PRODUCTOS ALIMENTICIOS I
DEFINICIÓN DE
ALIMENTO
Existen varias
definiciones complementarias de alimentos; según el código alimentario son
“sustancias o productos naturales o transformados (imp) sólidos o líquidos que
por sus componentes preparación y estado de conservación sean susceptibles de
ser utilizados en nutrición humana de una forma idónea y habitual”
Por su parte
Laulaine los define como “sustancias no tóxicas capaces de satisfacer las
necesidades nutritivas del organismo...”
Y Simmonet dice
que son “sustancias que asociadas a otras en proporciones adecuadas son capaces
de asegurar el ciclo regular de la vida” esto último es importante, puesto que
ningún alimento (salvo la leche materna) es completo.
|
DEFINICIÓN CLÁSICA Alimento será toda materia: nutritiva
(compuesta por nutrientes) apetitosa (susceptible de satisfacer el apetito) y
aceptada en la sociedad como costumbre (¿solemos comer gusanos?) |
CLASIFICACION DE
ALIMENTOS
Como casi todas
las clasificaciones puede hacerse tomando varios criterios; así los alimentos
pueden clasificarse:
-
alimentos naturales
simples: aquellos que nos ofrece la naturaleza sin necesidad de manipulación,
salvo tareas agrícolas o matanza (fruta, carne)
-
alimentos naturales
complejos: todos aquellos resultantes de la manipulación y procesamiento de
alimentos simples, hasta formar otros nuevos (pan, azúcar)
También pueden
clasificarse en líquidos y sólidos (obvio), vegetales y animales o en función
de la composición predominante, lo cual empieza a interesarnos más:
-
proteínicos: carne,
pescado huevo
-
ricos en grasa:
mantequilla, aceites vegetales
-
ricos en glúcidos:
cereales
-
ricos en sales
minerales y vitaminas: verduras, hortalizas
Nuestro código
alimentario, para su mejor estudio divide los alimentos en, ojo:
-
carnes y
derivados -
tubérculos
-
aves y caza -
harinas
-
pescados y
mariscos -
hortalizas y verduras
-
huevos y
derivados - frutas
-
leche y
derivados
- edulcorantes
-
grasas
comestibles
- condimentos
-
cereales
- alimentos estimulantes
-
leguminosas - conservas animales y vegetales
-
agua - platos
preparados
-
helados - bebidas no
alcohólicas
-
bebidas alcohólicas
CONCEPTO DE
CALIDAD
Como todo parece tener criterios, enfoques y definiciones varias; así que
veremos una visión general:
-
Conjunto de
cualidades que define la esencia de un producto y que nos permite diferenciarlo
de otros
- Adecuación de las características a una
escala de valores preestablecida
-
Nuestra
definición estrellas: suma de atributos, objetivos y subjetivos que hacen
que un alimentación satisfaga las expectativas del consumidor
FACTORES DE LA
CALIDAD
-
Condiciones de
producción (suelo, alimentación)
-
Especie (variedad
vegetal, o bien raza animal)
-
Época de recolección
(o edad de sacrificio)
-
Posibles
alteraciones durante el almacenamiento y/o transformación
VALOR NUTRICIONAL
La nutrición es el
proceso de utilización y asimilación de los nutrientes por el organismo, con el
fin de:
-
aporte de energía
-
mantenimiento de
estructuras
-
regulación de
procesos metabólicos
La dieta más
adecuada va a ser la que reproduzca mejor la composición corporal, que tiene
unos parámetros constantes (55% glúcidos, 30% grasas...) además de aportar
energía y agua. No solo va a ser
importante la cantidad de nutrientes que contenga, sino la calidad dellos. La
calidad de los nutrientes viene determinada por la facilidad con que los
absorbe y aprovecha el cuerpo humano.
APORTE DE ENERGÍA
AL ORGANISMO
Fundamentalmente
grasas y glúcidos y, en menor medida, las proteínas. La energía se libera, como
no, en las vías metabólicas de oxidación y se acumula en enlaces de fosfato de
alta energía (ATP). La mayoría de los nutrientes no se absorben directamente,
sino que han de ser transformados en el organismo. Así los macronutrientes
deben sufrir un proceso de digestión, mientras los oligoelementos se absorben y
pasan directamente al metabolismo.
CATEGORÍAS DE NUTRIENTES
-
En función de las
cantidades necesarias se clasifican en: macronutrientes (proteínas) y micronutrientes
(vitaminas y minerales).
-
En función de su
esencialidad: esenciales (han de
ser tomados en dieta), no esenciales
ETIQUETADO
NUTRICIONAL
Es obligatorio
cuando en la publicidad del producto se hace mención expresa de algún valor
especial de nutrición, existen dos tipos importantes:
-
Cuatro grandes:
información de glúcidos, lípidos, proteínas
-
Detallada: cuatro
grandes más fibra, minerales...
GLÚCIDOS
Nutricionalmente se diferencian en asimilables y no
asimilables, que son aquellos para los que el organismo carece de las enzimas
necesarias para su digestión
-
asimilables:
glucosa, fructosa, almidón, lactosa
-
no asimilables:
celulosa, hemicelulosas, rafinosa estaquiosa
A los glúcidos no
asimilables se les denomina fibras están cobrando importancia en la
actualidad porque, entre otras cosas, contribuyen a la sensación de saciedad,
también:
-
tienen la capacidad
de retener H2O, aumentan el volumen fecal y se evacua deluxe
-
retienen moléculas
orgánicas y elementos minerales tales como ácidos biliares y colesterol
-
fomentan el
desarrollo de la flora intestinal
LÍPIDOS
Tienen un papel
fundamental como elementos de aporte energético, sobre todo a largo plazo.
Además aportan metabolitos esenciales (araquidónico, linoleico) y
compuestos estructurales (colesterol) así como un medio paa el
transporte de vitaminas liposolubles.
En la actualidad
se recomienda una dieta con aproximadamente un 30% de grasas, en su mayoría
insaturada y con una cantidad no superior a 300 mg de colesterol.
PROTEÍNAS
Las proteínas
tienen un importante valor estructural y, en menor parte, energético. También
tienen función reguladora, ya que las enzimas y muchas hormonas tienen carácter
proteínico.
