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Grupo de trabajo n 183.
Curso 1999/2000
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BLOQUE 7: QUMICA DE LOS ALIMENTOSINTRODUCCINTodos tenemos claro que los seres vivos necesitan energa para crecer, moverse y mantenerse calientes. Algunos, como las plantas, capturan la energa directamente, normalmente a partir del sol, y la almacenan en forma de energa qumica... Otros seres vivos que no pueden tomar energa directamente tienen que aprovechar la almacenada en algn otro sitio, que suele ser de otros animales o plantas. Los humanos comemos plantas y animales para obtener la energa que necesitamos. La comida que ingerimos se quema, u oxida, en el cuerpo en el proceso de la digestin (de forma similar a los combustibles fsiles como el carbn y el petrleo que se oxidan cuando se queman). Cuando se quema la comida en el cuerpo se libera energa qumica ; la cantidad de energa liberada depender tambin del tipo de alimento (las grasas lpidos- almacenan ms energa que los azcares glcidos-).
1. ALIMENTACIN Y NUTRICIN1.1. LOS PRINCIPIOS INMEDIATOS GLCIDOS Llamados tambin hidratos de carbono o Las caloras de los azcares simples se azcares. Son los principios inmediatos que liberan en minutos, por eso se denominan fabrican las plantas en la fotosntesis y que utilizan glcidos de asimilacin rpida (frutas, miel...). Los azcares del almidn o el como piezas de construccin de sus tejidos (fibra de glucgeno tardan una o dos horas, ya que celulosa) o como reservas de energa (almidn). Los primero tienen que descomponerse en incorporamos cuando comemos productos azcares simples; por eso se denominan glcidos de asimilacin lenta (cereales, vegetales, en forma de fibra (inalterable), como pasta, papas...). almidn (azcar complejo) y, en menor grado, en forma de azcares simples que contienen las frutas y el COLESTEROL azcar de caa o la remolacha. Cuando ingerimos Grupo de molculas en las que son productos animales, nicamente obtenemos los glcidos ricos determinados alimentos (carnes rojas, grasa animal, que stos utilizan como reserva energtica (glucgeno) y moluscos y crustceos, leche entera, yema de huevo, ...). que se acumulan en el hgado y en los msculos. La fibra favorece el trnsito de los alimentos por el tracto digestivo. Los azcares complejos son transformados en otros ms simples que el cuerpo puede usar para su mantenimiento y, sobre todo, para generar la energa que necesita para moverse y hacer que el organismo funcione. El pan, el arroz, las papas, la pasta, los helados... son muy buenas fuentes de glcidos. La cantidad diaria de glcidos ingeridos no debe bajar de 100 200 g.No son solubles en agua. Unos (los de peso molecular bajo) forman parte de la membrana de las clulas sin problemas, mientras que otros (los de peso molecular alto) tienden a depositarse en los vasos sanguneos, formando placas que endurecen la pared (arteriosclerosis) y frenan el paso de la sangre, facilitando la obstruccin de los conductos, con efectos graves (flebitis, infarto de miocardio...).
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LPIDOS Forman aceites en los vegetales y grasas en los animales. Suelen fabricarse a partir de los excedentes de glcidos y se utilizan como reservas de energa de uso no inmediato, ms difciles de destruir, por su mayor estabilidad molecular. Algunos lpidos, especialmente resistentes a la destruccin, como las ceras o algn tipo de colesterol, se emplean tambin como capas aislantes o de proteccin. El gran contenido calrico de las grasas (9 kcal/g) las convierte en un componente bsico de la dieta, especialmente en situaciones con necesidades energticas elevadas. A pesar de ello, el consumo excesivo de ciertas grasas puede favorecer el desarrollo de algunas enfermedades. Son especialmente abundantes en los frutos secos, algunos tipos de pescado (en particular, el llamado pescado azul) y algunas carnes, como la de cerdo. La conveniencia de su consumo depende del tipo de lpidos que contenga. PROTENAS Estn constituidas por aminocidos (unos 26 distintos), de los que slo diez son esenciales pana el organismo y deben, por tanto, estar incluidos en cantidad suficiente en la dieta. Por eso, distinguimos entre protena de primera clase, aquella que contiene todos los aminocidos necesarios (la animal), y protena de segunda clase, aquella que no los contiene (la vegetal). Esto supone que en una dieta puede ser suficiente una sola protena animal, mientras otra necesita varias protenas vegetales para serlo. Las protenas estn bsicamente destinadas a proporcionar sustancias (aminocidos) con las que construir y reparar las estructuras propias de nuestro organismo. Son especialmente abundantes en los alimentos de origen animal, como la carne, el pescado, la leche, los huevos... Aunque constituyen el 18-19 % del peso corporal, se destruyen poco y lentamente. La cantidad media diaria requerida se estima en unos 0,55 g de protena por kilogramo de peso y da.CONTENIDO ENERGTICO Las sustancias orgnicas que contienen los alimentos se oxidan en las clulas y, en este proceso, se produce energa, siendo diferente el valor calrico de cada nutriente: 1 g de glucosa produce 3,8 kcal. 1 g de protena produce 4 kcal. 1 g de grasa produce 9 kcal. 1 cal = 4,186 J
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1.2. AGUA, SALES MINERALES Y VITAMINAS. Hablaremos ahora de ciertas sustancias que, aunque no aportan energa, resultan imprescindibles para el funcionamiento del cuerpo. EL AGUA Incorporada directamente o formando parte de los productos alimenticios, el agua constituye aproximadamente el 65 % del peso del cuerpo. Sus funciones son muy variadas: Acta como disolvente de la mayora de los El agua es un nutriente tan importante como los otros. principios inmediatos. Diariamente, y como media, Es el medio donde tienen lugar todas las perdemos agua: reacciones metablicas caractersticas de la Por orina: 1,5litros Por heces: 0,5 litros actividad vital, e interviene en algunas de ellas. Regula la temperatura corporal, Por respiracin: 0,3 litros Por sudoracin: 0,6 litros mantenindola relativamente constante. Se emplea como medio de transporte de Estas prdidas se reponen: sustancias entre las distintas partes del cuerpo y Por alimentos: 1,0 litros Por bebida: 1,3 litros como medio lubricante en rganos del movimiento. Por sntesis interna: 0,2 litros En climas templados, como Canarias, una persona adulta puede llegar a perder dos litros diarios de agua por la orina y la transpiracin. Es importante reponer esta prdida intentando beber al da seis o siete vasos de lquido. SALES MINERALES Estn presentes, en cantidades y combinaciones variables, en todos los alimentos aunque alguna, como el cloruro sdico, se incorpora a la dieta en forma mineral. Los minerales no poseen valor energtico, aunque intervienen en un buen nmero de procesos del organismo, hacindolos posibles con su presencia. Sirven como materiales de construccin: el calcio y el fsforo participan en la composicin de huesos y dientes. Forman parte de los lquidos del organismo: el sodio y el potasio son los principales componentes inorgnicos de los lquidos corporales; el hierro forma parte de la hemoglobina de la sangre, etc. Regulan los procesos metablicos.
El buen funcionamiento de nuestro cuerpo requiere un determinado aporte diario de sales minerales, obligando a una dieta variada para que, entre todos los productos se cubran esas necesidades. Si falla alguna de las aportaciones, pueden aparecer las llamadas enfermedades carenciales, como por ejemplo, la anemia cuando falta hierro.
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VITAMINAS Las vitaminas son sustancias orgnicas que nuestro cuerpo no puede producir y de las que necesitamos cantidades bajas (entre unos miligramos y una fraccin de miligramos por da). Resultan imprescindibles para el crecimiento, el correcto mantenimiento de los tejidos y multitud de procesos metablicos y fisiolgicos. Son especialmente abundantes en los vegetales frescos, pero se destruyen fcilmente por la accin del calor u otros agentes. La distribucin y concentracin de las vitaminas en los alimentos es variada y variable. Por ello, resulta recomendable, por una parte, incluir verduras crudas y fruta en la dieta, y por otra, hacer esa dieta lo ms variada posible.
Las vitaminas pueden dividirse en dos grandes grupos: hidrosolubles (que se disuelven en agua) y liposolubles (que lo hacen en grasas o alcoholes). Un exceso de las primeras B, PP, C, ...- no produce efectos nocivos ya que pueden expulsarse disueltas en agua, por la orina o el sudor. Pero una dosis excesiva de las otras A, D, E, K, ...puede acabar provocando su acumulacin en las zonas grasas del organismo y tener efectos perjudiciales.
Como en el caso de las sales minerales, su dficit en la alimentacin provoca enfermedades carenciales, denominadas en este caso avitaminosis; es el caso del raquitismo (falta de vitamina D) y la pelagra (falta de cido nicotnico del grupo de vitaminas B)
ACTIVIDADES DE REPASO:
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1. A partir de la tabla que has rellenado (comida y bebida tomada durante una semana), calcula la cantidad de protenas, grasas, hidratos de carbono y kilocaloras tomadas (diariamente). Crees que te alimentas bien? 2. Qu principios inmediatos proporcionan energa a nuestro organismo? De cules obtenemos ms energa? Cules utilizamos primero? 3. Cul es la funcin principal de las protenas? Investiga y averigua el nombre de los diez aminocidos esenciales para nuestro organismo. 4. Cmo obtenemos el agua que necesita nuestro organismo? 5. Qu cantidad de agua contendr el cuerpo de una chica de 47 kg de peso? Indica al menos tres minerales que incluyas en tu dieta y explica dnde se encuentran y para qu los utiliza tu organismo. 6. Qu alteracin produce la falta de vitamina A? Cmo se cura el escorbuto? Y el beriberi? 7. Por qu crees que es importante que a los nios pequeos les d el sol? Comenta en grupo algunas de las enfermedades carenciales que aparecen en los cuadros. 8. Hay algn alimento que se repita? Qu quiere decir? 9. Infrmate en alguna enciclopedia o libro de consulta de cules son los sntomas de la anemia, sus causas y cmo se cura. 10. Busca informacin sobre el mtodo de diagnstico del colesterol en sangre. Qu niveles se consideran correctos?. Qu consecuencias puede tener un nivel alto de colesterol?.
