08 COMPONENTES MINORITARIOS DE LOS ALIMENTOS

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COMPONENTES MINORITARIOS DE LOS ALIMENTOS:

COMPONENTES MINORITARIOS DE LOS ALIMENTOS

PIGMENTOS:

PIGMENTOS Carotenoides Clorofila Antocianinas Flavonoides Taninos Betalaínas Mioglobina y Hemoglobina Pigmentos usados como colorantes en los alimentos

DEFINICION::

DEFINICION: Parte de la energía radiante que el humano percibe mediante las sensaciones visuales que se generan por la estimulación de la retina del ojo ( = 380-780 nm)

Carotenoides:

C a r o t e n o i d e s Se han identificado más de 420 diferentes, son insolubles en agua. Responsables del color del plátano, tomate, chiles, papas, duraznos, zanahorias, trigo, maíz, soya (tejidos que realizan fotosíntesis). Se dividen en carotenos ( ,  y -carotenos, licopenos) y xantofilas (forma oxidada, soluble en etanol, metanol y eter de petróleo: fucoxantina, luteína, violaxantina). Protegen de la acción y formación de radicales libres. Son inestables a altas temperaturas, radiaciones electromagnéticas y oxígeno.

Carotenoides:

Compuestos de unidades de isopreno C 5 H 8 Con grupos cíclicos en los extremos El color se debe a la conjugación de los dobles enlaces. Dentro de los cromoplastos, junto al fitol de clorofilas Pueden estar Libres, como cristales o como sólidos amorfos Disueltos en lípidos Como ésteres en combinación con azucares y proteínas, lo que los estabiliza C a r o t e n o i d e s

Carotenoides:

C a r o t e n o i d e s fucoxantina luteina licopeno β -caroteno

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Por oxidación Paralelamente a la oxidación de las grasas En la deshidratación de vegetales se oxidan y pierden color Blanqueo de la harina D e t e r io r o d e C a r o t e n o i d e s

XANTOFILAS a y b:

XANTOFILAS a y b Tienen menos color que los carotenos En vegetales se encuentran en mayor cantidad que los carotenos Pueden ser alcoholes, aldehidos o ácidos Se encuentran formando ésteres con ácidos grasos En yema de huevo, en la piel de la naranja, en maiz, papaya, jugo de naranja…,

CLOROFILA:

CLOROFILA Verdes, en las hojas están bajo la cutícula, en plastos formados por granas compuestas de laminillas entre lasque están las moléculas de clorofila. Unidas a proteínas, lípidos y lipoproteínas. Se obtiene a través de la fotosíntesis.

CLOROFILA:

CLOROFILA Anillo porfirínico con átomo de magnesio central y cadena lateral de fitol unida por enlace éster a ácido propiónico. 4 grupos pirrólicos unidos entre si por un =CH- y a un Mg central. Con sustituciones: -CH=CH 2 ó -CH 2 -CH 3. Una de las sustituciones tiene un fitol (C 20 H 39 ) Existen clorofilas a, b (las más importantes), c y d, y de origen microbiano. En tejidos vegetales están protegidas por las proteínas (coagulan con calor)

CLOROFILA:

CLOROFILA clorofila feofitina Mg feofórbido clorofilina fitol fitol Mg PREVENCIÓN: Procesos cortos (HTST) Proteger de la luz, Oxigeno y Tº durante el almacenaje (evitar fotoxidación) Transformar en clorofílidos (clorofilasa) Aumentar pH (Mg(OH) 2 ,Ca(OH) 2 ) Se degrada por: a) Feo f itiniz ación , b) Eliminación de fitol formando clorofilina o clorofilida hidrosoluble), c) Combinación de ambas reacciones (feofórbido), d) Oxidación y ruptura de anillo pirrólico (clorinas, marrón) y e) Pirofeofitinización. La de pH y las temperaturas favorecen la feofitinización.

