Tema 13 (2017)

Apunte Español
Universidad Universidad Complutense de Madrid (UCM)
Grado Farmacia - 3º curso
Asignatura Nutrición
Año del apunte 2017
Páginas 6
Fecha de subida 20/06/2017
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    Tema  13:  Influencia  del  procesamiento  industrial  y  culinario   sobre  el  valor  nutritivo  de  los  alimentos     Todas  las  tablas  de  composición  de  nutrientes  se  hacen  sobre  alimentos  crudos.  Pero  casi  todos  los  alimentos   que  comemos  se  modifican,  lo  que  cambia  el  valor  nutricional  del  alimento.       Objetivos  del  procesado  de  alimentos   1.   Seguridad  sanitaria  adecuada.  El  procesamiento  normalmente  destruye  compuestos  peligrosos  que  tiene   el  alimento  crudo.     2.   Aumentar  la  estabilidad.  El  alimento  crudo  es  muy  inestable  porque  está  vivo.  Su  contenido  de  nutrientes  y   calidad  se  modifican  rápidamente.  Se  detienen  los  cambios  enzimáticos,  actividad  bacteriana,  etc.     3.   Mejorar  la  calidad  sensorial.     4.   Retener  o  aumentar  el  valor  nutritivo.  Unas  lentejas  crudas  apenas  tienen  valor  nutritivo,  pero  al   cocinarlas  aumenta  su  valor.  Mejora  la  disponibilidad  de  los  nutrientes.   5.   Otros.  Modas,  publicidad,  manipulación  más  fácil.       Principales  causas  de  los  cambios  del  valor  nutritivo   1.   Fraccionamiento.  Si  una  manzana  se  pela  y  luego  se  come,  es  un  fraccionamiento,  lo  que  cambia  el  valor   nutritivo.  También  ocurre  en  la  extracción  del  salvado  de  las  harinas.   2.   Calor.  Muchos  nutrientes  son  termolábiles.   3.   Oxidación.  Se  puede  producir  en  los  alimentos  crudos  y  procesados.     Fraccionamiento   Lo  más  importante  en  la  alimentación  de  la  población  es  la   extracción  de  los  salvados  de  las  harinas  utilizadas  en  la   alimentación.  Al  quitar  el  salvado,  se  cambia  completamente  el   valor  nutritivo.  El  trigo  es  el  componente  fundamental  de  la   alimentación  de  occidente.  En  las  vitaminas  hidrosolubles,   también  se  reduce  su  cantidad.  Se  quedan  valores   insignificantes  en  comparación  con  las  del  salvado.  Ocurre  igual  con  los  minerales.  Es  uno  de  los  procesos  que   más  deteriora  el  valor  nutritivo  del  alimento.     Calor   Muchos  de  los  nutrientes  son,  en  mayor  o  menor  medida,   termolábiles.   Hay  componentes  del  alimento  que  reducen  su  calidad,  como   antinutrientes  o  microorganismos,  son  en  general  más  sensibles  al   calor  que  los  propios  nutrientes.  Por  lo  tanto,  el  calor  es  positivo  en   este  caso.   La  cinética  de  degradación  de  los  nutrientes  en  el  alimento  por  efecto   del  calor  sigue  una  función  lineal  entre  la  temperatura  y  el  tiempo  de   duración  del  proceso.     El  más  termolábil  es  la  vitamina  C.  La  tiaminasa  destruye  la  tiamina,  la   tienen  los  pescados  crudos.   A  120ºC,  la  tiamina  sigue  una  cinética  lineal  de  degradación,  pero   necesita  mucho  tiempo  para  eliminarse.   La  tiaminasa  se  degrada  muy  rápidamente,  en  3min.  Se  ha  destruido  la  tiaminasa,  lo  que  mejora  el  valor   nutritivo  del  pescado.  La  cinética  de  degradación  de  los  compuestos  indeseables  es  mucho  más  rápida  que  la   de  los  nutrientes.   