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2. ADITIVOS ALIMENTARIOS: DEFINICIN Y USOSCualquier material, objeto o ser vivo, no es, en el fondo, mas que la suma de una mayor o menor variedad de sustancias qumicas, y lo mismo sucede evidentemente con todos los alimentos. Sin embargo, cuando se habla de las sustancias qumicas presentes en un alimento, se tiende comnmente a pensar en componentes extraos, aadidos durante el proceso de su elaboracin, es decir, en un sentido amplio, en aditivos La utilizacin de aditivos se pierde en la noche de los tiempos. Algunos de ellos, como la sal, por ejemplo, o el vinagre, se utilizan desde la prehistoria. Sin embargo, su mxima expansin se alcanz con el desarrollo de la industria qumica, que puso al alcance de los fabricantes de alimentos sustancias capaces de cumplir prcticamente cualquier funcin. Las consideraciones ligadas a la proteccin de la salud del consumidor se impusieron finalmente y el nmero de sustancias utilizables sufri una reduccin drstica, quedando stas sometidas a un control legal estricto en todos los pases. No obstante, en este momento, si se tienen en cuenta los aromatizantes, el nmero de sustancias qumicas distintas que se pueden aadir a los alimentos excede con mucho el millar Sin embargo, su importancia cuantitativa es muy diferente. Los ms utilizados son el cloruro sdico, que no es considerado en general como un aditivo, los mono y diglicridos (emulsionantes), el caramelo (colorante), el cido ctrico (secuestrante y acidificante), el cido actico (acidificante y conservante), el bicarbonato sdico (para las levaduras qumicas), l cido fosfrico y el glutamato sdico (potenciador del sabor). Curiosamente, dos de estos aditivos ms usados, el cido ctrico (300.000 Tm/ao) y el glutamato (ms de 300.000 Tm/ao) no son productos de la industria qumica sino de ia biotecnolgica, obtenindose por procesos de fermentacin. Aunque la preocupacin por la salud del consumidor tambin tiene siglos de antigedad, es actualmente cuando ms se cuestiona el uso de sustancias extraas a los alimentos. Una gran parte de las sustancias utilizadas no son extraas en absoluto, estando presentes en forma natural en los alimentos y en el propio organismo humano. Otra parte se transforman en sustancias naturales en el tubo digestivo tras su ingestin, y slo un pequeo nmero son del todo artificiales. QU ENTENDEMOS POR ADITIVO ALIMENTARIO? Sustancias que se aaden intencionadamente a los alimentos, sin propsito de cambiar su valor nutritivo, con la finalidad de modificar sus caracteres, tcnicas de elaboracin, conservacin y/o para mejorar su adaptacin al uso que se destinen. Como se indica en una de estas definiciones hay que distinguir entre aditivos, que son sustancias que se aaden intencionalmente a los alimentos, e impurezas que aparecen en los alimentos por diversas causas (contaminacin en el campo, mezcla con otros alimentos, etc), pero que no se busca su adicin intencional.
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POR QU SE UTILIZAN LOS ADITIVOS EN LOS ALIMENTOS? Los aditivos se utilizan en los alimentos por varias razones: Disponer de alimentos sanos, que no perjudiquen a la salud del consumidor y que mantengan sus cualidades organolpticas y microbiolgicas hasta el momento de su consumo. Por ejemplo, ciertos microorganismos patgenos (salmonella, clostridium, etc.) se pueden desarrollar en alimentos (mayonesas, salsas, carnes, pescados, etc.) y producir graves trastornos e incluso la muerte de las personas.
Disponer de alimentos ms baratos. Ciertos alimentos que tienen altos costes de fabricacin o conservacin, pueden beneficiarse de la accin de aditivos para bajar los citados costes y llegar a precios mas asequibles al consumidor. Mejora de los alimentos. Las caractersticas organolpticas1 de un alimento son las que atraen a los consumidores. Los aditivos sirven para mantener o mejorar esas caractersticas. Por ejemplo, con la adicin de frutas a los yogures o a los helados (fresas, pia, naranja, etc.) no es muchas veces posible conseguir un color y un sabor lo suficientemente atractivos. La adicin de un suplemento del color (colorante) y del sabor (aroma) correspondiente a la fruta en cuestin, har aumentar las ventas del yogur o helado.
Algunos aditivos tienen unos nombres muy complicados y que no dicen nada al consumidor. Por ello, tanto para comodidad de los fabricantes como de consumidores, es mejor que el aditivo sea designado por una letra (E) seguida de un nmero. La Comunidad Europea tiene asignados sistemas de identificacin para la mayora de los aditivos, a base de la letra E seguida de un nmero. Para los aditivos sin identificacin comunitaria, se sigue utilizando la nomenclatura nacional, consistente en una H seguida de un nmero. CONCENTRACIONES Y DOSIS La ciencia de la toxicologa se basa en la premisa de que todos los compuestos son txicos a alguna dosis. La sal, el agua, el azcar e incluso el amor de una madre! producen efectos nocivos en cantidades inadecuadas. Algunos aditivos tienen riesgos en su utilizacin. En un principio se les consideraba como sustancias inofensivas, pero con el paso de los aos se ha visto que esto no es cierto en muchos casos, existiendo ciertos aditivos peligrosos que pueden producir fenmenos txicos a largo plazo en el consumidor. Los estudios toxicolgicos han permitido el establecimiento de cantidades por debajo de la cual se considera que la ingestin de una sustancia no tiene efectos nocivos sobre la salud del consumidor. Esta1
Propiedades fisicoqumicas (color, olor, sabor, textura, ... ) de los alimentos.
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cantidad se denomina INGESTIN DIARIA ADMISIBLE (IDA) y se expresa en mg. de sustancia ingerida por da y por kg. de peso corporal (ya que es evidente que cuanto mayor sea el organismo tanto mayor ser la posibilidad de dilucin de la sustancia potencialmente nociva). Las legislaciones de cada pas fijan a su vez la concentracin mxima de un aditivo que puede utilizarse en diferentes aplicaciones. Los criterios para el establecimiento de esta cifra dependen del aditivo y del alimento, y se basan en algunos casos en la defensa de la salud del consumidor, pero en otros, en los que el uso de una cantidad mayor tampoco resultara nocivo, en la evitacin de fraudes al consumidor por enmascaramiento de una calidad deficiente, retencin excesiva de agua , etc.
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CLASIFICACIN DE LOS ADITIVOS ALIMENTARIOS EN FUNCIN DE SU ACCIN Los aditivos se clasifican en funcin de la accin que realizan sobre los alimentos. As tenemos: Colorantes. Aromas. Conservadores. Antioxidantes. Emulgentes, estabilizantes, espesantes y gelificantes. Acidulantes y correctores de la acidez. Antiaglomerantes. Potenciadores del sabor. Antiespumantes. Edulcorantes Artificiales, Almidones modificados. Gasificantes. Productos diversos (endurecedores, humectantes, agentes de recubrimiento, secuestrantes, gases de en vasado, etc.). Estn tambin los llamados diluyentes o soportes, que son sustancias inertes empleadas para disminuir la concentracin de los aditivos alimentarios, a fin de facilitar su dosificacin y empleo. Existen tambin productos que, sin tener una accin concreta por si solos, refuerzan la accin de otros. Por ejemplo hay sustancias tales como el cido lctico, lactato sdico, cido ctrico, cido tartrico, etc., que refuerzan la accin antioxidante de otras sustancias. Como no podemos, por razones de tiempo, describir todos los grupos de aditivos alimentarios, vamos a analizar brevemente el primer grupo: colorantes. COLORANTES El olor es la primera sensacin que se percibe de un alimento y la que determina el primer juicio sobre su calidad; es adems un factor importante dentro del conjunto de sensaciones que aporta el alimento, y tiende a veces a modificar subjetivamente otras sensaciones como el sabor o el olor. COLORANTES NATURALES Nombre comercial Comentario Colorante de la curcuma (planta cultivada en la E-100 Curcumina E-101 Riboflavina
India). Es un componente fundamental del curry. Tiene una toxicidad muy pequea Es una vitamina del grupo B2. Es la sustancia que da el color amarillo al suero de la leche. Es un aditivo poco utilizado.
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E-120 Cochinilla E-150 Caramelo
E-160 Carotenoides
E-162 Rojo de remolacha E-163 Antociano
Tambin denominada cido carmnico; muy caro. Hacen falta unos 100.000 insectos para producir 1 kg de producto. No se conocen efectos adversos. Colorante tpico de la bebidas de cola. Su composicin depende del mtodo preciso de fabricacin. Es el colorante ms utilizado (90 % del total). Son un amplio grupo de pigmentos vegetales y animales. Se han utilizado desde hace muchos aos para colorear productos lcteos y, cada vez ms, bebidas refrescantes. Este colorante puede tener incluso un efecto protector frente a ciertos tipos de cncer (potenciando el sistema inmunolgico). Aunque todava no se conocen todos sus componentes, no se conocen efectos nocivos de este colorante. Son los colorantes naturales del vino tinto. Se utilizan relativamente poco.
COLORANTES ARTIFICIALES En los ltimos aos, debido a la preocupacin por la seguridad de los alimentos, y la presin de los consumidores, muchas empresas han tenido que revisar la formulacin de sus productos y sustituir, cuando es tecnolgicamente factible, los colorantes artificiales por los naturales. COLORANTES AZOICOS Tienen como caracterstica general la de absorberse muy poco en el intestino, siendo destruidos en su mayora por la flora bacteriana intestinal; los fragmentos de colorante que son asimilados se eliminan por va urinaria o biliar. El ms controvertido es la tartracina. Nombre comercial Comentario El ms importante. Utilizado en ms de sesenta E-102 Tartracina
E-110 Amarillo anaranjado S E-122 Azorrubina
pases (incluido la CE y Estados Unidos). Es capaz de producir reacciones adversas en un pequeo porcentaje (alrededor de un 10 %) entre las personas alrgicas a la aspirina y en algunos asmticos. Confiere el color limn a las bebidas refrescantes. Se utiliza para colorear refrescos de naranja, helados, caramelos, aperitivos, ... En 1984 se acus a este colorante de cancergeno (aunque nunca se demostr). Se utiliza para conseguir el color frambuesa en caramelos, helados, postres, ... Su uso no est autorizado en pases nrdicos, EEUU y Japn. En general, su uso tiende a limitarse en todos los pases; puede producir alteraciones en los cromosomas. En EEUU est prohibido. La IDA es de slo 0.75 mg/kg de peso. A pesar de la semejanza de nombres, no tiene
E-123 Amaranto
E-124 Rojo cochinilla A
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E-151 Negro brillante BN
ninguna relacin con la cochinilla (E-120). Desde 1976 no se utiliza en EEUU. Posibles efectos cancergenos Se utiliza casi exclusivamente para colorear sucedneos del caviar. Est prohibido en los pases nrdicos, EEUU, Canad y Japn.
OTROS COLORANTES ARTIFICIALES Nombre comercial Comentario E-104 Amarillo de Se utiliza en bebidas refrescantes con color quinolena de naranja, en bebidas alcohlicas, elaboracin de productos de repostera, ... Se autorizan desde 100 hasta 300 mg/kg de producto. E-127 Eritrocina Una caracterstica peculiar es la de incluir en su molcula 4 tomos de yodo. El principal riesgo de su utilizacin es su accin sobre el tiroides (debido a su alto contenido en yodo. La dosis diaria admisible puede sobrepasarse sin demasiadas dificultades. E-131 Azul patentado V Es un colorante derivado del trifenilmetano, utilizado para conseguir tonos verdes en los alimentos al combinarlo con colorantes amarillos (como el E-102 y el E-104). Se utiliza en conservas vegetales y mermeladas, en pastelera, caramelos y bebidas, ... No es mutagnico, aunque sus efectos no estn bien estudiados. En resumen, los colorantes no contribuyen a mejorar la conservacin o calidad nutritiva de los alimentos; MEJOR SERA NO AADIRLOS.
