LECTURA PARA LA LECCION DE RECONOCIMIENTO DEL

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD
Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería
Lección de reconocimiento 2-2013.
Curso: Química y análisis de los alimentos 202015.
LECTURA PARA LA LECCION DE RECONOCIMIENTO DEL CURSO
QUÍMICA Y ANÁLISIS DE LOS ALIMENTOS
Desde sus inicios, la humanidad ha sustentado una lucha continua contra
el hambre, que es y seguirá siendo uno de sus principales enemigos. La
importancia de la tecnología y ciencia de los alimentos es reconocida
como ciencia hasta hace menos de 30 años. En la década de 1970, se manifiesta en todo el
mundo una verdadera preocupación por la implementación de nuevas metodologías para
la producción, el procesamiento y la conservación de productos alimenticios.
Los orígenes de la química de alimentos se pierden la historia de la humanidad, no se
podría definir una fecha debido a que sus avances están ligados paralelamente a muchos
descubrimientos científicos que han marcado la evolución de las ciencias.
Quienes deciden estudiar la química de alimentos, están sujetos a adquirir competencias
derivadas de un curso integral; veamos porque:
Para un buen entendimiento de los conceptos y temas que se presentan en el contenido
temático del curso, el estudiante debe conocer conceptos fundamentales de Química
orgánica, bioquímica, Química general, Tecnología de lácteos, frutas, verduras, cárnicos,
cereales y lípidos, que para éste nivel, el estudiante ya ha cursado.
Recordar que el agua es el solvente universal y que su papel dentro de los alimentos es
igual y que depende de sus propiedades físicas, químicas; como por ejemplo la
conductividad y difusividad térmica pueden explicar la velocidad de congelación y
descongelación de los tejidos biológicos y su diferencia de densidades con la del agua
líquida. Los alimentos en estado fresco poseen alrededor del 80 – 90 % de agua y de
acuerdo a su ubicación dentro del alimento puede ser fácilmente eliminada por técnicas
como la deshidratación ó liofilización o inmovilizada como la congelación. Estas
propiedades cumplen papel importante en el comportamiento del agua en los alimentos
de los cuales ella es componente o a los que ella es incorporada durante la manipulación,
conservación, procesamiento y elaboración.
Además de agua, los alimentos están constituidos por biocompuestos como proteínas,
carbohidratos, lípidos y junto a ellos compuestos que complementan la función
metabólica como los enzimas, vitaminas, minerales y pigmentos.
El estudio proteico de los alimentos, conduce necesariamente a tener conocimientos
básicos relacionados con la definición de aminoácidos; recordar que éstos son las
unidades monoméricas de las proteínas y que dentro de su estructura general poseen dos
funciones químicas y un conjunto de átomos agrupados en la llamada cadena lateral (-R)
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que le imparten características propias cuando se les modifica el pH del medio donde se
encuentran. La función amina (-NH2) y la función carboxílica (-COOH) y la cadena lateral (R) y su comportamiento frente a cambios de pH, temperatura, concentración de sales y
cambios solubilidad, modifican y condicionan considerablemente los niveles de
estructuración (primaria, secundaria y terciaria) y el comportamiento de las proteínas
dentro del tejido animal o vegetal que conducen a definir variables a controlar en los
procesos de fabricación.
El aporte calórico en parte y de dulzura de los alimentos está a cargo de los carbohidratos,
estos presentan una clasificación general: monosacáridos, disacáridos y polisacáridos
(almidones, pectina, gomas y celulosa). Su estructura general consta siempre de una
función carbonilo (función aldehído ó función cetona), en los carbonos uno y dos
respectivamente, fácilmente sustituibles por grupos metilos y carboxilos, y grupos
hidroxilos (-OH) en el resto de la cadena. La ubicación y conformación de estas funciones
químicas dentro de la estructura de la molécula conducen a que experimenten reacciones
químicas propias de aldehídos y cetonas como por ejemplo la formación de hemiacetales
y cetales ; el entendimiento del comportamiento químico de los monosacáridos,
disacáridos y polisacáridos conlleva a deducir reacciones de mutorrotación,
epidermización y tautomería para explicar comportamientos de solubilidad, cristalización,
poder edulcorante, gelificante formación de pigmentos oscuros deseables o indeseables
en los procesos de elaboración de productos a base de ellos.
Pero sin duda, entre los constituyentes de los alimentos, los que más aportan al contenido
calórico son los lípidos, ya que poseen un número mayor de átomos de carbono los cuales
liberan mayor cantidad de energía en su metabolismo celular. Un lípido es un éster
(producto de la reacción química entre un alcohol y un ácido graso), así que un lípido está
formado por el propanotriol o glicerina el cual pierde, según el grado de esterificación
uno, dos ó tres funciones hidroxilos (-OH) para ser sustituidos por cadenas carbonadas de
ácidos grasos. De acuerdo al grado de esterificación estos pueden ser mono, di ó
triglicéridos. Lo anterior nos conduce a recordar la estructura general de un ácido graso,
los cuales constan de cadenas de átomos de carbono (desde 2 a 22) unidas entre sí por
enlaces covalentes sencillos ó dobles y al final de ésta la función carboxilo (- COOH) por
donde se hace la esterificación. La reactividad de los lípidos recae sobre la naturaleza de
los enlaces del ácido graso (sencillo y doble), siendo los enlaces dobles más susceptibles a
reacciones de oxidación y rancidez química y enzimática. La clase de enlace existente
entre las cadenas de los ácidos grasos son los responsables de las características físicas
como el punto de fusión y solidifación y la presencia de isómeros de posición (cis y trans),
estás propiedades constituyen al establecimiento de variables relacionada con el grado de
instauración necesaria para procesos como la hidrogenación.