Los  alimentos  tienen  muchos  otros  antinutrientes:     -­‐  La  avidina  de  la  clara  del  huevo  secuestra  la  biotina.   -­‐  Los  bociógenos  inhiben  el  uso  del  yodo.   -­‐  Hemaglutininas  de  algunas  legumbres  producen  aglutinación  de  hematíes,  como  alubias  crudas.       1       -­‐  Inhibidor  de  α-­‐amilasa.   Todas  esas  enzimas  las  destruimos  rápidamente  con  el  calor.   Que  se  reduzca  un  poco  el  valor  nutritivo  por  el  calor,  compensa   mucho  porque  los  demás  efectos  negativos  desaparecen.     Al  aumentar  la  temperatura  del  proceso  podemos  reducir  la  duración   del  mismo  y  el  daño  a  los  nutrientes  más  sensibles.  La  retención  de   nutrientes  mejora  reduciendo  el  tiempo,  aunque  haya  que  elevar  más   la  temperatura.     Las  antocianidinas  están  en  los  zumos  naturales  y  dan  color  y  aroma.   Hay  que  destruir  los  microorganismos  del  zumo,  pero  preservar  los   compuestos  coloreados  y  el  aroma  del  zumo.  El  proceso  debe   estabilizar  el  zumo  y  mantener  el  sabor,  color  y  olor.  Las   antocianidinas  son  muy  sensibles  a  las  temperaturas,  más  que  los   nutrientes.  Pero  tenemos  que  estar  seguros  de  que  todos  los   MO  han  sido  destruidos.   Con  un  elevando  el  tiempo  de  calentamiento  se  reduce  el   contenido  las  antocianidinas.  A  120ºC  las  curvas  de  degradación   de  MO  y  antocianidinas  son  muy  similares.  A  los  7min  hemos   destruido  el  70%  del  color  y  aroma  del  zumo.  Si  elevamos  a   130ºC,  las  curvas  se  separan  más.  En  menos  de  1min,  hemos   destruido  los  MO  y  hemos  retenido  el  98%  del  color  y  sabor.     En  este  tipo  de  productos  necesitamos  una  temperatura  muy   elevada  que  permita  procesar  en  un  tiempo  muy  corto.  Es  el   fundamento  de  los  procesos  UHT  que  se  aplica  a  líquidos.  Estos   procesos  tienen  un  problema,  que  solo  son  aplicables  a  líquidos,   no  a  sólidos.  Va  acoplado  a  empaquetamiento  a  vacío,  lo  que   hace  que  tengamos  alimentos  estériles.       Combinaciones  de  tiempo  temperatura  para  la  esterilización   Hay  dos  formas  de  esterilizar  los  alimentos,  las  dos  por  encima  de  la  línea  de  esterilización.  En  el  enlatado   tradicional  se  usan  temperaturas  de  15-­‐20ºC  durante  15-­‐20  minutos.  EL  UHT  está  a  temperaturas  mucho  más   elevadas,  pero  a  tiempos  mucho  más  pequeños.  Las   dos  producen  esterilización  comercial  pero  el  daño   térmico  es  muy  diferente.     La  curva  de  degradación  del  40%  de  tiamina  es  un   índice  que  se  usa  para  ver  el  daño  térmico  en  los   nutrientes.  La  tiamina  es  una  de  las  vitaminas  más   termolábiles.  En  un  proceso,  cuando  queremos  ver  el   daño,  vemos  cómo  se  ha  alterado  el  contenido  de   tiamina.  En  el  envasado  normal,  el  índice  está  en   torno  al  40%  de  pérdida  de  tiamina,  y  el  UHT  un  10%.   En  enlatado  se  destruye  el  40%  y  el  UHT  el  10%.         2       Estabilidad  térmica  de  las  vitaminas   hidrosolubles   -­‐  Los  nutrientes  más  inestables  al  calor  son   la  vitamina  C,  la  B1  y  los  folatos.  Se   pueden  perder  hasta  100%  en  el  proceso.   Son  más  estables  a  pH  neutros  que  a  pH   básicos.  Además  son  sensibles  a  la   oxidación,  sobre  todo  en  envases  con  Fe  o   Cu.  También  son  sensibles  a  la  luz,  y   también  algunos  aditivos  pueden   alterarlos.     -­‐  En  los  medianamente  inestables,  tenemos   la  B2  y  B6.  Las  pérdidas  en  los  procesos   son  del  60%  inicial  aproximadamente.     -­‐  Estables  al  calor  son  la  B12  y  la  niacina,  no  pasa  nada  porque  se  calienten  los  alimentos.       Estabilidad  térmica  de  las  proteínas   Recordamos  que  la  proteína  tenía  una   estructura  primaria  dependiendo  del  enlace   entre  los  aas,  y  esta  estructura  se  conformaba   espacialmente  en  estructura  secundaria   terciaria  y  cuaternaria.  El  calor  descompone  la   forma  de  la  proteína,  los  enlaces  débiles  que   mantienen  la  forma  de  la  que  depende  la   función  de  la  proteína.  Esta  destrucción,   perdida  de  la  forma  se  llama  desnaturalización   de  la  proteína.  Esta  desnaturalización,  que  se   da  a  temperaturas  por  encima  de  60º,  no   afecta  a  la  estructura  primaria  de  la  proteína,  así  que  no  influye  para  nada  en  el  valor  nutricional.  Incluso  lo   que  hace  es  mejorar  la  digestibilidad  de  la  proteína.  La  proteína  desnaturalizada  es  más  digestible  porque  los   enzimas  pueden  actuar  más  fácilmente  en  la  estructura  desenrollada.     Entonces  la  proteína  está  en  estado  natural,  pero  al  calentarla  se  desnaturaliza.  Esa  desnaturalización  no   afecta  negativamente  al  valor  nutricional.  Si  seguimos  subiendo  la  temperatura,  por  encima  de  100ºC,     dependiendo  también  del  tiempo  de  calentamiento,  se  produce  la  degradación  de  la  proteína,  que  sí  reduce   el  valor  nutritivo  de  la  proteína  porque  afecta  a  la  estructura  primaria,  la  cambia.  Dependiendo  de  la   intensidad  y  el  tratamiento,  las  reacciones  de  degradación  son  las  siguientes:     -­‐  A  temperaturas  ligeras,  se  producen  reaccione  de  degradación  de  Maillard.  La  reacción  de  Maillard  es  la   reacción  de  pardeamiento  no  enzimático.  Da  al  alimento  una  textura  marrón  oscura.  Se  producen  enlaces   covalentes  entre  los  grupos  carbonilo  de  los  azucares  reductores  por  ejemplo  la  glucosa,  y  los  grupos  amino   libre  de  algunos  aas,  por  ejemplo  la  lisina,  que  tiene  2  grupos  amino.  Con  ese  grupo  libre  de  la  lisina,  se  une   el  grupo  carbonilo  de  la  glucosa  y  forman  la  reacción  de  Maillard.  Esta  reacción  es  una  reacción  compleja,   que  produce  una  degradación  de  la  proteína  porque  bloquea  a  la  lisina,  la  lisina  ya  no  se  puede  digerir  ni   absorber.  Como  es  un  aa  esencial,  esto  afecta  tanto  al  valor  biológico  como  a  la  digestibilidad  de  la  proteína.   Esta  reacción  de  Maillard  se  da  a  temperaturas  bajas,  80-­‐90ºC.     -­‐  Si  seguimos  aumentando  la  temperatura  a  100ºC,  se  produce  también  Maillard,  pero  empiezan  a   predominar  las  reacciones  de  condensación  e  hidrólisis.  Afectan  a  la  estructura  primaria  de  la  proteína,  la   destruyen,  cambian  su  valor.  Enlaces  cruzados  entre  aas  de  distintas  cadenas  peptídicas.  El  ácido  aspártico   se  puede  unir  con  la  lisina,  porque  el  primero  tiene  un  grupo  COOH  libre,  y  la  lisina  un  grupo  amino  libre.   Estos  enlaces  de  condensación  reducen  mucho  la  digestibilidad  de  la  proteína,  y  también  afectan  a  aas   esenciales,  así  que  reducen  el  valor  biológico.     -­‐  Si  aumentamos  la  temperatura  por  encima  de  130-­‐140ºC,  hay  reacciones  de  racemización  y  polimerización   de  aas.  Por  encima  de  140ºC  el  tiempo  suficiente,  se  destruye  su  valor  nutritivo.  Se  forman  polímeros  no   digeribles  ni  absorbibles.  Incluso  alguno  de  estos  polímeros  puede  producir  sustancias  tóxicas.  Estas   reacciones  se  pueden  ver  cuando  ponemos  carne  a  la  barbacoa,  la  superficie  se  pone  tostada  oscura,  y  eso   son  esos  polímeros  de  los  aas,  producido  por  la  destrucción  de  la  proteína.  Esos  polímeros  no  tienen  ningún     3       valor  nutritivo,  incluso  algunos  productos  son  tóxicos,  pero  saben  bien,  entonces  mejoran  el  aroma  y  sabor   de  la  carne  o  productos  proteicos  sometidos  a  esas  temperaturas.     Si  yo  pongo  un  pollo  al  horno  a  180ºC,  en  la  superficie  se  empezará  evaporar  el  agua,  y  mientras  este   evaporándose,  no  puede  subir  de  100ºC.  Cuando  se  vaya  el  agua  de  la  superficie,  se  forma  la  costra  marrón,   pero  en  el  interior  sigue  habiendo  agua,  está  por  debajo  de  100ºC.  Así  que  esas  pérdidas  por  encima  de  140   grados  solo  son  superficiales.     Al  hacer  carne  picada,  se  reduce  el  NPU  de  la  proteína,  esto  es  porque  se  le  añade  una  pequeña  cantidad  de   almidón,  que  tiene  grupos  carbonilos  que  producen  la  reacción  de  Maillard.  Esta  reacción  de  Maillard  baja  un   poco  la  calidad  de  la  proteína.  Teniendo  en  cuenta  que  tomamos  más  proteína  de  la  necesaria,  no  pasa  nada.       Almidón  resistente   Las  féculas  también  se  afectan  por  la  temperatura  pero  de   forma  positiva.  El  calor  aumenta  la  digestibilidad  de  H  de  C.   Las  féculas  están  cristalizadas  en  los  alimentos,  el  almidón  de   la  patata  cruda  es  poco  digestible,  pero  al  calentarlo  con  agua,   gelifica  y  el  alimento  pasa  de  ser  poco  digestible  a  mucho.  Por   tanto  las  féculas,  el  tratamiento  aumenta  la  biodisponibilidad   de  H  de  C.       Fritura  en  baño  de  aceite   La  fritura  en  baño  de  aceite  es  característico  de  la  dieta  mediterránea.  Es  sumergir  el  alimento  en  aceite  por   encima  de  180ºC.  Ese  procedimiento  es  característico  del  Mediterráneo.  Hoy  en  día  se  ha  extendido  a  todo  el   mundo.  Tiene  también  importancia  porque  cuando  se  estudia  la  dieta  mediterránea  se  comprueba  que  la   ingesta  de  grasa  de  la  población  es  del  mismo  orden   que  la  de  EEUU,  en  cuanto  a  cantidad  de  grasa.  La   diferencia  es  que  en  la  dieta  mediterránea,  el  50%  de   esa  grasa  se  usa  para  freír,  y  no  la  comemos.  Freímos     en  ella  y  cuando  el  aceite  está  mal  lo  tiramos.     Vamos  a  ver  hasta  qué  punto  influye  la  técnica  de   fritura  en  la  ingesta  grasa.  Comprobamos  como   cambiando  simplemente  el  aceite  de  fritura  de  una   colectividad,  sin  cambiar  los  alimentos  que   consumen,  cambia  mucho  su  perfil  lipídico.   Cambiando  la  botella  de  aceite  de  un  tipo  a  otro.     Se  cambió  el  aceite  de  oliva  con  el  de  girasol  para   freír.  Su  perfil  de  ingesta  de  grasa  había  cambiado   completamente.  