Química y Bioquímica de los alimentos. Entendemos por alimento a cualquier sustancia que sirve para que el organismo vivo obtenga energía, calor y nueva materia. La ciencia de los alimentos tiene identidad propia aunque “bebe” de áreas más amplias como la química, la biología y la ingeniería, sin olvidar la relación de los alimentos con la salud.Es difícil de diferenciar entre química y bioquímica, de ahí el nombre de la asignatura, debido a que los alimentos provienen de seres vivos pero en ellos se producen reacciones de índole química como por ejemplo en el pardeamiento de la fruta. Desarrollo histórico: Los primeros descubrimientos científicos en los alimentos se deben a un farmacéutico sueco en 1780, Scheele, que fue capaz de aislar determinados compuestos como el ácido láctico o el cítrico.Lavoisier estudió la fermentación y vio la formación de etanol.Ya en el siglo XIX, Gay-Lussac pudo estimar en pescados y vegetales algunos elementos simples como C, H, y N. Más tarde Davy descubrió Na y K en los alimentos.También cabe mencionar al padre de la química moderna, Berzelius, que analizó la composición de numerosos productos.En 1820, Chevreul estudió la grasa y comprendió que para formar jabones, la grasa debía romperse en ácidos grasos. Además dio nombre y determinó la composición de algunos ácidos grasos.Liebig, químico alemán, estableció, aunque de forma no muy acertada, la primera clasificación de los alimentos, en Nitrogenados y no nitrogenados. Hasta en 1920, la elaboración de alimentos se producía de forma individual, por lo que cada cual producía lo que consumía. Al irse industrializando el sector alimentario comenzó a aparecer el fraude y la adulteración de los alimentos. El vino, azúcar, leche o té fueron de los más adulterados. Todo esto impulsó el desarrollo de la química analítica para controlar el fraude. En 1950 comenzaron a utilizarse de forma legal los aditivos con el fin de mejorar el procesado y la producción de alimentos.Tema 2.El agua.1. Contenido en agua de los alimentos.La importancia se debe a que interviene en determinados procesos como la congelación o deshidratación debido a que el agua cambia de estado y va a intervenir en procesos de transferencia de energía. Otro aspecto muy importante es que interviene en la alteración de los alimentos, que puede provenir de distintos origenes. Los microorganismos pueden crecer en base a la presencia de agua. El agua también es necesaria como medio para reacciones químicas o de hidrólisis.2. Estructura molecular y propiedades del agua. El oxígeno tiene 6 electrones en la última capa y el hidrógeno un electrón.Dos moléculas de Hidrógeno forma enlaces covalentes con los dos orbitales del oxígeno que solo tienen un electrón. La carga neta de los orbitales a los que se une el Hidrógeno es positiva, mientras que la de los otros dos orbitales es negativa. El ángulo que forman los dos enlaces covalentes es de 104.5º lo que da lugar a un tetraedro casi perfecto. Debido a la naturaleza bipolar de la molécula, la carga negativa atraerán cargas positivas formándose enlaces de hidrógeno surgiendo así una estructura tridimensional.Al tener igual número de carga positiva que negativa, la fuerza de atracción entre unas y otras es muy elevada. Estas características le dan al agua unas particularidades físico-químicas muy particulares.Una característica también muy importante es que al pasar a hielo, la temperatura baja con lo que el volumen sería menor y la densidad (m/v) debería ser mayor pero no es así. Esto se debe a que el vol no disminuye con la temperatura sino que a partir de 0º aumenta. Este hecho es muy

importante por ejemplo para que los mares no se congelen completamente y si solo en la superficie.Otra característica importante es la elevada reactividad del agua. La vida de los enlaces de hidrógeno, se forman y destruyen continuamente. Por ello el agua es muy reactiva pudiendo movilizar sustratos.También hay que hablar del poder disolvente del agua. Puede disolver compuestos iónicos debido a que tiene una constante dielectrica muy elevada. Es capaz de disolver sustancias con enlaces no iónicos con carácter polar. También puede interaccionar con compuestos apolares que tengan alguna parte polar como son los ácidos grasos y algunos aminoácidos.1. Alimentos congelados y formación del hielo.Influencia del hielo en los alimentos:Los alimentos no son más que soluciones acuosas de grasas, proteínas, sales etc… El punto de congelación del agua pura es 0º pero cuanto más concentrado sea el alimento el punto de congelación disminuye de manera proporcional a la concentración de solutos. El propio proceso de congelación provoca una aumento en la concentración de solutos, lo que repercute en el cambio de propiedades del alimento. Un efecto de la congelación es el aumento de volumen en un 9% lo que puede ser negativo al poder romper las celulas y provocar la liberación de enzimas.Factores que afectan al proceso de congelación:La velocidad de congelación que influirá en el tamaño de los cristales. Cuando es lenta los cristales serán de gran tamaño y pueden romper tejidos más facilmente. Además cuando se descongele liberará gran cantidad de líquido debido a las roturas celulares. También influye en la localización de los cristales. En general el líquido extracelular es menos concentrado (menos temperatura de congelación) que el intracelular y por ahí comenzará la congelación. Saldrá agua de las celulas al exterior para igualar concentraciones lo que provocará la deformación del tejido.En cambio en caso de una congelación rápida en todos los sitios se formarán cristales pequeños a la vez. Para ello podemos utilizar nitrógeno líquido.Otro factor que afecta al proceso de congelación es el gradiente de temperatura. Cuando se almacenan alimentos congelados en cámaras, al abrir entrará aire caliente que tiene una mayor capacidad de incrementar su contenido en agua.La quemadura del frio es por los efectos de la sublimación del hielo, deshidratación del alimento congelado. Hay que evitar por tanto estos gradientes de temperatura. Este gradiente también afectará a alimentos envasados provocando lo que llamamos “bolsas de hielos”. Por el cambio de temperatura el hielo sublima y condensa en la bolsa.

Tema 3.Actividad del agua.Presencia del agua en los alimentos.El valor de la cantidad de agua en un alimento no es suficiente para conocer la alterabilidad de ese alimento. Hay alimentos que con una gran cantidad de agua no se alteran y otros que con menos sí. Para intentar prever esto surge el concepto de la actividad de agua. (aw). aw= presión de vapor del agua del alimento / presión de vapor del agua pura (=1).donde P será 0 como mínimo (alimentos si agua) o 1 como máximo.La actividad de agua se puede expresar en función de la fracción molar:donde n1 son los moles de solvente (agua) y n2 son los moles de soluto.La actividad de agua también se relaciona con la humedad relativa en el equilibrio (HRE) que es la humedad de la atmósfera que rodea al agua. Si cerramos un alimento en cámara hermética, la atmosfera que lo rodea tendrá tras un tiempo la misma humedad que el alimento.El valor nos indicará la cantidad de agua disponible en el alimento para que se den las reacciones de dregadación en el alimento.El valor de actividad de agua es dependiente de la temperatura. Siempre supondremos como valor estandar un valor de 25ºC.

Por debajo de 0ºC la disminución de la actividad de agua es mucho más drástica. Los alimentos que se someten a congelación van a tener la misma actividad de agua indiferentemente de la composición del alimento. Hay algunos alimentos en los que la actividad de agua es tan baja que no varia al congelarlos porque no puede bajar más.Metodos para determinar la actividad de agua.ü Manómetro en cámara cerrada. Se espera un tiempo de equilibrio y se mide la presión con el manómetro.ü Higrómetro. Mediante el mismo procedimiento enterior pero en lugar de medir la presión mediremos la HRE.ü Método gravimétrico. Se basa en la utilización de sales de referencia y mide la humedad cuando se encuentrar encerrados en una cámara. Sabemos por ejemplo que el MgCl2 en una cámara tiene una humedad relativa de 0.328, o el NaCl de 0.75. Pasamos el alimento que perderá agua. Lo veremos en prácticas.Isotermas de SorciónLas isotermas de sorción expresan la cantidad de agua de un alimento en función de la humedad relativa de la atmósfera que lo rodea. Gráfica 1.Si sometemos a deshidratación un alimento con un alto valor de actividad de agua, la curva tendrá la misma forma sigmoidea, al principio es fácil deshidratar, luego difícil para al final volver a ser fácil. Desorción.En caso contrario, al coger un alimento seco para hidratarlo metiéndolo en cámaras sucesivamente con cada vez más humedad relativa, pasaría lo mismo de antes pero al revés. Adsorción.10Contenido en agua del alimento. Kg agua/Kg de mat seca. awEn una isoterma de sorción para un rango de baja humedad de un alimeto podemos distinguir 3 zonas:1

0

Contenido en agua del alimento. Kg agua/Kg de mat seca.

aw

0.25

0.8

A B CA: esta zona representa una cantidad de agua muy pequeña en el alimento. Está muy fuertemente unida a los solutos del alimento, a los grupos polares, aminos, ácidos. Es agua constitucional como si fuera integrante del alimento. Esta agua no puede intervenir en reacciones como disolvente, tampoco se congela y es dificil de eliminar en deshidratación. Se denomina agua monocapa.B: es el agua multicapa ya que forma capas de hidratación. Esta agua está menos retenida que la anterior pero solo es una parte deshidratable y podria iniciar solo en parte reacciones quimicas como solvente.C: representa al agua libre porque no está unida fuertemente sino que se une por fuerzas de capilaridad. Está disponible como solvente y para el desarrollo de microorganismos es la que se congela y la que se elimina al deshidratar.

Utilidades de las isotermas de sorción.Si vamos a deshidratar un alimento las necesitaremos para ello y para su posterior almacenamientoSi almacenamos a 0.5 de humedad relativa tendremos una cantidad de agua mucho menor que si lo hacemos a 0.8 por ejemplo.Factores que influyen en las isotermas.ü Son dependientes de la temperatura. Sabremos el contenido en humedad del alimento en función de la humedad relativa y la temperatura a la que lo almacenemos. A la misma humedad relativa cuanto mayor es la temperatura menor será el contenido en agua. Y con contenidos en agua iguales, a mayor temperatura, mayor actividad de agua. La composición del alimentos también influye(grasa, sales etc) también la estructura del alimento. La sal por ejemplo interacciona con el agua lo que modificara la actividad de agua.

Fenómeno de Histéresis.

Cuando se trazan las isotermas de adsorción y desorción y no hay superposición hablamos de un fenómeno de histéresis.se suele desplazar hacia la derecha la de adsorción. Es decir, para una misma humedad relativa el contenido de agua será mayor en la desorción. Cuesta mucha más humedad el conseguir el mismo contenido en agua en un alimento al volverlo a hidratar tras la deshidratación. Esto ocurre debido a que los puntos a donde se unia el agua se han roto al deshidratar con lo que al agua le cuesta más volver a entrar. El que ocurra o no este fenómeno dependerá de diversos factores.Relación entre actividad de agua y la estabilidad de los alimentos.Los alimentos con actividad de agua alrededor de 0.5 son los más estables.

Tema 5. Introducción, clasificación, características físico-químicas y propiedades funcionales de los carbohidratos.Introducción: los carbohidratos están presentes fundamentalmente en los vegetales (frutas y hortalizas). En este grupo de alimentos, los carbohidratos son el grupo mayoritario después del agua. Pueden suponer entre un 2-20% de la composición total de los vegetales. El pepino, por ejemplo, tiene pocos carbohidratos, y los que más tienen son los vegetales amilaceos que son los que tienen una gran cantidad de concentración de almidón. Los carbohidratos pueden ser diferentes en cuanto a su peso molecular, los hay simples y complejos. Los azúcares simples más importantes son la glucosa, la fructosa o la sacarosa. La importancia que tienen es por el sabor dulce que confieren a los alimentos lo que les hace mucho más atractivos.Otro azúcar importante pero este ya complejo es el almidón. Es la forma en la que el tejido vegetal reserva energía. El ser humano lo digiere y a veces lo almacena para energía.La mayor parte de los azúcares que se obtienen en nuestra dieta provienen de los añadidos a los productos elaborados que tienen más que los naturales.La sacarosa que se obtienen de la caña de azucar o de la remolacha es la que más se utiliza. La lactosa es el más importante de origen animal.Los carbohidratos se clasifican en: monosacaridos, oligosacáridos (2-20 monosacáridos unidos) y polisacáridos (más de 20 monosacáridos unidos).MONOSACÁRIDOS:El nombre de estos define el número de carbonos (triosas, tetrosas, pentosas, hexosas, heptosas). Los más importantes son las hexosas y después las pentosas.El sufijo –osa hace referencia al grupo carbonilo que puede ser:a) Aldehido: aldosas como la glucosa.b) Cetona: cetosas como la fructosa.

Si en el Carbono 5 el grupo hidroxilo se encontrara a la izquierda hablariamos de las formas L-fructosa y L-glucosa. Los denominamos isómeros.Hablamos de Epímeros cuando dos moléculas solo difieren en un centro quiral.La galactosa y la manosa son epímeros de la glucosa.Además los carbohidratos forman estructuras cíclicas en formas de anillos de furano o pirano.Al formarse la estructura cíclica se forma una nueva isomería que dependerá de si el Carbono 1 y 6 están en el mismo plano (anómeros b) o en distinto (anómeros a).Otra propiedad de los carbohidratos es la mutarrotación:Viene definida por la rotación específica. La a-D-glucopiranosa tiene una rotación específica de 112º mientras que su anómero b tiene una rotación de 19º. Si tenemos una disolución de ambas se transformaran unos anómeros en otros hasta llegar a un equilibrio. Esta transformación se da pasando por la forma abierta. Tanto la estructura cíclica como la abierta poseen propiedades reductoras. Son capaces de reducir otras sustancias y oxidarse ellas. El grupo hemiacetálico de la forma cíclica tiene carácter reductor.Reacciones que pueden sufrir los monosacáridos:Oxidación: si la oxidación es del grupo aldehido a grupo ácido, dará lugar a la serie ónico. Si la oxidación es del grupo hidroxilo del Carbono 6 dará lugar a la serie urónico.Reducción: si se reduce el grupo aldehido a hidroxilo se forman los azúcares-alcohol o polioles. Son buenos edulcorantes pero el organismo no los absorve. El Xilitol proviene de la Xilosa y el Sorbitol de la glucosa.Si se reduce el grupo hidroxilo del Carbono 6 podemos obtener ramnosa (6-desoximanosa) a partir de manosa.Formación de glucósidos o glicósidos: a) por reacción entre un monosacárido y un grupo hidroxilo de otro compuesto que no sea azúcar (aglicona). Por ejemplo la amigdalina presente en las almendras amargas.b) Reacción de un monosacárido y un grupo tiol (SH-R). En este caso hablaremos de tioglicósidos o glicosinolatos como por ejemplo ocurre en la Mostaza.c) Reacción de monosacáridos con un grupo amino (NH2). En este caso hablaremos de aminoglicósidos que son buenos potenciadores del sabor.En estos glicósidos se pierde la capacidad de mutarotación.OLIGOSACÁRIDOS:Se forman por la unión de dos o más monosacáridos mediante enlaces glicosídicos. Entre los disacáridos más importantes tenemos:F Maltosa: a-D-glucopiranosil (1à4)-a-D-glucopiranosa.F Celobiosa: b-D-glucopiranosil-(1à4)-a-D-glucopiranosaF Trealosa: a-D-glucopiranosil (1à1)-a-D-glucopiranosa.F Lactosa: b-galactopiranosil-(1à4)-a-glucopiranosaF Sacarosa: a-glucopiranosil-(1à2)-b-fructofuranosaLos disacáridos mantendrán sus propiedades reductoras siempre y cuando quede algún grupo hemiacetálico libre. La trealosa por tanto pierde su poder reductor al igual que ocurre con la sacarosa.Los azúcares reductores son los que van a participar en las reacciones de pardeamiento (reacciones de Maillard) donde los azúcares reducen a proteínas y producen colores parduzcos.Los trisacáridos y tetrasacáridos más importantes son:Rafinosa: galactosa, fructosa y glucosaEstaquiosa: galactosa, galactosa, fructosa y glucosa.Tanto la rafinosa como la estaquiosa están presentes en legumbres. No pueden ser degradadas por el organismo por lo que pasan directamente al intestino grueso donde las bacterias alli presentes los fermentaran dando lugar a CO2. Fuera de España no se toman a penas debido a sus problemas digestivos por ello la industria alimentaria intenta modificarlos.

