contenido notable de etanol. 11. Leches Infantiles y leches maternizadas: a) La leche materna tiene más proteínas que la leche de vaca. b) La leche de vaca tiene más lactosa que la leche materna. c) La leche materna aporta inmunoglobulinas al recién nacido. d) La leche de vaca resulta poco digerible para los neonatos. e) La leche materna tiene un contenido de nitrógeno no proteico hasta cinco veces superior al de la leche de vaca. f) La leche materna contiene numerosos aminoácidos libres, entre los que destacan taurina y carnitina. 12. Queso: a) Es un derivado láctico obtenido por coagulación de la leche. b) En el queso se adiciona lactosuero.

Ejercidos de autoevaluadón * 227

c) Para que se produzca la coagulación de la leche, es preciso adicionar enzimas que desestabilicen las micelas. d) La coagulación de las proteínas de la leche suele englobar la grasa y parte de la lac­ tosa, y se forma la cuajada. e) El lactosuero se utiliza para fabricar el queso. f) Todos los quesos constan en su elaboración de tres etapas: coagulación, desuera­ do y maduración. g) Para que se produzca la maduración se inoculan microorganismos. h) La maduración confiere al queso sus características organolépticas. i) Durante la maduración, la digestibilidad del queso disminuye y la cantidad de vi­ tamina B también. 13. Nata: a) Es un derivado láctico. b) Es una emulsión de agua en grasa. c) Debe contener como mínimo un 80 % de grasa, d) La denominada doble nata contiene valores de grasa superiores al 50 %. e) La nata no precisa tratamiento de conservación. 14. Mantequilla: a) Es un derivado láctico. b) Es una emulsión de grasa en agua. c) Se obtiene a partir de la nata. d) Para su fabricación se inoculan microorganismos del género Lactobacillus. e) La mantequilla debe tener un contenido mínimo de grasa del 18 %. f) La mantequilla se puede elaborar mezclando grasas animales y vegetales. g) El principal responsable del aroma característico de la mantequilla es el ácido bu­ tírico. h) La mantequilla no puede llevar ni conservantes ni colorantes. i) La mantequilla no precisa refrigeración para su conservación.

CAPÍTULO 19 HUEVOS Y PRODUCTOS DERIVADOS

19.1. CARACTERÍSTICAS La denominación genérica de huevo se destina exclusivamente al huevo de gallina (Galias domesticas). Otros huevos de aves domésticas (pata, gansa, oca, etc.) o aves salvajes (codorniz, gaviota...) que también pueden ser destinados a la alimentación humana de­ ben llevar indicada la especie a la que pertenecen en el etiquetado. El 90 % de los huevos se comercializan frescos; un 10 % se destinan a la preparación de derivados denominados de forma genérica ovoproductos, ampliamente utilizados en la industria alimentaria (bollería, sopas, embutidos, etc.) Una gallina pone un promedio de 260 huevos al año. Cada huevo tarda en formarse aproximadamente dos semanas. Primero se forma en el ovario de la gallina la yema, que corresponde aproximadamente al 30-35 % del peso total del huevo; una vez formada, se desprende del ovario y desciende por el oviducto. Durante su paso por el oviducto va recubriéndose de albúmina, que dará lugar a la clara. En la parte final del oviducto, se secretan proteínas que recubren la clara, formando unas membranas sobre las cuales se depositan sales minerales, principalmente sales de calcio, que formarán la cáscara. Durante este proceso pueden producirse ciertos defectos en el huevo, como infección del huevo por bacterias o parásitos, que el huevo contenga sangre debido a alguna herida en los vasos del ovario u oviducto o que el huevo sea fecundado y se forme un embrión (galladura). En condiciones correctas de puesta, la gallina pone huevos estériles, sin sangre ni embrión. 19.2. PARTES D EL HUEVO El huevo consta de cuatro partes: cáscara, membranas, clara (o albumen) y yema (o vitelino). Las cantidades y proporción de cada una de ellas se especifican en la tabla siguiente: En un huevo de 60 g