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3. COCINADO DE LOS ALIMENTOS3.1. COAGULACIN DE COLOIDES DE LAS PROTENAS Los alimentos de origen animal contienen siempre protenas, que son sustancias coloidales2. La coagulacin de las protenas es una de las razones fundamentales de los cambios que sufren los alimentos de origen animal al cocerse. Las molculas de las protenas contienen largas cadenas cuyos eslabones se llaman aminocidos. Los aminocidos tienen tomos de C, H, O, N y, en algunos casos, tomos de azufre. Debido a la disposicin de los extremos en las cadenas, en sus extremos se originan pequeas cargas elctricas; son estas cargas de igual signo las que mantienen muchas protenas en estado coloidal. La ruptura del coloide, y la consiguiente coagulacin, se logra de varias maneras:
Coagulacin por calor (agitacin trmica) (explicarlo con KMnO4) Si aumentamos la agitacin de las molculas, al comunicar energa calorfica. Es el caso de las protenas del huevo y de la leche al hacer un flan. El calor suministrado hace que las molculas de las protenas adquieran un movimiento tal que es capaz incluso de vencer las fuerzas de repulsin elctricas. De esta manera se juntan, coagulando la masa, por ejemplo, del flan. Coagulacin por agentes qumicos Si anulamos las cargas elctricas; esto es lo que ocurre al aadir un cido, tal como el zumo de limn o vinagre, a la leche. Las cargas elctricas que contiene el cido anulan las de las cadenas proteicas al ser de signo contrario, y la casena de la leche coagula. Coagulacin por agitacin mecnica Si aumentamos la agitacin de las molculas por medios mecnicos; por ejemplo al batir la clara del huevo. El procedimiento es idntico al de calentar. Coagulacin por deshidratacin. Si deshidratamos el coloide. La estabilidad de algunos coloides, por ejemplo los de la clara y la yema del huevo, est determinada por la hidratacin de sus molculas. Si aadimos un agente deshidratante, la estructura coloidal se desmorona y coagulan las protenas. Este proceso es el que debe ocurrir al colocar la clara de huevo en alcohol. Probablemente se est produciendo al mismo tiempo, y gracias a las molculas de alcohol, un enlace qumico
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Adems de las disoluciones y de las suspensiones, hay otro tipo de mezclas muy frecuentes entre los alimentos, con dos componentes tambin: los coloides. Las partculas que hay en un coloide son mas grandes que las de una disolucin, pero lo suficientemente pequeas para mantenerse en suspensin permanente. A simple vista, los coloides son muy parecidos a las disoluciones, pero puedes diferenciarlos haciendo una prueba muy sencilla, basada en el llamado efecto Tyndall. Al hacer pasar un rayo de luz a travs de un coloide, el rayo se ve perfectamente (como sucede cuando un rayo de sol entre en una habitacin con polvo). La causa es que las partculas del coloide actan como pequeos espejos, reflejan la luz y por eso la vemos. Las disoluciones, en cambio, contienen partculas muy pequeas y la luz atraviesa las disoluciones tranquilamente sin que nosotros podamos ver cmo pasa.
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entre las cadenas de protenas. La acetona produce el mismo efecto que el alcohol. 3.2. REBLANDECIMIENTO DE LA CELULOSA Por qu hay muchos vegetales que no se comen crudos? La celulosa es uno de los componentes bsicos de muchos vegetales. Los animales herbvoros pueden digerir la celulosa, pero cuando nosotros comemos vegetales, la celulosa sale de nuestro cuerpo prcticamente como ha entrado. Si cocinamos los vegetales es para que se ablanden y circulen mejor por el tubo digestivo. La celulosa est formada por molculas en forma de largas fibras entrelazadas en algunos puntos. El reblandecimiento es debido a la ruptura de algunos de los enlaces entre las fibras. Aunque la celulosa no es digerible, obliga a los intestinos a realizar un esfuerzo para hacerla circular, con lo cual estos adquieren un notable grado de flexibilidad que facilita el proceso digestivo. 3.3. FERMENTACIN Qu es la fermentacin? La fermentacin es un proceso enzimtico debido a la accin de ciertos microorganismos sobre materia orgnica. a) fermentacin alcohlica La fermentacin alcohlica es producida por las levaduras, que son hongos microscpicos unicelulares que liberan una sustancias llamadas enzimas. Estas enzimas son, en definitiva, las causantes de las fermentaciones. Las levaduras, como hongos que son, necesitan materia orgnica para alimentarse. Se desarrollan muy bien en lquidos azucarados, que les sirven de sustrato; de ellos pueden obtener la energa almacenada en los glcidos. La levadura del pan libera dos enzimas, uno de los cuales, la invertasa o sacarasa, convierte la sacarosa en glucosa: C12H22011 + H2 2 C6H12O6 La glucosa se convierte en etanol y dixido de carbono por la accin de otro enzima, la zimasa. C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2
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Esta fermencacin alcohlica tiene diversas aplicaciones en el campo de la alimentacin; en unos casos se aprovecha el CO 2 (fabricacin de pan) y en otros lo que resulta utilizable es el etanol (fabricacin de vino, cerveza y otras bebidas fermentadas). Es un proceso anaerobio, es decir, no necesita la presencia de oxgeno del aire para tener lugar. Otras fermentaciones: fermentacin bacteriana Las bacterias tiles en la alimentacin son las llamadas saprfitas, que producen determinadas sustancias tiles para el medio en que viven o bien descomponen la materia orgnica muerta pasndola a material mineral. Las principales fermentaciones bacterianas son:
b) fermentacin actica C2H5OH + O2 CH3COOH + H2O Es aerobia (necesita el oxgeno del aire para tener lugar) y la producen bacterias del tipo acetobacter. Es la responsable de la formacin del vinagre a partir del vino. c) fermentacin lctica lactosa cido lctico La produce el lactobacillus. Es la que tiene lugar en la fabricacin del yogur, kfir, quesos con mohos, col fermentada, ... d) fermentacin butrica glcidos cido butrico Es aerobia. La produce el Clostridium butiricum y el Bacillus amylobacter. Es la fermentacin que tiene lugar al enranciarse la mantequilla y en la obtencin de fcula de papas. e) fermentacin ptrida (putrefaccin) Consiste en la desintegracin de las grandes molculas proteicas de los residuos vegetales y cadveres animales llegando a formarse aminocidos. En este proceso se liberan gases como el amoniaco, dixido de carbono, hidrgeno, metano y otros de olor ftido, como el sulfuro de hidrgeno, el nidol y el escatol. Se producen, adems, las ptomanas, sustancias muy txicas, autnticos venenos.
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4. CONSERVACIN DE ALIMENTOS:Los alimentos respiran, los alimentos fermentan, los alimentos se pudren. Todos los alimentos estn sujetos a una alteracin y descomposicin progresivas. stas pueden ser ms o menos rpidas y pueden tener distintas causas: la respiracin, la fermentacin y la putrefaccin. La respiracin tiene particular importancia en las frutas, verduras y otras hortalizas, que permanecen vivas algn tiempo despus de la cosecha. En este proceso, el oxgeno del aire reacciona con ciertos hidratos de carbono (por ejemplo, con los azcares) y los oxida. Esta oxidacin libera dixido de carbono, agua y energa en forma de calor. Si se impide o limita el contacto del aire con ciertos alimentos, como la leche o los zumos de frutas, puede producirse otro tipo de oxidacin de los hidratos de carbono: la fermentacin. Para obtener energa, los microorganismos causantes de las fermentaciones transforman los azcares en varios productos intermedios, sobre todo en alcoholes y cidos orgnicos. Muchas veces el hombre busca deliberadamente que se produzcan determinadas fermentaciones v controla la forma y el curso de stas para conseguir productos como alcohol etlico (vinos, cervezas), cido lctico (yogur) o cido actico (vinagres). El tercer tipo de alteracin de los alimentos es la putrefaccin. sta afecta a los productos nitrogenados: a las protenas, en especial a las de origen animal. POR QU SE DESCOMPONEN LOS ALIMENTOS? Los alimentos se descomponen y se pudren por dos tipos de causas: por fenmenos vitales o por fenmenos no vitales.
Los principales causantes de la descomposicin por fenmenos vitales son los microorganismos (como las bacterias del medio ambiente y los parsitos de los propios alimentos) y los enzimas presentes en los alimentos (los enzimas son compuestos de tipo biolgico gracias a los cuales se realizan rpidamente reacciones qumicas especficas). Los microorganismos y los enzimas producen la descomposicin al intervenir en los procesos fsicos y qumicos de transformacin de las sustancias que componen el alimento. La carne viscosa y maloliente que rodea a veces los huesos de jamones mal curados es un buen ejemplo de putrefaccin bacteriana. Pero los alimentos se alteran tambin por procesos no vitales. Entre las causas de esto pueden citarse: los excesos de temperatura, la humedad, la luz, el oxgeno o, simplemente, el tiempo. Todos estos factores provocan diversos cambios fsicos y qumicos, que se manifiestan por alteraciones del color, del olor, del sabor, de la consistencia o de la textura de los alimentos. Un ejemplo de este tipo de alteracin es el enranciado de las grasas presentes en los alimentos,
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proceso en el que influyen el tiempo, la luz y las temperaturas de almacenamiento. SE PUEDE EVITAR QUE SE DETERIOREN LOS ALIMENTOS? Como hemos dicho, las causas ms importantes de la alteracin de los alimentos son los microorganismos y los propios enzimas de los alimentos, responsables de los fenmenos vitales. Para que ocurran estos fenmenos se necesitan ciertas condiciones apropiadas: acceso del aire, humedad y temperatura. As pues, para impedir que estos indeseables fenmenos vitales se produzcan, debemos eliminar el aire, el agua y el calor excesivos. Por eso, se llaman mtodos indirectos de conservacin los que impiden que los agentes biolgicos que alteran los alimentos encuentren un ambiente adecuado. 4.1. LOS MTODOS INDIRECTOS DE CONSERVACIN La ELIMINACIN DEL AIRE o de su oxgeno puede llevarse a cabo por medio de envases y embalajes apropiados. ste es el caso de los quesitos en porciones y las lonchas de bacon y de jamn salado que llegan al pblico envasados hermticamente al vaco. Otro recurso para prolongar la conservacin es modificar la atmsfera de almacenamiento, reduciendo o suprimiendo el oxgeno de sta. La ELIMINACIN DEL AGUA se consigue por varios mtodos de desecacin o deshidratacin. La leche en polvo es el residuo seco obtenido tras la desecacin de la leche; as, la leche, que al natural es un producto muy perecedero, se conserva varios meses a temperatura ambiente. Otra manera de impedir que el agua est disponible para los procesos vitales de descomposicin es aadir a los alimentos sustancias muy solubles, como la sal comn y el azcar. Desde la antigedad se practica la salazn de pescados (bacalao salado, arenques en salmuera, etc.) y de carnes (jamn, cecina, etc.). El azcar se usa sobre todo en las conservas de frutas: mermeladas, confituras, frutas escarchadas, etc. La ELIMINACIN DEL CALOR se consigue por los mtodos de refrigeracin y de congelacin.
La refrigeracin consiste en hacer descender la temperatura de los alimentos hasta valores prximos a los 0 C, pero sin llegar a la formacin de hielo. La refrigeracin tambin se emplea a escala industrial para almacenar grandes cantidades de productos (frutas, hortalizas, carnes, etc.) y en el transporte (camiones, vagones de ferrocarril, barcos fruteros). Los alimentos refrigerados pueden conservarse durante un lapso de tiempo que oscila desde uno o dos das (mariscos, pescados) hasta meses (huevos). Congelar un alimento es hacer descender su temperatura por debajo de los 0 C. Frecuentemente se emplea la ultracongelacin, o sea la congelacin ultrarrpida hasta temperaturas de entre -18 y -40 C. As se evita que se formen grandes cristales de hielo, que alteraran la textura
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de los productos. AI descongelar los alimentos ultracongelados, stos conservan unas caractersticas mucho ms prximas a las de los alimentos frescos. La ultracongelacin destruye hasta el 50 % de los microorganismos que pudieran contener los alimentos. Se usan cada vez ms en la conservacin de mariscos, pescados, carnes, frutas y hortalizas crudos, as como para conservar comidas preparadas v semipreparadas. 4.2. LOS MTODOS DIRECTOS DE CONSERVACIN Los mtodos indirectos de conservacin impiden la actuacin de los microorganismos y los enzimas; pero en genera) estos mtodos no destruyen todos los microorganismos y los enzimas de los alimentos. Para destruirlos hay que recurrir a los mtodos directos de conservacin. Entre stos se encuentran la ESTERILIZACIN por calor, la PASTEURIZACIN y el empleo de ADITIVOS.