El perfil de
aminoácidos de una proteína es muy importante porque van a ser utilizados
para fabricar proteínas humanas. Una proteína de calidad es aquella que
contiene aa esenciales en la proporción necesaria para la fabricación de
proteínas humanas. Aminoácido limitante es aquel que se encuentra en menor
proporción respecto a su cantidad necesaria, con lo que limita la síntesis de
proteínas. También es importante una buena disponibilidad de aminoácidos, que
depende sobre todo de la estructura 3D. Por último hay que tener en cuenta
factores antinutritivos.
ALIMENTOS
FUNCIONALES
Son una nueva gama
de productos de la industria alimentaria cuyo objetivo, a parte de nutrir, es
tener efectos beneficiosos para el organismo. La funcionalidad va a definirse
según los beneficios fisiológicos:
-
fibra: no nutre,
pero se caga que no veas
-
oligoelementos
-
Vitamina C
(antioxidante), beta-caroteno
-
Compuestos tioalilo
(ajo): previenen el cáncer
-
Compuestos
fenólicos: bioflavonoides
MAS ATRIBUTOS DE
CALIDAD: PROPIEDADES ORGANOLÉPTICAS
Son aquellos que
marcan la aceptación por parte el consumidor:
-
Textura: dureza,
fibrosidad, jugosidad, harinosidad
-
Flavor: dulzor,
acidez, amargor, aroma, astringencia
-
Apariencia: color,
viscosidad, brillo, transparencia
Esas prop. son
responsabilidad de determinados componentes químicos:
-
Flavor: azúcares,
ácidos, taninos, compuestos volátiles
-
Color: clorofilas,
carotenoides, antocianos, mioglobina
-
Textura: pared
celular, almidón, proteínas
ATRIBUTOS DE
CALIDAD III: SALUBRIDAD
Los factores que
pueden afectar la salubridad de un alimento son:
·
Componentes
naturales perjudiciales (antinutrientes): son compuestos que interfieren
la asimilación de nutrientes, lectinas
·
Contaminación
microbiológica: hay que diferenciar entre lso que alteran los alimentos y los
que además de eso son patógenos
·
Productos
resultantes del procesamiento (ahumadoàbenzopirenos)
·
Sustancias
procedentes de la producción (fertilizantes)
·
Debidos al
envase
·
Contaminantes
ambientales
CONCEPTO DE
CALIDAD: CRITERIOS DE CALIDAD
-
la calidad
sensorial es un parámetro subjetivo y, por tanto, variable, aunque suelen
considerarse los gustos mayoritarios de
los consumidores.
-
Por otra parte calidad
higiénica es una exigencia absoluta
-
La calidad
nutricional debe responder a aspectos tanto cualitativos como cuantitativos
de nutrientes
-
Calidad
alimentaria
-
Calidad
tecnológica; este criterio
no interesa al consumidor sino al empresario que quiere una actitud de la
materia prima adecuada a los procesos de transformación a que será sometida
(por ejemplo harina de bollería)
Parece claro,
tanto en esta como en las demás asignaturas que hay que considerar la calidad
desde varios aspectos: consumidor, productor...
FACTORES DE LA
CALIDAD DEL ALIMENTO
En general son
tres:
1.
características
intrínsecas del producto: variedad, especie
2. condiciones y duración de almacenamiento
3. tratamientos tecnológicos sufridos
TEMA 2: MÉTODOS GENERALES:
ANÁLISIS BÁSICO DE ALIMENTOS
El
objetivo de este tema es estudiar los métodos principales que deben utilizarse
para conocer los principales constituyentes de un alimento. La composición es
necesario conocerla:
-
por imperativo legal
-
por el interés
industrial
-
por el interés del
propio consumidor (etiquetado)
-
por el interés te quiero
Andrés
Los
análisis habituales en un laboratorio son:
-
análisis de compuestos
mayoritarios
-
análisis de aditivos y
auxiliares
-
análisis de posibles
contaminantes derivados del envase, la materia prima o consecuencia del
procesado
El
análisis de componentes mayoritarios es, para nosotros, el más importante:
agua, glúcidos, proteínas y lípidos [macronutrientes]. En algunos casos se
incluyen también micronutrientes: ácidos libre, pigmentos, sustancias
aromáticas y antinutrientes.
a.
agua: se determina
mediante evaporación por secado (% en peso)
b.
grasa: extracción por
disolventes (% en peso)
c.
proteínas:
mineralización [% prot = % N·f]
d.
glúcidos: extracción
agua-alcohol y cuantificación por colorimetría y/o volumetría. Si son
insolubles se les denomina fibra alimentaria.
Las
vitaminas y minerales (micronutrientes) NO se expresan en % sino en masa/100 g
a.
liposolubles: se
encuentran en menor cantidad [microgramos/100 g]
-
vitamina A: retinol
-
vitamina D: calciferol
-
vitamina K:
filomenadiona
b.
hidrosolubles: se
expresan en mg/100g
-
vitamina C: ascórbico
-
vitamina B1:
tiamina
Los minerales suelen
determinarse en cenizas.
ELECCIÓN
DEL MÉTODO DE ANÁLISIS
Para
hacerlo existen unas normas estándar de calidad que están estipuladas y que
darán las leyes y, además, la posibilidad de denominación. Hay que tener en
cuenta propiedades físicas (en huevos por ejemplo). Existen órganos de
referencia (ISO, FAO, instituto cervecero) que
dan directamente el protocolo a seguir respecto a los análisis de un
alimento determinado. Para ser adecuado, un método constará de 5 etapas:
Empecemos
por el principio:
MUESTREO
Para
un análisis fiable la muestra ha de ser representativa y el método elegido
reproducible. Antes de realizar el muestreo hay que tener en cuenta:
a.
el método que
va a utilizarse
b.
el tipo de
alimento: fresco, congelado
c.
aditivos y
componentes que tenga
d.
componentes
modificados
e.
tamaño que
debemos tomar de muestra
f.
envasado del
producto o granel
Lo habitual es realizar un
muestreo al azar, aunque en algunos productos ha de hacerse de forma
sistemática (normas ISO). Cuando tenemos mucha cantidad de materia seca se
utiliza un método llamado de cuarteo.