Porcentaje

Cáscara

7g

10-12 %

Ciara

35 g

62-58 %

Yema

18 g

28-30 %

Cáscara Es la estructura más externa y está formada en un 95 % por materia inorgánica con un pequeño porcentaje de materia orgánica en forma de proteínas. Está constituida princi­ palmente por carbonato cálcico (C aC 03), aunque también hay otras sales como carbo­

nato magnésico, fosfato cálcico, etc. Estas sales forman, junto con algunas fibras protei­ cas, una matriz que tiene miles de poros, que contienen en su interior otras fibras pro­ teicas. La superficie de la matriz se halla recubierta de una cutícula también de naturale­ za proteica. Tanto la cutícula como las fibras que rellenan los poros, son glicoproteínas solubles en agua y se pierden al lavar los huevos, con lo que el huevo se vuelve permeable a la entrada de gérmenes. La cáscara puede presentar diferentes coloraciones debido a la presencia de pigmentos, como xantofilas y ovoporfirinas. Hay que destacar que la coloración de la cáscara del huevo no tienen nada que ver con su valor nutritivo, sino que depende de la raza de la gallina y su alimentación. La cáscara no tiene aplicación en alimentación humana, pero sí en alimentación animal como fuente de calcio. Membranas Bajo la cáscara, el huevo contiene dos membranas llamadas membrana testácea interna, que recubre la clara, y membrana testácea externa, que se halla unida a la cáscara. Ambas son de naturaleza glicoproteica y constituyen una barrera protectora frente a los gér­ menes y microorganismos. Entre las dos membranas hay una cámara de aire que se for­ ma en el momento de la puesta. Debido a la diferencia de temperatura entre el interior de la gallina (41 °C) y el exterior (temperatura ambiente), se produce, en el momento de la puesta, una contracción de la yema y la clara, que da lugar a la cámara de aire entre las dos membranas. La yema se contrae más que la clara y a mayor velocidad. Estas mem­ branas son permeables a los gases, y a medida que el huevo envejece se va perdiendo agua y dióxido de carbono (C 0 2) y se va formando amoniaco (NH3) y sulfuro de hidró­ geno (H2S), que se va acumulando en la cámara de aire, con lo que su tamaño aumenta. En el huevo fresco, esta cámara de aire tiene un máximo de 3 milímetros. Clara Es una estructura formada por cuatro capas básicamente de naturaleza proteica. Estas capas son alternativamente: densa, fluida, densa y fluida. La más próxima a la yema es densa y recibe el nombre de capa chalacífera. De esta capa salen dos cordones llamados chalazas, que atraviesan el huevo y van a los polos del huevo. Las chalazas permiten a la yema ir girando para mantener su posición en el centro del huevo.

2 3 0 •Huevos y prodúceos derivados

Yema La yema, también denominada vitelo, es la primera en formarse y ocupa la paite central del huevo. Está formada por una serie de capas concéntricas de color amarillo y blanco distribui­ das alternativamente. Rodeando la yema, hay una membrana llamada membrana vitelina. 19.3. COMPOSICIÓN DEL HUEVO FRESCO La proporción aproximada de los diferentes componentes del huevo fresco se indica en la tabla siguiente, donde también se pueden observar las diferencias entre la yema y la clara, así como las kilocalorías aportadas por 100 g. Componentes

Huevo fresco

Yema

Clara

Agua

7 4-7 5 %

51-52%

87 -88 %

11-12%

16-1 7 %

10,5-11 %

%

30-34 %

< 0,2 %

Proteínas Lípidos

10-11

Glúcidos

1-1,5 %

1-1,5 %

0,8 -1,5 %

Sales minerales

con actividad antibacteriana, ya que es capaz de lisar la pared bacteriana y las globulinas G2 y G3 con actividad espumante. Las ovoglobulinas también pierden su actividad tras un tratamiento con calor. Avidina: es un factor antinutriente que impide la asimilación de la biotina (vitamina Bg), porque forma con ella un complejo. Dicho complejo biotina-avidina se destruye en los tratamientos térmicos. Ovoflavoproteína: proteína capaz de secuestrar la vitamina riboflavina. Ovomacroglobulina: proteína altamente alergénica. En la yema hay menos proteínas y son estructuralmente diferentes; además, la yema ca­ rece de antinutrientes. La yema es una dispersión uniforme de unas partículas denomi­ nadas gránulos, distribuidas en una solución proteica denominada plasma. ° Los gránulos contienen sobre todo lipoproteínas de alta densidad (Lipovítelinas, 6070 %), lipoproteínas de baja densidad (Lipovitelininas, 15 %) y proteínas ricas en fós­ foro (Fosfovitina, 5 %). 6 El plasma contiene mayoritariamente lipoproteínas de baja densidad (>80 %) y una fracción proteica soluble (globular) denominada Livitelina.