ANTOCIANINAS:

ANTOCIANINAS Pigmentos hidrosolubles (antocianidina + azúcar -flavilio). Las más importantes: pelargonidina, delfinidina, cianidina, petunidina, peonidina, malvidina. Colores rojo, anaranjado, azul y púrpura de uvas, fresas. Ciruelas, manzanas, rosas… No se encuentran libres en los alimentos, por lo que su presencia podría denotar hidrólisis química o enzimática de enlace glucosídico (no cambia el color pero se vuelve más sensible).

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Azúcar posee diferentes sustituciones ( ~ 20 diferentes) Pueden ser: Monósidos ( con 1 aúcar esterificando a la antocianidina) Biósidos :2 Triósidos:3 Antioxidantes (en vino tinto) ANTOCIANINAS

ESTABILIDAD DE LAS ANTOCIANINAS:

ESTABILIDAD DE LAS ANTOCIANINAS El núcleo de flavilio es muy reactivo: tiene deficiencia de 1 e Su color depende de las condiciones de pH A mayor pH: básico inestable azul y mayor destrucción. A pH ácido: estable, puede cambiar de azul a rojo al acidificar. Al deteriorarse cambian de color: desde amarillo pálido a incoloro Las glicosidasas las decoloran. Con flavonoides y polifenoles forman complejos azules.

DETERIORO DE ANTOCIANINAS:

DETERIORO DE ANTOCIANINAS Por Na 2 SO 3 y SO 2. El grupo SO 3 Na se une al C 2 ó 4 produciendo decoloración (guindas) Con polifenoles forman complejos azules si hay Al, Fe, Cu, Ca, Sn Por interacción con el ácido ascórbico (actúan peróxidos intermediarios en la oxidación del ác. Ascorbico) Sensibles a altas temperaturas. El oxígeno disuelto es desfavorable para estos pigmentos.

FLAVONOIDES:

FLAVONOIDES Compuestos fenólicos abundantes en la naturaleza, parecidos a las antocianinas, proceso biosintético común. No contribuyen de manera importante al color del alimento (manzanas, fresas, peras, duraznos, naranjas, limones). Responsables de la astringencia (té). Los flavonoles se encuentran en cebollas y miel (quercetina), fresas (kaempferina), uvas (miricetina) y limones, mandarinas y naranjas (hesperidina). Poseen actividad antioxidante, aunque son solubles en agua. Las isoflavonas poseen actividad estrogénica (genisteína, daidzeína y glicitenina de soya). Más estables al calor y a las reacciones de oxidación que las antocianinas.

TANINOS:

TA NI NOS Relacionados con las antocianinas pero no son pigmentos. Compuestos fenólicos incloros o amarillo-cafés. Se clasifican en hidrolizables y no hidrolizables o condensados. Los hidrolizables se clasifican en galotaninos cuando contienen ácido gálico y elagitaninos cuando contienen ácido elágico. Los no hidrolizables generalmente son dímeros de la catequina o de antocianidinas. Presentan propiedades reductoras y antioxidantes, sirven de sustrato en las reacciones de oscurecimiento enzimático, y son responsables de la astringencia de muchos frutos inmaduros como plátano, pera, uva, manzana, etc. Precipitan a las proteínas, y la mayoría de los animales no metabolizan los complejos formados (reducción de valor nutritivo).

BETALAINAS:

BETAL AINAS Aproximadamente 70 pigmentos hidrosolubles divididos en betacianinas (rojos) y betaxantinas (amarillos). La betaxantina principal del betabel se llama vulgaxantina, la del amaranto amarantina y se usa en algunos países para colorear alimentos, sin embargo estos pigmentos no son demasiado estables. El color se puede degradar por altas temperaturas, oxígeno, luz, pH (el medio ácido protege a estos pigmentos) y actividad acuosa.

MIOGLOBINA Y HEMOGLOBINA:

MIOGLOBINA Y HEMOGLOBINA Proteínas conjugadas o hemoproteínas responsables del color rojo del músculo y de la sangre. Mioglobina Rojo-púrpura Fe ++ oximioglobina Rojo-brillante Fe ++ metamioglobina café Fe +++ Reductores + oxidación colemioglobina verde Porfirinas libres y oxidadas (café, amarillo, sin color) sulfomioglobina verde oxidación oxidación Oxigenación (O 2 ) oxidación reducción Reducción + O 2 Reductores + oxidación Sulfuros + oxidación

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ENZIMAS

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ENZIMA ORÍGEN REACCIÓN USO ALIMENTARIO Carbohidrato– hidrolasas (Carbohidrasas)  - Amilasa Malta de cebada Almidón ó Glucógeno + agua Dextrinas, Oligo, Monosacáridos (a - 1,4) Hidrólisis del almidón en la industria cervecera y destilerías; proporciona azúcares fermentables por las levaduras; reduce el tiempo de deshidratación de los alimentos infantiles; mejora el aroma del trigo. Fúngico: Aspergillus niger Aspergillus oryzae Rhizopus oryzae Proporciona azúcares fermentables por las levaduras en panadería; mejora el volumen y la textura del pan; evita el malteado en la fabricación de cerveza; elimina la turbidez debida al almidón en la cerveza; convierte el almidón pre - tratado con ácidos en jarabes altamente fermentables; controla la viscosidad y estabiliza los jarabes. Bacteriano: Bacillus subtilis Bacillus licheniformis Licúa el almidón y lo convierte en dextrina antes de la adición de amiloglicosidasas para la producción de jarabes; acelera la licuación de la mezcla en cervecería; facilita la recuperación de los recubrimientos de azúcar; favorece la retención de humedad en los productos tratados al horno.  - Amilasas Trigo Malta de cebada Bacteriana: Bacillus polymyxa Bacillus cereus Almidón o Glucógeno + agua Maltosa; dextrinas b límite (a-1,4) Proporciona maltosa fermentable para la producción de CO 2 y alcohol en panadería (enz. De trigo) y cervecería (enz. De cebada); facilita la fabricación de jarabes de elevado contenido en maltosa (enz. De cereales y bacterianas)

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 -Glucanasas Aspergillus niger Bacillus subtilis Malta de cebada b -D Glucanos + Agua oligo + Glucosa (b 1,3 b 1,4) Elimina las gomas en las mezclas de cervecería; hidroliza las gomas de b glucano en la cebada y facilita la filtración en la fabricación de cerveza; mejora el rendimiento de los extractos en la fabricación de sucedáneos del café. Gluco – amilasa (Amiloglucosidasa) Aspergillus niger Aspergillus oryzae Rhizopus oryzae Almidón o Glucógeno + Agua Glucosa ( - 1.4 - 1,6) Convierte los almidones pre – tratados en glucosa que puede ser transformada luego en fructosa por medio de la glucosa isomerasa Celulasa(s) Aspergillus niger Trichoderma reeset Celulosa + Agua - dextrinas ( - 1,4 ) Sistema enzimático complejo; facilita la clarificación de zumos; mejora el rendimiento en la extracción de aceites esenciales y especias; mejora el "cuerpo" de la cerveza; mejora las propiedades de cocción y rehidratación de los vegetales dehidratados; contribuye a aumentar la disponibilidad de proteínas de las semillas; forma azúcares fermentables en los residuos de maceración de la uva y la manzana; es potencialmente útil para producir glucosa de residuos celulósicos. Hemicelulasa Aspergillus niger Hemicelulosa + Agua - dextrinas ( - 1,4 glucano de las gomas) Facilita el descascarillado de los granos de café; permite la degradación controlada de las gomas alimentarias elimina las pentosanas del pan; facilita la separación del germen del maíz; mejora la disponibilidad nutritiva de las proteínas vegetales; facilita la formación de la mezcla en la industria cervecera. Invertasa (Sacarosa–hidrolasa) Saccharomyces (Kluyveromyces) Sacarosa + Agua Glucosa + Fructosa (azúcar invertido) Cataliza la formación de azúcar invertido; evita la cristalización y la aparición de paladar arenoso en confituras. ENZIMA ORÍGEN REACCIÓN USO ALIMENTARIO

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- Lipoxidasa , destruye los carotenos y la vitamina A de frutas y hortalizas, al actuar sobre los dobles enlaces de compuestos insaturados. - Tiaminasa , destruye la tiamina y se la encuentra en mariscos (ostras) y algunos peces crudos ENZIMAS DE ALIMENTOS QUE DESTRUYEN NUTRIENTES

