Lectura 1

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD
ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA
LECCION RECONOCIMIENTO UNIDAD 1: 202015- QUÍMICA Y ANÁLISIS DELOS ALIMENTOS -12013.
Lectura 1: el agua
El agua es el principal componente de muchos alimentos, teniendo cada alimento su
propio y característico contenido de este componente. El agua en la cantidad, localización y
orientación apropiadas influye profundamente en la estructura, aspecto y sabor de los
alimentos y en su susceptibilidad a la alteración. Debido a que la mayoría de los alimentos
frescos contienen grandes cantidades de agua, se necesita modos de conservación eficaces
si se desea su almacenamiento a largo plazo. La eliminación del agua, tanto por
deshidratación convencional como por separación local en forma de cristales de hielo puro
(congelación), altera considerablemente las propiedades nativas de los alimentos y
materiales biológicos. Además, todos los intentos (rehidratación, descongelación) para
retornar el agua a su estado original nunca han tenido más que un éxito parcial. Existe
amplia justificación, por consiguiente, para estudiar el agua y hielo con la máxima atención.
Actividad: Como primer paso para familiarizarse con el agua, conviene recordar las
propiedades físicas del agua, las cuales, en la siguiente sopa de letras puedes encontrar 13
de dichas propiedades.
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Actividad: Como segundo paso, debe Usted estar en la capacidad de explicar por sus
cursos de Termodinámica y Fisicoquímica la siguiente expresión:
“En el procesado de alimentos es importante comprender las propiedades caloríficas del
agua” ¿Cuáles son?
“Los tejidos vegetales y animales se congelan a mayor velocidad que el proceso de
descongelación”
“los responsables de las diferencias de las propiedades caloríferos del agua y del hielo son
atribuidos a los puentes de hidrogeno formado”
Resuelva el siguiente crucigrama como ayuda para
cuestionamientos anteriores:
1
1
2
3
4
5
2
3
4
5
organizar el debido análisis de los
Horizontales:
1. Flujo de calor
en un
gradiente de temperatura
2. flujo de masa en un gradiente
de concentración a una
temperatura dada (invertido)
estado del agua que conduce
a mayor velocidad la energía
calorífica
3. estado del agua que posee
menos puentes de hidrogeno
4. fuerzas
intermoleculares
presentes en el agua
Verticales:
1. Porcentaje de puentes de
hidrogeno en el hielo
2. Vehículo conductor de
energía en el hielo
3. estado del agua en donde se
forma una red hexagonal de
puentes de H2
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4. vehiculó conductor de energía en la descongelación. (invertido)
5. propiedad física que cambia en el agua congelada: densidad
Lectura 2: Biomoléculas de los alimentos
Históricamente el término “carbohidrato” se ha utilizado para identificar a aquellas
substancias cuya fórmula empírica correspondía a Cn(H2O)n, como los hidratos de carbono.
Esta simple definición se ha extendido hasta incluir generalmente alcoholes, anhidro
azúcares y desoxiazucares.
El número de monosacáridos libres existentes de forma natural en los alimentos es bajo,
están limitado principalmente a la D-glucosa, la D-fructosa y el L-ascórbico, detectándose
cantidades pequeñas de D-galactosa, alcohol azúcares y mioinositoles. No obstante, el xilitol,
manitol y el sorbitol, que no son estrictamente carbohidratos, tiene interés para la ciencia de
los alimentos debido a su empleo como humectantes en alimentos de humedad intermedia.
En términos generales, los carbohidratos, hidratos de carbono o glúcidos, están compuestos
principalmente de carbono, hidrogeno y oxígeno. Los carbohidratos son compuestos poli
funcionales. Contienen dos clases de grupos funcionales: el grupo hidroxilo y el grupo
carbonilo (aldehídos y cetonas). Dentro de su clasificación están los monosacáridos,
disacáridos, trisacáridos, etc, y , polisacáridos.
Son ejemplos de polisacáridos: celulosa, pectina, almidón y glucógeno, que están
constituidos por moléculas de glucosa.
Son ejemplos de disacáridos: sacarosa, maltosa y lactosa. La sacarosa al hidrolizarse general
dos monosacáridos: fructosa y glucosa. La maltosa genera dos moléculas de glucosa. La
lactosa es la unión de dos monosacáridos, la glucosa y galactosa.
Son ejemplos de monosacáridos: la glucosa, fructosa, galactosa, ribosa, xilosa, etc.
De los monosacáridos es importante recordar que estos pueden clasificarse de acuerdo a:
• Al número de carbonos: estos pueden tener seis (hexosas), cinco (pentosas, como
ribosa) y tres átomos de carbono (triosas).
• Al tipo de función carbonilo que tenga: si tiene la función aldehído se denomina
aldosas, si tienen la función cetona se denomina cetosas.
Por lo tanto, es común que Usted los encuentre en estos términos: aldohexosas si es de seis
carbonos y además tienen la función aldehído como el caso de la glucosa, ó cetohexosas,
como la fructosa, que es de seis carbonos y tiene la función cetona.
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En esta unidad, hay un espacio reservado para el tema de los aminoácidos y las proteínas.
Los aminoácidos son las unidades estructurales básicas de las proteínas. Un aminoácido
consta de un grupo amino, un grupo carboxílico, un átomo de hidrogeno y un grupo distinto
R, enlazado al átomo de carbono que se llama el carbono α (alfa), el grupo R se refiere a la
cadena lateral que serán la identificación del aminoácido en la cadena proteica. Veinte tipos
de cadenas laterales de aminoácidos que varían en tamaño, forma, carga, capacidad de enlace
de hidrogeno y reactividad química, se encuentran comúnmente en las proteínas.