Los microorganismos y los enzimas precisan cierto grado de temperatura para alterar los alimentos. Pero un exceso de calor los destruye. Por eso se emplea la esterilizacin por calor para conservar los alimentos, en especial los enlatados. Las latas, llenas y hermticamente cerradas, se someten a elevadas temperaturas (entre los 100 y los 150 C, segn el tipo de alimento) durante un tiempo determinado. Una vez esterilizadas las latas, y mientras stas no se abran o se deterioren, los productos en ellas conservados se mantendrn inalterados durante un tiempo tericamente ilimitado. As pues, es intil guardar las latas de conservas en un refrigerador antes de abrirlas. Las elevadas temperaturas necesarias para la esterilizacin trmica alteran las cualidades de algunos alimentos (leche, mantequilla, rnargarina, salazones, ahumados, etc.). sta es la causa de que a veces se recurra slo a la pasteurizacin por calor. Para ello, se eleva la temperatura de los alimentos entre 60 y 80 C durante un perodo que oscila, segn los mtodos, entre unos pocos segundos y los 30 minutos. As se destruyen los microorganismos ms peligrosos o los que con mayor frecuencia pueden producir alteraciones. Dado que la pasteurizacin no elimina todos los microorganismos que pueden contener los productos tratados, este mtodo slo permite una conservacin temporal y en determinadas condiciones. Los alimentos pasteurizados (a veces denominados semiconservas) deben, pues, guardarse en un refrigerador, aunque todava no se hayan abierto sus envases.
Por otra parte, tanto los procesos vitales como los no vitales pueden evitarse aadiendo ciertos productos qumicos, denominados genricamente aditivos. stos pueden tener distintas misiones: suprimir los microorganismos (antibiticos); evitar que los microorganismos presentes proliferen (inhibidores); evitar alteraciones por oxidacin (antioxidantes), etc. A veces, los aditivos no se aaden a los alimentos, sino que se producen directamente en stos. Tal es el caso de las fermentaciones. El cido actico y el cido
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lctico, que se forman en ciertas fermentaciones, tienen propiedades conservantes: acidulan el medio en que se hallan y son txicos para algunos microorganismos capaces de alterar los alimentos. 4.3. CONSERVACIN DE ALIMENTOS: AYER El origen de los procedimientos de conservacin de alimentos se pierde en la antigedad. Los hombres pudieron comprobar que se conservaban mejor los alimentos enfriados (o congelados), los productos desecados y los que haban fermentado. Ya en la antigedad se almacenaba hielo o nieve en pozos y lugares protegidos, para aprovechar sus cualidades conservantes en la estacin calurosa. Esos lugares reciban el nombre de neveras, origen de la actual denominacin de los frigorficos domsticos. La desecacin y la fermentacin son quiz los mtodos de conservacin que ms se han usado en todas las latitudes y en todos los climas.1.
La DESECACIN se puede conseguir exponiendo el alimento al sol o al aire. Tambin la salazn, el ahumado y el azucarado son, en parte, procesos de desecacin.
La desecacin solar o a la intemperie es quizs el sistema de conservacin ms antiguo, copiado de la propia naturaleza. Los granos de cereales, las semillas de leguminosas y los frutos secos se conservan naturalmente, debido a que, durante el proceso de maduracin, se desecan. Gran parte de la produccin mundial de fruta se conserva todava por desecacin solar. La sal es un aditivo importante en la desecacin solar. Tambin se emplea en otros procesos de conservacin de alimentos, como el curado, el ahumado y las fermentaciones. La cantidad de sal que se agrega a los productos que han de fermentar determina si un microorganismo presente en el alimento puede desarrollarse o no. Tambin se controla mediante la adicin de sal el tipo y la actividad de la fermentacin.
El curado es un procedimiento de conservacin en el que se aade a los alimentos sal comn (cloruro sdico), salitre (nitrato potsico) y especias. Los jamones y embutidos crudos se conservan por curado. El azcar ejerce una accin similar a la que realiza la sal comn en las salazones. Elevadas concentraciones de azcar detienen el crecimiento de la mayor parte de las bacterias, levaduras y mohos. Su uso ms general ha sido siempre el de la conservacin de frutas (mermeladas), as como de ciertas bebidas alcohlicas; en la antigedad se cubra la carne con miel para conservarla. En el procedimiento del ahumado se combinan diferentes grados de salazn y desecacin. El hombre primitivo colgaba la carne, el pescado y las aves del techo de sus chozas o en la abertura de salida del humo,
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antes de la aparicin de la chimenea. Despus, el ahumado se realiz en la propia campana de las chimeneas, cosa que an se hace en algunas partes del mundo. Posteriormente, los alimentos se ahumaron en estancias o naves construidas con este fin. Para el ahumado tradicional se emplean humos de la combustin incompleta de paja o lea verde. El ahumado tradicional se sigue practicando an, no tanto como mtodo de conservacin de alimentos, sino por el sabor, aroma, color y blandura caractersticos que confiere a los alimentos. Entre los pescados ahumados ms frecuentes estn los arenques, el salmn y el halibut. Tambin se emplea el ahumado en el curado de jamones, de embutidos y partes del cerdo (bacon, chuletas) .2.
La FERMENTACIN es el otro mtodo tradicional de conserva. Las distintas clases de leche fermentada, tpicas de diferentes pases (como el yogur blgaro y el kfir del Cucaso), son el resultado de la accin de microorganismos especficos sobre la leche. La casi infinita variedad de quesos del mundo se debe en gran parte a diferentes fermentaciones; el nombre de muchos quesos es el del lugar donde, con la prctica, se aprendi a controlar determinada fermentacin del cuajo de un cierto tipo de leche. Los encurtidos tradicionales de productos vegetales (pepinillos y cebolletas en vinagre, chucrut o col fermentada, etc.) tienen su origen en otras fermentaciones que el hombre ha fomentado desde la antigedad.
4.4. CONSERVACIN DE ALIMENTOS: HOY La repercusin de los progresos generales realizados en las ciencias y en la tecnologa ha sido trascendental para la industria alimentaria, sobre todo para los procedimientos de conservacin. Algunos de los mtodos indirectos que se emplean en la actualidad, como la desecacin a la intemperie, la salazn, el azucarado y el ahumado, son slo modernizaciones de los mtodos tradicionales. En cambio, la deshidratacin, la ultracongelacin, el envasado al vaco, el enlatado estril, la pasteurizacin y los aditivos slo han sido posibles gracias a los progresos tcnicos. 1. LA DESHIDRATACIN. Este nombre se reserva generalmente para la desecacin efectuada en sistemas cuya temperatura, humedad e higiene estn estrictamente controladas. Se trata de un proceso metdico, progresivo y continuo, en el que se aplica la cantidad de calor artificial necesaria para extraer el agua de los alimentos. Los mtodos principales de deshidratacin son: el mtodo adiabtico, el mtodo de conduccin y la liofilizacin.
En el mtodo adiabtico, la evaporacin del agua contenida en los alimentos se realiza mediante una corriente de aire calentado artificialmente. Esta evaporacin tiene lugar en un horno, en una cmara o en un tnel continuo. Los alimentos se disponen en carritos con bandejas o en una cinta transportadora. Este mtodo se emplea mucho en la desecacin de productos vegetales.
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En el mtodo de conduccin, la transferencia de calor al alimento se efecta poniendo ste en contacto con una superficie calentada artificialmente. Con frecuencia, el proceso se efecta al vaco y el vapor de agua que se desprende de los alimentos se extrae de la cmara con una bomba aspirante. Este procedimiento se usa para obtener leche en polvo. El mtodo ms moderno de deshidratacin es la liofilizacin o deshidratacin por congelacin al vaco. En este proceso se congelan los alimentos antes de deshidratarlos. Tras la congelacin se produce un alto vaco en la cmara. El hielo formado en los alimentos pasa directamente al estado de vapor, que se va extrayendo de la cmara. La liofilizacin es un mtodo caro, y por eso an se emplea poco. Los cafs en polvo o instantneos son productos liofilizados.
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LA ULTRACONGELACIN. En l, en vez de privar a los microorganismos del agua necesaria para su vida, les privamos del calor. La ultracongelacin no slo inhibe la accin de los microorganismos sino que tambin destruye hasta un 50% de stos. Es frecuente escaldar previamente los alimentos que se van a ultracongelar para destruir tambin sus propios enzimas. Mediante envases impermeables se evita la desecacin que tiende a producir la ultracongelacin. ELIMINACIN DEL AIRE. La oxidacin de los alimentos por el oxgeno atmosfrico se evita mediante envases al vaco para eliminar el aire. As, al tiempo que se priva a los microorganismos aerobios del aire que precisan para desarrollarse, se impide que lleguen hasta los alimentos microorganismos del medio ambiente. Los alimentos convenientemente envasados que dan tambin protegidos contra la suciedad y otras contaminaciones posibles. Otra forma de impedir el contacto de los alimentos con e) aire es el almacenamiento en atmsferas controladas artificiales (con gases diferentes de los atmosfricos). As se conservan ciertas frutas, como manzanas y peras, y otros tipos de alimentos. Es frecuente asociar la refrigeracin con el almacenamiento en atmsfera controlada. CONSERVAS ENLATADAS. Los materiales para envasar alimentos deben ser inocuos. Sus superficies internas no deben sufrir ninguna alteracin al estar en contacto con los productos envasados, ni permitir que migre al alimento ninguna sustancia nociva. El bote de hojalata (o lata) es el tipo de envase ms empleado para la conservacin de alimentos. Lo invent, en 1810, el ingls Peter Durand, revolucionando las tcnicas anteriores de envasado. Entre 1795 y 1810, el francs Nicolas Appert haba desarrollado un mtodo de conserva de alimentos, envasados en tarros de vidrio y esterilizados por calor. De la combinacin de ambas tcnicas naci la moderna industria de conservas enlatadas, hoy tan difundida. En los procesos modernos de enlatado estril se emplean distintas combinaciones de temperatura y tiempo de calentamiento para esterilizar las conservas.
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Esterilizar es eliminar todos los microorganismos y sus esporas, incluso las ms resistentes (entre ellas, las esporas de Clostridium botulinum las ms peligrosas). La produccin de conservas enlatadas est extendida por todo el mundo. Se podra decir que prcticamente no existe un solo producto alimenticio o comida preparada que no tenga su versin en lata de conserva. Constituye an el mtodo de conservacin ms importante. 5. LA PASTEURIZACIN TRMICA. Se emplea cada vez con mayor precisin en productos que se deterioraran por las elevadas temperaturas de esterilizacin. Se sabe ahora con exactitud cules son las temperaturas y la duracin del calentamiento que conviene en cada caso para conseguir la mayor eficacia, con la menor alteracin posible del producto. LOS ADITIVOS Los aditivos para mejorar la conservacin y el aspecto de los productos han experimentado tambin un auge impresionante. Todos los pases tienen una reglamentacin alimentaria estricta para regular el empleo de aditivos y asegurar que stos no son nocivos para el consumidor.