19.5. LÍPIDOS Los lípidos del huevo se concentran prácticamente en la yema. Abundan sobre todo los triglicéridos (60-65 %) con ácidos grasos insaturados (60 %), de los cuales el mayoritario es el ácido oleico CI8;1 (40 %); también destaca el gran aporte de ácido linoleico C 18;2 (20 %), de gran interés porque es un ácido graso esencial. El huevo presenta además ácidos grasos poliinsaturados (PUFA) como el EPA y el DHA. Debido al beneficio comprobado que estos ácidos grasos PUFA comportan para la salud, se comercializan huevos enriquecidos con DHA, que se obtienen al alimentar las gallinas con piensos ricos en aceites de pescado. La yema del huevo contiene además fosfolípidos (30-33 %) y esteróles (5 %). De los fosfolípidos destaca la lecitina, importante por su aporte de colina. El huevo junto a la soja son las dos principales fuentes de colina. De los esteróles destaca el colesterol. El huevo aporta en la yema unos 500 mg de colesterol por huevo, valores muy elevados si los comparamos con otros alimentos. 19.6. CLASIFICACIÓN DE LOS HUEVOS Los huevos tienen dos tipos de clasificaciones: según el peso y según el tratamiento de conservación. • Según el peso, se dividen en ocho clases. Clase

Peso

Clase

Peso

Clase 1

>70g

Clase 5

50-55 g

Clase 2

65-70 g

Clase 6

45-50 g

Clase 3

60-65 g

Clase 7

40-45 g

Clase 4

55-60 g

Clase 8

< 40g

0 Según el tratamiento de conservación al que han sido sometidos, se dividen en tres ca­ tegorías. Categorías

Requisitos

Tratamiento

Destino

A

Cáscara y cutícula: normal, intacta, limpia Cámara de aire: máximo 6 mm Inmóvil

Huevo fresco, sin tratamiento

Consumo directo

Cáscara y cutícula: normal, intacta Manchada menos del 25 % Cámara de aire: máximo 9 mm

Huevos frescos, refrigerados y conservados

Consumo directo

No cumple los requisitos de B

Huevos frescos, refrigerados y conservados

No uso directo Uso como materia prima para la industria alimentaria

B

C

Los huevos frescos no han sido sometidos a ningún proceso de conservación y se pueden conservar en el frigorífico hasta tres semanas, aunque se recomienda comprarlos más a menudo. Los huevos refrigerados han sido sometidos a un proceso de refrigeración a temperaturas de 0-2 °C durante un periodo máximo de 30 días. Los huevos conservados son huevos refrigerados en atmósfera inerte durante periodos superiores a 30 días. 19.7. CONTROL DE CALIDAD Hay diversas formas de controlar la frescura del huevo y su grado de envejecimiento. Hay métodos de control que no afectan a la integridad del huevo, mientras que otros métodos precisan la ruptura del huevo o la alteración del mismo. No afectan a la integridad del huevo

Sí afectan a la integridad del huevo

Aspecto e integridad de la cáscara

Aspecto del huevo crudo cascado

Ensayo de iluminación

Aspecto del huevo cocido

Ensayo de la sacudida

Olor

Flotación Lámpara de rayos ultravioleta

Los huevos deben estar siempre envasados y contener clase, peso, fecha de envasado, re­ gistro sanitario, marca y domicilio del centro clasificador. Aspecto e integridad de la cáscara: observación de la superficie del huevo, Con una lente de aumento se comprueba si la cutícula está más o menos intacta. Ensayo de iluminación (observación a trasluz): se lleva a cabo en un ovoscopio, que es una cámara cerrada donde hay una fuente de iluminación que permite visualizar el interior del huevo. La observación a trasluz por iluminación del huevo permite: 0 Detectar grietas. 0 Detectar si hay restos de sangre en el interior. • Ver si el huevo ha sido fecundado. 0 Visualizar la cámara de aire: la cámara de aire de un huevo extrafresco debe ser inmóvil y con una altura máxima de 3 mm. Con el tiempo, el huevo pierde agua y C 0 2, que se van acumulando en la cámara de aire, por lo que su grosor aumentará. ° Apreciar la fluidez de la clara: a medida que el huevo pierde C 0 2, aumenta el pH de la clara hasta llegar a pH = 9. Este cambio de pH hace variar la consistencia de la clara; so­ bre todo afecta a la capa chalatífera (la más próxima a la yema), que se vuelve más fluida y se observará que la yema se mueve con más facilidad. 0 Posición de la yema: a medida que el huevo envejece, la yema se desplaza hacia los po­ los porque se encuentra menos sujeta por la clara y las chalazas. En el caso de apreciar grietas, restos de sangre o de que el huevo haya sido fecundado, debe rechazarse el huevo. Ensayo de la sacudida: consiste en tomar el huevo entre los dedos y agitarlo suavemente. Cuanto más viejo es el huevo, mayor es el ruido, porque al envejecer el huevo aumenta la cámara de aire, lo cual permite que el huevo pueda moverse dentro de la cáscara.