Si la muestra es líquida hay
que homogeneizar mecánicamente y tomar alícuotas mediante sondas específicas.
Los errores que más se van a dar en el muestreo son:
-
el componente varía
mucho dentro del producto alimenticio (vitamina C en cítricos, concentración en
cáscara)
-
en el manejo la
muestra se estropea antes del análisis. Ocurre en componentes muy sensibles:
oxidables, fotosensibles
PREPARACIÓN
DE LA MUESTRA
Consiste
en la reducción del tamaño de la partícula, mezcla y homogeneización, tamizado
(en muestras secas). El objetivo es obtener partículas del mismo tamaño, que
puedan almacenarse y conservarse en recipientes herméticos previamente
etiquetados. Repetimos:
RAZONES
INDUSTRIALES PARA SU ANÁLISIS
Te
podría dar 7 buenas razones:
Existen
cinco métodos utilizados para el análisis de la humedad:
SECADO
(GRAVIMÉTRICO)
Se
trata de evaporar el agua libre. Se llaman gravimétricos porque la cantidad de
agua se establece por diferencia de pesada. Se tiene el producto en una estufa
a 100ºC durante 4-6 horas hasta que el peso es constante, o bien se calienta a
vacío, con lo que la Tª de ebullición baja de 100ºC, para que el producto se4
estropee menos (sobre todo en alimentos ricos en azúcares [caramelización] o
sustancias volátiles. Inconvenientes del secado:
-
solo liberamos el
agua libre
-
hay alimentos que
pueden ser dañados porque se descomponen o tienen muchas sustancias volátiles
En
el secado influyen, como podrá adivinarse:
-
la presión y a
temperatura
-
superficie de
evaporación (tomate entero – trozos)
-
recirculación de
aire de la estufa
-
tamaño y peso de la
muestra
Como
la materia seca no debe pesarse en caliente se colocan en un desecador
(contiene gel de sílice, CuSO4, CaCl2, H2SO4)
DESTILACIÓN
(VOLUMÉTRICO)
Se basa en la dispersión de la muestra con
un disolvente que tenga un punto de ebullición superior al agua, e inmiscible
con ella. Suele utilizarse tolueno, de manera que al condensar el agua cae
antes, y puede separarse mejor. Se realiza directamente la cantidad de agua
recogida.
%
H2O = 100·V / masa de muestra
Por
supuesto también tiene sus inconvenientes:
-
al hervir también
medimos el agua que resulta de la descomposición de algún otro componente del
alimento
Y
sus ventajas:
-
bajo coste
-
fácil de usar, de
ver y repetir
-
rápido
Está
recomendado para cereales y harinas, sopas y emulsiones (mayonesa) especias, y
en general, productos con poco contenido en agua.
MÉTODO
QUÍMICO (AGUA LIBRE Y LIGADA)
Es
un método muy versátil, puede evaporar hasta el 100 % de agua (en productos ricos
en azúcar) sin embargo no es válido en productos muy heterogéneos (carne,
hortalizas) porque resulta difícil disolverlos:
El
método utilizado en la actualidad es el método de Kal-Fischer, se basa en la
reducción del yodo a yoduro por el agua en presencia de SO2. En esta
reacción interviene metanol (disolvente) y piridina (ayuda a extraer el agua y
forma complejos con I2 y SO2) Se valora la disolución con
SO2 y el punto final viene con la detección de I2.
Inconvenientes:
-
uso de la piridina:
tóxica, desagradable, tiende a sustituirse por otros productos (dietanol,
amina)
-
reactivos
almacenados en un desecador
-
reactivos
inestables; con lo que hay que normalizarlos, pesar la cantidad conocida de sal
hidratada y ver cuanto reactivo se usa, para comprobar su calidad
-
el alimento puede
contener sustancias que también reduzcan I2
METODOS
INSTRUMENTALES
Son
rápidos y bastante utilizados. Con ellos se mide una propiedad física que varíe
con el contenido en agua. Es más habitual utilizarla en alimento químicos o en
sólidos pulverizados.
-
resistividad
eléctrica --> harina
-
conductividad -->
granos de cereal
-
índice de refracción
--> miel
MEDIDA
DE ACTIVIDAD DE AGUA
Medida
de su disponibilidad, nos dirá el comportamiento del alimento frente a la
degradación, la medimos como:
aw = Pv agua alimento/ Pv
agua a misma temperatura
La
medición de lípidos y grasas está dividida en tres diferentes análisis:
A.
cuantificación
total y/o clasificación en lípidos simples y complejos
B.
caracterización
del tipo de grasa
C.
determinación
de la cantidad de ácidos grasos (acidez) forman parte de esa grasa, [perfil de
ácidos grasos]
A.
La
medición de lípidos simples (lípidos libres) suele referirse a triglicéridos y
ácidos grasos libres. Moléculas apolares (disolvente apolar) mientras los
lípidos más complejos necesitan disolventes polares, porque ellos lo valen
(fosfolípidos [lecitina]). Existen cuatro procedimientos:
A1. disolvente éter etílico o éter de
petróleo. El alimento debe estar seco y pulverizado, se introduce en un
cartucho poroso que se mete en un aparato llamado soxhlet. El poro del cartucho
es específico para cada disolvente. El soxhlet se pone a reflujo durante 6 horas, el resultado será la grasa disuelta
y el cartucho con la materia desgrasada. EL cartucho se mete en una estufa para
la eliminación de los restos de disolvente y se pesa. Se calcula la grasa por
diferencia de pesada. Si queremos utilizar la grasa para caracterizarla solo
hay que llevarla a un rotavapor en el que se elimine el disolvente.