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4.5. CONSERVACIN DE ALIMENTOS: MAANA Los mtodos de conservacin de alimentos por radiaciones apenas han sobrepasado la fase experimental. La ventaja de las radiaciones reside en que destruyen microorganismos y otros parsitos mayores (insectos, gusanos, etc.) sin elevar la temperatura del producto tratado o elevndola muy poco. Las papas, cebollas, ajos, etc., se tratan ya con radiaciones en algunos pases. Por ltimo, se ha comprobado que las elevadas presiones mecnicas (del orden de las 6.000 atmsferas) destruyen gran nmero de bacterias. Se ha aplicado este fenmeno a la conservacin de ciertos alimentos: frutas, mosto y bebidas espumosas no alcohlicas. El proceso de Hofius, de conservacin de la leche por presin, prolonga la vida de este producto hasta 4 semanas.
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CUESTIONES SOBRE METODOS DE CONSERVACIN 1. Qu se entiende por respiracin?. En nuestro caso particular, los alimentos respiran? 2. Por qu se descomponen los alimentos? 3. Qu se entiende por mtodos directos de conservacin? 4. Qu tipos de mtodos de conservacin directos conoces?. En qu se basan? 5. Qu son los aditivos alimentarios?. Haz una breve clasificacin, explicando cada uno de ellos. 6. Qu se conoce como IDA? 7. Qu mtodos de conservacin se empleaban en la antigedad (hasta no hace mucho)? 8. Pon ejemplos de alimentos sometidos a desecacin y fermentacin. 9. Qu mtodos de deshidratar los alimentos conoces?. En qu se basan? 10. Pon ejemplos de alimentos ultracongelados. 11. Qu ventajas presenta el enlatado de los alimentos frente a otros mtodos? 12. En qu consiste la pasteurizacin?
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ACTIVIDAD 1: SUSPENSIONES, EMULSIONES, COLOIDES, ...INTRODUCCIN En la cocina se llevan a cabo gran cantidad de procesos fsicos y qumicos. Entre los fsicos tenemos las mezclas, y en estas las suspensiones, las emulsiones y las disoluciones. Una suspensin es una mezcla homognea, de duracin limitada, de dos sustancias que normalmente forman una mezcla heterognea. Una emulsin es una mezcla homognea y estable de este tipos de sustancias. Coloides: Adems de las disoluciones y las suspensiones, hay otro tipo de mezclas, muy frecuentes entre los alimentos, con dos componentes tambin: los coloides. Las partculas que hay en un coloide son ms grandes que las de una disolucin, pero lo suficientemente pequeas para mantenerse en suspensin permanente. A simple vista, los coloides son muy parecidos a las disoluciones pero podrs diferenciarlos haciendo una prueba muy sencilla basada en el llamado efecto Tyndall. Al hacer pasar un rayo de luz a travs de un coloide el rayo se ve perfectamente (como sucede cuando un rayo de Sol entra en una habitacin con polvo). La causa es que las partculas del coloide actan como pequeos espejos, reflejan la luz y por eso la vemos. Las soluciones, en cambio, contienen partculas muy pequeas y la luz atraviesa las disoluciones tranquilamente sin que nosotros podamos "ver" como pasa. Qu es un coloide? Hay ocasiones en las que la observacin de las fases (de una mezcla heterognea) no es tan sencilla y requiere la ayuda de un microscopio. Cuando esto ocurre, a la mezcla se la denomina coloide o dispersin coloidal. Los coloides son mezclas heterogneas en las que las partculas que las forman pueden quedar indefinidamente en suspensin. A simple vista, parecen homogneas, pero al observarlas con un microscopio de gran aumento se comprueba que son heterogneas. (ejemplo: agua y clara de huevo, batidas conjuntamente. La suspensin se mantiene por tiempo indefinido). La niebla es un aerosol en el que la fase continua es aire, y la fase dispersa, pequeas gotas de agua. En un da con niebla, podramos ver que la luz de los coches no pueden atravesar la niebla. Por eso se deben utilizar las luces cortas, que alumbran al suelo y no al frente cuando circulamos con niebla, ya que, de lo contrario, quedaremos deslumbrados por nuestro haz de luz. Dispersiones coloidales: Las sustancias que sin ser solubles en un disolvente determinado, tampoco pueden considerarse insolubles, porque al mezclarlas con dicho disolvente se dividen en partculas extremadamente pequeas (micelas) que incluso pueden atravesar los filtros corrientes, no son visibles con el microscopio y no sedimentan, se llaman coloides. Estas partculas nicamente son detectables al iluminar la mezcla con un haz de luz. Se refleja y refracta en las mismas de manera que pueden observarse a simple vista estos efectos, generalmente. Este fenmeno se conoce como efecto Tyndall. Las partculas coloidales tienen un tamao comprendido entre 0,1 y 0,001 micras (1 micra = 10-6 metros).
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Un coloide disperso en un disolvente se llama sol. Los soles pueden precipitarse por agrupacin de micelas, empleando electrolitos o bien, aumentando la temperatura. Los soles precipitados se llaman gel. Ejemplos de emulsiones: - Muchos cosmticos (cremas para mano y cremas limpiadoras) son emulsiones de un aceite esencial en agua. - La mayonesa, es una emulsin hecha de una mezcla de aceite vegetal y vinagre, utilizando la yema de huevo como emulsionante. - La leche, bsicamente es una emulsin de grasa en agua. OBJETIVOS Que el alumno sea capaz de: 1. Describir las diferencias entre disolucin, suspensin, emulsin, coloide, gel, sol, .. 2. Poner ejemplos de cada uno de los anteriores. 3. Distinguir, experimentalmente, entre ellos. 4. Preparar ejemplos de algunos de ellos. EXPERIENCIA 1: PREPARANDO SUSPENSIONES. Materiales necesario: Arena gorda, arena fina (de Las Teresitas), agua, lupa, vasos de precipitado Procedimiento: Si aadimos arena al agua y agitamos, se separa sta del lquido con bastante rapidez; la arena queda en el fondo del recipiente. Ahora bien, si mezclamos este slido pulverizado con agua, tambin sedimentar, pero el proceso ser ms lento. En este caso, no podemos hablar de disolucin, ya que las partculas de soluto son visibles a simple vista, con ayuda de una lupa o con un microscopio. Se trata pues de una materia heterognea. Los sistemas de este tipo, en los que los componentes se pueden separar por simple filtracin, se llaman suspensiones. EXPERIENCIA 2: PREPARANDO UNA SUSPENSIN Y UNA EMULSIN DE ACEITE EN AGUA Materiales: Aceite, agua, vinagre, huevos, vasos de precipitado Procedimiento: El aceite y el agua son los componentes de la mayonesa: a) El aceite y el vinagre forman mezclas heterogneas. Su mezcla se hace momentneamente homognea al agitar. b) Si la mezcla homognea se deja en reposo, el aceite y el vinagre se separan de nuevo. c) Para evitar que se vuelvan a separar los componentes hay que aadir una sustancia, llamada agente emulsionante, que estabilice la suspensin. En la elaboracin de la mayonesa se aaden huevos. d) Si aadimos un huevo al vinagre y batiendo agregamos el aceite poco a poco, la mezcla se hace ms homognea y pastosa. e) El huevo ha estabilizado la suspensin. Ya no se separan aceite y vinagre: es una emulsin.
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EXPERIENCIA 3: CMO DIFERENCIAR UNA DISOLUCIN DE UN COLOIDE? La clara de huevo es transparente y deja pasar la luz. Sin embargo, si batimos una clara de huevo obtenemos una espuma blanca que no deja pasar la luz. Esta experiencia pone de manifiesto una importante propiedad: los coloides, a diferencia de las disoluciones, que pueden ser atravesadas por un rayo luminoso, reflejan o refractan la luz. EXPERIENCIA 4: UNA SENCILLA MQUINA DE DILISIS: La experiencia que se propone se puede hacer en casa sin ninguna dificultad. Se trata de separar una mezcla de un coloide, utilizando para ello una membrana semipermeable "casera". Materiales: agua destilada; sulfato de cobre; clara de huevo; papel de celofn (no importa el color); un vaso; dos tubos de ensayo; una linterna que proyecte un fino haz de luz; una goma elstica. Para que la linterna proyecte un fino haz de luz, cubre el cristal con un cartn que tenga un pequeo agujero. De ese modo, al encenderla, saldr un haz de luz fino. Procedimiento: Para distinguir las disolucin del coloide, haz lo siguiente: a) Coloca en un tubo de ensayo 1 cm de clara de huevo y aade agua hasta la mitad. Agita bien el tubo, para que se mezclen el agua y la clara de huevo. b) Ilumina el tubo con una linterna. Vers que es un sistema coloidal, porque la suspensin refleja la luz y se ve la trayectoria del haz. c) Disuelve en el otro tubo de ensayo una pizca de sulfato de cobre en agua destilada, hasta tener medio tubo de disolucin. Intenta que la solucin no est sobresaturada, pero haz que el color sea azul intenso. d) Comprueba ahora con la linterna que es una disolucin. Vers que, al iluminarla, no se dispersa la luz de la linterna. e) Mezcla ahora la disolucin y la dispersin coloidal en el vaso pequeo. Agtalo, para que se mezcle bien. f) Llena el vaso grande con agua destilada hasta la mitad y cbrelo con papel de celofn. Sujtalo con la goma, procurando que quede una pequea cavidad en el interior. g) Deposita en esa cavidad la mezcla formada por la disolucin y la dispersin coloidal. Djalo en reposo una hora. De ese modo, se irn separando las dos fases. h) Transcurrido ese tiempo, el agua del vaso grande ha adquirido un color azul. Para demostrar que ha pasado la disolucin, pero no la dispersin coloidal, utiliza la linterna. i) Vierte con cuidado el resto que queda en el celofn en el interior de un tubo de ensayo y aade agua de nuevo. Mzclalo bien y comprueba si se trata de un coloide.
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EXPERIENCIA 5: RECONOCIMIENTO DE COLOIDES: Material: Lquidos diversos (almbar, t, agua salada, refresco de fruta, clara de huevo, ...); linterna pequea y potente; vasos de vidrio incoloro; cartulina negra. Procedimiento: a) Llena varios vasos, bien limpios, con diferentes lquidos y ponlos encima de un fondo negro. b) Ilumnalos sucesivamente con un foco de luz potente. c) Observa los vasos mirndolos desde arriba. Si la luz pasa a travs del lquido sin que la veas es una disolucin y si se ve la luz, es un coloide. d) Clasifica los lquidos de que dispones en coloides y no coloides. EXPERIENCIA 6; PREPARACIN DE UNA EMULSIN: LA MAYONESA: Material: Yemas de huevo, aceite, vinagre, sal, mortero, mano de mortero, aceitera. Procedimiento: a) Pon la yema de huevo en el mortero junto con una cucharada de vinagre. b) Mzclalo, no muy rpidamente, hasta que la yema est viscosa. c) Aade el aceite gota a gota o, como mximo, con un chorrito muy fino, mientras vas removiendo la mezcla continuamente. Es importante que no pares de remover y que vayas aadiendo el aceite gota a gota, de lo contrario se juntan unas con otras antes de que la yema de huevo las pueda rodear para mantenerlas separadas. Nota: Atencin: los ingredientes deben estar a temperatura ambiente. Los huevos fros sacados directamente de la nevera, no actan del mismo modo que cuando estn a la temperatura de la cocina. Cul es el agente emulsionante de la mayonesa? Qu significa que la mayonesa se corte? Por qu se corta?