Apreciación de la frescura por flotación: se introducen en agua salada al 10-12 %. Se­ gún su grado de frescura, adoptarán una u otra posición en la solución. Los huevos fres­ cos se hunden horizontalmente y quedan en el fondo del recipiente. Los huevos de 2-3 días permanecen en la zona intermedia. Los huevos de más de un semana flotan en la solución y los de más de 2 semanas flotan horizontalmente. Este método sólo funciona para detectar huevos de menos de dos semanas. El huevo se coloca de diferente forma debido al diferente tamaño de la cámara de aire interna, que aumenta con el tiempo.

Fresco

Varios dfas

Una semana a dos semanas

Más do dos semanas

Apreciación de la frescura con lámpara de rayos ultravioletas: los pigmentos que hay en la cáscara de los huevos emiten una fluorescencia característica al someterlos a la ra­ diación ultravioleta. La fluorescencia depende de la coloración del huevo: Huevo

Fresco

Envejecido

Blanco

Azul-violeta

Azulado

Moreno

Rojo-púrpura

Violáceo

Aspecto del huevo crudo cascado: si se observa de perfil, el huevo fresco debe tener la yema abombada, centrada, rodeada de la clara. La parte de la clara más próxima a la yema está más cohesionada que el resto. A medida que el huevo envejece, la yema se aplana y no se pueden apreciar las diferentes zonas de cohesión en la clara, que con el tiempo se vuelve cada vez más líquida y menos firme. La yema puede encontrarse también rota y extendida. En el huevo fresco la clara debe estar siempre transparente, limpia y exenta de cuerpos extraños.

/ Fresco

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/-

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Menos fresco

"— •

Muy poco fresco

Aspecto del huevo cocido: tanto si un huevo se prepara frito como si se prepara duro puede apreciarse por la posición de la yema y la disposición de la clara el grado de fres­ cura del huevo. Los huevos extrafrescos tienen una disposición centrada de la yema en los dos casos.

Olor: se puede pinchar el huevo con una aguja en el polo obtuso y apreciar el olor a huevo fresco característico. Para que el huevo se pueda consumir, debe carecer de olor y sabores extraños. Con el tiempo, los huevos se alteran y desarrollan un olor a compues­ tos azufrados característico y nauseabundo (“olor a huevos podridos”) . . 19.8. VIDA ÚTIL Y CONSERVACIÓN Los huevos crudos tienen una vida útil que depende directamente de la temperatura a la que se almacenan. Un huevo a temperatura ambiente (18-20 °C) conserva sus cualidades aproximadamente una semana. Si la temperatura es algo menor (10-15 °C), puede conser­ varse dos semanas. Para aumentar su vida útil puede recurrirse a métodos de conservación por tratamiento con frío, métodos de recubrimiento y uso de atmósferas modificadas. Conservación en frío Se pueden introducir los huevos crudos en el frigorífico (4-8 °C), donde pueden conser­ varse como máximo un mes, o en cámaras de frío (0 °C), donde se controla la humedad relativa entre el 80-85 % o se trabaja con atmósferas modificadas de mezcla de aire y dióxido de carbono ( C 0 2 ); en estas condiciones se pueden conservar entre 6 y 9 meses. Los huevos duros cocinados se deben conservar refrigerados como máximo una semana. Industrialmente se puede eliminar la cáscara y ultracongelar el huevo, que puede durar unos 10 meses, Por último, los ovoproductos, de los cuales hablaremos a continuación, destinados básicamente a la industria alimentaria, son los que tienen una vida útil más larga (años), ya que han sido sometidos a déshidratación y se conservan en atmósferas modificadas. Huevo crudo entero

Condiciones

Durabilidad

En armario En despensa En frigorífico En cámara de frío

Temperatura: 18-20 °C Temperatura: 10-15 °C Temperatura: 4-8 °C Temperatura: 0-1 °C

Máximo 1 semana Máximo 2 semanas Máximo 1 mes 6-8 meses

Huevo crudo sin cámara

Ultracongelado

10 meses

Ovoproductos

Deshidratados En atmósfera modificada

Años

Conservación por recubrimiento Para aumentar la vida útil del huevo se puede recubrir externamente mediante diferen­ tes tipos de sustancias, como aceites minerales, soluciones de cal o silicatos. Los aceites minerales se pueden aplicar por inmersión del huevo en aceite o por nebuli­ zación o aerosol, y tienen como finalidad evitar la acumulación de agua en la superficie externa de la cáscara, lo que favorecería el desarrollo de microorganismos, así como evi­ tar la déshidratación y pérdida de C 0 2 del interior del huevo a través de los poros. El tratamiento con aceite también se puede realizar en caliente, y se denomina termoestabilización (15 minutos a 50 °C o 5 segundos a 100 °C). Los tratamientos con cal o silicatos, que son sustancias desecantes, persiguen mantener la superficie del huevo seca y evitar el intercambio de gases (agua y C 0 2) entre el interior y exterior del huevo, así como evitar la proliferación de hongos y microorganismos.