A2. Se usa como disolvente una mezcla de
cloroformo-etanol y se extraen tanto lípidos simples como complejos
A3. A veces se hace una hidrólisis previa a
la extracción, cuando las grasas con difíciles de extraer. Es un método muy
agresivo que estropea el alimento. La hidrólisis previa se hace en productos
cocinados, queso o extrusiones
A.4 Método volumétrico: se usa para yogurt
y leche. Lo inventó Gerbert en 1892 y es similar al anterior. Se realiza una
hidrólisis ácida, después adición de disolvente con posterior centrifugación en
un butirómetro graduado para dar el porcentaje de grasa:
-
al butirómetro le
añadimos 10 ml de sulfúrico al 91%
-
añadimos 11 ml de
leche y agitamos para romper así las proteínas
-
añadimos alcohol
isoamílico (disolvente) 1 ml
-
se tapa con su
supertapón especial
-
se lleva a una
centrifugadora especial a 65ºC se separa la capa de lípidos, y después podemos
ver ya la medida
B.
CARACTERIZACIÓN
DE GRASA
Análisis
que se llevan a cabo para caracterizar una grasa:
-
Grado de acidez:
volumetría en la que se miden ácidos grasos libre, da cuenta del refino que han
sufrido los aceites (rompe TG) y del tiempo de almacenaje (hidroliza TG)
-
Índice de
saponificación: es una medida del peso molecular medio de los ácidos grasos que
forman parte de esa grasa. También se usa para deducir la pureza de un aceite
(como el de colza jeje)
-
Índice de yodo: nos
da idea del grado de saturación de una grasa. Será mayor cuantos más enlaces
dobles existan
-
Índice de
refracción: la medida física del np de un aceite aumenta con el
grado de insaturación. Puede servir para deducir el origen de la grasa
MÉTODOS
DE CUANTIFICACIÓN DIRECTA DE PROTEÍNAS
-
se utiliza el
reactivo de Biuret, que da color púrpura al reconocer enlaces peptídicos
-
el reactivo de Lowry
reacciona con grupos hidroxilo para dar un compuesto de color azul
-
ninhidrina:
reacciona con aminoácidos para dar coloración azul,, excepto en prolina (miel)
que da una coloración amarilla
MÉTODO
KJELDAHL
Es
el más utilizado, en el se determina Nt de la muestra para estimar
la cantidad de proteína bruta. Para determinar Nt se realiza una
mineralización por vía húmeda:
materia orgánica + H2SO4(CONC)
+ 410ºC --> compuesto inorgánico
Aproximadamente
el 16% de la proteína corresponde con nitrógeno, luego:
%
prot = N·100/16
El
factor f = 100/n, donde n varía entre 15 (trigo) y 18 (leche)
Una
vez digerida la proteína resulta N inorgánico NH4+ que
puede cuantificarse por colorimetría, o bien por destilación:
(NH4)2SO4
+ NaOH --> NH4OH + Na2SO4 + NH4+
El
vapor de NH4+ se fija en ácido bórico y se valora con
clorhídrico. El volumen que gastemos de HCl será proporcional la amonio que
obtuvimos al principio:
% N = volumen de HCl · NHCl · 14
(PM de nitrógeno)/ mg materia seca
El
método tiene sus inconvenientes, claro:
-
no todo el nitrógeno
pertenece a proteínas
-
no pueden
diferenciarse los aminoácidos porque se destruyen
Los
glúcidos se clasifican en: glúcidos parte de la fibra (celulosa, hemicelulosa,
peptina, rafinosa, y muchos de los aditivos que se les añaden. Los fructanos
tampoco son digeribles, pero tampoco son glúcidos estructurales, y glúcidos
digeribles (lo de siempre)
Nunca se cuantifican los glúcidos totales: sino que siempre se hace el análisis en
tres partes:
MÉTODO
DE SOLUBLES
Consiste
en una extracción agua-etanol y una posterior cuantificación hecha por
colorimetría o volumetría. Se hace reaccionar a azúcares reductores con el ion
Cu2+ para precipitar Cu2O, compuesto de color rojizo.
Son
métodos inmediatos, aunque válidos solo para azúcares solubles: polarimetría,
refractometría...
-
la polarimetría
mide la rotación específica de un azúcar. Se utiliza poco porque solo sirve
para disoluciones que contengan un solo azúcar, o jarabes
-
La refractometría
se basa en la medición de la concentración de azúcares que tengamos en
disolución, que en nuestras muestras serán prácticamente todos. El resultado se
mide en grados Brix, que corresponde a 1 g de sacarosa en 100 ml.
El
producto seco se mineraliza, carbonizando y oxidando la materia seca. De manera
que obtenemos materia orgánica (cenizas) este paso es
imprescindible para la determinación de los elementos minerales. Se toman entre
1 y 5 gramos de materia seca que, dentro de un crisol, se mete en un horno
mufla (400-500ºC durante 4-6 horas) Pesamos el crisol más las cenizas y
obtenemos el primer dato de % de cenizas. El porcentaje de cenizas sirve para:
-
clasificar alimentos
-
sirve de medida de
calidad en algunos alimentos (té)
Las
cenizas se someten después a una digestión ácida con (HCl, 90º, 1-2 horas) para
su disolución. La determinación vamos a hacerla en la disolución enrasada con
agua:
-
fósforo --> colorimetría
-
N --> Kjedahl
-
para el resto de
componentes se hace espectrometría
emisión atómica: Ca, Mg, Zn, Cu, Fe
absorción: K, Na
LIPOSOLUBLES:
-
A (retinol) -->
HPLC, espectrofotometría
-
E (tocoferol) -->
HPLC
-
D (calciferol)
--> HPLC
HIDROSOLUBLES
Todas se analizan por HPLC excepto la
biotina y B12 que se miden por sus espectros en ultravioleta. La
vitamina C se cuantifica directamente por volumetría cuando se encuentra en
cantidades importantes
APORTE
CALÓRICO
En
el pasado se utilizaron conceptos electroquímicos (bomba calorimétrica) pero
este método daba errores grandes, sobre todo por las proteínas (que los
organismos no suelen quemar). Ahora existen factores de conversión tabulados de
gramos con kcal (gramo de grasa x9...)
con lo cual la bomba ha dejado de usarse
CEREALES
INTRODUCCIÓN
Constituyen la parte más importante de la alimentación mundial, con lo
cual son muy importantes en lo que se refiere a ingesta energética y nutrición.
Los cereales fundamentales para la alimentación son el trigo y el arroz, aunque
depende de la zona y el clima: trigo (zona templada), arroz (sudeste asiático),
maíz (américa).