PROPIEDADES FUNCIONALES DE LOS CARBOHIDRATOS DE BAJO PESO MOLECULAR.Estas propiedades hacen referencia al comportamiento de estos compuestos en el alimento. Afectan a las características sensoriales de estos.ð Inversión de la sacarosa: una solución de sacarosa la metemos en medio ácido o mediante enzimas para romper las moléculas dando lugar a la formación e azúcar invertido que es más dulce y aumenta la solubilidad. La rotación específica también se invierte, de aquí lo de azúcar invertido.ð Cristalización: los azúcares pueden cristalizar lo que influirá en la textura. Esto se utiliza mucho en repostería. La lactosa cuando cristaliza en helados leches condensadas da un efecto negativo.ð Higroscopicidad: tienen capacidad de captar el agua del ambiente a través de cualquier –OH del azúcar por puentes de hidrógeno con el Oxígeno del agua o el oxígeno del –OH con un hidrógeno del agua. Esto da por ejemplo aspecto brillante a la mermelada o aspecto húmedo a bizcochos o magdalenas. En otros casos es negativo debido al apelmazamiento que dificulta la solubilidad. ð Solubilidad: Para el azúcar pueda ejercer su sabor dulce y para que pueda ser añadido a los alimentos es muy importante la solubilidad que va a ser diferente en los monosacáridos. Así, la fructosa es el monosacárido más soluble seguido de la sacarosa y la glucosa mientras que la lactosa es el menos soluble por lo que el cristaliza más fácilmente. ð Estado amorfo: Pueden permanecer en estado no cristalino (amorfos) por lo que tienen la capacidad para formar soluciones sobresaturadas (jarabes, almíbar de frutas en conserva) o estados vítreos (caramelo duro). ð Poder edulcorante: La tienen los azúcares de bajo peso molecular. Es el valor equivalente entre la sacarosa que es el azúcar de referencia y el resto de los azúcares. Estos valores pueden variar ya que se realizan a través de catadores. Además el sabor dulce depende de la concentración, pero no es proporcional a la concentración. Cuanto más concentrado sea no tiene porqué ser más dulce. Para igualar el sabor dulce de 1 g de lactosa sólo necesitaremos 0,25 g de sacarosa.Tema VI Polisacáridos. Azúcares con más de veinte restos de azúcar Se dividen por su función: Estructurales: forman parte de las estructuras rígidas del tejido vegetal (celulosas, lignina, pectinas, gomas etc.). Son los que constituyen la fibra dietética. Nutritivos: es la forma en la que el tejido vegetal reserva su energía (almidón). Pese a esta importancia nutricional, lo que nos importa a nosotros tanto de los nutricionales como de los polisacáridos nutritivos es su textura.Almidón: se encuentra en semillas, raíces, tubérculos donde la planta almacena energía. Maíz y patatas con 15% de almidón, los cereales puede llegar a tener el 70%, la castaña tiene un 30%. El almidón se encuentra formando granos esféricos que pueden verse al microscopio y se pueden diferenciar por su apariencia El almidón está compuesto por dos polímeros distintos, ambos de glucosa: Amilosa: 1-4. Unión de dos glucosas. está en una proporción de 20-25% aunque con excepciones como es el guisante que presenta una proporción del 60%. Por el contrario los cereales céreos no presentan nada de amilosa. Amilopectina: unidades de glucosa unida por enlaces al 14 pero aparte de esto cada cierto número de restos tienen uniones alfa 16 lo que da lugar a la formación de ramificaciones. Por ello posee una estructura árbol existente con entre 20 y 25 unidades por ramificación. La amilopectina presenta un peso molecular más alto que la amilosa. El almidón presenta en su conjunto una estructura cristalina. Bajo luz polarizada presenta el esquema típico de "Cruz de Malta". De esta estructura cristalina es responsable la amilopectina debido a que en ella se forman Puentes de hidrógeno entre las ramificaciones dando lugar a una

estructura muy estable que se puede considerar como cristalina. Se puede decir que la amilopectina es la parte insoluble mientras que la amilosa es la parte soluble. Formación de geles de almidón (gelatinización) La gelatinización son las modificaciones que ocurren cuando los gránulos de almidón se trata con calor y en medio acuoso. Cuando aplicamos calor a una disolución de almidón, se hinchan los gránulos de almidón por absorción del agua. Desaparece la estructura cristalina de la amilopectina. El intervalo de temperatura en el que se produce el hinchamiento de los gránulos se denomina temperatura de gelificación y dependerá del alimento: Durante el hinchamiento, la amilosa, que es soluble, se solubiliza en el agua y al final tenemos los gránulos muy hinchados dando lugar a la formación de una pasta (pasta de almidón) que tiene una elevada viscosidad. En la segunda fase, si se sigue calentando, llega un punto en el que los gránulos se fragmentan disminuyendo la viscosidad drásticamente. Si agitamos la mezcla ayudamos a que se fragmenten los gránulos. En la tercera fase, tiene lugar la formación del gel o gelificación. se enfría la pasta y se forma un gel por formación de Puentes de hidrógeno entre las moléculas de amilosa y amilopectinas y dejan espacios en donde queda atrapada el agua. Mediante un viscosímetro podemos seguir variaciones en la viscosidad.Factores que influyen en la formación de geles: e Origen de almidón: hay distintos tipos de granos como ya hemos visto Cuanto más larga sea las zonas de unión de los Puentes de hidrógeno, el gel será más fuerte, más resistente. e Concentración de la disolución de almidón de partida. Cuanto mayor es la concentración de almidón mayor es la viscosidad que se consiguen. e Presencia de solutos en la disolución de almidón como es el caso de la sacarosa. La viscosidad disminuye con la presencia de sacarosa. La sacarosa ejerce un efecto plastificante disminuyendo la fuerza del gel. Esto se produce porque la sacarosa interfiere en las interacciones con el agua a ya que tiene afinidad por ésta y la absorbe. La estructura del almidón queda mas integra al no interaccionar con el agua por lo que deberemos aplicar más temperatura para producir la rotura de la pasta de almidón. e Presencia de grasas: las grasas ejercen también una acción plastificante debido a que forman complejos que hacen que el gel sea menos resistente, menos fuerte. Provocan la ruptura de la amilosa por lo que las zonas de unión que quedan son más chicas por lo que reducen la fuerza del gel. Estabilidad de los geles de almidón: Cuando dejamos al almidón en reposo comienza a exudar agua. Este hecho se denomina como retrogradación. Esto ocurre porque las zonas de Unión se hacen más grande y dan lugar a zonas cristalina que precipitan al ser tan grandes. Al precipitar, el agua sale de la red tridimensional (exudado). El polímero responsable de la retrogradación es la amilosa que por su estructura es la única que puede formar esas zonas de unión tan grandes. Este efecto se puede ver en las cremas de pastelería, salsas o purés. Para solucionar este problema de estabilidad que confiere la retrogradación se puede: Utilizar variedades céreas (no contienen amilosa) como el maíz. Utilizar almidones modificados químicamente para conseguir geles con mayor estabilidad (lo veremos más adelante). Cuando el pan se pone duro es por la desecación pero también por la retrogradación, se forman formas cristalinas que le dan un color más blanco al pan duro. Mediante la adición de grasas, como en el pan de molde, se plastifica los gránulos de almidón minimizando así la retrogradación. Almidón modificado

Se puede someter a modificación química el almidón natural para usarlos en un determinado fin. Habrá varias formas de modificación: Almidón pre-gelatinizado: es el modificado más simple. Se obtienen a partir de un almidón que sólo ha llegado a gelatinizarse. Se calienta hasta que se forma la pasta y luego se deseca hasta conseguir un polvo fino y seco que se utiliza como ingrediente en industrias que no realizan la gelatinización. Es decir, este almidón ha sido gelatinizado pero no gelificado. Almidón oxidado: se consigue mediante reacciones que introducen grupos carboxilos en los polímeros de glucosa. Las cadenas lineales se doblan dejando de ser lineales. Esto impide la formación de zonas de Unión grandes, impidiendo así la retrogradación del almidón. Almidón entrecruzado o reticulado: mediante reactivos se forman enlaces covalentes entre las moléculas de almidón modificando su estructura aunque poco, ya que se forman estos enlaces cada muchos restos de azúcar. El resultado es un gel más estable a la temperatura y al medio ácido pero tiene algunos inconvenientes como que es más caro debido a los reactivos, tampoco son tan resistentes como para ser estables durante la congelación ni en almacenamientos muy prolongados.Almidón sustituido: se forman en su estructura ésteres al reaccionar con determinados compuestos. Si reacciona con anhídrido acético se formará acetato de almidón. Estos almidones son resistentes a medios ácidos. Todos los almidones modificados se pueden combinar con otros tipos de almidón consiguiéndose así un almidón más resistente y con características apropiadas para nosotros. Todos estos almidones son seguros e inocuos por lo que están admitidos ya que se metabolizan como los hidratos de carbono normales. Las modificaciones no se metabolizan sino que se elimina. Se utilizan como aditivos y no está limitada la cantidad de estos almidones modificados en los alimentos. Productos de la hidrólisis del almidón: Si partimos del almidón gelatinizado podemos hidrolizarlo tratándolo con ácidos o utilizando enzimas hidrolíticas. Se obtiene una serie de productos muy comunes en la industria alimentaria como ingredientes de los alimentos: Glucosa pura cristalizada: es un polvo fino que se obtiene cuando el almidón se hidroliza lo máximo posible hasta que la glucosa cristaliza. Este producto se puede utilizar en alimentos que tengan que ser solubilizados rápidamente ya que esta glucosa es muy soluble. Jarabes de glucosa: a diferencia de la anterior, estos son almidones hidrolizados que no cristalizan. En función de las condiciones de hidrólisis vamos a obtener distintos productos en función de la proporción en glucosa lo que denominaremos equivalentes de dextrosa (ED). Cuánto más hidrolizado esté el almidón tendremos más proporción de dextrosa. Otros productos de la hidrólisis del almidón menos utilizados serán las ciclodextrinas, que tras hidrolizarlo se trata con una enzimas que forma ciclos de seis o siete restos de glucosa, y los jarabes ricos en fructosa o jarabes isomerizados que se obtienen por el tratamiento mediante enzimas que isomerizan la glucosa a fructosa obteniéndose así un sabor más dulce. Todos estos productos de la hidrólisis de la almidón son muy importantes ya que obtenemos sabores dulces de forma más baratas que a partir de la sacarosaTema VII. Polisacáridos estructurales. Pectinas. Son polisacáridos de alto peso molecular y se encuentran en los tejidos vegetales sobre todo en los tejidos blandos como en las frutas. En estas frutas tienen un importante papel en la textura por lo que son muy importantes en la elaboración de zumos. Hay que destacar también sus propiedades gelificantes. Estructura de las pectinas: El azúcar fundamental es el ácido galacturónico que va a estar parcialmente metilado en su grupo carboxilo. En determinados puntos de la estructura de las pectinas, existe otro azúcar que es la ramnosa . La ramnosa provoca la formación de codos pécticos doblando el polímero de ácido

galacturónico. Las zonas lisas corresponderán a las cadenas lineales de ácido galacturónico que cada ciertos restos se doblan en el codo péctico por la presencia de la ramnosa. Además hay azúcares neutros que forman cadenas pequeñas que da lugar a la formación de lo que se denominan cadenas rugosas. Estos azúcares neutros son por ejemplo arabinosa, manosa etc.Grados de esterificación de las pectinas (GE)el grado de esterificación de las pectinas se calcula viendo la proporción de grupos carboxilos metilado (ésteres metílicos) entre los carboxilos totales de las moléculas de ácido galacturónico. En función del grado de esterificación podremos hablar de distintos tipos de pectinas: Pectinas de alto metoxilo donde GE es mayor al 50%. Pectinas de bajo metoxilo donde GE es menor al 50% Otras sustancias pécticas: Aparte de las pectinas hay otras sustancias pécticas como las protopectinas que son un material insoluble que se encuentra unido a otros componentes de la pared celular de los tejidos vegetales como la celulosa o la hemicelulosa. Están presentes en la fruta no madura, y a medida que ésta madura, la protopectina se va solubilizando y se transforma en pectinas. Si ocurre una sobremaduración, las pectinas se van a degradar por determinadas enzimas y forman el ácido péctico que es cuando no hay metilación en los grupos carboxilos del ácido galacturónico. Si continúa degradándose dará lugar a la formación de monómeros de ácido galacturónico. Todas estas sustancias confieren distintas textura a la fruta.Fuentes de obtención de las pectinas en la industria:

Propiedades de las pectinas: Solubilidad: son solubles en disoluciones acuosas lo que es necesario para elaborar geles y sustancias viscosas. La solubilidad varía en función de las condiciones, los enlaces metílicos provocan un separamiento entre las cadenas de polipéptidos lo que las hace más solubles. Cuanto mayor sea el grado de esterificación, mayor será la solubilidad. Pueden ser insolubles en presencia de calcio o de otros cationes bivalentes por la formación de pectatos cálcicos que van a precipitar. También son insolubles en alcohol.

Viscosidad: da lugar a soluciones viscosas. Gelificación: en primer lugar, en las pectinas de alto metóxilo se producen zonas de unión en la molécula por interacciones hidrofóbicas entre los ésteres metílicos de la zona lisa. Para que el gel sea estable se da además la formación de Puentes de hidrógeno. Las zonas rugosas serán importantes para que no precipite la pectina por alargamiento de las zonas de unión. Para la gelificación de las pectinas de alto metoxilo es necesario un pH inferior a 3,5. Para que los grupos ácidos se encuentren no disociados y puedan formar Puentes de hidrógeno. Además es necesaria una concentración de sólidos solubles mayor al 60% para que se favorezcan las interacciones y hidrofóbicas. La mermelada es un ejemplo claro de todo esto, es ácida, tiene alta concentración de azúcares, y por ello está en estado gel. Para elaborar estos geles, se solubiliza con calentamiento y al enfriar se gelifica. Comportamiento de los geles de pectinas de alto metoxilo: Rango de gelificación en función del contenido en soluciones sobre saturadas y del pH. La fuerza del gel vendrá dada en función del grado de esterificación; a mayor grado de esterificación mayor serán las interacciones hidrofóbicas por lo que el gel será más fuerte. Además, un alto grado de esterificación conlleva una mayor temperatura de gelificación, es decir, se comenzará a gelificar a temperaturas más altas.