Uso de atmósferas modificadas Es una práctica habitual que se aplica siempre en el almacenado industrial de los huevos. Consiste en enriquecer la atmósfera que rodea a los huevos con nitrógeno (N2), ozono ( 0 3) y dióxido de carbono (CO^. En estas condiciones se consigue alargar la vida de los huevos y además mejorar su sabor, debido a las propiedades desodorizantes del ozono. 19.9. OVOPRODUCTOS Los ovoproductos son productos obtenidos a partir del huevo, de sus diferentes compo­ nentes o sus mezclas, una vez eliminada la cáscara y las membranas. Pueden estar par­ cialmente completados con otros productos alimenticios o aditivos. Están destinados al consumo humano y también a un uso industrial no alimentario. También se consideran ovoproductos los componentes aislados, como la lecitina o la lisozima. Los ovoproductos deben someterse a pasteurización de forma obligatoria por cuestiones sanitarias, principalmente para evitar toxinfecciones alimentarias por Salmonella. Las principales ventajas de los ovoproductos son: 0 Mayor rentabilidad, debido a la posibilidad de utilizarlos para múltiples fines. 6 Fácil empleo y dosificación • Mayor seguridad bacteriológica. • Más fácil manipulación, lo cual conlleva un ahorro de tiempo y personal. • Más fáciles de distribuir y comercializar. Los ovoproductos se pueden clasificar de la forma siguiente: 1. Líquidos: puede ser el huevo entero homogeneizado o la clara y la yema por separado. 2. Líquidos concentrados: se reduce su humedad al 20-25 %. 3. Secos o en polvo: obtenidos a partir de los líquidos por déshidratación, ya sea con ca­ lor o liofilización. Suelen tener alrededor de un 3-5 % de humedad. 4. Congelados: se obtienen a partir de los líquidos por ultracongelación (-35 °C) 5. Compuestos: se obtienen por mezcla de ovoproductos líquidos o secos con otros pro­ ductos alimentarios. Contienen como mínimo un 50 % de huevo. La durabilidad de los ovoproductos puede ser: Corta: los ovoproductos líquidos pasteurizados tienen una durabilidad de 5-12 días (se­ gún temperatura de refrigeración). Intermedia: los ovoproductos líquidos ultrapasteurizados tienen una durabilidad de 4-6 semanas, y los ovoproductos concentrados duran varios meses (a temperatura ambiente). Larga: los ovoproductos desecados y congelados tiene una durabilidad de 1 año. Los ovoproductos se destinan en un 95 % a la industria alimentaria (pastelería, panadería, mayonesa, salsas, pasta, charcutería,..) y en un 5 % a otras industrias no alimentarias (cos­ mética, curtidos, pegamentos y colas, industria farmacéutica...). Ciertos componentes ais­ lados como la ovoalbúmina se utilizan como emulsionantes y espumantes. La lisozima se utiliza como conservante natural y también como agente emulsionante y espumante. La obtención de ovoproductos consta de diferentes etapas. Se inicia con el lavado del huevo y su rotura para obtener del huevo entero, o de la yema y la clara por separado. A continuación, se elimina la glucosa, porque los restos de glucosa que hay en el huevo pueden ocasionar posteriormente pardeamiento no enzimático (reacción de Maillard). Para eliminar la glucosa se puede hacer una fermentación o una ultracentrifugación. La fermentación se puede llevar a cabo con levaduras, pero tiene el inconveniente de produ­ cir aromas y olores indeseables. También se puede realizar mediante bacterias no proteolíti-