-
TRIGO: trigo duro: no panificable (sémolas y pastas), trigo blando:
panificable (harinas) y subproductos: salvado (alimentación animal)
-
MAIZ: Se utiliza sobre todo en alimentación animal, y como materia prima
para la obtención de almidón y aceite
-
ARROZ: alimentación humana subproductos (salvado, cascarilla)
-
AVENA: alimentación animal y humana
-
CENTENO: alimentación humana, y animal, panificación
-
SORGO Y MIJO
-
TRITICALE: híbrido de trigo y centeno que pretendía reunir la
resistencia del centeno y la panificación del trigo. Fue una cagada y ahora se
destina a la alimentación animal.
ESTRUCTURA DEL GRANO
COMPOSICIÓN QUÍMICA
Va a depender de la especie, variedad y del tipo de cultivo. El almidón
es el constituyente principal de los cereales, y el arroz es el más rico en almidón.
Los constituyentes se repartirán de forma diferente según la parte de la
semilla:
-
endosperma: almidón, proteínas
-
capa aleurona: proteínas enzimáticas, minerales y lípidos
-
pericarpio y testa: celulosa, hemicelulosas (células muertsx) y lignina.
En la testa se encuentran los pigmentos que dan el color al cereal
-
germen: proteínas, glúcidos, lípidos y proteínas enzimáticas
-
cascarilla: de naturaleza parecida a las cubiertas
GLÚCIDOS
Representan la mayor parte del cereal (65-90% materia seca) formados
por:
-
almidón
-
polisacáridos: celulosas, hemicelulosas y beta-glucanos
-
azúcares libres
Se localizan sobre todo en el endospermo (donde se sacarán las harinas
de panificación) y tienen una distribución muy diferente en las distintas
partes del cereal. El almidón es el principal carbohidrato de reserva, se
presenta en forma de gránulo de diferente forma y tamaño. Tiene un 30% de
amilosa y el 70% de amilopectina. Según sea esta cantidad:
-
variedades céreas: mucha proporción de amilosa
-
variedades alto-amilosa: no resisten congelado
Existen lípidos asociados en trazas al almidón.
FALTA UN DÍA
APORTE ENERGÉTICO
-
los cereales tienen un gran aporte energético (almidón)
-
aportan proteínas (la lisina es el aminoácido limitante)
-
aportan sobre todo vitaminas del grupo B (salvado). En el germen, donde se
concentra la grasa, hay vitaminas liposolubles
-
minerales, localizados en capas externas Mg (trigo) Fe (avena)
-
grasas aportan pocas, concentradas en el germen
En el estudio del aporte energético de cereales deberemos diferenciar
entre cereales refinados y completos (integrales).
ALMACENAMIENTO DE CEREALES
Muy importante porque puede perderse mucha producción causadas por:
-
insectos roedores
-
microorganismos: proliferan en condiciones de humedad relativa. Existen
tipos patógeno que producen toxinas (micotoxinas: por ejemplo aflatoxinas)
-
germinación: se favorece con
temperatura alta y humedad relativa. Provoca una mayor actividad metabólica,
desencadena actividades enzimáticas (hidrólisis de almidón)
Dado que la degradación de cereales se ve favorecida por la humedad,
habrá que reducirla del 22% habitual hasta valores aproximados del 10%.
SUSTANCIAS TÓXICAS PRESENTES EN CEREALES
El contenido tóxico es escaso, aunque pueden tener:
-
parásitos y microorganismos: en el campo puede ser ya parasitado
(cornezuelo del centeno), o bien durante el almacenamiento (moho)
-
contaminación ambiental: en especial por metales pesados como plomo
(salvado) y cadmio (grano)
-
cultivo y almacenamiento: restos de plaguicidas, herbicidas o fungicidas
PRODUCTOS
PANARIOS Y PANIFICACION (IMPORTANTE)
HARINA: FABRICACIÓN DE HARINA
Es la forma principal en la que se utilizan los
cereales. La harina es el producto procedente de la molturación del grano
industrialmente limpio. Aunque antes se utilizaba todo el grano, en la
actualidad se hace solo con el endospermo, ya que mejora sus características
funcionales para panificación, sensoriales y se mejora su conservación porque
al eliminar el germen se evita el enranciamiento por los lípidos. Se utilizan
molinos de rodillos y luego se clasifican las partes del cereal por tamices y
separadores de aire (OPTA). La clasificación consiste en:
-
harina
-
sémolas (capaces de producir harina)
-
salvado, germen (no producen harina)
PRODUCTOS DE MOLIENDA DE TRIGO
En la molienda el grado de extracción corresponde
a la cantidad de harina que recogemos por 100 kg de grano. En teoría debería
ser del 84% (porcentaje de endospermo en grano) pero por encima del 75%
obtenemos harina oscura, como consecuencia de la mezcla de diferentes partes de
grano. Conforme aumenta el grado de extracción disminuye la proporción de
almidón y aumentan las cantidades de materiales procedentes de la envoltura del
grano, como minerales, vitaminas y fibra alimentaria. Clasificación:
-
harinas blancas (70-72% extracción): contienen mucho gluten y
almidón, son óptimas para panificación
pero deficitarias en ciertos nutrientes (pueden enriquecerse)
-
harinas terciadas (80 – 85%)
-
harinas integrales (90%): menos gluten y almidón, pero contienen más
fibra y minerales
ALMACENAMIENTO DE HARINAS
Excepto la germinación, las harinas están expuestas
a todos los ataques del grano entero. Además son muy higroscópicas, sin embargo
con Hr del aire <70% y 20º pueden estar almacenadas durante 6 meses sin
cambios en sus propiedades panarias. Además la harina debe madurar almacenada
para tener un rendimiento óptimo para panificación, la harina de trigo
desarrolla propiedades óptimas al cabo de 3-4 semanas, los procesos oxidativos
dan lugar a un gluten más firme..
PRODUCTOS PANARIOS
Se obtienen de harina de trigo sobre todo por
adición de agua, sal, esponjantes (levaduras) tras un proceso que consta de
tres etapas: formación de la masa, fermentación y cocción.
ETAPAS DEL PROCESO DE PANIFICACIÓN
FORMACIÓN DE LA MASA
La masa panaria hace especial al trigo. Tiene
propiedades visco-elásticas debidas a las interacciones entre componentes:
-
proteínas del gluten
-
almidón
-
pentosanas
-
glicolípidos
-
enzimas
Durante el amasado se produce la hidratación de los
constituyentes y el desarrollo de las características reológicas (elasticidad).
- albúminas y
globulinas (20%)
- prolaminas y
glutelinas (80%)
INCISO: GLUTEN
Prolaminas
(gliadinas): proteínas monoméricas con enlaces disulfuro intramoleculares. Son
responsables de la extensibilidad
Glutelinas
(gluteninas): Proteínas con estructura cuaternaria. Se asocian también por enlaces
disulfuro intra e intercatenales además de interacciones hidrófobas y enlaces
de H. EL trigo y el centeno son los únicos cereales que tienen subunidades de
alto PM, se relacionan con la conducta panificable del trigo y, en menor
medida, del centeno. Responsables de la elasticidad.
-
Un exceso de glutelinas produce harinas fuertes, que requieren más
amasado o bien aditivos
-
Un exceso de prolaminas producen harinas débiles que deben mejorarse
mediante aditivos que aumenten su estabilidad
FORMACIÓN DE LA MASA
La formación de la red se mantiene mediante nuevos
puentes disulfuro, uniones S-S y
enlaces de hidrógeno (gluten) Aparte de gluten forman parte de la masa
glicolípidos (no asociados a almidón) y pentosanas (oligosacáridos)
CONTROL DE CALIDAD DE HARINAS
Son muy útiles a la hora de adecuar el tipo de
harina al producto. El tipo de controles que se realizan son:
-
sensoriales
-
químicos
-
físicos
-
pruebas de cocción
-
pruebas de composición química: humedad, cenizas, gluten
-
calidad fermentativa: mediante un aparato llamado fermentógrafo de
Barbender, índice de maltosa, índice de caída (viscosidad)
-
propiedades reológicas: alveografo de Chopin, farinógrafo y extensógrafo
FERMENTACIÓN
Participan dos tipos de microorganismos:
-
levaduras (fermentación alcohólica)
-
otros microorganismos (intervienen en el sabor-aroma)
Los sustratos son azúcares libres (sacarosa) y
productos de degradación del almidón (maltosa, glucosa) Es un proceso
gradual dado que solo hay un % de
almidón degradado, su efecto más inmediato es la producción de CO2
(formación de alvéolos) que dará lugar al crecimiento de la masa, los
aumentos de volumen son consecuencia directa de esta producción y de su
retención (sobre el 40%), contribuye también la vaporización del etanol y del H2O
COCCIÓN
Durante la cocción se produce la transformación desde
la masa al pan con sus características de corteza, miga, color y sabor-aroma.
Para una correcta cocción hay que tener en cuenta:
-
el gradiente de temperatura dentro de la masa
-
vapor de agua dentro del horno, tiene dos funciones:
1.
protección: de la masa de los efectos del calor
2. ablandamiento:
parte del vapor difunde al interior de la masa
3. contribuye
también a incrementos del volumen
FORMACIÓN DE LA CORTEZA: MODIFICACIONES
FÍSICO-QUÍMICAS
Se produce por la evaporación de agua en la
superficie. El endurecimiento impide la pérdida excesiva de agua. Los cambios
físico-químicos de la cocción afectan tanto a la miga como a la corteza. Los
mecanismos que forman parte de estos cambios son 6:
1. Fermentación
2.gelatinización
completa del almidón
3.hidrólisis
parcial del almidón
4.desnaturalización
y coagulación de proteínas
5.reacción de
Maillard
6.caramelización
de azúcares
MODIFICACIONES
DE LA MIGA
-
50º muerte de la levadura: se paraliza la fermentación, claro
-
60º gelatinización e hinchamiento del almidón. Absorbe agua asociadas
a proteínas, a pentosanas. Es una gelificación parcial porque no hay agua,
mientras que en corteza se produce gelatinización total por la adición de vapor
dentro del horno. Parte de la amilosa difunde al exterior de los gránulos.
También ocurre una hidrólisis del almidón por amilasas
-
70º Desnaturalización de proteínas, sobre todo del gluten. Albúminas
y globulinas sufren una coagulación
-
75º inactivación enzimas
El resultado de estos procesos es el conjunto de
cambios producidos en la miga:
- cambios de la
estructura interna
- evaporación en
parte del etanol
- compuestos
aromáticos provenientes de la fermentación
-
110º Reacción de Maillard: azúcares aminoácidos, reacción de
caramelización de azúcares. Las consecuencias de la reacción de Maillard son
siempre las mismas. Formación de polímeros coloreados y de sustancias
aromáticas
ENFRIAMIENTO Y ENVEJECIMIENTO DEL PAN
La calidad del pan se altera rápidamente durante su
almacenamiento. Debido a la absorción de vapor de agua, la corteza pierde su
carácter crujiente y su brillo. Los compuestos del aroma que en el pan
recién cocido se volatilizan en su mayoría, salen en parte de la zona de la
corteza o son atrapados cada vez más por la miga. La miga se torna firma,
pierde elasticidad y jugosidad y se deshace más fácilmente. Este endurecimiento
se debe sobre todo a la retrogradación del almidón. La humedad y los gases
difunden hacia el exterior sin colapso de la estructura, que es resistente.