% peso secoPiel de limón 35Piel de naranja 25Infrutescencia de girasol 25Remolacha azucarera 20Residuos de manzana 15Zanahoria 10Tomate 3Patata 2.5Uva 0.6

La velocidad de gelificación en función del tiempo desde elaboración hasta que comienza a gelificado. Ver gráfico. Para gelatinas necesitamos gelificaciones lentas y para otras cosas necesitamos gelificaciones rápidas. En segundo lugar, en cuanto a las pectinas de bajo metóxilo, hay que decir que no forman interacciones hidrofóbicas pero se pueden generar geles con ellas pero requiere la presencia de calcio u otros cationes bivalentes. Las condiciones que deben darse son, la presencia de calcio, un pH entre uno y siete o incluso mayor, y una concentración de sólidos solubles entre el 0 y el 85%. Si la cantidad de calcio es demasiado elevada dará lugar a un precipitad de pectinato cálcico. Aplicaciones en la industria alimentaria de las pectinas: Hay que utilizarlas en las dosis mínimas suficientes para su función "cuantum satis" (como mucho suficiente). Se utilizan para: Mermeladas, confituras, jalea, rellenos de frutas en productos horneados (la pectina de alto metóxilo impide que la fruta se desmenuce con la temperatura), dulces y golosinas, bebidas refrescantes, productos lácteos, y reemplazante de grasas (al dar una textura similar como en los patés). Para elaborar mermelada bajas en calorías se utilizan pectinas de bajo me toxina a las que añadimos sales cálcicas. Otros polisacáridos, aparte de las pectinas serán los procedentes de algas: Alginatos: provienen de algas marrones (feofíceas). Su estructura es cadenas formadas por ácido manurónico y ácido glucurónico. Estos dos ácidos formarán bloques distintos, bloques de ácido glucurónico, o bloques de ácido manurónico o bien bloques alternantes de los dos ácidos. Los bloques de ácido glucurónico son los que forman zonas de unión para formar geles. También forman una estructura en forma de cartón de huevos. En función de las algas tendremos distintas proporciones manurónico/glucurónico por lo que se darán lugar geles de mayor o menor fuerza. Los alginatos con mayor proporción en ácido glucurónico son los de mayor fuerza. Estos geles se forman en frío al añadirle el catión calcio al alginato. Además son resistentes a la temperatura por los que se les puede someter a calentamiento. Agar y carragenanos: proceden de algas Rojas (rodofíceas). Ambos polisacáridos están compuestos por galactosa. Los carragenanos contienen en su estructura aniones sulfatos (HSO3

-). Los dos forman geles. Las zonas de unión son por dobles hélices a partir de cadenas enrolladas. Aparte de esto, se forman unas estructuras denominadas como superuniones que son las uniones de las dobles hélices que dan lugar a las zonas de unión. El agar se utiliza poco en la industria alimentaria pero está autorizado. Es muy resistente al calor. Los carragenanos se utilizan más en los alimentos fundamentalmente por su capacidad de estabilizar proteínas lácteas. Las cargas negativas del sulfato reaccionan con las positivas de la caseína de la leche. Se utilizan por lo tanto para dar consistencia a los productos lácteos. Otro polisacárido es la celulosa: Son polímeros de glucosa Unidos por enlaces beta 1-4. Forman zonas cristalinas. También existen zonas amorfas que son las que se utilizan ya que las otras son totalmente insolubles. Los derivados de la celulosa que se utilizan van a ser:ü Celulosa microcristalina: obtenida por tratamiento con ácido clorhídrico de las zonas amorfas (avicel es el nombre comercial). ü Carboximetilcelulosa (CMC)Las celulosas se usan como espesantes, gelificantes y como crioprotectoras ya que se usan en productos que van a ser congelados para proteger su estructura. También son reemplazante es de grasas.

GE % Velocidad de gelificación>72 Muy rápida71 Rápida61 Media59 Lenta.

Gomas: no tienen capacidad para formar geles. Se utilizan para elaborar disoluciones viscosa. Pueden obtenerse de distintas fuentes como pueden ser bacterias a: ü Gomas de xantano: proviene de Xanthomona campestris que segrega la sustancia para adherirse a los árboles. Da lugar a soluciones viscosas, que tienen propiedades tixotrópicas, es decir, que cuando están en reposo tienen una viscosidad elevada pero al agitarse la viscosidad disminuye mucho. ü goma de gelano: proviene de Pseudomonas. Otras gomas provienen de exudados de plantas diferentes de los cereales: ü Goma arábiga: se obtiene de las acacias. ü Goma de tragacanto que se obtiene de Astragalus. Otras se obtienen de semillas: ü Gomas guar: Semillas de una leguminosa. ü Goma de garrofin: se obtiene de la algarroba. Desde el punto de vista dietético hay polisacáridos amiláceos (almidón) y no amiláceos. Los no amiláceos no son digeribles por organismo por lo que no aportan energía. Esto se ha comprobado al no ser degradados por amilasas.Tema VIII. Reacciones de pardeamiento no enzimático. Caramelización y reacción de Maillard.En estas reacciones no intervienen enzimas sino azúcares.Caramelización: Se debe de partir de una disolución concentrada de azúcar que puede ser de distinto tipo (glucosa, fructosa, jarabes de almidón). Esta solución de azúcar se debe de tratar con un ácido o con una base y someterse a temperaturas elevadas. También puede ir acompañada de catalizadores. Van a ocurrir reacciones complejas. El azúcar va a sufrir isomerizaciones por las que se formarán dobles enlaces y estructuras cíclicas. La presencia de estas estructuras va a dar lugar a condensaciones, compuestos con alto peso molecular polimerizados, que tienen un color marrón que hacen que aparezca el color parduzco. Uno de estos compuestos característicos del caramelo es el hidroximetilfurfural (HMF).Si utilizamos catalizadores, además de acelerar la reacción, por la utilización de distintos tipos podremos dirigir la reacción y obtener así distintos tipos de caramelo.Hay cuatro tipos de caramelos en función del catalizador que utilicemos:

Catalizador pH Intensidad de colorCaramelo simple No utiliza 3.1-3.9 5-80Caramelo sulfito básico Sulfitos 3.1 40-80Caramelo amoniaco Ion amonio 4.1-5.7 60-200Caramelo amoniaco sulfito Ion amonio y sulfitos 3.9-5.8 35-270Esta clasificación se adapta a la lista de aditivos. Elegiremos un caramelo u otro en función del pH del alimento o de la compatibilidad con otros aspectos del alimento. Los caramelos se utilizan en productos de repostería, bebidas de cola, licores, vermú.En la elaboración del caramelo hay que controlar las condiciones ya que si se somete el azúcar a temperaturas demasiado elevadas da lugar a sustancias húmicas como las huminas que tienen sabor amargo.Reacción de Maillard.Esta reacción se da entre azúcares reductores con proteínas dando lugar a colores parduzcos además de olores, aroma y sabores característicos. En principio, esta reacción es desfavorable en el procesado de alimentos sobre todo en el caso de alimentos tratados térmicamente o por deshidratación. Por ejemplo la leche esterilizada podría adquirir color parduzco que no es deseable. En otros casos, sí será deseable esta reacción de Maillard como por ejemplo en alimentos cárnicos procesados (asado, fritura) donde sí son deseables esos colores parduzcos. El color

típico de la corteza de pan también se debe a esta reacción, por lo que en estos casos también es favorable.Es una de las reacciones más típicas en la química de los alimentos y consta de varias fases:1ª fase: condensación de Maillard: Como sustratos pueden intervenir azúcares reductores, carbonilos (provenientes de la oxidación de las grasas) y también algunas vitaminas como la C o la K. todos estos sustratos tienen carácter reductor. El otro sustrato necesario serían grupos aminos de los aminoácidos. Estos aminoácidos serán más importantes en estas reacciones cuanto mayor carácter básico tengan como es el caso de la lisina. En esta primera fase se forma una glicosilamina.2ª fase: reorganización de AmadoriLa glicosamina por reorganización va lugar a una cetosamina.3ª fase: descomposición de cetosaminas.Se comienzan cada reacción de deshidratación etc. dando lugar a alfa-dicarbonilos, di carbonilos insaturados reductores que son compuestos muy reactivos y dan lugar a complejos de alto peso molecular y que ya confieren colores pardos.A lo compuestos que se forman en esta fase se les denominan MELANOIDINAS que influyen en el color, olor, aroma y sabor del alimento.4ª fase: degradación de Strecker.En esta fase se forman los denominados aldehidos de Strecker que son compuestos con bajo peso molecular que se detectan fácilmente por el olfato.Consecuencias de la reacción de Maillard: Colores parduzcos, disminución de la calidad del alimento al destruirse azúcares, aminoácidos, vitaminas por lo que baja el valor nutritivo. Las melanoidinas pueden ser tóxicas a determinadas condiciones de temperatura al dar lugar a distintos compuestos tóxicos.Medidas para minimizar la reacción de Maillard: Para minimizar estas reacciones que en la mayoría de los casos son desfavorables, debemos controlar la temperatura, la actividad de agua, cuanto más control haya menos incidencia que tendrá la reacción. A mayores actividades de agua, las reacciones de Maillard serán favorecidas sobre todo a 0,7. También demos contra el pH para lo que será más conveniente un medio ácido por debajo de 6 esto se debe a que por debajo de 6, el grupo amino de los aminoácidos está ionizado con lo que no puede entrar en la reacción. También podemos eliminar sustratos, como por ejemplo, utilizar azúcares no reductores que no intervienen en la reacción o bien añadir el azúcar una vez calentado el alimento ya que la reacción se favorece a altas temperaturas. Otro control que podemos realizar es transformar la glucosa con una oxidasa a ácido glucónico. O también podemos utilizar aditivos como los sulfitos que evitan el pardeamiento no enzimático al reaccionar con los grupos carbonilos.Tema IX. Proceso de fermentación. Fermentación de carbohidratos. Fermentación láctica. Fermentación alcohólica. Otras fermentaciones.La fermentación es un proceso que implica el uso de microorganismos que llevan a cabo transformaciones de la materia prima donde intervienen enzimas. Los alimentos fermentados se conocen desde hace miles de años. En la actualidad se tiene un control exhaustivo de los microorganismos que intervienen en las fermentaciones. La fermentación también la podemos considerar como un método de conservación al inhibir el crecimiento de microorganismos alternantes por la producción de compuestos como el alcohol o el ácido láctico que crean condiciones desfavorables para el crecimiento de estos microorganismos alternantes. Los de microorganismos implicados en las fermentaciones son levaduras, bacterias, y mohos. La fermentación sería una forma de obtener energía mediante oxidaciones de la materia orgánica y que se produce en condiciones de anaerobiosis. La materia orgánica con la que se inician las reacciones son los hidratos de carbono. La primera fase de toda fermentación será la glicolisis que será común en la respiración (aerobiosis) y en la fermentación (anaerobiosis).El producto final de la glicólisis es ácido pirúvico y 2 moléculas de ATP.

En la fermentación alcohólica se utiliza el NADH2 producido en la glicólisis para la formación de dos moléculas de etanol y 2 de es CO2.Cuando todavía no existe acetaldehido suficiente para dar NAD y alcohol etílico de deber un período de inducción de la fermentación alcohólica que es la fermentación gliceropirúvica.Las levaduras son los microorganismos con capacidad de llevar a cabo la fermentación alcohólica. Se utiliza sobre todo en alimentos Saccharomyces cerevisiae. Los productos que se obtienen son vino, cerveza, sidra. A partir de los productos por meditativos obtenemos bebidas destiladas donde se aumenta la concentración de alcohol. La caña de azúcar se fermenta, se destila, se diluye y forma ron. Los cereales por el mismo proceso a formarán whisky o vodka.El pan también es un producto fermentativo donde el alcohol se pierde en el horno.Fermentación láctica: homoláctica y heteroláctica. El producto final en ambos casos será el ácido láctico que será el único producto en la fermentación homoláctica mientras que en la fermentación heteroláctica se producirá de manera conjunta con el etanol y el CO2.El sustrato principal es la lactosa (C12H22O11) que se hidroliza hasta dos glucosas mediante la lactasa.La fermentación heteroláctica transcurre por la ruta de las pentosas fosfato. Dentro de las bacterias lácticas, que son las que llevan a cabo estas fermentaciones, existen unas que son homofermentativas y otras que son heterofermentativas.Los alimentos que podemos elaborar mediante la fermentación homoláctica son de tres tipos:ü Yogures y quesos.ü Embutidos.ü Vegetales fermentados (aceitunas, pepinillos).En ellos el pH es menor de siete debido al ácido láctico por lo que la fermentación es también un método de conservación. La fermentación homoláctica es la responsable de algunos defectos como el "picado láctico" del vino.La importancia de las fermentaciones heterolácticas es debida a que causan alteraciones en los alimentos. Un alimento producido por fermentación heteroláctica es el Kéfir.Fermentaciones a partir de sustratos diferentes a los hidratos de carbono:Fermentación acética: La realizan bacterias del género Acetobacter produciendo ácido acético a partir de etanol. Puede causar alteraciones por " picado acético " en el vino.Fermentación maloláctica: al igual que la fermentación maloalcohólica el sustrato es el ácido málico presentes sobre todo en manzanas y uvas. La fermentación maloláctica la llevan a cabo bacterias produciendo ácido láctico mientras que la fermentación maloalcohólica la llevan a cabo levaduras produciendo ácido pirúvico que posteriormente por una fermentación alcohólica producirá etanol y CO2.Fermentación Propiónica: la realizan bacterias del género Propionobacterium a partir de ácido láctico produciendo, aparte de otros compuestos, ácido propiónico. es la fermentación típica del queso emmental.Fermentación butírica, fermentación ácido-mixta y fermentación 2,3-butilenglicol: son otras fermentaciones responsables de alteraciones de alimentos debido a bacterias de los géneros Clostridium, Escherichia y EnterobacterTema 10. Frutas y hortalizas. Metabolismo y maduración. Transformaciones químicas de los hidratos de carbono en frutas y hortalizas. Control de las condiciones post-recolección.Las frutas y hortalizas son muy similares con respecto a su composición. Se tratan de forma conjunta. Las frutas son producto que contienen semillas, las hortalizas pertenecen a una gran variedad de estructuras vegetales que se pueden agrupar en cuatro categorías:Semillas y vainas (guisantes, judías verdes)Bulbos, raíces y tubérculos (cebolla, remolacha, zanahorias, patatas)Tallos, hojas y flores (espárragos, coliflor, lechuga, acelga).Frutos (tomate, berenjena, pimientos, calabacín).

Una característica importante de las frutas y las hortalizas es que respiran, toman oxígeno y desprenden anhídrido carbónico y agua. Además también transpiran. Estas características continúan tras la recolección a pesar de que la fotosíntesis cesa. Son por tanto, productos perecederos ya que el metabolismo continúa con las reservas por lo que se intenta que el deterioro sea el mínimo posible.Metabolismo y maduración de frutas y hortalizas. Desarrollo fisiológico:La vida de las frutas y hortalizas se puede dividir en tres etapas fundamentales:ü Crecimiento: es el aumento del volumen de las células hasta que se alcanza el tamaño final del producto.ü Maduración: puede iniciarse antes de que termine el crecimiento y se produce el desarrollo del producto, lo que sería una maduración fisiológica. Posteriormente se da una maduración sensorial donde ya se adquieren las características comestibles del producto.ü Senescencia: se produce el envejecimiento de las células de los tejidos que lleva a la muerte del producto.Respiración y actividad respiratoria:Es la oxidación de los azúcares para obtener anhídrido carbónico, agua y energía. La velocidad con la que respiran da idea del metabolismo del tejido y se puede medir y expresar como ml de CO2 por kilogramo y hora. La velocidad es distinta en los vegetales y está relacionada con la vida comercial del producto. Una actividad respiratoria elevada conlleva a que el tiempo de vida útil del producto sea más corto, lo cual implica un período de almacenamiento menor del producto.Fenómeno climatérico:Los vegetales se pueden dividir en dos grupos en función del distinto comportamiento con respecto a la actividad respiratoria. Se habla por tanto de frutos climatéricos y frutos no climatéricos. Este hecho permite recolectar los productos antes de la maduración y posteriormente se produce la maduración de estos, lo cual posibilita la distribución comercial.Frutos no climatéricos:En estos no se produce el pico climatérico. No tienen la capacidad de madurar fuera de la planta por lo que se deben recolectar cuando haya llegado a un punto de maduración óptima.