cas o enzimáticamente, mediante adición de agua desionizada y catalasa. La ultracentrifugación permite eliminar agua y componentes hidrosolubles, entre ellos la glucosa. Posterior­ mente se procede a la pasteurización, que consiste en un tratamiento térmico destinado a destruir todos los microorganismos patógenos y la mayor parte de los microorganismos que pueden alterar el alimento. El problema principal de la pasteurización radica en que el hue­ vo es un producto muy rico en proteínas, muchas de las cuales se desnaturalizan o coagulan con un tratamiento intenso de calor. El huevo entero y la yema resisten temperaturas de hasta 65 °C durante 2-3 minutos, mientras que con la clara se trabaja a temperaturas infe­ riores a 60 °C, porque a temperaturas superiores coagulan las proteínas. La pasteurización debe asegurar la ausencia de Salmonella, agente responsable de las toxiinfecciones alimentarias (TIA) por alimentos en los que se utilizan huevos (mayonesas, cremas, helados, etc.). Para garantizar la ausencia de Salmonella se realiza el test de a-amilasa, y para asegurar que no se ha producido un exceso de desnaturalización de las proteí­ nas, se determina la pérdida de proteína soluble (%, PPS), que no debe ser superior al 5 %. La pasteurización también puede llevarse a cabo a altas temperaturas (70 °C) durante poco tiempo (90 segundos) mediante el proceso denominado pasteurización HTST (High temperature, short time), que permite alargar la vida útil del huevo. Los huevos con tratamiento H TST precisan envasado aséptico y almacenamiento con refrigeración (temperatura menor de 5 °C) Desde 1991 está legalmente prohibido en España emplear en la restauración colectiva mayonesas, salsas, cremas y otros alimentos elaborados con huevos no pasteurizados. Dicha medida es consecuencia del alto número de TIA por Salmoneüa en los que inter­ venía el huevo, aunque, a menudo, la causa no estaba en una contaminación inicial del huevo, sino en las deficientes condiciones de manipulación y conservación del mismo.

H U EV O E N TE R O

Filtración

Centrifugación

Homogeneización

Il

Pasteurización

[

YEM A

CLARA

EJERCICIOS DE AUTOEVALUACIÓN Indicar si las afirmaciones siguientes son verdaderas o falsas: 1. Huevos: a) La denominación de huevo hace referencia a los huevos de gallina; si se trata de huevos de otras especies animales, debe indicarse expresamente. b) En la gallina, la parte del huevo que se forma primero es la clara. c) Los huevos deben comercializarse sin embrión. d) La mayoría de los huevos se destinan a la elaboración de ovoproductos. 2. Partes del huevo: a) La cáscara está formada mayoritariamente por materia orgánica. b) La proporción de las diferentes partes del huevo en peso es yema > clara > cáscara. c) La cáscara es una barrera impermeable al paso de todo tipo de sustancias. d) La coloración de la cáscara es indicativa de la calidad del huevo. e) Bajo la cáscara hay una membrana de naturaleza lipídica. f) Entre las membranas testáceas se forma una cámara de aire que al envejecer el huevo disminuye de tamaño. g) La clara es una estructura formada por cuatro capas de naturaleza proteica. h) La yema está rodeada por una membrana denominada vitelina. 3. Composición del huevo fresco: a) El componente mayoritario del huevo son las proteínas. b) La clara tiene más agua que la yema. c) La clara tiene más proteínas que la yema. d) La concentración de lípidos en la yema es aproximadamente el doble que en la clara. e) La clara y la yema tienen una composición glucídica similar. f) La composición del huevo se puede modificar a través de la dieta de las gallinas productoras, 4. Proteínas del huevo: a) Las proteínas del huevo entero se consideran las proteínas de referencia por su alto contenido en aminoácidos esenciales. b) La proteína más abundante de la clara es la ovoalbumina, que contiene cantida­ des notables de fósforo. c) El ovomucoide es un antinutriente que impide la asimilación de la biotina. d) Los antinutrientes de la clara se destruyen por tratamiento térmico, e) La yema tiene una composición proteica similar a la clara, pero antinutrientes di­ ferentes. 5. Lípidos del huevo: a) Se concentran prácticamente en la yema. b) Los lípidos mayoritarios son triglicéridos con ácidos grasos saturados. c) La yema contiene además fosfolípidos como la lecitina. d) La yema es una importante fuente de ácido linolénico, ácido graso esencial. e) La yema aporta cantidades notables de colesterol en comparación con pesos equi­ valentes de otros alimentos. 6. Clasificación de los huevos: a) La clasificación en clases se basa en el peso del huevo. b) Los de clase 1 son los de peso inferior a 40 g.