Cuestiones La leche es una dispersin coloidal de grasa en agua: a) Cul es la fase continua? y la fase dispersa?. b) La mantequilla se obtiene al separar la grasa de la leche y es, por tanto, una dispersin coloidal de agua en grasa. En ese caso: Cul es la fase continua? Y la dispersa?. c) Si sobre una pastilla de mantequilla que acabas de sacar de la nevera, rascas con un cuchillo, aparecen unas gotas de agua. De dnde procede esa agua?.
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ANEXOS. En la tabla se muestran los ocho tipos de coloides que se obtienen al dispersar finamente las partculas de una sustancia en otra: Fase continuaGas Gas Gas Lquido Lquido Lquido Slido Slido Slido
Fase dispersaGas Lquido Slido Gas Lquido Slido Gas Lquido Slido
TipoAerosol Aerosol Espuma Emulsin Gel Espuma slida Emulsin slida Gel slido
EjemploNiebla Humo Clara huevo batida Crema de manos Pintura Piedra pomez Mantequilla perla
La dilisis: Las partculas que forman la fase dispersa de un coloide son de mayor tamao que las partculas de soluto que encontramos en una disolucin. Esa caracterstica se puede aprovechar para separar unas de otras. Para ello, se utiliza una "membrana semipermeable", que posee unos pequeos orificios por los que pasan las partculas de soluto, quedando retenidas las que forman el coloide. La dilisis es un procedimiento mecnico que sustituye, durante un tiempo, a los riones cuando stos, por alguna causa, dejan de funcionar. El trabajo de los riones es separar la urea y dems sustancias de desecho de la sangre. Estas sustancias son eliminadas por el sistema excretor y son transportados a la vejiga. Si los riones fallan se produce un aumento en la cantidad de urea presente en la sangre, lo que puede acarrear la muerte. Para evitarlo, se utilizan las mquinas de dilisis, que, durante algunas horas, filtran la sangre de la persona enferma y eliminan las sustancias txicas. De ese modo, la persona se mantiene con vida hasta que se encuentra un sustituto permanente a sus riones daados, lo que se consigue mediante un transplante de rganos. Movimiento browniano: En el ao 1827, el naturalista britnico escocs, Robert Brown (1773-1852), al observar por el microscopio una suspensin de polen en agua, not que los granos se movan de forma irregular, con independencia unos de otros, y crey que era debido a la vida que atribua a dichas partculas. A la luz de la teora cintica se interpreta que este movimiento se debe a los choques fortuitos de las molculas de agua contra los granos de polen.
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UNA EMULSIN: LA MAYONESA Cuando tratamos de mezclar dos lquidos La leche (gotitas de grasa en pueden suceder cosas muy disolucin acuosa) y la mantequilla (disolucin acuosa diferentes.en grasa) son tambin emulsiones.
Mezcla homognea
Segn Harold McGee, con una sola yema se pueden preparar hasta 23 litros de mayonesa.
Si mezclamos alcohol y agua conseguimos formar una mezcla homognea o disolucin. No es posible distinguir los componentes originales a menos que dispongamos de un microscopio capaz de ver molculas individuales.
Mezcla heterognea
Una yema de huevo contiene en peso la mitad de agua, 16% de proteinas, y un 22% de grasas, 2% de colesterol y 10% de fosfolipidos, sustancias emulsionantes a las que pertenece la lecitina.
Si tratamos de mezclar aceite y agua la situacin es muy diferente. Si los mezclamos sin agitarlos observamos que cada uno permanece por su lado. Al agitar la mezcla vigorosamente podemos conseguir una aparente uniformidad. Al mirar con un poco de cuidado(si la agitacin ha sido muy violenta puede ser necesario un microscopio) podremos identificar sin dificultad los componentes originales.
Para hacer una mayonesa se pone, a temperatura ambiente, la fase acuosa en un recipiente : una yema de huevo y un poco de vinagre o limn.Gota a gota se aade aceite mientras se agita energicamente para conseguir formar pequeas gotitas de aceite que rodeadas de emulsionante consigan formar la emulsin.
Emulsin
Esta ltima situacin en la que un lquido se dispersa en otro, en forma de pequeas gotitas, se denomina emulsin. Las emulsiones normalmente no son estables. En el ejemplo anterior las pequeas gotitas de aceite se van uniendo unas a otras hasta conseguir en poco tiempo que los dos lquidos estn completamente separados.
Cuando una mayonesa se corta, tecnicamente se dice que flocula, las gotitas de aceite se unen unas a otras y como consecuencia el aceite se separa de la fase acuosa. Esto sucede con frecuencia si los componentes se encuentran muy frios o si se aporta demasiada energa a la mezcla.
Emulsionantesustancias, denominadas emulsionantes, que al aadirlas a una emulsin consiguen estabilizarla . Lo consiguen impidiendo que las pequeas gotitas se unan unas a otras.
Existen
Mayonesa
La mayonesa es una emulsin formada al dispersar aceite en un medio acuoso, la yema de huevo, que contiene un emulsionante denominado lecitina. La
Grupo de trabajo n 183.Para arreglar una mayonesa cortada se pone una pequea cantidad de la misma , incluyendo algo de la fase acuosa en un recipiente. Se aade un poco de agua o yema de huevo y se bate insistentemente hasta conseguir emulsionar la mezcla. A continuacin y sin dejar de batir se aade lentamente el resto de la salsa cortada
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lecitina rodea a las gotitas de aceite (ver figura) e impide que se unan unas a otras.
Fuente: La ciencia es divertida
http://geocities.com/CapeCanaveral/Lab/1719/experimentos.html
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ACTIVIDAD 2: ESTUDIO DE LA VITAMINA C EN LA FRUTAINTRODUCCIN El estudio de las caractersticas fsico-qumicas de la fruta nos proporciona un material didctico muy interesante pues se puede relacionar con la Educacin para la Salud, Educacin para el Consumo, aplicaciones prcticas de algunos conceptos qumicos, etc. OBJETIVOS 1. Determinar la presencia de vitamina C en una fruta. 2. Determinar la cantidad de vitamina C 3. Determinar la presencia de algunos cationes metlicos en la fruta. EXPERIENCIA 1: DETERMINANDO LA VITAMINA C EN MUESTRAS DE FRUTA. Material necesario: Balanza de precisin (0,01 g). Buretas. Matraces aforados. Probetas. Vasos de precipitados. Disolucin de almidn. Disolucin de Lugol. Disolucin de KI. Sobre de vitamina C. Diversas frutas. Jugos comerciales de fruta. Procedimiento: a) Se toma una pastilla de vitamina C que contenga una cantidad conocida de la misma, por ejemplo Redoxn (que contiene 1 g de vitamina C en cada sobre). Se disuelve en agua y se prepara una disolucin de concentracin conocida (por ejemplo 1 g de vitamina C/ 1 L de disolucin). b) Se prepara una disolucin de almidn en agua caliente que nos servir de indicador en la reaccin de valoracin. c) Se prepara una disolucin de KI 0,1 M. d) Se procede a la valoracin de la disolucin de vitamina C (1 g/L disolucin) con la disolucin de KI 0,1 M, para determinar la equivalencia de mL de la misma por una cantidad prefijada de vitamina C. Para ello se colocan 10 mL de disolucin de vitamina C (en los que habr 10 mg de vitamina C) en un erlenmeyer. Se diluye un poco con agua y se le aade la solucin de almidn. En la bureta se coloca la disolucin de KI de molaridad conocida. Se deja caer, gota a gota, la disolucin de KI hasta que se produzca una intensa coloracin azul. Lo que ocurre es lo siguiente: KI + vit C I2 + vit C reducida Al acabarse la vitamina C, el almidn en presencia de KI forma un complejo de color azul. e) Conocida la cantidad de disolucin de KI gastada para reducir toda la vitamina C presente (10 mg), podremos conocer la cantidad equivalente de disolucin de KI por cada mg de vitamina C. f) Para una cantidad determinada de fruta, y conocida la cantidad de disolucin de KI gastada para ella, podremos conocer con la cantidad de vitamina C presente en aquella.
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g) Ahora podremos calcular la cantidad de vitamina C presente en diversas frutas: limn, naranja, kiwi, diversos jugos naturales Orientaciones metodolgicas: La experiencia anterior puede plantearse con diferentes grados de dificultad. El ms sencillo es simplemente detectar la presencia de vitamina C en distintos alimentos. Otro nivel consistira en comparar cualitativamente la cantidad de vitamina C El ms complejo sera el clculo de vitamina C presente en una cantidad determinada de fruta o jugo (que es el que se ha descrito anteriormente). Una actividad complementaria podra ser el conocer la velocidad de oxidacin de la vitamina C presente en, por ejemplo, un jugo de naranja, si lo dejamos expuesto al aire. Para ello simplemente tendramos que hacer una valoracin de la presencia de la vitamina C en un jugo antes y despus de dejarlo expuesto al aire. Tambin podramos jugar con otra variable: variando la temperatura del jugo. Otra sera, comprobar la propiedad que tiene la vitamina C de conservar los alimentos, por ejemplo, una manzana. Para ello, se corta una manzana por la mitad. Una de ellas se unta con jugo de limn y la otra no. Se deja al aire y, despus de cierto tiempo, se observa el grado de oxidacin de la fruta (se ennegrece). Sufren el mismo efecto?.
EXPERIENCIA 2: IDENTIFICACIN DE CATIONES METLICOS (FE 2+) EN FRUTAS. Material necesario: T negro. Jugos de fruta. Vasos de precipitado. Procedimiento: a) Preparar una infusin de t negro bastante concentrado. b) Aadir 10 ml de esta disolucin a cada uno de los jugos de frutas de los que se desee conocer la presencia de cationes ferrosos. c) Poco a poco se observa la aparicin de unas partculas oscuras que precipitan (el hierro de los jugos se combina con los componentes del t para formar estas partculas oscuras). d) La cantidad y la rapidez con que se forman estas partculas nos indicar la cantidad de hierro en el jugo.
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ACTIVIDAD 3: DIETA EQUILIBRADA. DESEQUILIBRIOINTRODUCCIN: 1) DIETA EQUILIBRADA El objetivo de cualquier tipo de dieta es satisfacer las necesidades nutritivas del organismo humano. Una dieta equilibrada debe cumplir dos condiciones: 1. Que la cantidad total de alimentos ingeridos, y por tanto la energa que se aporta, sea suficiente para mantener un peso constante dentro de los parmetros normales para cada individuo. Es deseable, adems, que la dieta sea agradable. No se puede establecer una dieta nica independientemente de la persona. Los parmetros a considerar son: La edad: el consumo de alimentos es considerablemente mayor si el individuo est en poca de crecimiento. El sexo: el hombre, por su constitucin, tendr necesidades nutricionales distintas. La actividad fsica: es evidente que a mayor actividad fsica mayor ser el gasto energtico. El estado fisiolgico: afecta en mayor medida a las mujeres. Durante el embarazo y la lactancia las necesidades alimentarias son muy concretas. Anlogamente podra inferirse para cualquier estado patolgico.2.