Para efectuar un recalentamiento del pan este tiene que tener la suficiente humedad, con
60ºC en su interior:
-
ruptura estructura microcristalina
-
liberación de compuestos volátiles
ADITIVOS
MONOGLICÉRIDOS
Forman complejos con el almidón, sobre todo con
amilosa, impiden la difusión de amilosa y forma una barrera contra la pérdida
de H2O
MODIFICACIONES NUTRITIVAS DESDE LA HARINA AL PAN
|
HARINA |
PAN |
|
almidón crudo |
almidón gelatinizado |
|
proteínas intactas |
reacción de Maillard: menor disponibilidad de
lisina |
|
vitaminas intactas |
pérdida de vitaminas sensibles al calor |
OTROS PRODUCTOS: PASTELERÍA y PASTAS ALIMENTICIAS
Se utilizan trigos blancos, pero el gluten tiene
menos importancia, masa extensible y poco elástica. En algunos se exige también
esponjamiento, pero de otra forma. EN vez de levaduras se utilizan gasificantes
(bicarbonato de sodio y amonio) la combinación de calor estos productos y ácido
tartárico producen químicamente el CO2
Las pastas se hacen a partir de sémolas y semolinas
y trigo duro procedente de una extracción inferior al 70%; se trata de masa NO
fermentada. La mezcla de agua se somete a extrusión o laminado antes de pasar a
los moldes. El producto final tiene un aspecto brillante y amarillo, es duro y
quebradizo. Las pastas pueden venderse frescas o secas.
OTROS CEREALES: ARROZ
El arroz comercial se puede clasificar en tres
tipos: largo, medio y redondo. En base a su elaboración distinguimos: blanco,
sancochado (vaporizado)
-
Arroz blanco: es aquel que se somete a secado y posterior
descascarillado. El resultado es arroz moreno (grano completo de arroz) que se
somete a blanqueo para eliminar el germen y los tegumentos. En el proceso de
elaboración de arroz blanco se general muchos subproductos: cascarilla, salvado
y medianos (granos partidos)
-
El arroz sancochado: está enriquecido nutricionalmente, produce una
migración de elementos hidrosolubles hacia el endospermos (partimos de arroz
cáscara) después de una etapa de proceso térmico se aumenta la migración y la
gelatinización, con lo que el arroz necesitará un menor tiempo de cocción. Más
tarde se descascarilla y pule. Es un arroz más nutritivo, amarillento, tiene el
arroz gelatinizado en parte, un sabor característico y una textura más fuerte.
TEMA 7: CAFÉ, TE Y CACAO
Según
el código alimentario español en el grupo de alimento estimulantes se incluyen
té, café, cacao y chocolate. Los dos primeros se consideran no nutritivos.
Tienen en común unas bases púricas o xantinas que son las responsables de los
efectos estimulantes y adictivos dellas (alcaloides). Estas tres bases son:
-
cafeína --> llamada
la amiga del estudiante, se encuentra trimetilada
(presente en las tres bebidas)
-
teobromina --> dos
metiles (cacao, té)
-
teofilina --> un
metil (exclusiva del té)
Las
xantinas estimulan el sistema nervioso, facilitan el trabajo intelectual, se
aumenta la tensión arterial y el nivel de jugos gástricos, además tienen
propiedades diuréticas.
CAFÉ
El
café es la bebida más consumida en el mundo por su característico sabor, aroma
y capacidad estimulante. Se prepara a partir de granos de café después de someterlos a tostado y molienda y
disueltos en agua. Se consume como infusión caliente, con los componentes
disueltos procedentes del grano.
Para
que puede denominarse café debe proceder de semillas sanas de distintas
especies de una planta del genero coffea (rubiáceas). De las casi 70
especies existentes de coffea solo dos tienen una gran importancia económica:
-
coffea arábica: se utiliza en América, Etiopía y Kenia, es la más
antigua y noble
-
coffea robusta: da cafés más fuertes (resto de África y Asia)
-
coffea ibérica: <1% de la producción, se usa para el instantáneo
La
planta del cafeto necesita mucha humedad y Tª elevada (clima tropical) también
una cierta altitud (600-2000 m). Para recoger el café puede hacerse recolección
manual o mecánica. Si es manual se dejan al sol para secarlas y luego
despulparlas; mientras que en la recolección mecánica se despulpan sin secarse
(peor calidad) y se deja secar después. El resultado de la recolección es café
verde, que es lo que es exporta. El tueste se realiza en cada país de destino
CAFEÍNA
(1,3,7 trimetilxantina)
El
café contiene 0.8-2.5 %.Se absorbe de manera muy rápida (a los 30 minutos ya
tenemos máximo en sangre) y el metabolismo completo dura desde horas a días. Produce
síndrome de abstinencia si se toma en dosis diarias elevadas (8-10 tazas).
Además de estimulante confiere a la bebida amargor y astringencia, suele estar
unida al ácido clorogénico. El ácido clorogénico forma parte del grano crudo
del café; es un derivado fenólico resultante de la unión de ácido cafeico con
ácido quínico. También confiere amargor y astringencia al café.
TRIGONELINA
(N-metilnicotínico)
La
trigonelina está en el café crudo en una cuantía del 0.6%, pero se degrada en
el tostado alrededor de un 50%. Es otro alcaloide, parecido a la cafeína, y que
da cierto amargor al café también.
TOSTACIÓN
Durante
el proceso de tostación ocurren cambios estructurales (pierde color verde,
aroma, agua, aumenta de volumen) y químicos. Es una operación crítica de la
calidad del café. En España se hace una tostación peculiar que se llama
torrefacto. El café torrefacto sufre una adición de 15 kg de sacarosa cada 100
kg antes de acabar el tueste. Se vuelve más oscuro y pegajoso, como resultado
del azúcar caramelizado.