Frutos climatéricos Frutos no climatéricosAlbaricoqueMelocotónManzanaPeraAguacate (solo madura fuera de la planta)PlátanoNectarinaMangoChirimoyaCiruelaSandíaTomateKivisHigos (según la variedad)Melón (según la variedad)

UvaCerezaFresaPiñaNaranjaLimónPomeloPepinoMelónHigoLitchi

Hay frutas climatéricas como la manzana con actividad respiratoria muy baja por lo que se almacena muy fácilmente durante mucho tiempo. Otras como la pera, albaricoque o melocotón y tienen actividad respiratoria alta por lo que se estropean antes. También hay frutas no climatéricas como las naranjas por los limones que tienen una baja actividad respiratoria mientras que las fresas tienen una alta actividad respiratoria por lo que son más perecederas. Producción de etileno:

El etileno es una hormona vegetal que acelera los procesos metabólicos. La producción de etileno puede estar favorecida por los daños mecánicos sobre los tejidos vegetales. Podemos utilizar el etileno para acelerar la maduración en los frutos climatéricos debido a que se ha visto un paralelismo entre el punto climatérico y la producción de etileno en estos frutos. En los frutos no climatéricos la adición de etileno no mejorará la maduración sino que acelerará la senescencia por lo que no nos conviene añadir etileno en estos casos.Transformaciones químicas de los hidratos de carbono en frutas y hortalizas:Estas transformaciones químicas van a influir en el sabor y en la textura del producto por lo que hay que diferenciar entre ellos: Frutas: A medida que la maduración avanza, aumenta la proporción de azúcares pequeños, sacarosa, que procede de la hidrólisis del almidón, resultando el producto más dulce hasta llegar a un límite. Las pectinas tienen gran importancia en la maduración provocando los cambios de textura en las frutas.Hortalizas:A medida que madura, se da una formación de almidón. Los azúcares se convierten en almidón y además se da la síntesis de elementos fibrosos que endurecen el tejido.ü Semillas y vainas: (guisantes, maíz, judías verdes). Si se recolectan con un grado de maduración elevado serán duros y poco dulces por lo que se recolectan inmaduros para que no se haya transformado todos los azúcares en almidón. Se someten a escaldado para frenar la síntesis de almidón ya que se inactivan las enzimas manteniéndose el sabor dulce.ü Patatas: durante su almacenamiento es importante mantener el producto a una temperatura superior a los 10 °C. Esto se debe a que por debajo de 10 °C se transforma el almidón en azúcares. La presencia de azúcares en la patata hace que tras la cocción sea dulce y con textura defectuosa por lo que no nos interesa. El problema es que a temperaturas mayores se favorece la germinación de la patata. Además los azúcares pueden intervenir en reacciones de Maillard. Para evitar la germinación de las patatas se utilizan inhibidores de la germinación como el ácido nonílico. También se evita por irradiación. En la práctica se conservan a menos de 10° centígrados para evitar la germinación, y al ponerlas en el mercado se mantienen previamente a temperaturas elevadas para revertir la conversión del almidón en azúcares.ü Legumbres secas: se utilizan para elaborar conservas. Hay que tener en cuenta las pectinas porque se tendrán que someter a procesos de remojado y cocción. Las pectinas son importantes por la posible presencia de calcio en el agua de cocción o remojado, por lo que se formarán pectatos cálcicos que confieren dureza a la piel de la legumbre. En caso contrario, tampoco es recomendable que la piel sea demasiado blanda y se rompa.ü Espárragos: es característica la formación de lignina durante la maduración. Esta lignina da lugar a una consistencia muy fibrosa que hay que evitar. Hay que disminuir por tanto el metabolismo disminuyendo el oxígeno sumergiéndolos en agua por ejemplo.ü Tomate: tienen importancia en ellos la cantidad de azúcares, que se medirá en grados Brix que son el porcentaje de sólidos solubles. Los grados brix se miden en refractómetros siendo un grado brix el índice de refracción que da una disolución del 1% de sacarosa. Este índice de refracción también dependerá de otros azúcares, sales, ácidos etc. por lo cual habrá que hacer una corrección ya que los brix sólo se expresan por la concentración de sacarosa.ü Las pectinas también son importantes en el tomate ya que obtendremos tomates concentrados con mayor o menor consistencia. Existen enzimas pécticas que degradan las pectinas obteniendo concentrados de menor consistencia (cold break). Si tratamos el tomate con temperaturas elevadas se inactivan las enzimas pécticas, consiguiendo concentrados de tomates de alta consistencia (hot break).Control de condiciones post-recolección:Se intenta alargar la vida útil de los productos disminuyendo la actividad respiratoria. El factor más relevante es la temperatura.

Temperatura: la maduración y el metabolismo que se produce después de la recolección se lleva a cabo por reacciones enzimática es que van a depender de la temperatura. Se puede expresar matemáticamente la velocidad de las reacciones con respecto a la temperatura por el valor Q10 o coeficiente de temperatura.Q10= velocidad reacción a una de temperatura/velocidad de reacción a 10° menos.Por ejemplo, si el producto tiene un valor de Q10 de dos quiere decir que la velocidad de reacción a una cierta temperatura es el doble que la velocidad de reacción a 10 ° centígrados menos.El valor que Q10 variará en función del producto así como del rango de temperatura.

AR 10ºC 0ºC Q10Lechugas 30 10 3 mg CO2/kg hGuisantes 350 40 8 mg CO2/kg hT AR Q1010ºC 30

820ºC 239

2.230ºC 516

Efectos adversos provocados por bajas temperaturas.Las bajas temperaturas se usan para aumentar el periodo de calidad óptima pero si se llega a temperaturas de congelación (0°) producen los daños, se alterarán las estructuras, en definitiva no conviene congelar. También se puede provocar daños por frío a productos sensibles al frío. Se produce la " lesión del frío " en frutas tropicales como el plátano o el melón. (Ver tabla de condiciones de almacenamiento y vida aproximada en almacén).La lesión del frío se puede producir por transporte etc.. En las industrias es un problema almacenar distintos productos a la vez ya que cada uno tiene unos requerimientos.También causara daños la temperatura elevada ya que se inactivan las enzimas del proceso de maduración. En verano hay que recoger la fruta temprano para que no le dé el sol de lleno. Con respecto al almacenamiento de frutas y hortalizas las condiciones son muy exigentes con respecto al diseño de las cámaras. Tenemos que tener medios eficaces para eliminar la temperatura que se genera por el proceso de maduración.Otro factor a controlar es la humedad.Durante la maduración se pierde agua de forma natural. La mayor pérdida de agua viene dada por el almacenamiento en lugares con atmósferas con humedades relativas muy bajas.Para reducir la pérdida de humedad lo que se hace es utilizar humedades relativas elevadas mediante humificadores. Tampoco se debe aumentar en exceso ya que puede condensar en el producto y también puede favorecer el crecimiento de mohos. una humedad relativa del 90% es el adecuado para frutas y alrededor del 98% para hortalizas. También se puede evitar la desecación recubriendo las frutas con ceras (encerado superficial).Otro factor a controlar es la atmósfera.Durante la respiración se consume oxígeno y se libera anhídrido carbónico y agua. Disminuyendo la concentración de oxígeno o aumentando la concentración de dióxido de carbono se va a frenar la respiración manteniendo el producto durante más tiempo con calidad óptima. La proporción oxígeno/CO2 es distinta para cada producto por lo que habrá que ver cuales la más adecuada en cada caso.

Las cámaras deben ser herméticas y deben controlar la variación de los porcentajes de los gases. Los cambios en la cantidad de oxígeno y dióxido de carbono se compensarán con el nitrógeno que no tiene ningún efecto.También tendremos que controlar el etileno. Es un gas que se va desprendiendo de los productos almacenados. Es una hormona que

Composición del aire

Gas %N2 78O2 21CO2 0.03Otros 0.94

acelera los procesos metabólicos por lo que hay que eliminarlo con ventilación de la cámara, o bien, también se puede evitar una sustancia química como el permanganato sódico que oxida el etileno. También se puede utilizar el etileno para acelerar el metabolismo en el caso de que interese. En las frutas climatéricas se añade el etileno previo al punto climatérico. (Ver gráfica de la adición de etileno exógeno). En los cítricos se usa para acelerar el paso del verde al naranja.Otra forma de variar la atmósfera es el almacenamiento hipobárico que no está muy extendido porque requiere equipos que hagan vacío en la cámara los cuales son muy costosos. La atmósfera modificada es la que se modifica de forma natural durante el almacenamiento por el metabolismo de las frutas.Tema XI. Introducción. Ácidos grasos de los alimentos. Clasificación de los lípidos. Propiedades.Los lípidos son una gran cantidad de sustancias heterogéneas que tienen en común que son insolubles en agua o en disolventes orgánicos. Los componentes principales son los ácidos grasos que son una cadena hidrocarbonada con un grupo ácido en el extremo. Tienen un número par de carbono en la gran mayoría de los casos. Estos ácidos grasos pueden ser saturados o insaturados. Los dobles enlaces se encuentran en la naturaleza en configuración CIS a pesar de no ser lo más favorable termodinámicamente.Oleico: C18:1 D9 o w-9 si contamos donde esta el doble enlace desde el carbono final.Linoleico: C18:2 D9,12 o w-6Linolénico: C18:3 D3, 9,15 o w-3.Distinguiremos cinco grupos:1-las grasas animales tienen un alto contenido en ácidos grasos saturados. 2-las grasas de la leche tienen gran cantidad de ácidos grasos de cadena corta que son exclusivos de la leche. 3-los aceites de origen marino tienen gran proporción en ácidos grasos poliinsaturados (no producen ateromas). 4-aceites de origen vegetal (líquidos) que contienen un porcentaje de ácidos grasos saturados inferior al 20%. Aceite de oliva, semillas, soja. 5-grasas vegetales (sólidas) que tiene más del 20% en ácidos grasos saturados. Coco, palma y cacao.Clasificación de los lípidos.Lípidos neutros (triglicéridos).Son el componente mayoritario dentro de los lípidos neutros. Se componen de una molécula de glicerol con una, dos o tres esterificaciones con un ácido graso. Hablaremos así de monoglicéridos, diglicéridos y triglicéridos. Los triglicéridos simples son aquellos cuyos tres ácidos grasos son iguales, mientras que los triglicéridos mixtos son aquellos que al menos tienen dos ácidos grasos distintos. CH2-OH

CH2-OH

CH2-O-C-R

Glicerol

CH2-OH

CH2-OH

CH2-OH

O

MonoglicéridoLa disposición de los ácidos grasos en el glicerol se puede relacionar con el origen de la grasa. En grasa de origen vegetal, en la posición dos se encuentran los ácidos grasos insaturados. En las grasas de origen animal, que en la posición dos se encuentran los ácidos grasos saturados.Lípidos polares (fosfolípidos).El ácido fosfórico y la base alcohólica o el aminoácido tienen carácter hidrófilo mientras que los ácidos grasos son lipófilos.Fracción insaponificable: son esteroles como el colesterol, hidrocarburos, vitaminas liposolubles, pigmentos, alcoholes de cadena larga. Suponen el 1% de los lípidos. No tienen estructura de ácido graso y no se pueden saponificar. Su composición es característica de cada grasa por lo que es útil para la caracterización de las grasas y así detectar mezclas o adulteraciones.Propiedades de los lípidos.Formación de cristales polimórficos: los triglicéridos en estado sólido forman cristales con diferente forma cristalina. Los cristales que se forman son alfa, beta y beta prima Puede haber transformación de unos cristales a otro. Al enfriar se forman primeros cristales alfa que son los más inestables. Será modificando posteriormente a estructuras cristalinas más estables, beta prima y finalmente beta. Por composición de la grasa, en muchos casos no cubre la transformación. Las grasas cuya composición en ácidos grasos sea muy distinta presentará estructura beta prima. Las grasas que sí tienen ácidos grasos parecidos forman los cristales más estables, beta.Disposición molecular de los ácidos grasos.Forman estructuras de silla. El que sea uno u otros tal tiene importancia debido a que por ejemplo en el chocolate es importante obtener un determinado tipo de cristal mediante un templado que hace que el chocolate y se mantenga estable y no aparezca el polvillo blanco típico. También es importante en la manteca de cerdo y otros productos. Los cristales beta prima son los más adecuados en repostería ya que permite incorporar aire y dar la textura adecuada.Fusión: las propiedades de fusión de una grasa dependerán de la proporción de ácido graso. Los que tengan elevado contenido de ácidos grasos insaturados serán líquido (aceites) a temperatura ambiente mientras que las de elevado contenido en ácidos grasos saturados serán sólidos (grasas). La disposición de las cadenas en saturadas con el doble en CIS hace que las cadenas se curven. Para estudiar la fusión se puede trazar curvas de absorción de calor como la de la izquierda o por las curvas dilatométricas que nos sirven para hallar el rango plástico (ver página siguiente).El rango plástico en la manteca de que acaba está en torno a los 35-37 °C lo que hace que a bajas temperaturas se funda. La manteca de cerdo tiene un rango de fusión mucho más amplio. Este rango de fusión se pueden modificar añadiendo otros líquidos con puntos de fusión o bien más bajo o bien muy altos. Lo conveniente en la industria es que el rango plástico de la grasa sea amplió para mantener una consistencia adecuada en un rango amplio de temperatura. Las grasas plásticas (rango de fusión amplio) son las que más interesan en la industria como para patés, masa para repostería y etc. ya que tienen una consistencia adecuada y tienen alrededor del 30% de sólidos.A partir de curvas dilatométricas se puede obtener el índice de grasa sólida (IGS) o lo que es lo mismo el tanto por 100 en sólidos. Para obtener el índice de grasa sólida a una determinada temperatura se aplica:Shortening: es un término muy utilizado en industria y significa "grasa plástica”. Disminuyen la cohesión de las fibras de gluten. Las grasas dan a estos productos una estructura friable, es decir, menor consistencia, se desmenuzan bien. Estas grasas plástica tienen como característica el poder tener en el interior burbujas de aire por lo que también se adquiere una estructura friable (blando que se desmenuza).

Tema 12. Tratamiento físico-químico de modificación de las grasas.Hoy en dia es muy común modificar los lípidos naturales para obtener lípidos con características más deseables. Existen tres procesos de modificación química fundamentalmente:Transesterificación.Fraccionamiento.Hidrogenización.Transesterificación.Reagrupar los ácidos grasos de forma aleatoria. Se parte de una grasa con triglicéridos con ácidos grasos en forma específica que se someten a calentamiento en presencia de un catalizador y se produce la ordenación de los ácidos grasos al azar. De esta manera se cambian las propiedades físicas de la grasa.POP (Palmítico-oleico-palmítico)à PPO+OPP+OPO+OOP+POO ETC...A partir de un triglicérido obtenemos una mezcla de triglicéridos con distintas organizaciones. Lo que se pretende es conseguir un lípido con características diferentes. Por ejemplo, la manteca de cerdo tienen gran proporción de OPE (oleico, palmítico y esteárico) que si lo sometemos a transesterificación obtendremos una grasa con mayor rango de fusión. En este caso el catalizador que se utiliza es una aleación de Na y K o metóxido sódico (CH3ONa).Fraccionamiento.Para realizar esta operación, en primer lugar se realiza una transesterificación dirigida ya que favorecemos la producción de determinados compuestos. Esto se consigue provocando la precipitación de los triglicéridos más sólidos (punto de fusión más alto). Si disminuimos la temperatura, se solidifican aquellos triglicéridos con punto de fusión más alto con los que conseguimos así distintas fracciones.Si partimos de una grasa con OEO a la que sometemos a transesterificación obtendremos OOO+EEE+OOE+EOO etc. Si lo sometemos a filtración obtendremos los más sólidos. Las fases sólidas se denominan ESTEARINAS y las líquidas OLEINAS.Hidrogenación.Es una modificación química muy común en la que se obtiene grasa parcialmente hidrogenada. Consiste en una transformación de las insaturaciones a enlaces simples.-CH=CH + H2à -CH2-CH2-Esto se realiza en condiciones de alta temperatura y presión y bajo la presencia de un catalizador que suele ser de niquel. También se realiza con agitación.Cuando se controlan las condiciones, la reacción es muy selectiva, los primeros que se hidrogenan son los dobles enlaces más alejados del enlace éster. Esta reacción favorece más a los ácidos grasos más insaturados. Los trienoicos (3 insaturaciones) pasan a dienoicos y éstos a monoenoicos. Lo que se pretende es que queden como monoinsaturados. Esta reacción se utiliza para hacer más estables a los lípidos porque si se reduce el grado de insaturación de la grasa, los ácidos grasos son menos suceptibles de sufrir oxidaciones. Otra finalidad es modificar las características de la grasa para obtener grasas sólidas a partir de aceites como es el caso de la margarina, obtenida a partir de la hidrogenización de aceites vegetales.Mediante hidrogenización se produce la isomerización de los enlaces de CIS a TRANS. El doble enlace en TRANS del ácido oleico le da características y comportamiento similares a los de un ácido graso saturado. Esto puede conllevar problemas para la salud.C18:1 (cis) oleico. Punto de fusión 10,5ºC (grasa líquida). C18:1 (trans) oleico. Punto de fusión 37ºC (grasa sólida).C18:0 (cis) esteárico. Punto de fusión 69,6ºC (grasa sólida).Tema 13. Alteraciones físico-químicas de las grasas.Lipolisis.Se produce la rotura de los triglicéridos y la obtención de los ácidos grasos por via enzimática. Estas enzimas serán las lipasas. Hay muchos tipos de lipasas que se pueden diferenciar por su