En cada caso particular, hemos observado los cambios que sufren los alimentos: los
vegetales una vez cosechados experimentan cambios de color que van desde los verdes
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hasta amarillos y rojos y la pérdida de dureza hasta la aparición de tejidos blandos al tacto
hasta llegar a la degradación microbiana y sabores amargos, que conducen al desecho del
producto; de igual forma, en productos de origen animal, los cambios de deterioro se
evidencias con la pérdida de frescura, cambios de color y la degradación bacteriana de las
proteínas por causa de proteasas. Estos cambios son atribuidos a sustancias llamadas
enzimas, responsables de los cambios relacionados con la madurez fisiológica y la
senescencia de los vegetales y la maduración y deterioro de los productos cárnicos. Lo
anterior nos lleva a repasar la definición de enzimas: son sustancias de origen proteico
que se conocen como catalizadores orgánicos, capaces de acelerar en unidad de tiempo
una reacción química o bioquímica. De acuerdo como sea su participación dentro del
mecanismo de la reacción, estas se pueden clasificar como: Oxidoreductasas, hidrolasas,
Isomerasas , transferasas, liasas y sisntetasas.
Para finalizar, es necesario, mencionar un grupo de compuestos importantes, un grupo de
compuestos que le imparten y aumentan el valor nutritivo a los alimentos como son las
vitaminas, recordar la clasificación ayuda a comprender la participación de las mismas
como sustancias precursoras dentro del organismo humano. De igual manera, los
minerales y oligoelementos fortalecen la acción catalizadora de los enzimas por ejemplo.
TALLER
Señor estudiante: lo invito ahora a desarrollar el
conocimientos previos
Éxitos.
siguiente crucigrama, para medir
su nivel de
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Horizontales
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Verticales
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Realice la siguiente lectura y responda las preguntas que encuentra al
final:
ALIMENTACION Y LA CIENCIA DE LA ALIMENTACION
¿Qué se entiende por ciencia de la alimentación?
En una comunidad primitiva casi todas las actividades de la vida cotidiana atendían a la
adquisión, cultivo, aderezo y deglución de los alimentos. La sombra de la inanición estaba
siempre presente o, incluso, a la misma vuelta de la esquina. Hoy en día, sin embargo, en
las áreas industrializadas del mundo la mayor parte de la gente se ha desentendido de los
ciclos anuales, las de la siembra y la cosecha, hasta el extremo de que para mucha gente
los alimentos no son más que un paquete en los anaqueles de un supermercado o un
menú servido en un restaurante. No obstante, aun en las más ricas y sofisticadas
comunidades accidentales un individuo sólo puede vivir y desenvolverse si provee a su
cuerpo con cantidades y variedades adecuadas de alimentos para llevar una vida activa.
Las ciencias referentes a la alimentación abarcan todas las etapas de la producción y
consumo de alimentos, desde la genética de las semillas agrícolas hasta las reacciones del
cuerpo humano frente a los diferentes alimentos nutritivos. Ningún aspecto puede
considerarse adecuadamente, aislándolo por completo de los demás. El conjunto del tema
puede dividirse en tres partes. Esta partición es artificial, pero posibilita en que cada una
de las tres partes pueda ser estudiada coherentemente, poniendo además, de manifiesto
las relaciones existentes entre ellas.
La primera parte abarca hasta el momento en que el agricultor ofrece sus productos
para su consumo directo o como materia prima para la elaboración posterior de
alimentos. Estudia el cultivo de los cereales, frutos y verduras, la cría de los animales para
carnes, el ordeño de las vacas y la recogida de los huevos. Las ciencias aplicadas que
ayudan al agricultor a progresar en estas materias se agrupan todas bajo el nombre
genético de ciencias agrícolas. Estas son: ciencia agronomía, nutrición animal, botánica
agrícola, bacteriología, zoología y veterinaria. La última parte abarca desde el momento
en que los alimentos han pasado al tubo digestivo. Una vez empezada la digestión
entramos en el dominio de las ciencias médicas: bioquímica, fisiología, nutrición y
bacteriología.
La parte central del estudio comprende desde el momento en que ha finalizado el cultivo
de las materias primas alimenticias hasta que empieza la digestión; es el dominio de la
ciencia de la alimentación y no cabe duda que la ingeniera de alimentos es la base de ésta,
aunque no puede separarse totalmente de la agricultura y de la medicina. Las principales
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actividades de la ciencia de la alimentación están relacionadas con la química, física,
matemáticas y biología implicadas en la preparación de los alimentos para su uso
inmediato o futuro: su elaboración, preservación contra el deterioro y ataque por
organismos y su almacenaje. Finalmente nos encontramos con los problemas del
transporte de los alimentos de origen natural o preparado, en donde es necesario
conservar el valor nutritivo y sabor.
Preguntas:
De acuerdo a los párrafos de lectura anterior, la ciencia de los alimentos se apoya en otras
ciencias como las que se relacionan con las ciencias pecuarias?
Las principales actividades de la ciencia de la alimentación están relacionadas con la
química, física, matemáticas y biología, ¿qué temáticas de estos curso se relacionan con la
química de los alimentos?
De acuerdo a las lecturas realizadas en este documento, La química de alimentos es un
área dependiente de:
Luego de realizar las lecturas, piensa Usted que lo que espera encontrar en el Curso de
Química de alimentos proporcionan los conocimientos para comprender mejor los
procesos de manejo, transformación y conservación de alimentos, es por eso que Usted
esperar encontrar temáticas relacionadas con: