Generalidades de la química de los alimentos

Contenido: Química. Alimentos. La química de alimentos. Alimentos y su acción. Color de los alimentos. Colorantes alimentarios. Propiedades organolépticas de los alimentos. Proveedores de sabores.

Química

Del egipcio k?me (“tierra”), la química es la ciencia que se dedica al estudio de la composición, la estructura y las propiedades de la materia, junto a los cambios que experimenta durante las llamadas reacciones químicas.

Se considera que la química moderna es la evolución de la alquimia.

Existen diversas disciplinas dentro de la química, que se agrupan según el tipo de estudio que realizan o la clase de materia que estudian.

Podemos mencionar a la química orgánica, la química inorgánica, la bioquímica (dedicada al estudio de substancias en organismos biológicos), la físico-química (analiza los aspectos energéticos de los sistemas químicos), la química analítica y la neuroquímica, entre otras.

La química pertenece a las ciencias básicas, ya que aporta conocimientos a numerosos campos (como la biología, la medicina, la farmacia, la geología, la astronomía y la ingeniería).

Los procesos naturales que estudia involucran a partículas fundamentales (electrones, protones y neutrones), partículas compuestas (núcleos atómicos, átomos y moléculas) y estructuras microscópicas (cristales, superficies).

Alimentos

Alimento es cualquier sustancia natural o sintética que contenga uno o varios de los principios que la química ha catalogado como hidratos de carbono, grasas, proteínas, vitaminas y sales orgánicas.

Se define como alimento a cualquier sustancia que introducida en la sangre, nutre, repara el desgaste y da energía y calor al organismo, sin perjudicarlo ni provocarle pérdida de su actividad funcional.

La química de alimentos

La química de alimentos es el estudio, desde un punto de vista químico, de los procesos e interacciones existentes entre los componentes biológicos (y no biológicos) que se dan en la cocina cuando se manipulan alimentos.

Las sustancias biológicas aparecen en algunos alimentos como las carnes y las verduras (y hortalizas), y en bebidas como la leche o la cerveza. Este estudio es muy similar al de la bioquímica desde el punto de vista de los ingredientes principales, como los carbohidratos, las proteínas, los lípidos, etc.

Además incluye el estudio del agua, las vitaminas, los minerales, las enzimas, los sabores, y el color. Se estudia principalmente en el procesado de alimentos, y en la nutrición.

Algunos autores definen la química de los alimentos como una ciencia interdisciplinaria entre la bacteriología y la química. Un ejemplo de estudio de la química de los alimentos se puede ver en la reacción de Maillard, que define el color tostado de ciertos alimentos.

Alimentos y su acción

Las proteínas, desde las humanas hasta las que forman las bacterias unicelulares, son el resultado de las distintas combinaciones entre veinte aminoácidos distintos, compuestos a su vez por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y, a veces, azufre.

En la molécula proteica, estos aminoácidos se unen en largas hileras (cadenas polipeptídicas) mantenidas por enlaces peptídicos, que son enlaces entre grupos amino (NH2) y carboxilo (COOH).

El número casi infinito de combinaciones en que se unen los aminoácidos y las formas helicoidales y globulares en que se arrollan las hileras o cadenas polipeptídicas, permiten explicar la gran diversidad de funciones que estos compuestos desempeñan en los seres vivos.

Para sintetizar sus proteínas esenciales, cada especie necesita disponer de los veinte aminoácidos en ciertas proporciones. Mientras que las plantas pueden fabricar sus aminoácidos a partir de nitrógeno, dióxido de carbono y otros compuestos por medio de la fotosíntesis, casi todos los demás organismos sólo pueden sintetizar algunos.

Los restantes, llamados aminoácidos esenciales, deben ingerirse con la comida. El ser humano necesita incluir en su dieta ocho aminoácidos esenciales para mantenerse sano: leucina, isoleucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptófano y valina.

Todos ellos se encuentran en las proteínas de las semillas vegetales, pero como las plantas suelen ser pobres en lisina y triptófano, los especialistas en nutrición humana aconsejan complementar la dieta vegetal con proteínas animales presentes en la carne, los huevos y la leche, que contienen todos los aminoácidos esenciales.

En general, en los países desarrollados se consumen proteínas animales en exceso, por lo que no existen carencias de estos nutrientes esenciales en la dieta. El kwashiorkor, que afecta a los niños del África tropical, es una enfermedad por malnutrición, principalmente infantil, generada por una insuficiencia proteica grave.

La ingesta de proteínas recomendada para los adultos es de 0,8 g por kg de peso corporal al día; para los niños y lactantes que se encuentran en fase de crecimiento rápido, este valor debe multiplicarse por dos y por tres, respectivamente.

Las proteínas son de difícil asimilación y no generan energía inmediata. Su ingesta excesiva no está exenta de riesgos y tampoco es recomendable ingerir una gran cantidad en una sola comida (es decir, no se saca nada con comerse una vaca en el almuerzo).

Un deportista durante la fase de entrenamiento destruye sus tejidos. Para repararlos, debe ingerir un aporte mayor de proteínas (algo así como el 15% de la ración calórica diaria) y sobre todo a partir de alimentos con un valor biológico elevado.

Ejemplos adicionales a los ya señalados son el atún, quesos, lentejas, pollos, nueces, avellanas, almendras y la carne de soya.

Generalmente, en montaña se ingieren muy pocas proteínas, o nada, debido en parte porque los alimentos que las proveen son de difícil transporte (huevos), embalaje impropio (tarros) y de rápida descomposición (carnes).

Color de los alimentos

Café
– Fitoquímico: Lignans
– Fuentes: semillas de lino (flax seed), semillas de ajonjolí (sesame), centeno, productos de grano integral.
– Beneficios: Combaten el envejecimiento de la piel, ayuda en la hidratación y evitan las arrugas prematuras.

Ayudan en las funciones generales de la piel, incluyendo sus anexos (pelo y uñas). Reducen el riesgo algunos cáncer, sobre todo el cáncer de colon.

Ayudan a disminuir los niveles de azúcar en sangre, tiene efectos anti-inflamatorios y ayudan en el balance hormonal (excelente para tratar los síntomas del Síndrome Pre- Menstrual).

Rojo
– Fotoquímicos: lycopene, antocianinas, compuestos fenólicos, flavonoides, ácido elaico.
– Fuentes: tomate, frambuesa, toronja roja (grapefruit), sandía, guaba, remolacha, manzana roja, chile dulce rojo, repollo rojo.
– Beneficios: Ayuda en la prevención de cáncer relacionado a hormonas como cáncer de mama, próstata y ovario, previenen enfermedades del corazón y cáncer de la piel. Ayudan en el control de los síntomas del Síndrome Pre-Menstrual.

Naranja-amarillo
– Fitoquímicos: carotenoides (entre otros el beta-caroteno), quercetina, luteína, zeaxantina, limonene
– Fuentes: zanahorias, camote, papaya, melón, chile dulce amarillo, maíz, naranjas, melocotón, limón, mandarina, toronja
– Beneficios: Ayudan a disminuir los niveles de colesterol, protegen contra el cáncer y la enfermedad del corazón, fortalecen el sistema inmune, reducen el riesgo de cataratas y degeneración macular del ojo.

Verde
– Fitoquímicos: indoles, polifenoles, isoflavones, luteína, beta sistosterol
– Fuentes: brócoli, coles de Bruselas, repollo, aguacate, espinaca, lechugas (en todas sus variedades), guisantes, kiwi, melón verde
– Beneficios: Balance hormonal (reduciendo el riesgo de cáncer de ovario seno y próstata), protección de los ojos y alivio de tensión o ansiedad.

Azul-morado
– Fitoquímico: antocianina, quercetina, resveratrol, compuestos fenólicos
– Fuentes: uvas, jugo de uva, berenjena, moras
– Beneficios: inhibe el colesterol LDL (colesterol malo) y protege contra las enfermedades del corazón. Regulan la presión arterial y previenen el envejecimiento celular

Blanco
– Fitoquímico: compuestos sulfurosos (allium), ajoeno
– Fuentes: cebolla, ajo, puerro, cebollinos
– Beneficios: Promueven la producción de enzimas que ayudan a combatir las sustancias carcinogénicas, ayuda a combatir la infección por bacterias, bajan la presión, y el colesterol LDL y reducen la formación de placas en el interior de las arterias (aterosclerosis)

Colorantes alimentarios

A veces los colorantes alimentarios pueden ser un conjunto de colorantes naturales que pueden existir ya en los alimentos, si se añaden de forma artificial a los alimentos el objeto será el de cambiar su color o realzarlo para que sea más atractivo para su consumo y se consideran aditivos (son regulados bajo las mismas leyes que estos).

Los colorantes se pueden clasificar en cuatro grupos como:

Compuestos tetrapirroles: entre ellos se encuentran las clorofilas (responsables del color verde de algunos vegetales), los hemos (encontrados en las carnes y en el pescado) y los bilins
Derivados isoprenoides: como pueden ser los carotenoides. Se encuentran en los crustáceos, el pescado, las verduras, etc)
Derivados benzopiranos: los antocianinas y los flavonoides que se encuentran en las raíces de algunas plantas y bayas
Artefactos: melanoidinas, caramelostontos

Propiedades organolépticas de los alimentos

– La sensación gustativa
– Mecanismos de la transducción del sabor. Olor. Proteínas de unión y de degradación de moléculas olorosas.
– eoría del encaje o acoplamiento. Rutas de biosíntesis de algunos compuestos aromáticos.
– Flavor de las bebidas. Flavor de hortalizas, frutas y especias. Flavores procedentes de las fermentaciones ácido láctico-etanol. Volátiles del flavor derivados de aceites y grasas.
– Flavor de la carne. Quimiostasia. Efectos fisiológicos de la percepción del flavor.

Proveedores de sabores

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Se comercializan en forma líquida, en polvo o granulada. Dentro de este listado se encuentran productos totalmente naturales como también mezclas formadas por extractos naturales armonizadas con saborizantes.

Fuentes: definicion.de / monografias.com / es.wikipedia.org / alimentacion-sana.com.ar / um.es