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APLICACIONES ANALÍTICAS DE LAS ENZIMAS ENZIMA DETECTADA SIGNIFICADO Fosfatasa Alcalina (ausente) Pasteurización adecuada de leche Catalasa (presente) Mastitis en vacas Peroxidasa (ausente) Tratamientos térmicos intensos de la leche Peroxidasa y Catalasa (ausentes) Tratamientos térmicos adecuados en frutas y hortalizas enlatados Invertasa (ausente) Pasteurización adecuada de cerveza Peroxidasa y Catalasa (presentes) Contaminación con hongos de frutas secas Deshidrogenasa (Prueba de azul de metileno) (presente) Contaminación microbiana de leche Amilasa (ausente) Pasteurización adecuada de huevo

AROMAS Y SABORES:

AROMAS Y SABORES Sabor: Sensación que ciertos compuestos producen en el órgano del gusto. Percepción que se lleva a cabo exclusivamente en la boca y, de manera específica, en la superficie de la lengua. Dulce Azúcar Salado Sal Acido Ac. Cítrico Amargo Quinina Umami? Glutamato

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Factores que inciden sobre la percepción del sabor: Sensibilidad de cada individuo Temperatura Propiedades reológicas Presencia de otros compuestos Interacción de dos o más sabores primarios

TEORIA SOBRE LA PERCEPCION DEL SABOR:

TEORIA SOBRE LA PERCEPCION DEL SABOR Tanto la molécula estimulante como el sitio receptor bucal contienen dos átomos electronegativos, A y B separados 3A, uno de los cuales está protonado como AH. La interacción inversa entre estos dos pares de átomos provoca que AH establezca puentes de hidrógeno con B y se genere una pequeña diferencia de potencial que es transmitida al cerebro.

OLOR:

OLOR DEFINICION: olor es una sustancia volátil percibida por el sentido del olfato y por la acción de inhalar, en muchas ocasiones, este término tiene una connotación de desagradable, ya que los que generalmente se consideran agradables reciben el nombre de aromas.

Requisitos para poder percibir una molécula de olor:

Requisitos para poder percibir una molécula de olor De bajo peso molecular (volátil) Se requiere de una corriente de aire que la transporte a centros olfativos (captamos 10000 compuestos diferentes en 20 niveles distintos y con un umbral mínimo de 10 -18 molar).

TEORIA SOBRE LA PERCEPCION DEL OLOR:

TEORIA SOBRE LA PERCEPCION DEL OLOR En una superficie de 10 cm2 de la región posterior de la nariz, el humano tiene de 10 a 20 millones de receptores olfativos con vellosidades que penetran la mucosa que cubre el epitelio, éstas, al ser estimuladas por alguna molécula, producen un cambio en el potencial eléctrico del receptor, lo que a su vez induce un impulso que se transmite al cerebro por medio del nervio olfatorio. La acción del agente activo depende de su tamaño y de sus grupos funcionales, por lo que la estereoquímica desempeña un papel muy importante.

MECANISMOS DE PRODUCCION DE SABORES EN ALIMENTOS:

MECANISMOS DE PRODUCCION DE SABORES EN ALIMENTOS BIOSINTETICO Los sabores se forman directamente a través de procesos biosintético Los sabores son terpenos y ésteres como en la menta, los cítricos, la pimienta y el plátano ACCION ENZIMATICA DIRECTA Los sabores se forman por la acción de enzimas sobre moléculas precursoras del sabor Formación del sabor de cebolla por la acción de la aliinasa sobre sulfóxidos ACCION ENZIMATICA INDIRECTA Los sabores se forman al ser oxidados los precursores del sabor por agentes oxidantes generados enzimáticamente Los sabores se caracterizan por la presencia de grupos ácidos y carbonilos PIROLITICO Los sabores se forman de precursores al someter el alimento a tratamientos térmicos Los sabores se caracterizan por la presencia de pirazinas, derivados furánicos y otros

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