c) Existen cinco clases de huevos. d) La clasificación por categorías se basa en la coloración de la cáscara. e) Los huevos frescos sin tratamiento de conservación son de categoría C. f) Existen tres categorías de huevos según el tratamiento de conservación al que han sido sometidos. g) Los huevos refrigerados y congelados pueden ser de categoría A. 7. Control de calidad: a) El ovoscopio es un sistema de control de los huevos que afecta a la integridad del huevo. b) En el huevo fresco, la cámara de aire entre las dos membranas testáceas debe tener como máximo 3 mm. c) Para apreciar la frescura de un huevo se puede colocar en agua salada y apreciar su grado de flotación. d) Los huevos frescos flotan horizontalmente colocados en un recipiente con agua salada. e) Al cascar el huevo, la yema abombada y centrada es indicativo de frescura. f) El olor a compuestos azufrados no es indicativo de alteración en el huevo. 8. Vida útil de los huevos: a) A temperatura ambiente de 18-20 °C, se conservan perfectamente durante dos meses. b) Los huevos se pueden conservar durante meses a bajas temperaturas y en atmós­ fera modificada. c) Es posible ultracongelar los huevos y así se aumenta su vida útil hasta 10 meses. d) Los huevos pueden conservarse también por recubrimiento con soluciones azuca­ radas. El ozono se utiliza en las atmósferas de conservación de los huevos por sus propiedades desodorizantes. 9. Ovoproductos: a) Son derivados del huevo y no pueden llevar aditivos. b) Los ovoproductos deben pasteurizarse de forma obligatoria. c) Los ovoproductos son de gran interés económico y también desde el punto de vista de seguridad sanitaria. d) Los ovoproductos de mayor durabilidad son los desecados y congelados. e) Los glúcidos presentes en el huevo se eliminan en los ovoproductos para evitar el pardeamiento. f) La pasteurización se lleva a cabo a 85 °C durante 20 minutos. g) Para asegurar la ausencia de Salmonella en los ovoproductos, se realiza el test de a-amilasa, h) Para comprobar que durante el tratamiento térmico no se han desnaturalizado excesivamente las proteínas, se determina la pérdida de proteína soluble, que debe ser superior al 5 %.

CAPÍTULO 20 ACEITES Y GRASAS COMESTIBLES

20.1. CLASIFICACIÓN Los aceites y grasas comestibles se pueden clasificar en función de su origen o en función de su contenido en ácidos grasos. • Según su origen: podemos distinguir cuatro grupos. 1. Aceites vegetales: oliva, girasol, soja, colza, etc. 2, Aceites de animales marinos: bacalao, ballena. 3. Grasas naturales: grasa de coco, grasa de palma, manteca de cerdo, shortenings. 4, Grasas transformadas: margarinas, minarinas. Esta clasificación, en función de su origen, será la que utilizaremos en el estudio de los aceites y las grasas comestibles. 0 Según su contenido de ácidos grasos podemos distinguir también cuatro tipos de gra­ sas y aceites: 1. Grasas lácteas: son grasas ricas en ácidos grasos de cadena corta, como ácido butírico ( C J , ácido hexanoico (C6¡0) y otros ácidos saturados. Proceden básicamente de la leche. 2. Grasas iáuricas: tienen un alto contenido en ácido láurico (C12;0), con valores de hasta el 40-50 %. Dentro de este grupo, se encuentra la grasa de coco o la de palma. Son gra­ sas bastante estables que funden a temperatura baja. Son agradables ai gusto y funden en la boca. Se utilizan en coberturas para pastelería y repostería. 3. Aceites ricos en ácido oleico (C18;1) y linoleico (CI8:2): en este grupo destacan el aceite de oliva y los aceites de semillas oleaginosas como girasol, maíz, soja, colza, etc., que es­ tudiaremos con detalle más adelante. 4. Grasas ricas en ácido palmítico (C16;0) y esteárico (C18¡0): son grasas duras, bastante es­ tables y que también funden en la boca. En este grupo destaca la manteca de cacao. 5. Aceites ricos en ácido palmítico (C16;0), con valores de hasta un 10 % de este ácido. Destacan el aceite de germen de trigo y el aceite de algodón. 20.2. CARACTERÍSTICAS Y OBTENCIÓN DEL ACEITE DE OLIVA El aceite de oliva es un producto obtenido a partir de la aceituna, fruto del olivo (Olea europaea). Es un producto altamente valorado por sus características, y constituye la principal fuente de grasa de la denominada dieta mediterránea, que, desde diversos pun­ tos de vista, se considera muy recomendable, tal como hemos estudiado en el Capítulo 9. El proceso de obtención del aceite a partir de la aceituna consta de varias etapas, y em­ pieza con la recolección del fruto del olivo. Hay que indicar que el rendimiento de pro­ ducción de aceite depende de la edad de los olivos; generalmente, los olivos de más edad

permiten obtener una mayor producción, aunque la edad del olivo no influye en la cali­ dad del aceite que se obtiene de ellos, y los olivos jóvenes también permiten obtener aceites de excelente calidad. 1. Recolección de la aceituna. 2. Transporte al molino (almazara) para su molienda: para asegurar una calidad adecua­ da, la aceituna debe ser procesada durante las 24 horas siguientes a su recogida. 3. Lavado: se eliminan los restos de hojas con corriente de aire y se lavan las aceitunas con agua. 4. Trituración o molturación: las olivas sin deshuesar se trituran hasta obtener una pasta. Para la molturación se. ha venido utilizando de forma tradicional los molinos de ruedas, pero actualmente se tiende a usar molinos de martillos. 5. Batido: la pasta se introduce en una batidora que voltea la masa y facilita la separa­ ción del aceite. Durante el batido, se aumenta ligeramente la temperatura, pero de for­ ma controlada, para que no se vea afectada la calidad del aceite.