Los  saturados  estaban  aproximadamente  igual,  pero  los  poliinsaturados  habían  subido   mucho  y  los  monoinsaturados  bajado  mucho.     Cambios  cuantitativos:  Podíamos  pensar  que  los   alimentos  fritos  aumentan  su  grasa,  pero  no  es  así.   Cuando  freímos  por  ejemplo  pescado,  el  aceite  no   puede  entrar  dentro  porque  hay  mucha  agua.  Solo   va  a  haber  aceite  adherido  a  la  superficie  del   producto  que  metamos  en  el  aceite.  Además  solo   se  impregna  la  pequeña  zona  deshidratada  que  se   forma  en  la  superficie  tostadita.     Pero  por  ejemplo  las  patatas  fritas  sí  tienen  grasa,   las  de  bolsa.  Lo  que  ocurre  es  que  la  patata  es  muy   fina  y  la  deshidratamos  totalmente,  por  lo  que  se   llena  de  grasa  como  una  esponja,  pero  es  porque  se  ha  deshidratado.       Condensación  térmica  de  los  ácidos  grasos   Polimerización     4       Las  grasas  también  se  deterioran  por  el  calor.  Sufren  dos  tipos  de  procesos  por  efecto  del  calor:  procesos  de   polimerización  y  de  oxidación.  El  inicio  de  la  polimerización  de  la  grasa  es  una  condensación  entre  un   poliinsaturado  y  un  monoinsaturado.  Esto  ocurre  cuando  se   calienta  prolongadamente  por  encima  de  180  grados.  Se  forman   polímeros,  que  pueden  formar  grandes  acúmulos  de  ácidos   grasos,  y  tienen  un  problema,  que  no  se  pueden  absorber  ni   digerir.  Además  aumentan  la  viscosidad  de  la  grasa.  Si  usas   mucho  el  aceite,  estos  polímeros  se  van  formando  y  el  aceite  se   va  abajando  el  punto  de  fusión.  Esto  es  menos  digestible  pero  no  tiene  ningún  problema  de  toxicidad,  estos   polímeros  ni  se  absorben  ni  se  digieren  ni  nada.     Cuanto  más  poliinsaturado  sea  un  aceite,  menos  va  a  durar  caliente,  porque  se  polimeriza  mucho  antes   porque  es  más  poliinsaturado.         Oxidación   Oxidación  de  la  grasa:     La  otra  reacción,  ya  mucho  más  dañina  para  la  grasa,  es  la  oxidación.   La  oxidación  de  la  grasa  es  un  proceso  que  sucede  tanto  en  el   alimento  como  en  el  propio  organismo,  proceso  de  autotooxidación   de  la  grasa.  Cuando  la  grasa  está  en  contacto  con  sustancias   electrofílicas,  se  produce  autooxidación  de  AG.  Afecta  sobre  todo  a   ese  C  que  está  entre  dos  dobles  enlaces.  Este  carbono  fácilmente   pierde  un  electrón,  que  lo  toma  cualquier  sustancia  que  tenga   afinidad  por  los  electrones.  Se  forma  un  radical,  que  es  muy  estable   porque  se  deslocaliza.  Al  ser  muy  estable,  la  energía  para  su  formación   es  muy  baja,  se  forma  fácilmente.  Estos  se  llaman  radicales  libres   lipídicos,  y  se  producen  cuando  las  grasas  contactan  con  oxígeno  o  cualquier  sustancia  electrófila.  Estos   radicales  reaccionan  con  oxígeno  y  se  forma  el  grupo  peroxi.  Ese  oxígeno  con  electrón  despareado  tiene   mucha  tendencia  a  coger  otro  electrón,  y  lo  toma  de  otro  ácido  graso,  formando  otro  radical,  y  se  forma  un   peróxido  lipídico.  Estos  peróxidos  se  producen  cuando  el  aceite  está  en  contacto  con  oxígeno,  y  no  termina   aquí.  El  AG  se  acaba  rompiendo  formando  dos  trozos  pequeños  con  grupos  carbonilo  los  dos,  volátiles  y   tóxicos.  Estos  grupos  dan  olor  a  la  grasa,  lo  notamos  en  el  olor  y  sabor.  