Carbohidratos: funciones y clasificación

Los hidratos de carbono, también llamados: carbohidratos, sacáridos o gúcidos, se definen desde un punto de vista químico como polihidroxialdehidos o polihidroxiacetonas (y sus derivados).

La D-glucosa es el carbohidrato más importante para las células ya que representa el alimento ideal para ellas. La glucosa entra al ciclo de Krebs y la glucólisis y "genera" ATP, la molécula que se utiliza en la célula para obtener energía. 

Las funciones que ejercen los carbohidratos en el organismo son:

1) Fuente de energía (4 Kcal/g)
2) Son usados para una eficiente utilización de las proteínas y las grasas
3) Se unen a compuestos tóxicos formando complejos que pueden ser eliminados por el organismo
4) Conforman una porción no digerible de los alimentos denominada fibra dietética que tiene efectos beneficiosos sobre el sistema digestivo y sobre la salud en general.

Según la estructura química los carbohidratos se clasifican en:

MONOSACARIDOS
DISACARIDOS
TRISACARIDOS
OLIGOSACARIDOS y
POLISACARIDOS

Los monosacáridos tienen un solo residuo de polihidroxialdehido o polihidroxiacetona, los disacáridos, 2, los trisacáridos 3, los oligosacaridos de 2 a 15 y los polisacaridos mas de 20-30.

Los monosacáridos ademas puedes ser clasificados adicionalmente según su estructura química en glucósidos, glucosaminas, o-acil derivados, oxazonas, azúcares-alcoholes azúcares ácidos, fosfatos de azúcares, desoxiazucares y aminoazucares.

Como pueden ver solo en los monosacáridos hay una gran variedad de tipos y la variedad de los hidratos de carbono se amplia cuando consideramos los di-, tri. oligo y polisacaridos



Carbohidratos: Introduccion

Los carbohidratos, o hidratos de carbono, constituyen moas del 90% de la materia seca de las plantas. Ellos son abundantes en la naturaleza, fácilmente diponibles y relativamente baratos. Los carbohidratos son comunes en los alimentos, tanto en su forma natural, como en los alimentos procesados. El consumo de carbohidratos es alto en las dietas occidentales. Muchos de los alimentos comúnmente ingeridos (pastas, panes, galletitas, frutas, verduras, etc) poseen cantidades importantes de hidratos de carbono.

El almidón (cereales), la lactosa (leche) , y la sacarosa (azúcar común) son fácilmente digeribles y junto a las glucosa y la fructosa (de las frutas) constituyen el 70-80% de las calorías ingeridas por la mayoría de los humanos en las mayoría de las dietas.

El término carbohidrato sugiere una composición química base de carbono y agua bajo la formula empírica de:



Sin embargo la gran mayoría de los carbohidratos naturales poseen estructuras mas complejas que la anterior. La mayoría de los carbohidratos forma oligómeros (oligosacáridos) que no son mas que cadenas largas (polímeros-polisacáridos) de carbohidratos simples. Es decir, en principio podemos decir que existen carbohidratos simples y carbohidratos complejos. En posts sucesivos se irá ahondando en estas definiciones y en los diferentes tipos de carbohidratos existentes en los alimentos.




Efecto del agua en la oxidacion de grasas

La humedad de un alimento afecta a la auto-oxidación de las grasas La autooxidación de las grasas se inicia con la formación de hidroperóxidos catalizada por trazas de metales, particularmente cobre y por compuestos como la hematina. La autoxidación  se acelera por la luz, el calor y la radiación de varios tipos.

El proceso de auto-oxidación y el efecto sobre el sabor de las grasas y los alimentos grasos se describen a menudo por el término rancidez.

La humedad parece prevenir o inhibir la auto-oxidación de grasa, tal vez mediante la inhibición de la absorción de oxígeno.

En la preparación de alimentos deshidratados, se ha observado que los niveles de humedad de estabilidad óptima varían con el tipo de producto. Estos niveles varían desde 6% de humedad para los alimentos con almidón

El efecto protector de la humedad se cree que ocurre por la disminución de la actividad catalítica de metales traza, por secuestro de los radicales libres y la promoción de reacciones de pardeamiento no enzimático que producen compuestos con actividades antioxidantes.

