Componentes mayoritarios de los alimentos

Componentes mayoritarios de los alimentos

Introducción

El agua es el único componente químico de los alimentos que se puede considerar presente en todos ellos. Su ubicuidad en los productos alimenticios es una consecuencia de su carácter indispensable para la vida de los organismos vivos, de los cuales proceden los alimentos: suministra el medio físico ambiental para que se puedan desarrollar las reacciones bioquímicas mas esenciales; sirve como medio de transporte para los nutrientes celulares y sus metabolitos de desecho; facilita el transporte de los gases implicados en la respiración celular (CO2 y O2); etc.

El conocimiento de su presencia en los alimentos, tanto naturales como procesados o transformados, resulta fundamental para entender las características singulares de los mismos, e incluso los principios aplicables a la tecnología de producción y de conservación. Su cantidad, su forma molecular, su localización dentro del producto alimenticio, son factores que afectan de modo significativo a sus características especificas: apariencia, textura, color, etc. la calidad del agua, evaluada en función de las sustancias químicas que aporta, tiene una influencia trascendental sobre las propiedades de muchos alimentos comerciales, en los cuales toma parte como ingrediente. Sus reacciones químicas y sus interacciones con otras sustancias, pueden ser determinantes de cambios, que resultan muy significativos dentro de la tecnología de elaboración de algunos alimentos.

Así, por ejemplo, ligeras variaciones en el contenido acuoso de un alimento pueden ocasionar importantes modificaciones sobre su textura, e incluso sobre su estabilidad o su aceptación. Dentro de ciertos límites, ligeros cambios en la humedad del alimento pueden ser motivo para que sea más o menos aceptable. Desde siempre se ha sabido que el contenido en humedad de un alimento tiene una marcada influencia sobre su estabilidad y buena conservación, hasta el punto que ha sido uso frecuente el ajuste del contenido acuoso como una técnica de conservación. Hoy día se conoce que todo ello se debe al comportamiento de esta especie química, omnipresente en cualquier tipo de alimento.

El agua que toma parte en la composición de un alimento puede estar ampliamente distribuida a través del mismo y actuar como sistema disolvente de una gran cantidad de estructuras moleculares especificas: azúcares, sales, ácidos orgánicos, polisacáridos hidrofílicos o incluso proteínas, dando lugar a diversos tipos de sistemas coloidales. Las propiedades que puedan ofrecer tales sistemas dependen en gran parte de las interacciones de esos componentes entre sí, pero a su vez dichas interacciones están subordinadas a las propiedades de hidratación de cada componente individual.

Los efectos de la humedad sobre la textura del alimento pueden tener repercusiones diferentes:

1. Con la masticación del alimento escapa influjo de fase acuosa libre, cuyas variaciones en cantidad y viscosidad conduce a percepciones diversas que marcan los distintos grados de jugosidad.
2. Según sus condiciones, se detectan superficies pegajosas, como las de los caramelos.
3. Cuando el agua interacciona con las macromoléculas responsables de la estructura del alimento, puede ocurrir modificaciones en las apreciaciones del grado de elasticidad o de la sapidez.

Diversos ejemplos pueden ser traídos a colación:

• En los vegetales y frutas, la textura está estrechamente relacionada con la turgencia, que es función de la presión osmótica dentro de la célula vegetal.
• El contenido acuoso puede ser un índice del grado de maduración de producto vegetal y un criterio de calidad para juzgar acerca de su textura.
• Alimentos como los embutidos cárnicos pueden ser calificados de secos, o acuosos, de acuerdo con la cantidad de agua que retienen, variable según la tecnología de elaboración.
• Alimentos cuyo sistema básico es la emulsión, el porcentaje en agua puede resultar crítico y arcar la estabilidad del sistema: salsas mayonesas resultan inestables y separan sus fases cuando el porcentaje de agua supera el 15%.

Los efectos del contenido acuoso de un alimento sobre su textura se perciben a través de algunos parámetros fisicoquímicos, tales como viscosidad, elasticidad, etc., que pueden ser evaluados mediante técnicas objetivas.

En definitiva, el contenido acuoso de los alimentos, bien sean naturales, procesados o transformados, puede ser determinante de sus normas legales de identidad, aceptabilidad, conservación, calidad, etc.

Hasta el último tercio del siglo XX no ha sido posible explicar el comportamiento de este componente químico, omnipresente en todos los alimentos, después que se consiguió relacionar sus peculiares propiedades con las capacidades de hidratación de otras estructuras moleculares, una vez que ha interaccionado con ellas.

El agua en estado de vapor es un monómero en forma de dipolo, donde los enlaces del átomo de oxigeno con los átomos de hidrogeno forma un ángulo de 104.5º. Con ello, aparece en la molécula una diferencia de electronegatividades debido al gran poder de atracción que el átomo de O tiene por los electrones de cada átomo de H. en consecuencia, los átomos de H desarrollan unas cargas parciales positivas (d+), mientras que el átomo de O presenta una doble carga parcial negativa (d-), de tal modo que la distribución final proporciona a la molécula de agua una elevada polaridad

Esta naturaleza bipolar de las moléculas de agua permite, a través de estas cargas parciales, que su estructura tenga la capacidad de formar enlaces de hidrogeno con otras moléculas de agua, o con otros componentes de los alimentos, tales como proteínas o carbohidratos. Tales interacciones en las que interviene el agua, influye en las propiedades reológicas y texturales de los alimentos.

Los puentes de hidrogeno se producen cuando dos átomos cargados muy electro negativamente (O, N, F,…..)   Se unen a través de un átomo de hidrogeno. Un puente de hidrogeno no constituye en realidad un enlace químico propiamente dicho, sino solamente una fuerza de unión debida a una atracción electrostática entre dos átomos provenientes de moléculas polares. Comparados con la fuerza del enlace covalente entre el átomo de O y el átomo de H (110 Kcal/mol), los puentes de hidrogeno formados entre las moléculas de agua resulta extraordinariamente débiles y por lo tanto hábiles (4.5 Kcal/mol).

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