Huelen  a  rancio.  Son  tóxicos  porque  se   pegan  a  las  proteínas,  degradándolas.  Degradan  la  proteína  del  propio  alimento  donde  se  han  producido,  y   degradan  la  proteína  de  la  propia  mucosa  intestinal  cuando  están  en  cantidades  elevadas  en  la  ingesta.     Este  proceso  oxidativo  puede  ser  muy  agresivo  con  el  alimento,  produciendo  incluso  que  el  alimento  sea   tóxico.       Factores  de  los  que  depende  la  degradación  oxidativa:     Depende  de  dos  factores,  del  tipo  de  alimento  y  de  cómo  lo  procese.     •  Los  que  dependen  del  propio  alimento:     o  Resistencia  a  la  oxidación:  Existe  propia  resistencia  del  alimento  a  la  oxidación.  Los  alimentos  con  mucha   grasa  son  sensibles,  pero  los  que  tienen  poca  grasa  no  son  sensibles  a  la  oxidación.  Los  que  tiene  mucha   agua  son  más  resistentes  a  la  oxidación  que  los  secos,  los  secos  son  fácilmente  alterables  con  el  oxígeno.     o  Presencia  de  catalizadores  como  enzimas  o  metales:  También  cuidado  con  los  alimentos  que  tienen   enzimas  que  producen  oxidación.  Se  somete  durante  unos  segundos  a  100ºC  para  inactivar  las  enzimas,  y   luego  ya  almacenarlos.  También  la  presencia  de  metales,  sobre  todo  en  los  envases.     o  Presencia  de  antioxidantes  naturales:  También  están  más  protegidos  los  alimentos  que  tienen   antioxidantes  naturales,  como  vitamina  E,  vitamina  C...  hay  veces  que  se  usa  la  vitamina  E  como  aditivo   antioxidante.     o  El  tamaño,  textura  y  actividad  del  agua:  Son  mucho  más  sensibles  a  la  oxidación  los  alimentos  troceados,   con  estructura  porosa  y  con  poca  agua,  por  ejemplo  una  patata  frita.  Cualquier  fruto  seco  es  muy   fácilmente  oxidable  por  esto.     •  Los  que  dependen  de  las  condiciones  del  proceso:     o  Presencia  de  oxigeno  o  no:  Si  yo  cuezo  en  una  olla  abierta,  tiene  oxígeno.  Pero  en  una  olla  a  presión,  no   está  así.  La  presencia  del  oxígeno  influye.       5       o  Temperatura  y  tiempo:  A  más  alta  la  temperatura,  más  oxidación,  pero  influye  mucho  más  el  tiempo.   Incluso  a  las  temperaturas  de  congelación  de  -­‐18ºC  sigue  el  proceso  oxidativo.  Los  procesos  oxidativos  se   producen  sobre  todo  en  el  proceso  de  almacenamiento.     o  Formación  de  compuestos  oxidantes:  Cuando  comienza  la  oxidación,  es  un  proceso  en  cadena,  no  se   puede  parar.  Una  vez  que  ha  empezado,  no  se  puede  recuperar  el  alimento.  Los  compuestos  que  se   forman  en  la  oxidación  son  prooxidantes,  hace  que  vaya  a  más.     o  Aditivos  antioxidantes:  Como  los  polifenoles.       Las  vitaminas  liposolubles  son  las  más  sensibles  a  la  oxidación  lipídica.  En  cuanto  empieza  la  oxidación,  se   oxidan  las  vitaminas  tocoferol,  retinoides  y   vitamina  D.  Son  mucho  más  sensibles  a  la   oxidación  que  los     propios  AG  poliinsaturados.  Estas  son  estables  a   la  temperatura,  pero  no  resisten  al  oxígeno,   sobre  todo  en     presencia  de  catalizadores,  el  Fe  y  Cu.     La  vitamina  K  es  muy  estable,  por  el  contrario.   No  se  afecta  ni  por  el  calor  ni  por  la  oxidación.       6   ...

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