Cuando el contenido de humedad es mayor que el valor en la monocapa, la movilización de agua pasa a ser muy importante y los catalizadores de la autoxidación (metales proxidantes por ejemplo) presentes en el alimento pueden moverse más fácilmente movilizados y  exponer nuevos sitios catalíticos para la oxidación de las grasas, por lo que las tasas de oxidación pueden ser mayores cuando hay mas humedad en el alimento que cuando están mas secos

El agua. Parte 1

El agua es la única substancia que se encuentra de forma abundante sobre la tierra. Puede hallársela en sus tres estados físicos: sólido, líquido y gaseoso. Debido a que el agua  no aporta ningún valor energético cuando se ingiere no se lo considera un nutriente. Sin embargo, pocas substancias químicas tienen tanta importancia para la vida como el agua:

1) es un estabilizador de temperatura del cuerpo
2) transporta infinidad de sustancias (nutrientes y desechos) en el cuerpo humano (o animales)
3) en un reactante y medio de reacción en infinidad de reacciones químicas y bioquímicas
4) muchas de las macromoléculas de interés biológico desarrollan su actividad al asociarse con moléculas de agua, tal como es el caso de proteínas, enzimas y ácidos nucleícos

Uds seguramente se preguntaran que importancia tiene el agua para los alimentos y/o la ciencia y tecnología de los alimentos y/o la química de los alimentos.

En principio hay que entender que todos los alimentos contienen agua en su estructura. Incluso los alimentos secos o deshidratados tienen cierta cantidad de agua. Por tanto es de suma importancia entender y estudiar las propiedades físicas y químicas de el agua ya que muchas de las reacciones que ocurren en los alimentos están mediadas y/o condicionadas por la presencia de agua.



Por otro lado es sabido que los productos con más agua se dañan mas rápidamente por lo que una de las soluciones primordiales para conservar alimentos es eliminar el agua de ellos (deshidratación, secado, liofilización) o inmovilizandola (congelación).

Como conclusión es IMPORTANTISIMO estudiar al agua y sus propiedades ya que es de primordial significancia en la ciencia y tecnología de los alimentos.

Componentes Químicos de los Alimentos: Agua


toamdo de: http://www.lsbu.ac.uk/water/images/molecul2.gif
Un componente importante de los alimentos es el agua, que puede abarcar valores desde un 50% en los productos cárnicos a 95% en productos vegetales como lechuga, col, y tomate. El agua es un lugar excelente para el crecimiento bacteriano y por tanto favorece la descomposición de los alimentos si no se procesa correctamente.

Una manera en que se mide en los alimentos es por actividad de agua. La actividad de agua (Aw) es muy importante en la vida útil de muchos alimentos durante el procesamiento.

Una de las claves para la conservación de alimentos en la mayoría de los casos es reducir la cantidad de agua o alterar las características del agua para mejorar la vida útil. Tales métodos incluyen la deshidratación, la congelación y la refrigeración.

Deterioro de los alimentos por reacciones químicas

Los alimentos no son eternos, tienen una vida útil, se dañan después de cierto tiempo. Popularmente sabemos que se pudren, que huelen mal, que saben mal, etc. Aunque los microorganismos son una fuente importante de daño o deterioro de los alimentos, las reacciones químicas que suceden en los alimentos son también una fuente importantísima de deterioro de los mismos.

Ya que éste es un post corto solamente voy a colocar una tabla resumen de los daños y las reacciones químicas involucradas en los alimento tomada de "la biblia" de la química de los alimentos, el Fennema.



Historia de la Química de los Alimentos. Parte 3.

Como ya se mencionó anteriormente el desarrollo de la química de los alimentos estuvo intimamente ligada al estudio de las adulteraciones de los alimentos (ver parte 2).

Un Laboratorio de Química del 1928
(credito: http://goo.gl/58PvoE)
En 1860, se implementó al primera Estación Experimental de Agricultura en Weede, Alemania y su director (W. Hanneberg) y Químico jefe (Stohman) le dieron mucho enfasis al desarrollo de métodos para determinar los componentes químicos de los alimentos. La metodología se basaba en "dividir" la muestra en porciones las cuales luego podías ser analizadas para diversos componentes. Así a una porción se le podía determinar la humedad, a otra la cantidad de grasa cruda, a otra la de nitrógeno, a otra la de cenizas (minerales totales), etc. Cuando a la cantidad de nitrógeno se la multiplicaba por el factor 6,25 se obtenía la cantidad de proteínas. Una digestión secuencial de la muestra en medios ácidos y básico permitía obtener lago llamado "fibra cruda". A lo que quedaba después de todos estos  análisis se le llamó "extracto libre de nitrógeno" y se consideró que estaba constituido por carbohidratos. (hoy día sabemos que la fibra también son carbohidratos). En esa época y durante muchisimos años mas se asumió que el contenido químico valorado con estos métodos quimicos incipientes representaba el valor nutritivo de los alimentos.

Ya en 1871, el químico Duman, alertó sobre el hecho de que una dieta constitutiva de proteínas, carbohidratos y grasas no era suficiente para el mantenimiento de la vida.

En 1863, Harvey Washington Wiley, director del US Department of Agriculture (USDA) de los EEUU comenzó a luchar contra la adulteración de los alimentos de manera tenaz y sostenida lo que culminó con  la elaboración y promulgación de la Pure Food and Drug Act (Ley de Alimentos) de los EEUU en 1906 que posteriormente derivó en la Food and Drug Administration (FDA)
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