A c eite d e oliva virgen

A g u a de vegetación (alpech ín)

6. Extracción del aceite: este proceso consiste en la separación de la fase líquida de la fase sólida. Hay básicamente dos métodos: por presión y por centrifugación. • Por presión: es un método discontinuo utilizado tradicionalmente desde hace siglos. Por este sistema de extracción, se consigue separar la parte líquida mediante filtración a presión. El proceso se realiza en una prensa, donde se coloca la pasta sobre unos discos, llamados capachos, formando una torre, llamada cargo. Una vez formado el cargo, se comprime a presión y libera el mosto oleoso (aceite más agua) y se separa del orujo (resi­ duo sólido). El mosto oleoso es decantado, obteniéndose el aceite, que se separa del agua de vegetación por su diferente densidad. • Por centrifugación: es el método más utilizado actualmente. Es un sistema en conti­ nuo en el que se añade agua a la pasta y se centrifuga, con lo cual se separa primero el mosto oleoso del sólido y luego el aceite del agua de vegetación. El sistema de centrifu­ gación tiene una elevada capacidad de producción (más rendimiento) y es más higiéni­ co. Si el agua que se adiciona inicialmente a la pasta es la propia agua de vegetación, que se recicla, se obtiene un aceite más rico en polifenoles, que son antioxidantes naturales. 7. Almacenado: las condiciones de almacenamiento son muy importantes para el acei­ te, ya que puede afectar a las características del producto. La temperatura óptima está entre 15-20 °C y deben evitarse los cambios bruscos de temperatura. Se debe preservar de la luz, y el material de los recipientes donde se almacena debe ser lo más inerte posi­ ble (acero inoxidable, poliéster, fibra de vidrio, etc.) e impermeable, para evitar los olo­ res y sabor desagradables. Los recipientes de hierro o cobre favorecen la oxidación, por lo que no son adecuados. 20.3. TIPOS DE ACEITE DE OLIVA Por el método indicado anteriormente, se producen los aceites de oliva vírgenes, que son aceites obtenidos por métodos mecánicos y otros procedimientos físicos (lavado, decan­ tado, centrifugado, filtrado.) No está permitido el uso de disolventes orgánicos para ex­ traer el aceite de oliva virgen, y no contienen conservantes ni aditivos. Hay varios tipos de aceites de oliva virgen según su grado de acidez. El grado de acidez indica la cantidad de ácidos grasos libres en gramos por cada 100 gramos de producto, expresados en ácido oleico, Aceites de oliva virgen Aceite de oliva virgen extra Aceite de oliva virgen

Grado de acidez < 1° 1), entre un 15-25% . Por otra parte, el aceite de soja es rico en fósforo y lecitina (fuente de aporte de colina), y contiene vitaminas A y E. Desde el punto de vista organoléptico, su sabor es neutro, Aceite de maíz: contiene niveles importantes de ácido linoleico (40-60 %) y can­ tidades variables de oleico (25-50 %). La cantidad de ácido palmítico está entre un 10-17% . Aceite de sésamo: contiene proporciones similares de ácido oleico (35-50 %) y linolei­ co (40-50 %). No precisa refinado. Contiene un antioxidante natural, elsesamol, que lo mantiene estable y resistente a la oxidación. Aceite de colza: es comparativamente más pobre en ácido linoleico (10-25 %), pero tie­ ne niveles interesantes de ácido linolénico (6-12 %); la cantidad de oleico puede ser va­ riable, llegando a valores del 60 %. El aceite de colza se diferencia de los demás básica­ mente en su alto contenido (6-15 %) en ácido godoleico (C20:1), que es prácticamente inexistente en los otros aceites de semillas. En la tabla siguiente, se resumen los porcentajes de los diferentes ácidos grasos de los acei­ tes de semillas comentados y se especifican los valores para el aceite de oliva: Ácido palmítico Cl6¡0

Ácido oleico ^18:1

Ácido linoleico ^18)2

Girasol

10-17%

15-35 %

55-75 %

Ácido linolénico ^18!3