Dentro de la estructura general de los aminoácidos se ha dicho que poseen dos funciones
químicas; la función carboxilo y la función amida. De la función carboxilo hay que recordar
que son ácidos débiles, esta función química le confiere el carácter ácido al aminoácido y lo
hará comportarse como un ácido débil. Recuerde que los ácidos carboxílicos se
caracterizan porque siempre tienen presente en su estructura la agrupación -COOH,
llamada grupo carboxílico. El grupo carboxilo, tiene un átomo de oxígeno unido a un
carbono por medio de un doble enlace y un hidrogeno unido a un elemento mucho más
electronegativo como es el oxígeno, por lo que se espera que formen puentes de hidrógeno
con otras moléculas o entre ellos mismos. Dentro de las estructura general de los
aminoácidos, el grupo carboxilo es de relevante importancia ya que ayuda a la formación
del enlace peptidico y a la estabilización de la estructura secundarias de las proteinas y
péptidos.
De la función amina, es necesario recordar que son de carácter básico, son compuestos
polares y pueden formar puentes de hidrogeno intermoleculares cuando se encuentran en
un nivel de estructuración primario o secundario. Se caracterizan porque llevan un átomo
de nitrógeno y unido a éste uno ó dos hidrógenos (RNH2 ó R2NH), las cuales toman el
nombre de aminas secundaria ó primaria respectivamente. Al igual que la función
carboxilo, es de importancia en la estructura de proteínas y péptidos ya que ayuda a la
formación del enlace Peptidico y a la estabilización de la estructura secundarias de las
proteínas y péptidos.
Si se condensan los aminoácidos, es decir, se une el grupo carboxilo de un primer
aminoácido y el grupo amino de un segundo aminoácido, se forma un enlace llamado enlace
peptídico y el producto será un dipéptido. Si se repite este proceso ciento de veces
obtendremos macromoléculas, que de acuerdo al número de aminoácidos unidos recibirán
el nombre de péptidos o proteínas. Al referirse genéricamente a los péptidos, se suele
hacer mención a la unión de 50 hasta 80 aminoácidos; si el número de aminoácidos supera
esta cifra, se considera que el compuesto corresponde a una molécula de proteína.
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En general se puede considerar a los aminoácidos como sustancias con carácter de ácido
débil y con carácter de base débil y la presencia de estas dos funciones le dan un carácter
anfótero , términos que relaciona a aquellas sustancias que pueden reaccionar ya sea como
un ácido o como una base y que pueden amortiguar cambios de pH .
Las proteínas y péptidos tiene una gran importancia en la vida, casi que junto con los ácidos
nucleicos son responsables de la conservación de la vida en el planeta. Esta importancia
recae más sobre las proteínas, ya que tienen funciones biológicas que coordinan todos los
procesos celulares, gracias a que muchas de ellas tiene la capacidad de acelerar las
reacciones biológicas; cuando tienen este carácter, se les conoce como enzimas ( los
mismos catalizadores biológicos).
Las enzimas son proteínas, pero no todas las proteínas son enzimas. Las enzimas se
caracterizan por disminuir la energía de activación; se entiende como energía de activación,
la energía necesaria que tienen que tener los reactantes y productos para colisionar y
generar los cambios químicos inter e intramoleculares, las enzimas ocasionan estos eventos
en milésimas de segundo. En el tema de ciencia alimentaria, las enzimas son consideradas
como auxiliares tecnológicos en la fabricación de alimentos, ya que no hay un proceso que
no esté inmerso el empleo directo o indirecto de las enzimas.
El estudiante de química de alimentos, además de conocer las propiedades técnicas de la
enzimas, debe conocer su bioquímica, ya que existen factores que pueden hacer perder la
función biológica de una proteína, de un péptido ó de una enzima y estos son la temperatura
y los cambios en el potencial de hidrogeno (pH) entre otros.
El potencial de hidrógeno (pH), si se recuerda es una medida de la acidez o alcalinidad de
una solución. El pH indica la concentración de iones hidronio [H3O+] presentes en
determinadas sustancias. Si se modifica la concentración de iones hidronio, se modifica el
ambiente de estas Biomoléculas y puede no cumplir su función biológica asignada.
Otro grupo de Biomoléculas que se considera en esta unidad son los lípidos. Cuando se
habla de lípidos, se dice que son moléculas orgánicas formadas básicamente por carbono e
hidrogeno y generalmente también oxigeno; pero en porcentajes mucho más bajos. Además
pueden contener también fosforo, nitrógeno y azufre. Es un grupo de sustancias muy
heterogenias que sólo tienen en común estas dos características Son insolubles en aguay son
solubles en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo, benceno, etc.
Su clasificación se hace en base a su composición química, la cual es la responsable de que
sea saponificable o no. Se entiende por saponificación a la reacción química entre lípido
que reaccione con una base alcalina, cuyo resultado genere una sal de jabón conocido
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como jabón. Dentro de los lípidos saponificables están aquellos que dentro de su estructura
química tienen cadenas carbonadas de n átomos de carbono y que terminan en una
función carboxilo (R-COOH), es decir,
ácidos grasos. Entonces, dentro de los
saponificables tenemos los
simples (triglicéridos y ceras naturales), los compuestos
(fosfolípidos y glicolípidos). Dentro de los no saponificables, tenemos, los terpenos,
esteroides (colesterol y hormonas) y las prostaglandinas.
Actividad: después de leer la lectura 2, relacione las palabras de la columna de la izquierda
con las definiciones de la derecha:
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