especificidad. Algunas son específicas de ácidos grasos y otras son posicionales como las que rompen el ester que está en posición 1 ó 3 (éster primario) que son las más importantes.Las lipasas se encuentran en los tejidos animales y vegetales y también pueden existir enzimas lipolíticas que provienen de microorganismos. Además de las lipasas, otras enzimas lipolíticas serán las fosfolipasas que rompen los enlaces de los fosfolípidos. Son muy específicas. Existen las fosfolipasas A1, A2, B, C y D.Estas enzimas se encuentran en muchos tejidos y hay que evitar que actúen ya que ejercen un efecto indeseable sobre el alimento. Las materias primas se someten a escaldado para inactiva las fosfolipasas y las lipasas. La baja temperatura es una forma de controlar su actividad.Auto-oxidación o enranciamiento oxidativo.Es una de las causas de alteración de las grasas. El resultado es la aparición de olores, sabores, colores anómalos, formación de compuestos parcialmente tóxicos y disminución de la vida útil del producto. Los sustratos de esta reacción de oxidación serán los ácidos grasos contenidos en los lípidos que van a tener distinta susceptibilidad a la oxidación. Esto estará en función del grado de insaturación; cuanto más insaturados es el ácido graso más fácilmente sufrirá oxidación. Los saturados también se oxidan pero de forma más lenta. Cuando los ácidos grasos están libres, son más susceptibles a sufrir oxidación.La reacción de oxidación se puede dividir en tres fases:Iniciación.La presencia de ácidos grasos insaturados hace que el hidrógeno adyacente al doble enlace, que es muy lábil, forme radicales libres. Esta fase no es espontánea ya que necesita la presencia de oxígeno o de metales pesados (hierro, cobalto, manganeso), temperatura elevada y especialmente la presencia de luz que va a favorecer la oxidación. Por lo tanto en esta fase se lleva a cabo la acumulación de radicales libres.Propagación.Los radicales libres van a dar lugar a a la formación de radicales peróxidos que a su vez dan lugar a hidroperóxidos que son los compuestos primarios de la oxidación. Los hidroperóxidos tienen la capacidad de alterar enzimas, pueden dar lugar a lesiones en el aparato digestivo y pueden ser mutagénicos. Esta segunda fase se da en cadena y se producen gran cantidad de hidroperóxidos y radicales.Terminación.La presencia de radicales libres produce dímeros. Esta fase para la reacción en cadena de la segunda fase y da lugar a compuestos estables que son volátiles o no volátiles que serán responsables de aromas, sabor etc.. Los compuestos mayoritarios son los aldehidos que se detectan muy fácilmente por el olfato.Cuando la oxidación ocurre en un alimento se dan lugar a reacciones entre los compuestos formados por la oxidación con otros del propio alimento (proteínas, aminoácidos, vitaminas) lo que provoca la disminución del valor nutritivo del alimento. Estas reacciones en algunos tipos de alimentos pueden ser favorables hasta un cierto grado como puede ocurrir en los embutidos, quesos madurados, e incluso carne cocinadas para que aparezcan aromas agradables. Pero en general se intenta evitar la reacción de oxidación.Un alimento típico susceptible a la oxidación es la carne. Estará en función de la especie animal, en carne procedente de vacuno y ovino la grasa es saturada por lo que será menos susceptible de sufrir reacciones de oxidación. El porcino tiene grasa más insaturada y se oxida más fácilmente. La carne más susceptible es la de pollo que tiene un alto grado de enranciamiento. Los procesos tecnológicos también pueden favorecer la oxidación. El picado de la carne favorece la oxidación al aumentar la superficie de contacto con el aire y además se disgrega el hierro de la mioglobina actuando como catalizador de la reacción. El salado de la carne también favorece la oxidación debido a que la sal rompe el tejido y la molécula de mioglobina.

Para evitar la oxidación de veremos en basar y evitar la refrigeración. Los aceites también son muy susceptibles de sufrir la oxidación. Se hace casi inevitable la utilización de aditivos antioxidantes que retarda la reacción de oxidación.Enranciamiento enzimático.Se debe a la actuación principalmente de dos enzimas, la lipooxidasa y la peroxidasa. La lipooxidasa cataliza la formación de peróxidos partiendo de ácidos grasos insaturados mediante una reacción similar a la de oxidación. Se producen los mismos compuestos. Existen lipooxidasas específicas para el doble enlace en posición 9 y otras para el doble enlace en posición 12. Las peroxidasas realizan la transferencia de oxígeno de los peróxidos para que oxiden otras moléculas. Las peroxidasas tienen gran resistencia al tratamiento térmico por lo que se investiga su actividad tras el escaldado para ver si se han inactivado todas las enzimas. Dan lugar a olores y sabores característicos.Aceites de fritura.Son alimentos que se someten a temperaturas muy elevadas. Por ello van a sufrir reacciones de oxidación. Reacciones que se deben a las elevadas temperaturas son las de polimerización como la reacción de Diels-Alder. Por la presencia de agua en los alimentos se da las reacciones de hidrólisis como en la formación de acroleina. Estos compuestos de forma cíclica tienen carácter tóxico.Bloque 5. Proteínas.Tema 14. Introducción. Aminoácidos. Propiedades generales de los aminoácidos. Propiedades generales de las proteínas.Las proteínas tienen una estructura muy compleja, están compuestas por monómeros que son los aminoácidos, unidos por enlaces peptídicos y tienen una secuencia determinada lo cual es necesario para poder cumplir su función. Desde el punto de vista nutritivo lo que nos interesa es la cantidad de proteína y no la secuencia de aminoácidos.(Ver tabla de cantidad de proteínas en los alimentos).Los aminoácidos son los componentes fundamentales de las proteínas y responden todos a la misma fórmula. El carbono, que se denomina carbono alfa, exceptuando el caso de la glicina (o glicocola) en el que el radical es un hidrógeno, tiene cuatro sustituyentes distintos por lo que presenta actividad óptica. La serie L será la que encontremos en la naturaleza.La cadena lateral de cada aminoácido tiene características físicas y químicas distintas y se clasifican en cuatro grupos: ü Cadena lateral no polar o hidrófoba.ü Cadena lateral polar no cargada o hidrófila.ü Cadena lateral cargadas positivamente a pH neutro (aminoácidos básicos).ü Cadena lateral cargadas negativamente a pH neutro (aminoácidos ácidos).En función del pH, los aminoácidos pueden estar cargados de distinta forma. Cuando el pH es similar a 7 el grupo carboxilo y el amino están ionizados. En medio ácido se comporta como bases y en medio básico se comportan como ácidos, es decir, son anfóteros. En el punto isoeléctrico, las cargas se contrarrestan y los aminoácidos son neutros.La estructura primaria de las proteínas consiste en la secuencia de aminoácidos que están unidos por enlaces peptídicos que consiste en la formación de una amida entre un grupo amino y un grupo ácido. El enlace peptídico tiene carácter de doble enlace por lo que no se puede protonar, no gira y por tanto constituye un plano rígido.La estructura secundaria es la disposición espacial de la cadena polipeptídica que requiere la mínima energía posible. Se puede adoptar distintas conformaciones.ü Hélice a: es un enrollamiento en el que las cadenas laterales se proyectan hacia fuera. Se estabiliza por la formación de Puentes de hidrógeno y hay distintos tipos de hélices en función del tamaño de las cadenas laterales, y de los átomos, en definitiva de los distintos aminoácidos.ü Lámina plegada b: es una estructura estirada en forma de zigzag donde se disponen las cadenas polipeptídicas paralelas o anti paralelas con las cadenas laterales hacia arriba o hacia abajo. La

estabilización también se debe a la formación de Puentes de hidrógeno. Esta conformación se debe a que es típica la formación de giros. Cuando no se puede formar ni una ni otra, la cadena polipeptídica se enrolla al azar.La estructura terciaria es la organización tridimensional de la estructura secundaria y en función de esta aparecen distintos tipos de proteínas.ü Globulares: tienen forma esférica y son las más abundantes de los tejidos. Caseína, hemoglobina, albúmina y distintas enzimas.ü Fibrosas: tienen forma alargada, extendida, muy ordenadas y sin giros. Tienen funciones estructurales y entre ellas se encuentran el colágeno, la creatina, la fibrina etc..La estructura cuaternaria es el resultado de la asociación no covalentes de distintas subunidades proteicas. La actina posee esta estructura.Tipos de interacciones.ü Existen interacciones iónicas por la existencia de los grupos cargados amino y carboxilo, siendo la fuerza de estos enlaces de 60 KJ/mol.ü Puentes de hidrógeno. -OH······O=C siendo la fuerza de estos enlaces de 20 KJ/mol.ü Interacciones hidrofóbicas entre Puentes de las cadenas laterales no polares. 7 KJ/mol.ü Enlaces covalentes. El peptídico y los enlaces disulfuro entre moléculas de cisteina tienen una fuerza de 350 KJ/mol.ü Interacciones de Van der Wals que forman dipolos inducidos que también estabilizan las proteínas. 4 KJ/mol. –CH2

---OH+

Tema 15. Propiedades funcionales de las proteínas y su modificación.Solubilidad. Las proteínas pueden ser solubles en agua variando su grado de solubilidad. Son solubles al producirse interacciones con el agua de forma iónica. También se pueden dar Puentes de hidrógeno o interacciones entre dipolos. En grado de solubilidad variará en función de.ü PH.ü Fuerza iónica.ü Temperatura.A pH alto abundan las cargas negativas que hacen que las cadenas se repelen aumentando la solubilidad en el agua. Lo mismo pasa a pH bajo, sin embargo, a pH cercano al punto isoeléctrico las cadenas van a estar más agregadas existiendo menos solubilidad. A pH básicos la solubilidad será mayor debido a que existen muchos más aminoácidos con carga negativa (grupos ácidos) por lo que se repelerán más siendo más solubles en agua.La fuerza iónica influye en la subida de dos maneras:Cuando la concentración de sales es baja se produce una solubilización por salado, formándose las interacciones electrostáticas.Cuando la concentración de sales es muy elevada se da lugar a la precipitación por salado al producirse agregados proteicos. Se dice que hay competencia por el agua entre las proteínas y la sal.La temperatura influye también en la solubilidad. Hasta 50 °C la solubilidad se ve favorecida. Por encima de 50 °C se desnaturaliza las proteínas dejando de ser solubles.Desnaturalización de proteínas.Consiste en la modificación de la estructura secundaria, terciaria y cuaternaria quedando íntegra la estructura primaria de la proteína. Se puede dar por aumento de temperatura o por la presencia de ácidos o bases que modifican la estructura. Se provoca la modificación de la conformación que a veces puede ser positiva como en la clara de huevo o negativa como ocurre en la leche.Estabilización de emulsiones y espumas.Las emulsiones y espumas son sistemas coloidales que consisten en la suspensión de partículas de una sustancia (fase dispersa) en otra sustancia que rodea estas partículas (fase continua). Tanto una fase como otra puede ser sólido, líquido o gaseoso.ü Aerosol: sólido en gas o líquido en gas (spray).

ü Emulsión: líquido en un líquido.ü Espumas: gas en un líquido.ü Sol: sol en un líquido (pinturas).ü Gel: sólido en el líquido pero el sólido está en forma de red tridimensional.Las emulsiones pueden ser de dos tipos:ü W/O: agua en aceite (mantequilla, margarina etc.).ü O/W: aceite en agua (leche, productos cárnicos como las salchichas, patés).Para que las emulsiones se mantengan estables se necesitan agentes estabilizantes y las proteínas son buenos agentes porque tienen partes hidrofóbicas y hidrófilas, pudiendo por este motivo situarse en la interfase. Primero se despliegan las proteínas y se sitúan en la interfase formando bucles y colas.Las espumas se forman por agitación mecánica que incorpora aire a una fase continua líquida. El merengue es un ejemplo típico como la nata o el helado.Formación de geles.En primer lugar se desnaturaliza las proteínas para posteriormente agregarse por la existencia de las interacciones ya vistas. Pueden interaccionar con el agua por lo que retienen mucha en su interior. La gelatina de la carne se debe a la desnaturalización del colágeno que al enfriar se agrega formando gel. Esta formación del gel depende del pH, la temperatura y la presencia de sal. A extremos pH aumentan las interaciones iónicas y a altas temperaturas aumenta la consistencia del gel.Texturización de proteínas.A partir de proteínas de bajo coste podemos obtener nuevos productos distintos al inicial mediante procesos de texturización. Se produce la transformación de proteínas globulares en proteínas fibrosas. Esto se utiliza para la elaboración de sucedaneos de carnes por ejemplo. La texturización puede realizarse por dos procesos:Hilado.Partiendo de una disolución al 90% de proteínas, pasamos por una disolución alcalina que provocará la desnaturalización de las proteínas, desplegandose las cadenas polipeptídicas. Posteriormente se pasa a través de una placa perforada que hace que las cadenas polipeptídicas se alineen con el flujo (se estiran) y luego se pasa por una solución con alta concentración en sales para provocar una precipitación por salado. Posteriormente, esas fibra se pasan por rodillos que ayudan a que se estiren más y se agregen en forma de fibras formándose los "hilos de proteínas”. Más tarde, se ponen en contacto con otras sustancias como a aglomerantes para estabilizar las fibras. También se puede poner grasas, aromas, colorantes etc. dándole las características necesarias para que se parezca a carne. Esto se utilizará para platos preparados sobre todo.Extrusión.Una solución de proteínas se somete a altas temperaturas y alta presión. Se añade vapor de agua y se pasa por un tornillo sin fin que aumenta la presión. De esta manera, se produce una masa viscosa que al final del tornillo pasará por una placa perforada para darle la forma de gránulos o trozos pequeños. Luego pasan a otro compartimento donde se someten a enfriamiento y la presión ya es normal produciéndose una evaporación debido al cambio brusco de presión. Los trozos secos obtenidos se usan rehidratándolos para imitar trocitos de carne.Fijación de aromaDebido a los distintos tipos de interacciones que pueden darse en las proteínas, también puede interaccionar proteínas con distintos compuestos volátiles de distinto peso molecular lo que permitirá la adquisición de distintos olores en proteínas previamente texturizadas. Esta propiedad también puede ser perjudicial ya que las proteínas se contaminan fácilmente con aromas que pueden ser indeseables. Por este motivo habría que desolorizarlas con un gas inerte como el nitrógeno