Que la dieta sea variada, de modo que estn presentes en ella los alimentos de los grupos siguientes en proporciones adecuadas.
Los siete grupos de alimentos establecidos por la Organizacin Mundial de la Salud (OMS) son: Leche y derivados; Carnes, pescados y huevos; Legumbres, tubrculos y frutos secos; Hortalizas y verduras; Frutas y sus derivados; Cereales, pastas y azcar y Grasas y aceites. La proporcin adecuada en nutrientes, aconsejada tambin por la OMS, debe estar alrededor de los siguientes parmetros: Protenas: no superior al 15 %. Lpidos: no superior al 30 %. Glcidos: hasta completar el 100 %. Como valores de referencia, para un varn de 25 aos las necesidades de energa de mantenimiento se pueden estimar en 24 kcal/kg.da. Con actividad fsica moderada este valor oscila alrededor de 50 Kcal/kg.da. 2) Tipos de dietas. Entre los diferentes tipos de dietas, la denominada mediterrnea, con 80 % de glcidos, 30 % de lpidos y 10 % de protenas, es la ms parecida a la dieta equilibrada y adems tambin a la dieta canaria, que se caracteriza por un mayor consumo de glcidos en forma de papas y cereales. Las denominada dieta vegetariana o su variedad, la dieta ovo-lactovegetariana, supone una exclusin o disminucin, respectivamente, de los alimentos de origen animal y en muchos casos, especialmente los de estricto
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vegetarianismo, un deficiente aporte de protenas y vitamina B 12 o, la menor calidad de las protenas vegetales y en consecuencia el origen de anemias y alteraciones del sistema nervioso. 3) Una dieta completa y equilibrada. Con toda probabilidad, en las tropas de Cartier haba individuos gordos y flacos, gente a la que sobraban grasas, y otros a los que les faltaban, ya que no tenan una dieta equilibrada, es decir, aquella que, adems de tener todos los nutrientes necesarios, los tiene en cantidades suficientes y correctas. Una dieta completa y equilibrada es la que incorpora una cantidad adecuada de todos y cada uno de los alimentos necesarios.
NECESIDADES ENERGTICAS Edad Kcal/dia 1-3 aos 1300 1800 4-6 aos 2400 7-10 aos Hombre/Mujer
2800 3000 3000 2700 2400 2500 2300 2100 2000 1800
11-14 aos 15-18 aos 19-22 aos 23-50 aos 51 en adelante
La cantidad adecuada de alimentos que debemos ingerir diariamente ser la que nos suministre exactamente la energa que necesitemos ese da, ni ms, ni menos. De este modo, lo que comemos compensar nuestro gasto energtico (metabolismo basal + energa consumida en la actividad diaria). Por otro lado, es posible que comiendo nicamente azcar consiguiramos la energa que precisa nuestro organismo, pero esto, sin duda, nos ocasionara, a la larga, mltiples trastornos y enfermedades. De manera que es preciso incluir una proporcin adecuada de todas las sustancias energticas que necesitamos. Se puede considerar equilibrada una dieta que aporte un 50% de hidratos de carbono, entre 20-30% de grasas y alrededor de un 10-15% en forma de protenas. Debe tambin incluir alimentos ricos en vitaminas, fibra y minerales. Los desequilibrios en la dieta pueden provocar enfermedades por exceso, como la obesidad, o por falta de nutrientes, como la desnutricin. 4) Las dietas de adelgazamiento Las dietas de adelgazamiento se dirigen a aquellas personas que por diversas razones (mdicas, profesionales, estticas...) pretenden bajar de peso. En muchos casos nos encontramos que, con la ayuda de la publicidad, muchas de estas dietas son desequilibradas, constituyendo un autentico peligro social y sanitario. De un anlisis de nueve tipos de dietas existentes en el mercado, realizado por la Organizacin de Consumidores y Usuarios, slo dos de las dietas se pueden calificar de equilibradas, mientras que cinco de ellas implican graves riesgos en la salud. Por su inters, analizamos brevemente una dieta para deportistas sospechosos de riesgos en su rgimen alimentario. El estudio se refiere a 18 practicantes de sexo femenino de Gimnasia Rtmica, comparadas con 9 nias que se
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iniciaban en dicha actividad deportiva (grupo multilateral), todas con edades comprendidas entre 10-11 aos. El cuadro se comenta por s slo.Grupo multilateral Grupo gimnastas Menstruacin ausente 33 % 78 % Menstruacin presente 67 % 22 % % graso 12,33 %* 9,06 % *El porcentaje graso considerado normal para las edades en estudio es del 12,5 %.
5) Bulimia y anorexia Casos reales:R. R., de Valladolid, tena 19 aos cuando comenz a seguir un rgimen para adelgazar. Se senta "gorda" y pensaba que pesar unos cuantos kilos menos le ayudara a que la ropa le quedara mejor. Dej de cenar. aunque le cost bastante vio pronto los resultados. Pens que si era capaz de dejar de desayunar tambin la prdida de peso sera mayor y ms rpida. Y fue capaz. Podra dejar tambin la comida? Lo intent y pronto su nico alimento fue una manzana cada da que aderezaba con buenas dosis de laxantes (en los que invirti cantidades importantes de dinero). Su imaginacin le permita encontrar excusas crebles para justificar sus continuas ausencias de la mesa familiar, al menos en las primeras etapas de su enfermedad. Adems, para conseguir su objetivo de prdida de peso haca constante ejercicio fsico y se negaba la mnima concesin al uso de cualquier asiento. Si se sentaba, pensaba, sus caderas se haran ms anchas y podran llegar los odiados michelines. Como consecuencia aparecieron varices cuando slo tena 20 aos. Cuando lleg a los 55 kilos (con casi 1,80 m de estatura), su familia, alarmada, la ingres en un hospital. Unas semanas despus haba ganado algo de peso, gracias el tratamiento, que inclua alimentacin forzosa. Sin embargo, apenas abandonado el hospital volvi a perderlo. Durante su segunda estancia en el hospital tom contacto con chicas que haban estado ya all hasta 6 veces. Lo negativo de su experiencia le hizo prometerse a s misma y a su familia que no Una modelo inglesa de 23 aos ha muerto, tras un episodio bulmico. Desde haca varios aos, alternaba 3 y 4 das de ayuno total con tremendos atracones. La noche antes de su muerte haba tomado en una sola comida 600 g de hgado, 900 g de riones, un filete de 200 g, 2 huevos, 500 g de queso, 2 buenas rebanadas de pan, 500 g de championes, 900 g de zanahorias, 1 coliflor, 10 melocotones, 4 peras, 2 manzanas, 4 pltanos, 900 g de ciruelas, 900 g de uvas y dos vasos de leche; en total 8,6 kg de alimentos. Cuando empez a quejarse de dolores abdominales fue llevada al hospital. La joven falleci la misma madrugada, en el transcurso de una operacin de urgencia, en la que se apreci una notable hemorragia de la pared gstrica y la muerte
Aunque es posible distinguir entre la anorexia y la bulimia, estas dos enfermedades psquicas guardan, como se ha visto en el segundo de los casos expuestos, una estrecha relacin. La anorxica se niega a comer para no engordar, mientras la bulmica come de manera compulsiva, sin control, grandes cantidades de comida que luego vomita. Tambin se pueden dar anorexias con episodios espordicos de bulimia en momentos de depresin. Las causas del fenmeno estn inmersas en la propia sociedad: el xito social est asociado al cuerpo de ensueo de las campaas de publicidad, lo que explica el xito de los regmenes adelgazantes y las dietas "milagrosas"; es continua la queja social relativa a la frecuencia con la que en las tiendas de
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ropa las tallas no son mayores de la 42, mientras que una talla normal como 44 o 46 no se encuentra. Estadsticamente se advierte mayor incidencia de la enfermedad en el sexo femenino (90 %) y en jvenes de edades comprendidas entre 13 y 20 aos. Adems de los problemas psquicos se producen tambin efectos fsiolgicos importantes: Con la anorexia, las carencias en el rgimen alimenticio producen: Agotamiento, por el insuficiente aporte de protenas, el organismo acude a la masa muscular para mantener las funciones vitales. Trastornos en la sangre: anemia. Trastornos hormonales: desaparicin de la menstruacin. Aumento de riesgo al padecimiento de cualquier infeccin. Con la bulimia, las enormes cantidades de comida ingeridas en intervalos muy cortos de tiempo producen: Lesiones en el esfago con riesgo de rotura. Distensin de la pared estomacal y consiguientes dolores. Prdida del esmalte dental y descarnadura, por la repeticin de vmitos. Debilidad muscular, calambres, estreimiento y dolores de cabeza: por la prdida de potasio que se produce con la repeticin de vmitos. Incapacidad del intestino delgado para ejercer sus funciones: por la toma regular de laxantes, tambin causantes de la prdida de potasio. Deshidratacin: por el uso continuado de diurticos, que tambin producen prdida de potasio.
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CUESTIONES 1) Elabora una tabla con los datos de los alimentos consumidos en un da y con la ayuda de unas tablas de composicin comprueba si la dieta ha sido equilibrada.Protenas (g) Desayuno Almuerzo Merienda Cena Otras comidas Lpidos (g) Glcidos (g) Energa (kcal)
2) En el texto siguiente resumimos una dieta. Analzala e indica si es equilibrada, justificndolo. La dieta de Raffaella Carra. Basada en le disociacin de glcidos y protenas. Prohibido los dulces y el alcohol. Se propone: comer frutas separadas de las comidas principales. Antes de las 8 de la maana se puede comer todo lo prohibido y mezclar glcidos con protenas. No hay lmites en el aporte calrico. Ofrece dos opciones: almuerzo a base de glcidos y cena con protenas o bien las dos comidas a base de glcidos. Hacer ejercicio fsico.3)
En los casos reales arriba relatados: a) Qu factores crees que han conducido a cada una de las personas afectadas a esa situacin lmite? b) Cmo evitaras o disminuiras el riesgo? c) Comentar otros casos conocidos que aporten nuevos datos sobre el problema, riesgos y soluciones.
BIBLIOGRAFA Alimentacin y Salud. Nmeros 35 y 40. Santa Cruz de Tenerife.1997. Daz Fco. y otros. Biologa y Geologa 3 ESO. Mc-Graw-Hill. Madrid. 1998. Grande Covian, F. Nutricin y Salud. Ed. Temas de Hoy. Madrid. 1998. OCU-Salud. Nmeros 2 y 10. Madrid.1995-97. Varios autores. Cuaderno de aula: Como llegar a viejo y no morir en el intento. Gobierno de Canarias.1997.