CLASES
DE CAFÉS
-
verde: café en grano sin proceso de elaboración
-
tostado: café verde sometido a calor
-
torrefacto: tostado con adición de azúcar
-
descafeinado: o bien con disolventes orgánicos, o mejor disuelto
en CO2 supercrítico
-
extracto soluble: polvo granulado obtenido por la evaporación de una
infusión de café. Liofilizando o atomizando
-
extracto descafeinado: pues eso
TRANSFORMACIÓNES
QUÍMICAS DURANTE LA TOSTACIÓN
|
DISMINUYE (%) |
AUMENTAN (%) |
|
cantidad de proteínas |
lípidos: TG hidrolizados, membranas
rotas |
|
sacarosa y polisacáridos |
ácidos (encargados de
conferir al tostado aroma y color) |
|
agua |
fenoles, procedentes del
ácido clorogénico |
|
clorogénico y trigonelina |
productos de degradación de
trigonelina: nicotinamida (vit B), piridinas, pirroles |
SUSTANCIAS
VOLÁTILES DEL TOSTADO
SUSTANCIAS
AROMÁTICAS
Se
han identificado 655 sustancias de las aproximadamente 1000 que intervienen en
el aroma tan característico del café. Pertenecen a las más variadas clases, por
ejemplo:
-
hidrocarburos: 3-metilbutanal
-
alcoholes y tioles:
metiltiol
-
compuestos carbonílicos:
2-ciclopenten-1-ona
-
ácidos: butírico
Algunas
provienen del café verde, aunque la mayoría son consecuencia del tueste, como
consecuencia de los procesos:
-
reacción de Maillard
-
pirolisis de sacarosa
-
oxidaciones
-
reacción de Strecker
(compuestos dicarbonilo)
ALMACENADO
Puede
almacenarse bien en grano, bien molido, envasado al vacío dentro de láminas
flexibles de aluminio (conserva aroma y color). La molienda será importante
según el tipo de grano y la cafetera que vayamos a utilizar
express --> muy fina
con filtro --> media
infusión --> gruesa
La
bebida café se define como una extracción en agua hirviente. Por supuesto, en
la infusión, no se arrastran todos los componentes del café sino:
-
25% de cafeína
-
nada de proteínas,
grasas, glúcidos o energía
-
12% de potasio
REPERCUSIÓN
SENSORIAL DE LOS COMPONENTES
-
amargor: cafeína,
trigonelina
-
aroma: proteínas,
lípidos , ácidos, compuestos volátiles y glúcidos
TÉ
Con
el nombre de té se designan las yemas, brotes y hojas jóvenes del arbusto de té
preparados por los procedimientos tradicionales en los países originarios.
Procede de China aunque en la actualidad los países productores más importantes
son la India, Sri Lanka, y Rusia.. Lo que se consume es la infusión elaborada
con aguas limpias y secas de la planta del género Thea (camellia sinensis y
assamica). El té se consume en infusión (como 2 gramos por taza) con una
extracción que varía en función del tiempo y la temperatura del agua. No es
recomendable un tiempo mayor de 5 minutos para evitar a los taninos, que
confieren excesiva astringencia y actúan de antinutrientes. Existen muchos
tipos de té, los más importantes son:
-
te verde: te chino, comenzó a comercializarse porque tiene un
40% menos cafeína
-
darjeeling: considerado como el mejor té
-
earl grey: te aromatizado con bergamota, es el que más me gusta
Según
su preparación existen 3 tipos de té:
-
verde: no hay oxidación, solo un tratamiento con vapor de
agua para inactivación de enzimas
-
rojo: lleva una oxidación corta
-
negro: sufre oxidación enzimática
La
oxidación enzimática degrada la clorofila que pasa a convertirse en feofitina
(de color negro). Afecta también a fenoles, aminoácidos y carotenoides. Las
bases púricas no son afectadas por la oxidación enzimática, mal llamada
fermentación
En
el te negro vamos a obtener: compuestos fenólicos oxidados, aldehídos e
iononas, responsables de sabor, olor y aroma peculiar.
Los
compuestos fenólicos presentes en el té son sobre todo flavonoles, dentro de
los cuales se encuentran las catequinas, llamadas “taninos del té” (uno dellos,
la teogalina es exclusivo del té) Cuando se oxidan las catequinas
dan lugar a quinonas. teaflavina es una quinona dimerizada que da color
característico a la infusión y le da astringencia
De
todos los aminoácidos los aminoácidos el 50% lo forma la teanina, muy
importante en el sabor de té verde.
CAFEÍNA
A
la cafeína del té se le llama teína (no confundir con la teobromina)
y, a diferencia de la del café, se encuentra unida a taninos. Su efecto
estimulador es diferente que en el café, llega en menor proporción a la
infusión y su efecto es más suave, aunque más duradero. En cuantrías muy
inferiores hay tembién teobromina y teofilina
que tiene un factor diurético. El té verde comenzó a comercializarse
porque tiene un 40% menos de teína; al tener más catequinas acelera el
metabolismo [termogénesis] y ayuda a no engordar. No tiene calorías pero sí
bastante fluor y taninos (valor nutricional).
ANÁLISIS
DE TE Y CAFÉ
Suelen
analizarse por métodos oficiales la humedad, cafeínas, cenizas y cloruros. En
el caso de café soluble (Extracto) se analizan las féculas para evitar la
adulteración con cereales tostados.
CACAO
A
diferencia del café y del té el cacao constituye un caso particular, ya no se
consume bebido en forma de infusión acuosa, sino como producto sólido. Además
de alcaloides estimulantes, en especial teobromina, sus preparados contienen
cantidades considerables de nutrientes. Al contrario que en té y café en el
caso de preparados de cacao hace falta consumir grandes cantidades dellos para
lograr excitarse.
Los
granos de cacao son las semillas secas fermentadas, tostadas y descascarilladas
(20-25 por fruto) del árbol del cacao theobroma cacao. El árbol requiere
un clima húmedo y cálido. Existen dos variedades: criolla y forastero.
Los tratamientos que sufre el cacao son térmicos, químicos y de prensado, se
persiguen dos objetivos:
-
hacer que pueda
dispersarse en agua y leche
-
eliminación de su alto
contenido en grasa. Por ley no puede tener más de un 20% (la semilla llega al
53%). A la grasa se le denomina manteca de cacao
Los
derivados más importantes del cacao son:
-
pasta de cacao -->
chocolate
-
manteca de cacao: grasa
de las semillas
-
torta de cacao; extracto
magro
-
cacao en polvo: torta de
cacao molida y triturada
PRODUCTOS
COMERCIALES DEL CACAO
A.
CACAO COMERCIAL: Siempre
lleva cacao en polvo ente sus ingredientes. Suele fabricarse con cacao en polvo
y lecitina (emulsionante, facilita la dispersión)
B.
CHOCOLATE: Compuesto por
un 40% de pasta de cacao + manteca y un 60% de azúcar. Puede llevar además
algunos extras como son: leche, nata, leche descremada o frutas y frutos. Su
elaboración incluye varias operaciones unitarias:
-
mezcla
-
calentamiento
-
agitación (conchado)
evapora el agua y las sustancias volátiles
-
reposo
-
enfriamiento