Tema XVI. Algunos sistemas proteicos importantes. Efecto de los tratamientos sobre las proteínas.Los sistemas protéicos de mayor importancia en alimentos son:Leche.Carne.Harina.La leche.Disolución acuosa donde existen proteínas disueltas, lactosa, glóbulos grasos (emulsionados), micelas de caseína (dispersas coloidalmente). Las proteínas de la leche se pueden dividir en:Caseína (en forma de micela) son las mayoritarias.Proteínas del lactosuero (disueltas en agua).Caseína. Son las proteínas de la leche más importantes para la industria láctea.Están compuestas por distintas fracciones; fundamentalmente:Caseína aCaseína bCaseina K.Estas tres fracciones se disponen formando submicelas (caseína dispuesta en forma de balón de rugby). La caseína se dispone de manera que interacciona por su parte hidrófoba (hacia dentro de la micela) quedando la parte hidrófila hacía fuera. Normalmente habrá entre 25 y 30 caseínas es por submicela.En la caseína a y b existen grupos fosfato que les da el carácter hidrófilo. Estos fosfato estarán unidos al aminoácido serina.La caseína K no tiene grupos fosfato pero tiene carácter hidrófilo debido a la presencia de trisacáridos (azúcares de 3 monómeros) y también tienen en el extremo hidrófilo una alta proporción de grupos carbonilos (grupos ácidos de aminoácidos como el glutámico o el aspártico).Las submicelas se unen unas con otras y se forman las micelas gracias a la formación de fosfato cálcico por la presencia de los grupos fosfato y de calcio disuelto en la leche. El límite de tamaño de la micela está en que cuando sólo quede el espacio de la caseína K ya no pueden seguir uniendose, quedando un borde de caseína K alrededor de la micela. Por tanto, la presencia de caseína K limita el tamaño de la micela.Las micelas se mantienen en suspensión gracias a que la caseína K presentan grupos ácidos quedando la parte externa de la micela cargadas negativamente produciéndose repulsión entre unas micelas y otras. Estos grupos ácidos de la caseína K se encuentran ionizados en el pH de la leche, si bajara este pH los grupos ácidos se protonarían y precipitarían las micelas, coagularía la leche.Precipitación de caseínas.En alimentos como el yogur se produce la precipitación parcial de la caseína porque los grupos ácidos se protonan y dejan de repelerse las micelas debido a una bajada de pH causada por el ácido láctico.En otros alimentos como el queso, la precipitación es masiva debido a que se produce hidrólisis de las caseínas. En el cuajo se usan enzimas como la quimosina que se puede obtener del estómago de rumiantes jóvenes o bien de una especie de cardo (Cynara cardunculus). Esta quimosina es específica de la caseína K.La caseína K tiene dos partes:ü Hidrófila, es el macropéptido.ü Hidrófoba: para-K-caseína.La quimosina rompe el enlace que une esas dos partes liberándose el macropéptido al suero y quedándose la para-K-caseína en la micela. Como el macropéptido era la parte hidrófila donde estaban los grupos ácidos, ahora se pierden y ya no se repelen las micelas, precipitando las

caseínas. la parte hidrófoba que queda interacciona unas micelas con otras y también aumenta el enlace fosfato formándose el coágulo y precipitando las caseínas.Masas Panarias. Harina de trigo.Del endospermo del grano vegetal se obtiene la harina. Contiene almidón y otros azúcares, denominándose a las proteínas del trigo gluten.Para obtener el gluten se deja al harina en reposo con agua, se forma una masa que se deja reposar para que se hidraten las proteínas. Posteriormente se lava con agua fría para que se vaya el almidón quedando tan sólo el gluten que es insoluble y que formará una masa viscosa. El gluten estará compuesto por dos tipos de proteínas:ü Gliadinas: tienen un peso molecular de 40.000 Da y contienen una gran concentración de glutamina y prolina. Además tienen una pequeña proporción de aminoácidos cargados (básicos y ácidos) lo que explica su baja solubilidad.ü Gluteninas: tienen un peso molecular de 2 millones de Da y están formadas por diferentes subunidades unidas por puentes disulfuro debido a la presencia de cisteina que tiene un grupo tiol que formará estos puentes. Son similares, también tienen glutamina y prolina así como baja proporción en aminoácidos cargados. Son más insolubles que las anteriores.Transformación de harinas en masa.Durante el amasado se da la formación de una red bastante compleja donde participan las proteínas, el almidón y los lípidos. Se favorece el intercambio de enlaces disulfuro, se produce un reordenamiento de las cadenas pectídicas y se unen los enlaces disulfuro. Con el horneado, la fermentación provoca la liberación de anhídrido carbónico y la presencia de las cadenas de proteínas se van a estirar teniendo la capacidad para retener este anhídrido carbónico formando así la textura del pan. Esta textura se debe sobre todo a las gluteninas ya que los enlaces disulfuro son los que retienen el anhídrido carbónico.Tipos de harina.ü Harinas de trigo duro: contiene una elevada proporción de glutenina que tienen una mayor capacidad panadera. Son las apropiadas para la elaboración del pan y pastas.ü Harinas de trigo blando: son harinas débiles con proporciones bajas de glutenina y se usan para bizcochos, galletas etc..Efecto del almacenamiento en la harina.Si se almacena durante un periodo de meses o incluso un año de forma natural se obtiene una harina más fuerte mejorando sus características para hacer pan. Se debe a la formación de hidroperóxidos y a la oxidación de los ácidos grasos debido al carácter oxidante de los hidroperóxidos que también oxidan los grupos tiol favoreciendo la formación de enlaces nuevos disulfuro. Con la adición de aditivos se mejoran las características de la harina al añadir oxidantes como el ácido ascórbico. También se puede obtener una harina más blanda por la adición de antioxidantes.Bloques 6. Enzimas.Tema XVII. Introducción. Utilidad de las enzimas en los alimentos. Tipos de enzimas y su aplicación.En muchos casos se usan enzimas en la industria alimentaria para incrementar los efectos deseables. Se pueden usar enzimas de distinto origen ya sea animal, vegetal o microbiano.En el cuajo se usan enzimas como la quimosina que se puede obtener del estómago de rumiantes jóvenes o bien de una especie de cardo (Cynara cardunculus). La mayor parte de los preparados enzimáticos son de origen microbiano ya que podemos adoptar la producción a la demanda. Además no son muy caros y son fáciles de obtener.Enzimas utilizadas normalmente en la industria alimentaria.1. Hidrolasas.1.1. carbohidrasas: hidrolizan hidratos de carbono.1.1.1.Amilasas. Se usan en la elaboración de cerveza o de pan para favorecer la fermentación. También se usan para elaborar jarabe de glucosa.

ü a-amilasa: rompe los enlaces alfa1-4 del almidón dando lugar a la formación de fragmentos grandes de glucosa ( dextrina).ü b-amilasa: rompen los enlaces alfa1-4 pero los penúltimos dando lugar a maltosa.ü Glucoamilasa: rompen los enlaces alfa1-4 y alfa1-6 pero fundamentalmente los alfa1-4 del extremo dando lugar a glucosas.ü Isoamilasas: hidroliza los enlaces alfa 1-6. Eliminan las ramificaciones del almidón.1.1.2.Pectolíticas.ü Poligalacturonasa: rompen las cadenas de ácido galacturónico y da fragmentos más pequeños. Esta décima existe de forma natural en vegetales modificando sus tejidos durante la maduración. Hay también mohos con esta encima que pueden contaminar vegetales y degradar los tejidos dando lugar a productos demasiado blandos. A nivel industrial es importante ya que tiene un efecto positivo. Se usa en el procesado del zumo de fruta bajando la viscosidad de la pulpa del fruto facilitando así el prensado, filtración, disgregación etc. para la obtención del zumo. En la elaboración de alimentos infantiles también se puede usar para ablandar vegetales y evitar la necesidad de tratamiento térmico intenso. También se usa para alimentos dietéticos.ü Pectinesterasa: esta encima rompe el enlace éster que se forma entre el grupo carboxilo y el metanol (éster metílico). Tienen gran importancia tecnológica porque provoca la formación de pectato cálcico a partir de la pectina en presencia de calcio. En el zumo de fruta provoca una clarificación excesiva formándose sedimentos y obteniéndose un zumo demasiado clarificado. 1.1.3.a-galactosidasa: rompen los enlaces donde está implicada la galactosa, que se une por enlaces alfa. Estos enlaces a-galactósidos son los presentes en la rafinosa y la estaquiosa. La presencia de estos azúcares en legumbres será responsable de las fermentaciones que provocan gases y mala digestión. Por ello es conveniente romper estos enlaces. En la industria de la remolacha azucarera también se añade esta enzima para destruir esos azúcares y evitar así la cristalización de la sacarosa.1.1.4.b-galactosidasa: rompe la molécula de lactosa (galactosa y glucosa unidas por enlaces b-galactósido). Se utiliza para evitar la cristalización de la lactosa en productos lácteos deshidratados. También se utiliza para eliminar la presencia de lactosa en alimentos para personas intolerantes a esta (no tienen las enzimas necesarias para digerir la lactosa).1.1.5.Invertasa: provoca la inversión de la sacarosa; hidrólisis de sacarosa en fructosa y glucosa. Aumenta la solubilidad y se obtiene un sabor más dulce.1.1.6.Celulasas y hemicelulasas: rompen la celulosa y la hemicelulosa en los vegetales. Se usan para ablandar los tejidos vegetales en la elaboración de zumos etc..1.2. Enzimas lipolíticas (hidrolizan lípidos).Las más importantes son las lipasas, que pueden utilizarse para favorecer la aparición de aromas en el procesado de los quesos. Provocan la ruptura de triglicéridos, y liberándose ácidos grasos de cadena corta característicos del aroma del queso.1.3. Enzimas proteolíticas (hidrolizan proteínas).ü Quimosina: se utiliza para coagular la leche en la elaboración de productos lácteos.ü Papaína (papaya), ficina (Ficus), bromelina (piña): tienen actividad proteásica y se usan en la industria para ablandar la carne.ü Proteasas microbianas: se usan en la industria para hidrolizar las proteínas y enriquecer de aminoácidos determinados alimentos o también para dar más sabor (potenciador del sabor). También se usan para disminuir la fuerza de las harinas ya que rompen el gluten. Y también se puede usar para evitar el enturbiamiento de la cerveza.1.4. Mezcla de hidrolasas.Incluye distintos tipos de hidrolasas y se usan para facilitar el pelado de frutas o de mariscos.2. Oxido-Reductasas.Participa en las reacciones de óxido reducción. La glucosa-oxidasa oxida la glucosa a ácido glucurónico y agua oxigenada. Su finalidad es eliminar la glucosa del medio para evitar que se

den las reacciones de Maillard en carnes o patatas hidratadas por ejemplo. Es común utilizarlas junto con la catalasa que descompone el agua oxigenada con3. Isomerasas.La glucosa isomerasa transforma la glucosa en fructosa que es más soluble y más dulce. Se usa en la elaboración de jarabes.Tema XVIII. En enzimas inmovilizadas. Usos en la industria alimentaria de estas enzimas.La inmovilización es un proceso por el que el movimiento de las enzimas se ve restringido parcial o totalmente dando lugar a una encima insoluble. Consiste en la fijación de las enzimas a un soporte. Este proceso permite la neutralización de las enzimas con la consiguiente ventaja económica se puede neutralizar de forma discontinuo en un reactor donde actúa la enzimas o bien también de forma continua fijándola a una columna por donde pasa el alimento de manera continua produciéndose la reacción enzimática.Hay cinco métodos de inmovilización.Unión covalente: es la unión soporte-encima mediante enlaces covalentes lo que supone un tratamiento químico que dé lugar a estos enlaces. Los soportes que se pueden utilizar son de distinta naturaleza; polímeros naturales (celulosa), polímeros sintéticos (metacrilato) o también tierra de diatomeas. El tratamiento químico puede mermar la actividad enzimática.Entrecruzado: por este método se unen las enzimas por enlaces covalentes dando lugar a agregados insolubles de enzimas. La propia encima hace de soporte y para llevarlo a cabo se usan reactivos como puede ser el glutaraldehido.Adsorción: se utilizan adsorventes como el carbón activado, tierra de diatomeas, que son soportes que adsorven por fuerzas débiles (Puentes de hidrógeno, fuerzas de Vander Wals) a las enzimas. Sólo es necesario poner en contacto la encima con el soporte para que se produzca la adsorción. Es menos drástica que la unión covalente y por lo tanto menos dañina para la encima.Interacción iónica: mediante la utilización de resinas de intercambio iónico se producen interacciones electrostáticas entre la encima y la resina quedando inmovilizadas.Microencapsulación: es la inclusión de las enzimas en membranas semipermeables que permiten el paso de los sustratos y de los productos de la reacción pero no de las enzimas.La elección de un método u otro dependerá de las enzimas, los sustratos, el coste y otros factores.Enzimas como indicadoras de tratamientos tecnológicos.La fosfatasa alcalina es un indicador de la pasterización de la leche. Se encuentra de forma natural en la leche. Cuando se pasteriza esta se debe inactivar la fosfatasa alcalina ya que es más resistente que las bacterias que se quieren eliminar por lo que si se inactiva esta enzima es que todas las bacterias que se quieren inactivar han muerto. Se usa fosfato de fenilo que es un reactivo que en presencia de la fosfatasa alcalina dará fenol que es amarillo, indicándonos este color que la pasterización no ha sido suficiente.La peroxidasa se encuentra presente en los tejidos vegetales fundamentalmente, oxida las sustancias orgánicas a través de hidroperóxidos. Se usa para indicar el escaldado de los vegetales ya que es muy resistente al calor, si se destruye es que se han inactivado otras encimasTema 21. Conceptos generales. Mioglobina y hemoglobina. Color de la carne. Química de la mioglobina. Clorofilas, carotenoides, Antocianos y otros pigmentos.

Los pigmentos son componentes naturales que producen calor. Tienen la función de transporte de moléculas, protección contra radiaciones, y almacén de energía. Sus estructuras químicas son muy diferentes y variadas entre sí siendo los compuestos que tienen color moléculas con gran cantidad de grupos funcionales (aminas, ácidos, ésteres) y son moléculas con gran cantidad de dobles enlaces conjugados. Estos y otros factores determinarán a que longitud de onda absorben la luz los distintos pigmentos.

Clorofilas.

Son pigmentos verdes que se encuentran en las hortalizas de hoja y también en la piel de las frutas cuando no están muy maduras. Su función es participar en las reacciones de fotosíntesis existiendo la clorofila a y la clorofila b. Tanto la clorofila a como la b son porfirinas con distintos sustituyentes. Contienen un átomo de magnesio entre los cuatro anillos pirrólicos. También hay una cadena de fitol que es un alcohol..

En las plantas hay una proporción de 3/1 entre clorofila a y clorofila b.

La estructura de la clorofila puede sufrir cambios en función de las condiciones; en condiciones ácidas con presencia de enzimas la estructura se va a modificar provocando cambios de color.

-Mg

Se diferencia por su solubilidad, la clorofila y la feofitina son liposolubles y los clorofilidos y los feofórbidos son hidrosolubles. También se puede degradar completamente la estructura de la clorofila y dar productos incoloro.

Durante el procesado de los vegetales se habla de la feofitización que es la formación de feofitina adquiriendo el vegetal un color parduzco. Para evitar este proceso se alcaliniza el medio. Es común añadir bases al medio de cocción de los vegetales. También se recurre a la adición de pigmentos artificiales como un derivado de la clorofila que es la clorofilina de Na y Cu. A esta clorofilina se le ha eliminado el fitol y se sustituye el magnesio por cobre o por sodio. Es hidrosoluble por lo que es adecuada para la cocción de los productos vegetales.

Pigmentos de la carne.

Los pigmentos hemo son la mioglobina y la hemoglobina siendo tan sólo la mioglobina el único importante tras el sacrificio del animal.

Estructuralmente, la mioglobina es una proteína compleja, tiene una parte proteica (globina) y una parte no proteica que es el grupo prostético o grupo hemo en este caso. El grupo hemo es una porfirina con cuatro grupos pirrólicos con distintos sustituyentes. Las cuatro posiciones del hierro (FE+2) se une un al nitrógeno, una quinta posición de coordinación se une al grupo proteico (globina) y el sexto lugar de coordinación se une al oxígeno que almacena la mioglobina cumpliéndose así su función de almacén de oxígeno en el músculo.

Si hacemos un corte transversal de la carne fresca aparece un color rojo púrpura que se debe a que el y hierro está como Fe+2 y sin oxígeno. En la superficie de la carne el Fe+2 tiene unido oxígeno y aparece la oximioglobina que tiene un color rojo brillante.

Si la oximioglobina se oxida pasando el hierro a Fe+3 ya no existe oxígeno unido y se forma la metamioglobina que da un color rojo pardo a la carne. Esta metamioglobina aparece como una línea más oscura en el corte de la carne. Hay que decir que también puede pasar a metamioglobina a partir de mioglobina directamente.

A la vez que se produce metamioglobina se produce también el ion superóxido O2- que oxida en las grasas de la carne. Este ión se forma porque al oxidarse la mioglobina ya no tiene capacidad de unir oxígeno y se forma el superóxido que enrancia la carne.

Con el cocinado se desnaturaliza la mioglobina con el calor, y en condiciones reductoras se forma un compuesto denominado ferrohemacromo que tiene un color rosa. En condiciones oxidantes se forma el ferrihemocromo que tiene un color pardo y el hierro está en estado oxidado (Fe+3).

Otros procesos alternantes son el curado. Cuando no existe tratamiento térmico, con las sales de curado se añaden nitratos que se reducen a nitritos y éstos a óxido nítrico que forma un compuesto con la mioglobina que es la nitrosimioglobina que es de color rosa claro y poco estable.

Cuando hay un tratamiento térmico como en el caso del choped, mortadela, jamón york, se desnaturaliza la mioglobina y tanto en el quinto como en el sexto lugar de coordinación se sitúa el óxido nítrico (NO), ya que también hay sales de curado, formándose el dinitrohemocromo que es de color rosa y muy estable.