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Energa (Kcal)
Factor porcin comestible (%)
Protenas (g)
Lpidos (g) 69,3 7,4 30 30 25 44,2 8 50 29,5 22,1 21 3 26 11 4,2 10,1 10,4 3,9 8,8 25 28,7 0,48 1,1 0,9 13 20 0,4 10 1,3 1 1,3 1,7 2 6 11 2 12 10 100 83 83,5 78,9 30 4,6 0,1 0 7,3 6,9 7,3 11,5 15,6 2,6 4
Energa (Kcal)
Factor porcin comestible (%)
Protenas (g)
Glcidos (g)
Carnes y embutidos
Huevos y salsas Frutos secos
Arroz Cereales desayuno (no dulces) Chocokrispis Harina de trigo Pan blanco Bollo, ensaimada Gofio de trigo Donut, croisant Galletas saladas Galletas tipo Mara Magdalenas Pastel de manzana Repostera Caramelos Chocolate con leche y azcar Mermeladas con azcar Miel Acelgas Ajos Berros Boniatos y batatas Calabazas Cebollas Esprragos Espinacas Guisantes congelados Judas tiernas Lechugas Papas guisadas Papas fritas (chips) Pepinos Perejil Pimientos Tomates Zanahorias *Garbanzos Judas secas Lentejas Soja en grano Aguacate Ciruelas Fresas Higos Limones Mandarinas Manzanas Melocotones Naranjas Aceitunas Peras Pltanos Sandas Uvas Zumos de frutas (gral.) Zumo de naranjas Almendras (sin cscara) Avellanas (sin cscara) Manises (sin cscara) Castaas Nueces y piones (sin cscara) Clara Huevo entero (con cscara) Yema Ketchup
100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 67 77 67 79 70 90 61 82 100 92 66 100 100 77 100 81 94 82 100 100 100 100 38 93 92 90 64 71 84 86 73 82 88 65 52 93 100 100 100 100 100 84 100 100 88 100 100
354 386 358 353 255 469 354 456 440 436 469 311 387 378 550 145 300 33 139 21 152 24 47 26 32 71 39 18 86 544 12 55 22 22 42 361 330 336 422 207 64 40 80 39 40 52 52 44 200 61 90 30 81 45 42 620 656 560 199 660 48 162 368 98
7,6 7,9 5,3 9,5 7 6,4 11 5,6 11 7 6,4 3,6 5,2 0,8 6 0,4 0,5 2 6,7 1,7 2,2 1,3 1,4 2,2 3,1 5 2,4 1,2 2 6,7 0,7 3,7 1,2 1 1,2 18 19 24 35 2,1 0,8 0,7 1 0,3 0,8 0,3 0,5 1,1 0,7 0,4 1,4 0,4 1 0,4 0,6 20 14 23 4 15 11 13 16 2,1
1,7 0,4 1 1,2 0,8 22 2 15,2 12,5 14,5 22 15,1 20,2 0,1 34 0,3 0,2 0,6 0,1 0,3 0,9 0,2 0,2 0,2 0,6 0,3 0,2 0,2 0,1 37 0,1 1 0,2 0,3 0,3 5 1,5 1,8 18 16,4 0,1 0,6 0,1 0,2 0,1 0,35 0,1 0,2 20 0,4 0,5 0,2 1 0 0,2 54 60 40 2,6 60 0,2 12 33 -
77 85,3 87,4 75 55 65,5 67 79,1 75,8 74 65,5 40,1 49,2 94 56 35 75 5 28 3 32 10 10 3,9 3,6 12 7 2,9 19 50 19 8 3,8 4 9 61 60 56 30 4,7 10 7 18 9 9 12 12 9 8 14 20 6,7 17 11,5 10 17 15 26 40 15 0,7 0,6 0,6 24
Aceites y grasas
Bacon Buey (semi-graso) Butifarra, salchicha fresca Cerdo (chuleta) Cerdo (lomo) Chorizo y sobrasada Conejo, liebre Foie-gras, pate Gallina Jamn York Mortadela Pollo (entero) Salchichn Ternera (bistec) Crema, natillas, flanes Helados y mousse Leche de vaca condensada Leche de vaca fresca Petit suisse sabores Queso de bola Queso Manchego Yogurt desnatado Yogurt natural Almejas, chirlas Atn Atn en lata Bacalao salado remojado Caballa Calamares y similares Gallo Gambas, langostinos Mejilln Merluza Mero Pulpo Rape Sardina en lata Sardina fresca, boquern Aceites (girasol, oliva, etc..) Mantequilla Margarina vegetal Mayonesa Nata y crema de leche Batido de cacao Caf Cerveza Refrescos (colas, gaseosas.) T Vino de mesa Whisky *Buuelos Canelones Croquetas Pizza Rollitos de primavera Sopas de sobre
100 95 97 72 92 97 65 100 70 100 100 70 100 92 100 100 100 100 100 95 95 100 100 15 94 100 100 60 70 69 47 34 64 57 70 54 100 77 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 10
665 158 326 330 290 468 162 518 369 289 265 85 294 181 116 204 350 68 164 349 376 42 45 50 225 280 107 153 82 73 96 72 86 118 57 86 192 174 900 752 752 718 298 100 2 45 48 2 70 244 123 127 123 234 258 49
8,4 21,3 13 15 16 17,6 22 7 24 20,9 19 14,3 14 19 3,8 4,5 10 3,5 7,8 29 29 4,6 4,2 11 27 25 26 15 17 16 21 12 17 16 10,6 17 21 21 0 0,7 1,8 3 3,8 0,3 0,4 0,1 8,1 11,9 8,1 9,4 8,7 1
1 0 1,2 10 1 0,5 16,8 25,4 54 4,6 13,5 2 0,5 5,39 4,5 0,8 0.5 2,2 1,5 0,6 0,4 0,1 10,9 0,8 4 12 0,4 1,9 6,3 4,4 6,3 24,8 20,8 5,7
Dulces
Pastelera
Cereales y derivados
Verduras y hortalizas
Legumbres*
Frutas
Precocinados*
Bebidas
Pescados y mariscos
Lcteos y Derivados
Glcidos (g)
Lpidos (g)
Contenido de nutrientes y valor calrico por 100 g de porcin comestible (Tabla de composicin de alimentos Sandoz)
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ACTIVIDAD 4: LOS NUTRIENTES Y SUS FUNCIONES CALIDAD DE UN EMBUTIDOINTRODUCCIN Los embutidos son una de las frmulas ms antiguas que se conoce de conservacin de protenas. El embutido propiamente dicho est constituido por carne de cerdo aderezada con diversos condimentos y especias como sal, pimienta y pimentn, productos que garantizan su mejor conservacin. Posteriormente se embute este preparado en tripas previamente lavadas del cerdo. En otros casos se utilizan piezas enteras del animal como en el caso del lomo. Hoy en da el trmino no se aplica con este rigor; as los jamones, pierna y paletillas de cerdo, cecinas, carne de vaca conservada en salazn y ahumados, as como el uso de tripas artificiales (celofana o albuminoides animales), son de uso comn en la industria alimentaria del embutido. OBJETIVOS Reconocer la calidad de un embutido por: - sabor - contenido en nutrientes - contenido en colorantes, conservantes y aditivos en general. Determinar los porcentajes de nutrientes en alimentos, clasificndolos por orden de acuerdo con su contenido en principios inmediatos. MATERIAL Y PRODUCTOS Algodn Balanza 2 cpsulas de porcelana 2 cuentagotas Gradilla Hojilla o cuchillo Mechero Mortero con mango Pinza de madera Trpode con rejilla Tubos de ensayo 2 vasos de ppdo. 100 cm3 2 vdrios de reloj
AgNO3 disol. Alcohol Almidn Brucina CuSO4 5 H2O ter de petrleo / acetona FeCl3 Glicerina H2SO4 concentrado HCl HI HNO3 I2 NaOH NH3 Reactivo de Benedict Reactivo de Biuret (CuSO4 + NaOH) Reactivo de Lugol (KI + I2) Silicato sdico Chorizo de barra Jamn de varias clases Pat Pimentn
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PROCEDIMIENTOS EXPERIENCIA 1: VALORACIN ORGANOLPTICA DE UN ALIMENTO. EL SABOR. Disponer de diferentes clases de jamn cocido en lonchas. Numerar cada una. Clasificar, segn el sabor, los distintos jamones, de modo que el aspecto no pueda ser percibido y su influencia en la valoracin sea as nula. EXPERIENCIA 2: DETERMINACIN DEL PORCENTAJE DE PRINCIPIOS INMEDIATOS.
Pesar una muestra de alimento embutido. Calentar en una cpsula de porcelana o en un tubo de ensayo hasta obtener un residuo (a sequedad), teniendo cuidado de no quemar la muestra. Volver a pesar. En el caso de una carne natural se puede estimar que en el residuo a sequedad hay aproximadamente un 10 % de sales minerales y un 90 % de principios inmediatos orgnicos.masa cpsula + muestra masa masa % agua % (10 % residuo (90 % residuo muestra de residuo seco) = seco) = agua seco % sales % materia orgnica
Muestra masa n cpsula
EXPERIENCIA 3: RECONOCIMIENTO DE HIDRATOS DE CARBONO : azcares y almidn
Tratar de hacer una pasta con la muestra muy triturada. Colocar una porcin en un tubo de ensayo, remover y mezclar bien con agua. En el filtrado claro se aade igual volumen de reactivo de Benedict ; calentar y hervir. Si hay azcares se formar un precipitado rosa. Tomar otra porcin de la muestra pastosa en un tubo de ensayo. Aadir agua y unas gotas de reactivo de Lugol. Tambin podemos aadir Lugol directamente sobre la muestra en estudio y comprobar la homogeneidad del color azul en las distintas partes si hay almidn.
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EXPERIENCIA 4: RECONOCIMIENTO DE UNA GRASA
La muestra, triturada como pasta, se coloca en un tubo de ensayo con un poco de ter o acetona. Agitar. El filtrado obtenido resulta una disolucin coloreada. Toma una gota del lquido y ponla sobre el papel. Al pasar el tiempo, se evapora el ter y queda la grasa en el papel, observndose al trasluz. Como comprobacin, repite la experiencia con tres manchas en el papel: una gota de lquido filtrado, una gota de aceite y una gota de ter.
EXPERIENCIA 5: RECONOCIMIENTO DE PROTENAS
A la muestra en forma de pasta aadirle 4 cm3 de disolucin de Biuret. La coloracin violeta es indicativo de protenas. Hacerlo con varios alimentos para establecer una graduacin comparativa. A una porcin de muestra en forma de pasta se le aade un poco de agua caliente y se filtra. A 2 cm3 de filtrado se le aade 1 cm3 de HNO3 concentrado. Calentamos y aparece un precipitado blanco. Dejar enfriar y aadir un poco de NaOH al 10 % cambiando el color a anaranjado (reaccin xantoprotica).
EXPERIENCIA 6: RECONOCIMIENTO DE CONSERVANTES Nitrato potsico (KNO3) A la muestra de embutido hecha pasta se le extrae la grasa con ter. Una vez desgrasada se le aade un poco de agua, se machaca en caliente y se filtra. Colocar en una cpsula de porcelana uno o dos cristales de brucina y un poco de H2SO4 concentrado y puro. Aadirlo al filtrado. La coloracin roja es indicativo de nitratos.
Cloruro sdico (NaCl) La muestra pastosa se machaca bien con agua destilada y filtramos a continuacin. En el filtrado reconoce el in cloruro con nitrato de plata. cido saliclico o derivados La muestra pastosa se trata con alcohol y se filtra. En el filtrado se aaden algunas gotas de disolucin diluida de FeCl3, convirtindose el lquido en rojo violeta. Nitritos (NO2-) Lavar la muestra (si es slida) varias veces. Si resultara coloreada, hacerla pasar a travs de un filtro con carbn activo. Aade unas gotas del reactivo de Griess. Una tonalidad rosa (dependiendo de la cantidad de NO2-) nos confirma su presencia.
Grupo de trabajo n 183.
Curso 1999/2000
Bloque 7: pg.