La presencia de microorganismos alternantes pueda lugar a derivados de la mioglobina como la sulfomioglobina que da un color verde a la carne.

ANTOCIANOS o ANTOCIANINAS.

Los antocianos dan coloraciones malvas, azules o violetas a los alimentos. La estructura química de estos pigmentos se encuadra dentro de los pigmentos fenólicos. Su estructura tiene varios componentes:

ü Catión flavilio: puede dar lugar a la formación de antociadidina. En los alimentos existen seis antocianidinas. Cada una de ellas existe en un alimento diferente.

ü Azúcares: el catión flavilio puede llevar unidos distintos azúcares.

ü Compuestos fenólicos: ácido cumárico, ácido ferúlico y ácido cafeico que aumentan el carácter fenólico.

Por estos tres componentes existen una elevada cantidad de antocianos, en torno a unos 100 en los alimentos.

El pH determinará también el color que presentan estos compuestos. A pH es ácidos presentarán un color rojo. A pH casi cero todo estará como catión flavilio. A medida que aumenta el pH se desprotona formándose una base carbinol o pseudobase. Pero una parte del catión flavilio se transforma en base quinoidal o anhidrobase (azul). A partir de la base carbinol se forman también al aumentar el pH calcona. Este hecho justifica que además de la gran cantidad de estructuras químicas de los Antocianos el color también varía con el pH.

En los alimentos, en presencia de otros componentes pueden existir reacciones de concentración con los Antocianos que también dan lugar a un cambio de coloración. También son frecuentes las asociaciones de distintos Antocianos entre si o con otros pigmentos como los flavonoides, lo que se denomina copigmentación.

El vino es una bebida donde los Antocianos son muy importantes. El color del vino tinto se debe a los Antocianos presentes en el hollejo de la uva. Las mermeladas también evidencian los fenómenos de copigmentación ya que después del almacenado el color se debe a estos procesos donde intervienen los Antocianos. La antocianinas pueden sufrir reacciones químicas en donde pierden el color siendo una de ellas la que se debe al sulfitado, debido a la adición de SO2 como antimicrobiano. Para la elaboración de zumo, vino o mermelada se añade sulfito como antimicrobiano y esto provoca que las antocinidinas pierdan su color. En etapas posteriores es necesario eliminar los sulfitos para que las antocianidinas recuperen ese color. Las antocianidinas también pueden perder color debido a la presencia de enzimas, hay glicosidasas que rompen la unión con el azúcar produciendo la pérdida de color. En algunos casos también se ven implicadas las antocianidinas en la aparición de colores indeseables por la reacción con metales. Esto hoy día es poco frecuente.

Flavonoides.

Son pigmentos amarillos con estructura fenólica que también están unidos a azúcares. Se utiliza para la taxonomía vegetal ya que son muy característicos de cada grupo taxonómico. Existen muchos grupos que se incluyen como flavonoides, los flavonoles tienen un grupo hidroxilo en posición 3. Dentro de los flavonoles encontramos canferol, miricetina, quercitina que por ejemplo son muy característicos del té. La rutina es otro flavenol que forma uniones con el hierro

dando color negruzco a los espárragos. También hay flavonas , flavanonas e isoflavonas. Dentro de las flavononas hay que destacar a la naringina presente en cítricos a los que da el sabor amargo, aparece en las naranjas amargas así como en el pomelo. Si se somete a la naringina a una reacción química simple se convierte en dulce y se utiliza como edulcorante.

Las isoflavonas tienen una estructura química más compleja y tienen carácter tóxico, pudiéndose utilizar como insecticida. La rotenona se ha utilizado para facilitar la pesca al ser un tóxico temporal.

Los flavonoides por ser compuestos fenólicos pueden secuestrar metales actuando como antioxidantes. El inconveniente que tiene es que no son solubles en grasas .

Proantocianidinas.

Son incoloros pero por tratamiento térmico en medio ácido dan lugar a antocianidinas que ya tienen color. Contribuyen al sabor de determinados alimentos confiriendo un sabor astringente, siendo por supuesto compuestos fenólicos.

Taninos.

También son compuestos fenólicos presentando colores amarillo-pardos. Los hay de varios tipos: los taninos hidrolizables son el ácido gálico y el ácido elágino. Estos se pueden unir a las proteínas y se usan para curtir las pieles ya que las hace impermeables.

Los taninos condensados se deben a una condensación de estructuras más pequeñas.

Los taninos están muy ampliamente distribuidos en los vegetales como por ejemplo en el té donde contribuyen al sabor astringente.

Betalainas.

Son pigmentos no fenólicos que se encuentran en cactus y en las remolachas. Se dividen en dos grupos.

ü Betacianinas que son Rojas y otorgan el 90% del color de la remolacha. El pigmento mayoritario de estas es la betanidina.

ü Betaxantinas que son amarillas.

La betanidina, compuesto mayoritario de las betacianinas, es inestable a tratamientos térmicos pero mantiene una elevada estabilidad a cambios de pH. Este hecho posibilita que se pueda utilizar como colorante en alimentos como en repostería donde se usan extractos de remolacha.

Carotenoides.

Son los responsables del color amarillo, naranja y rojo de gran cantidad de alimentos vegetales y animales pero sobre todo de vegetales. Su estructura contiene unidades repetidas de isopreno. Se pueden dividir en dos grupos.

ü Caroteno: son hidrocarburos como el licopeno que da el color rojo al tomate. El beta-caroteno que es el precursor de la vitamina A. La capsantina que es el pigmento mayoritario del pimentón y la crocina que proviene del azafrán.

ü Xantofilas: son derivados hidroxilados de los carotenos, contienen oxígeno. Zeaxantina presente en el maíz y Luteina presente en la yema de huevo.

En tejidos animales también hay carotenoides como en la yema de huevo donde hay luteina y zeaxantina. El color rosa del salmón se debe a un caroteno, la astaxantina. El color de la mantequilla se debe a carotenoides pero su origen inicial es el pasto que come la vaca.

Tema 24. Pardeamiento enzimático.

El pardeamiento enzimático aparece fundamentalmente en los tejidos vegetales cuando se daña por ejemplo por un corte, siendo el color parduzco que aparece al estar al contacto con el aire un pardeamiento enzimático. El tejido produce esta coloración como defensa contra el crecimiento de mohos, que no va a afectar al sabor ni al valor nutritivo, pero sin embargo afectará al aspecto visual del alimento.

Este fenómeno se debe a la acción de unas enzimas, las FENOLASAS. Como sustrato de estas enzimas están los compuestos fenólicos por lo que afectan a los pigmentos con estructura fenólica. La acción de las fenolasas se divide en dos actividades.

Actividad cresolasa que provoca la oxidación de los fenoles dando orto-difenoles.

Actividad catenolasa que forma ortoquinonas que reaccionan entre ellas produciendo compuestos que dan color parduzco.

El pardeamiento enzimático se puede evitar impidiendo el contacto con el oxígeno. Esto se hace sumergiendo en el agua y escaldando los productos para inactivar las fenolasas. La adición de ácidos (cítricos o málicos por ejemplo) hará que la encima no se encuentre en su pH óptimo de actuación. Se pueden usar agentes secuestrantes ya que la enzimas tiene cobre en su estructura por lo que sí lo quelamos evitamos la acción de la fenolasa aunque esta medida no la podemos utilizar en muchos casos. También se puede usar ácido ascórbico que puede actuar de varias formas; por un lado gasta el oxígeno porque se oxida la vitamina C al ser reductor, eliminando el oxígeno del medio. Por otro lado reacciona con las ortoquinonas y desplaza la reacción hacia la formación de orto-difenoles.

Otras medidas para evitar el pardeamiento es la adición de sulfito ya que inhibe a la fenolasa.

Tema 26. Conceptos generales. Beneficios y riesgos del uso de aditivos. Clasificación.

Los aditivos son sustancias que se añaden a los alimentos para conseguir una mejora de la estabilidad y de las propiedades sensoriales de los alimentos. Con el uso de aditivos no se pretende mejorar el valor nutritivo y de los alimentos.

No deben considerarse como aditivos aquellas sustancias que aparecen de forma accidental, como pesticidas o medicamentos, ni aquellas sustancias que provienen de los envases.

ü Beneficios: conseguir alimentos más seguros ya que se evita la contaminación y las alteraciones químicas obteniéndose alimentos con una vida útil más larga. Se pueden conseguir alimentos bajos en calorías con distintas texturas. Se consigue también una producción más barata de los alimentos ya que con en uso de los aditivos los métodos de conservación o de envasado son menos costosos.

ü Riesgos: los aditivos están relacionados con la toxicidad. Los aditivos admitidos se han sometido a exámenes pero unas personas son más sensibles que otras. Algunos aditivos pueden tener efecto cancerígeno pero se mantienen en la lista de aditivos ya que estos efectos tan sólo se consiguen a dosis muy elevadas.

Los aditivos utilizados se recogen en directivas específicas donde se indican la ingesta diaria admitida y en los últimos años han surgido directivas adicionales sobre la pureza de los aditivos. Se clasifican con la terminología E de Europa seguida de tres o cuatro dígitos (E-xxxx) en tres grandes grupos; edulcorantes, colorantes y otros.

Tema 27. Conservantes y antioxidantes.

La utilización de conservantes es necesaria desde el punto de vista económico puesto que la alteración debida a microorganismos provocará la pérdida del alimento al fabricante. Hay microorganismos que producen toxinas (aflatoxinas, toxina.botulínica etc.).

Sulfitos y derivados (E-220-228).

Se utiliza desde la antigüedad para el vino y se pueden utilizar en distintas formas químicas. El sulfito es un gas con olor desagradable, irritante que se utiliza poco. Se usa para desinfectar recintos cerrados como bodegas, secaderos etc.. En la elaboración del vino son imprescindibles.

En los alimentos se utiliza disuelto en agua.

El ácido sulfuroso es un inhibidor del crecimiento de bacterias, levaduras y mohos. Lo que hace es inhibir el crecimiento, por lo que no debemos partir de una materia prima muy contaminada. Los sulfitos disociados no son efectivos frente a levaduras y es este efecto diferencial lo que permite que se usen el la elaboración del vino ya que son imprescindibles las levaduras.

Estos conservantes se utilizan también en el procesado de frutas y vegetales para la elaboración de zumo, vegetales procesados etc.. Lo que se hace es utilizar los durante el procesado teniendo en cuenta que el producto no debe tener un exceso de sulfito por lo que en muchos casos hay que hacer desulfitación. Por ello, son conservantes durante el procesado no en el producto.

El olor del vino blanco se debe en gran medida a la presencia de sulfitos.

Otras aplicaciones de los sulfitos es para evitar el pardeamiento enzimático y el pardeamiento no enzimático. No deben utilizarse en productos cárnicos ya que destruyen la vitamina B1 (tiamina) que es muy abundante en la carne.

Desde el punto de vista de la seguridad son inocuos para la mayor parte de la población, sin embargo hay personas sensibles, principalmente los asmáticos. Este hecho hace que se piense en sustituirlos aunque en el vino no se puede.

Nitratos y nitritos (E-249-252)

Se pueden utilizar indistintamente a. Se utilizan desde la antigüedad para el curado de la carne ya que forman parte de las sales de curado. Conservan la carne para evitar la alteración y mejorar su color ya que provocan la formación de nitrosomioglobina. Es el único conservante que inhibe el crecimiento de clostridium botulinum, por ello se utilizan ya que son muy tóxicos pero es más importante el beneficio que el riesgo de su toxicidad. 2 g de estos conservantes pueden provocar la muerte de una persona. La toxicidad aguda da lugar a nitrosaminas que son agentes cancerígenos.

HNO2 + R-NH-R à R-N-R

En alimentos que se calientan a temperaturas altas como bacon o alimentos fritos, el nitrito HNO2 puede reaccionar con aminas secundarias. Para evitar la producción de nitrosaminas sólo se puede reducir la adición de estos conservantes aunque también podemos adicionar otros aditivos que bloquean el mecanismo de formación de las nitrosaminas.

Se siguen usando para evitar a clostridium botulinum y su toxina. Aunque se evite su consumo no adicionando nitratos o nitritos se pueden encontrar en el organismo proveniente de alimentos que los contienen de por sí.

Ácidos orgánicos de cadena corta.

Ácido acético (E-260-263)

Ácido Propiónico (E-280-283)

Ácido láctico (E-270)

Todos tienen efecto antimicrobiano porque pueden alterar la membrana celular de los microorganismos y deben utilizarse en alimentos ácidos ya que no deben estar disociados para que actúen. El acético se utiliza en escabeches, salmueras, embutidos etc.. El Propiónico se encuentra de forma natural en el queso emmental y es muy común utilizarlo como conservante en panes de molde. El ácido láctico también se produce de forma natural en productos fermentados por ejemplo e interviene en el aroma además de tener efecto conservante.

Ácido Sórbico E-200-203.

Son muy usados y para que sea eficaz debe estar en estado no disociado aunque su pK es de 6,5 por lo que permite un amplio rango de alimentos.

Ácido benzoico E-210- 213 y parabenes E-214-219 que son derivados de los primeros. Son efectivos frente a levaduras y mohos y se utilizan en muchos productos.

Antibióticos.

Son metabolitos secundarios producidos por microorganismos y para que puedan ser usados en alimentación deben cumplir.

ü No deben provocar la aparición de resistencias cruzadas.

ü No deben ser utilizados en sanidad humana ni animal.

ü No deben modificar la flora intestinal.

ü Deben dar lugar a productos inocuos cuando se descompone.

Sólo hay dos antibióticos permitidos en alimentos, la NISINA y la NATAMICINA.

NISINA E-234: es un polipéptido producido por una bacteria natural de la leche, Lactococcus lactus, es resistente a la temperatura por lo que se puede utilizar en alimentos tratados con calor. Su espectro de acción es estrecho porque es eficaz casi exclusivamente con las bacterias gram positivas que producen esporas como clostridium, evitando la germinación de estas esporas. Es ineficaz frente a mohos, levaduras y bacterias gram negativas. Este antibiótico se usará en conservas ya que resiste la temperatura, también se usa en productos lácteos y en algunos productos cárnicos cocidos como salchichas o caldos de carne como posible sustituto de los nitratos y nitritos. Lo que se suele hacer es combinar el uso de los nitratos y los nitritos con la nisina ya que se necesitaría mucho antibiótico para sustituir totalmente a los nitratos y nitritos.

NATAMICINA E-235: este antibiótico es producido por un moho, Streptomyces natalensis y es eficaz frente a mohos y levaduras. Se usa en superficie para evitar el crecimiento fúngico como en fresas y frambuesas. También se usa en la superficie de quesos, salchichas, salamis y otros productos cárnicos.

OTROS CONSERVANTES.

CO2 E-290: se encuentra presente de forma natural en muchos alimentos, sobre todo en bebidas y en el pan. En ellos ejerce un efecto conservante, también se usa en alimentos envasados a atmósferas modificadas y también inhibe al etileno provocando que los vegetales tengan una mayor resistencia al ataque de los mohos. En productos cárnicos provoca la modificación de la flora evitando el crecimiento de microorganismos alternantes, favoreciendo el crecimiento de bacterias acidolácticas (Lactobacillus por ejemplo). El anhídrido carbónico en productos cárnicos disminuye el pH al formar ácido carbónico que da cierta acidez a la carne.

Derivados del fenol E-230-233: se usan en el tratamiento externo de alimentos en casos muy concretos como en cítricos o plátano. Son compuestos muy tóxicos por lo que sólo se autoriza el tratamiento en superficies.

Lisozima E-1105: es una encima que se encuentra en la clara de huevo, leche, lágrimas o saliva. Es tóxica aunque está autorizada en quesos fundidos.

Antioxidantes.

Con ellos se consigue evitar la autoxidación de las grasas manteniendo la calidad, estabilidad y valor nutritivo de los alimentos. Su utilización alarga la vida útil del alimento retrasando la alteración por oxidación pero no evitandola de forma definitiva. En función del modo en que actúa a hablamos de tres tipos de antioxidantes.

Tipo I: ejercen su acción cediendo al medio átomos de hidrógeno que se unen a los radicales libres bloqueando la oxidación. Los que tienen este efecto son compuestos fenólicos que al ceder el hidrógeno forman también radicales que se estabilizan por resonancia.

ü Galatos E-310-312: pueden provocar cierta astringencia y no son muy resistentes al tratamiento térmico. Tienen estructura fenólica.

ü BHA E-320 y BHT E-321: si son resistentes a la temperatura y presentan ciertas inseguridades respecto a su toxicidad por lo que se buscan sustitutos. Tienen estructura fenólica.

ü Tocoferoles E-306-309: se extraen de los aceites vegetales por lo que son totalmente naturales (vitamina E).

Tipo II: también denominados sinérgicos o secuestrantes. Quelan los metales pesados para que no catalicen la reacción de oxidación.

ü Ácido cítrico E-330.

ü Ácido tartárico E-334.

ü Ácido fosfórico E-338.

ü EDTH E-385.

ü Lecitina E-322 que es una mezcla de fosfolípidos que se extraen de la soja o de la yema de huevo.

Tipo III: es la vitamina C E-300 que compite por el oxígeno ya que es un compuesto reductor que se oxida eliminando el oxígeno del medio.

Tema 28. Aditivos que mejoran las propiedades sensoriales. Edulcorantes. Aromatizantes y saborizantes. Potenciadores del sabor. Acidulantes y colorantes.

Edulcorantes

Los edulcorantes deben impartir un sabor dulce que se debe percibir inmediatamente. También debe desaparecer su sabor rápidamente sin dejar ningún regusto. Deben resistir los tratamientos a los que se someten los alimentos y además este grupo de aditivos ha sido objeto de estudio concluyendo que presentan toxicidad a largo plazo. A pesar del remoto riesgo se utilizan debido a sus beneficios.

El poder edulcorante se expresa en comparación con la sacarosa.

Sacarina E-954 tiene un poder edulcorante de 300 (300 veces más dulce que la sacarosa). Es muy estable, no se descompone por los tratamientos a los que se someten los alimentos y se puede decir que es el único realmente estable. Tienen el inconveniente que deja un regusto metálico y amargo que se evita usando una mezcla de sacarina con otros edulcorantes. En animales de experimentación provoca cáncer de vejiga e irritación de tejidos internos pero este efecto se produce a dosis muy elevadas.

Ciclamatos E-952: tiene un poder edulcorante de 30, o lo que es lo mismo, 30 g de sacarosa endulza como 1 g de ciclamato. No dejan un regusto metálico. La mezcla sacarina:ciclamato 1:10 es muy frecuente. No presentan toxicidad aunque en su síntesis se produce un producto secundario, ciclohexilamina, que si es tóxico. En Estados Unidos la legislación los prohíbe. Los aditivos en Estados Unidos tienen la denominación "Gras" o "No Gras", generally recogniced as safe (generalmente reconocido como seguro) .

Aspartamo E-951: es un dipéptido constituido por aspártico y fenilalanina. Tiene un poder edulcorante de 180 y aporta calorías. Se añaden en cantidades muy bajas y no son en absoluto tóxico. En su descomposición da lugar a metanol. Se utiliza para bebidas refrescantes que se van a mantener a temperatura ambiente. En alimentos tratados con calor no es recomendable su uso.

Acesulfame K E-950: tienen un poder edulcorante de 130. Se utiliza combinado con el aspartamo y resiste el tratamiento térmico. No tiene ningún tipo de toxicidad.

Polialcoholes:

ü Sorbitol E-420 con un poder edulcorante de 0,5.

ü Manitol E-421 con un poder edulcorante de 0,5.

ü Maltitol E-965 con un poder edulcorante de 0,8.

ü Lactitol E-966 con un poder edulcorante de 0,3.

ü Xilitol E-967 con un poder edulcorante de 0,9.

Estos polialcoholes son edulcorantes que se utilizan para no aportar calorías pero en realidad si la aportan ya que han de utilizarse en grandes cantidades debido a que su poder edulcorante es muy bajo. Evitan la formación de caries y tienen propiedades humectantes al tener gran cantidad de hidróxilos que captan el agua, lo que hace que confieran un efecto refrescante a la boca.

Taumantina E-957: es una proteína que se extrae de una planta africana y tiene un poder edulcorante de 5000 aunque deja un cierto regusto a regaliz.

Neoherperidina E-959: proviene de flavonoides, tiene un poder edulcorante de 2000 y dejan un regusto a regaliz o a mentol.

Isomalta E-953: es un derivado sintético de la sacarosa que al metabolizarse da lugar a glucosa, sorbitol, manitol etc.. Se utiliza mucho en refrescos, chicles etc..

Aromatizantes y saborizantes.

Compuestos que variarán el olor y/o sabor de los alimentos (flavor, por lo que hablamos de flavorizantes). Estos flavorizantes se usan para imitar productos, mejorar el aroma y el sabor de los alimentos y también se usan para enmascarar sabores y aromas. No se incluyen en las listas de aditivos de números E sino que siguen una normativa diferente donde también se realiza exámenes de toxicidad. En la legislación se clasifican de la siguiente manera.

ü Sustancias aromatizantes: compuestos puros.

o Naturales: se obtienen por procedimientos físicos.

o Sustancias químicas: son iguales a las naturales pero se consiguen por síntesis.

o Sustancias químicas distintas a las naturales. Son distintas a las naturales y se consiguen por síntesis.

ü Preparaciones aromatizantes: son mezclas de compuestos.

ü Aromas de transformación: productos que se obtienen por calentamiento de compuestos en los que uno por lo menos es una proteína. Productos de la reacción de Maillard.

ü Aroma de humo: se utilizan en procedimientos de ahumado.

ü Mezcla de ellos.

Potenciadores de sabor.

Son sustancias que por sí mismas no poseen sabor sino que potencia el sabor del alimento en el que están presentes. Influyen en la mejora del cuerpo o viscosidad de las sopas y salsas. El ácido glutámico es un ácido de las proteínas que no potencia el sabor pero cuando está en forma libre, glutamatos, en algunos alimentos como tomates, champiñones o atún sí que aporta sabor. Es un compuesto químico de la comida japonesa y aporta el sabor umani.

Otro potenciador son los nucleótidos como el ácido inosinico y el ácido guanílico. Son los que poseen mayor poder de potenciador del sabor.

Acidulantes.

Se usan para dar sabor ácido y son típicos en bebidas refrescantes como el ácido fosfórico que se usa en las bebidas de cola además de usarse en caramelos, confituras y helados. Estos ácidos bajan el pH y se mantiene fijo usando el ácido junto a su sal. Su uso es muy variado.

Antioxidante (secuestran los metales).

Actividad antimicrobiana.

Formadores de geles de pectinas (ácido cítrico).

Colorantes.

El color de los alimentos es muy importante porque es lo primero que se observa además de condicionar el sabor y el olor que vamos a percibir. Se usan en la industria para la identificación del alimento, por ejemplo un yogur de fresa será rosa.

Se usan para que el color de los productos sea uniforme y para compensar las pérdidas de color por el procesado ya que en éste se destruyen los pigmentos. Se han eliminado muchos colorantes debido a su toxicidad y hay muy pocas sustancias químicas admitidas. Los artificiales se someten a numerosas pruebas.

Colorantes naturales.

a) extraídos de componentes naturales.

b) sustancias iguales que las naturales pero obtenidas por síntesis.

c) colorantes que aparecen tras el calentamiento.

Uno de ellos es la curcumina (E-100) que es un extracto de raíz (colorante natural) amarillo y que aporta un color característico (mostaza). También se añade a productos lácteos.

Otro es la riboflavina o vitamina B2 (E-101) que da el color amarillento a la leche y que si se somete a un calentamiento puede aparecer sabores anómalos.

Otro colorantes el carmín de cochinilla E-120. se obtiene al desecarse las hembras de los insectos y extraerles el colorante rojo, es muy caro.

Otros son las clorofilas E-140 que se extraen de las plantas con alcohol pero no se usan mucho aunque no son tóxicos. Las clorofilinas E-141 son una modificación química de las clorofilas cambiando el magnesio por cobre por lo que dan un verde más intenso aunque la cantidad de cobre debe ser baja ya que es tóxico.

Otro colorante natural es el caramelo E-150 que no posee una estructura determinadas ya que depende de su obtención.

El carbón medicinal vegetal E-153 es un colorante negro que se obtiene por carbonización de vegetales y se usa en la industria farmacéutica.

Los carotenoides E-160 y xantofilas E-161 cada vez se usa más porque son naturales. Se adicionan a piensos de gallinas y salmones para que aumenten el color naranja de la yema de huevo en las gallinas y el color naranja del salmón.

La betanina es de remolacha y los Antocianos son malvas y azules.

Colorantes artificiales o sintéticos.

Se tiende a sustituirlos por los naturales por mayor seguridad. Presentan ventajas ya que son más estables y dan lugar a colores más brillantes y homogéneos. Son compuestos puros y fáciles de obtener por síntesis química. Se dividen en cinco grupos.

ü Aroicos. poseen un grupo R´-N=N-R donde los sustituyentes son anillos aromáticos. Pueden dar problemas ya que al descomponerse dan aminas que pueden ser cancerígenos. Uno de ellos es el amaranto E-123 que es considerado como colorante seguro. La tartrarina E-102 es el

colorante amarillo de las paellas reemplazando al azafrán, y da problemas de hipersensibilidad. El amarillo anaranjado E-110 y el negro brillante E-131 son otros colorantes aroicos.

ü Triarilmetano. Poseen tres anillos fenólicos. No se usan mucho porque son verdes y azules aunque se usan en mermeladas de ciruelas. En altas concentraciones producen tumores.

ü Xantenos. El más importante es la eritrosina que es rojo y no tóxico por lo que es bastante usado.

ü Indigoides. Son amarillos.

ü Quinolina.

Todos estos colorantes artificiales son solubles en agua, si el alimento es graso para poder usarlos se forman lacas mediante la unión a un soporte de hidróxido de aluminio. En forma de lacas los colorantes son más estables a la temperatura pero son más caros.

Dentro de los colorantes hay que destacar un grupo que son los colorantes para superficies, usados en chicles, decoración de productos de pastelería etc. como pueden ser el carbonato cálcico E-170, el dióxido de titanio E-171 (se usa para el color blanco del recubrimiento de los chicles), óxidos de hierro E-172 (color azul) etc.. También se usa el aluminio, la plata, el oro y otro muy común es el pigmento de Rubí que da un color rojo a los quesos de bola.

Tema 29. Aditivos que mejoran la textura. Espesantes y gelificantes. Emulgentes. Humectantes. Antiaglomerantes. Otros mejorantes de la textura y mejorantes de la estructura del pan.

Para formar geles se utilizaba el almidón aunque no es del todo bueno. La gelatina que se obtiene del colágeno también se utilizaba para hacer los geles, es decir como gelificantes. Se vio que era necesario usar otras sustancias para formar geles estables. Los aditivos que forman geles también da lugar a soluciones viscosas (espesantes) dependiendo de la concentración y de que el alimento sea sólido o líquido.

Los gelificantes también se utilizan para mejorar la textura de alimentos congelados evitando los movimientos de agua es decir como crioprotectores. Evitan también la formación de cristales de azúcar en los helados. Son agentes de volumen o reemplazantes de grasas ya que la mayoría de los casos no aportan calorías.

ü Ácido alginico E-400 y sus derivados (alginatos).

ü Gomas de vegetales etc...

ü Pectina.

ü Celulosa E-460 y sus derivados.

ü Derivados del almidón.

ü Sorbitol E-420, manitol E-421 que y glicerol E-422 que son polialcoholes edulcorantes que también mejora la textura al reaccionar con el agua.

Emulgentes o emulsionantes (estabilizadores de emulsiones).

Hay que referirse al sistema HLB (balance hidrófilo-lipófilo) que nos indica el peso relativo de la parte polar y no polar. Cada emulsionante tiene un valor HLB que representa el equilibrio entre la parte lipófila y la parte hidrófilo. El rango HLB oscila entre 2-20. Emulsionantes con valor bajo significa que tienen más carácter lipófilo (apolar).

Los emulsionantes que tienen HLB elevado son adecuados para emulsiones O/W mientras que los que tienen HLB bajo son adecuados para emulsiones W/O.

En repostería, los emulsionantes mejoran la textura esponjosa al formar complejos con la amilosa (responsable de la retrogradación del almidón) estabilizándose mejorando así la textura del producto. También se utiliza para disolver la manteca de cacao en la leche.

Humectantes (también mejoran la textura).

Entre ellos también se encuentran los polialcoholes ya que el aumentan la capacidad de retención de agua y se usan para que los productos resulten más jugosos.

Antiaglomerantes.

Se utilizan en alimentos pulverulentos que deben mantener una consistencia fluida como la sal que tiende a formar aglomerados al captar agua y se apelmaza. Para evitar la formación de

aglomerados se usan sustancias que absorbe el agua evitando que ésta se una a las partículas de polvo, usándose:

Sales de ferrocianuro E-535-536-538, no son tóxicas y son las más utilizadas.

Óxido de silicio E-551.

Silicatos E-552 a E-556.

Ácido esteárico E-570 que repele el agua.

Otros mejorantes de la textura.

Sales de cationes. Son sales de calcio (cloruro cálcico E-509) y de aluminio que tienen gran importancia en la formación de pectatos cálcicos.

Polifosfatos E-450-452: el ácido fosfórico es principalmente un acidulante en bebidas y también se utiliza como secuestrante y para mejorar la textura en la carne ya que aumenta la capacidad de retención de agua interaccionando con las proteínas extendiendolas para así exponerlas a una mayor interacción con el agua. Se usa ácido fosfórico en productos cárnicos cocidos, no son tóxicos y está limitado su uso para evitar fraudes.

Los fosfatos secuestran los y iones y se utilizan en las verduras para que no se formen los pectatos cálcicos que las endurecen mucho. Los fosfatos también secuestran el magnesio evitando la formación de cristales denominados STRUVITA. Los fosfatos forman parte de las sales de fundido ya que se usan en los quesos fundidos para conseguir una textura adecuada.

Mejorantes de la textura del pan.

Unos son reductores como la L-cisteina E-920.

Otros son oxidantes como el sulfato amónico E-517 y la vitamina C ( ácido dehidroascórbico). Esta vitamina C es oxidante debido a la siguiente reacción:

Vitamina C (reductor) + O2 (oxidante) ó ácido dehidroascórbico (oxidante) + R (reductor)

Los ácidos grasos de la harina forman enlaces disulfuro que le dan fuerza a la harina. Los reductores rompen los enlaces de sulfuro.

Tema 30. Productos auxiliares. Clarificantes. Gasificantes de masa.

Son sustancias químicas usadas en la elaboración pero que no están presentes en el producto final. Hay varios grupos de aditivos pertenecientes a esta categoría.

Gases.

Disolventes para extraer aromas.

Soportes de inmovilización de enzimas.

Catalizadores.

Clarificantes.

Clarificantes.

Se emplean en el proceso de elaboración de bebidas como la cerveza o el vino donde aparece un enturbiamiento que hay que eliminar por clarificación. El enturbiamiento se debe a la presencia de proteínas, polifenoles etc. y se usa Bentonita E-558 que es una arcilla de elevada superficie de absorción. El polivinilpirrolidona E-1201 es un polímero sintético específico de los polifenoles y de los taninos aunque cualquiera de los dos se puede usar.

Gasificantes de masa. Levaduras químicas.

Se utilizan en repostería donde se usan harinas blandas. Constan de bicarbonato sódico. Nos interesa controlar la velocidad de liberación del anhídrido carbónico, y para ello se elige un ácido con elevada solubilidad para que se libere anhídrido carbónico rápidamente o bien un ácido con baja solubilidad para que se libere anhídrido carbónico de forma más pausada. Hay que tener en cuenta también la cantidad de componentes que añadimos ya que podemos conferir un sabor ácido alimento.

HCl E-507 y H2SO4 E-513 son ácidos que se utilizan para elaborar los jarabes de glucosa, también para el pelado químico de frutas así como bases fuertes como el NaOH E-524. Estos ácidos fuertes o base fuerte se usan también para elaboración de aceitunas de mesa.