Cuestionario quimica de alimentos

Carbohidratos

1. Explicar cómo se produce el azúcar invertido. 

La producción de azúcar invertido puede lograrse mediante acción enzimática (el uso de una invertasa) o mediante tratamientos químicos que involucran la ruptura del enlace acetal, adicionando un H del agua a la fructosa y un O a la glucosa.

se produce naturalmente en la miel de abeja, razón por la cual dicho producto es tan dulce; también en los jugos de frutas con pH ácido y que sufren algún tratamiento térmico se percibe un ligero aumento de la dulzura, debido a la hidrólisis de la sacarosa.

1. Explicar los tipos y como se llevan a cabo las reacciones químicas de los monosacáridos (por álcalis, ácidos, altas temperaturas).

los álcalis inducen diversas transformaciones en los monosacáridos; en soluciones débiles (0.05N) provoca enolización y una fragmentación del azúcar, a las que puede seguir reacciones secundarias.

En el caso de la glucosa, ésta que se tautomeriza y produce un enol, que por un arreglo de Lobry de Bruyn-Van Eckenstein se convierte en una mezcla de D- fructosa, D-manosa y D-glucosa. Cabe indicar que, debido a que estos enoles son agentes muy reductores, su presencia se aprovecha para medir el poder reductor de los azúcares mediante una reacción alcalina en la que se usa el ion cúprico como agente oxidante. El método más conocido es el de Fehling, el cual se aplica comúnmente en la determinación de azúcares reductores. En condiciones fuertemente alcalinas, los grupos aldehído o cetona se oxidan y se convierten en sus respectivos ácidos; por ejemplo, la glucosa se transforma en ácido glucónico.

Por acidos, la isomerización de los azúcares en condiciones ácidas es muy lenta en comparación con la que se efectúa con los álcalis; la enolización de los azúcares es lenta también en condiciones ácidas. Sin embargo, las reacciones de deshidratación son más rápidas y se aceleran considerablemente a altas temperaturas, produciendo derivados furanos

Esta degradación de los azúcares se lleva a cabo en las reacciones de oscurecimiento no enzimático, y contribuye decididamente a la síntesis de las melanoidinas. Este mecanismo se emplea industrialmente en la fabricación de furfural y de sus derivados a partir de los residuos de la caña de azúcar y de la mazorca de maíz, que contienen una alta cantidad de pentosanas.

Las altas temperaturas aceleran considerablemente todos los cambios que sufren los monosacáridos en condiciones tanto ácidas como alcalinas, pero a pH neutro catalizan las reacciones de caramelización y de oscurecimiento no enzimático.

Además de estos efectos, el calentamiento de los azúcares también favorece algunos mecanismos que implican la polimerización y la epimerización de los monosacáridos; por ejemplo, cuando la glucosa se somete a tratamientos intensos se propicia la síntesis de oligosacáridos tales como gentobiosa, isomaltosa, maltosa, panosa, celobiosa y otros más complejos; en el caso de la lactosa se observa la epimerización de la glucosa en fructosa, con lo cual el disacárido se convierte en lactulosa.

1. Describir en que consiste las reacciones de oscurecimiento o pardeamiento (caramelización, reacción de Maillard) e identificar los parámetros que influyen en las reacciones.

La reacción de caramelizacion, ocurre cuando los azúcares se calientan por arriba de su punto de fusión. La reacción se lleva a cabo tanto a pH ácidos como alcalinos, y se acelera con la adición de ácidos carboxílicos y de algunas sales; se presenta en los alimentos tratados térmicamente de manera drástica, tales como la leche condensada y azucarada, los derivados de la panificación, las frituras, y los dulces a base de leche, como cajeta, natillas, etcétera. 

Los mecanismos que producen este tipo de reacciones son muy complejos y no se conocen en su totalidad, aunque incluyen algunos ya descritos en secciones anteriores, por ejemplo, la isomerización y la deshidratación de los hidratos de carbono. La caramelización de la sacarosa se ha estudiado con más detalle, lo que ha permitido comprobar que, al calentarla a más de 160ºC, genera simultáneamente la hidrólisis, la deshidratación y la dimerización de los productos resultantes. De manera similar, cuando se le somete a temperaturas elevadas en un sistema modelo, la lactosa empieza por perder el agua de hidratación para después entrar en diversas rutas de ciclización, repolimerización.

Reacción de Maillard Para que tales reacciones se lleven a cabo se requiere un azúcar reductor (cetosa o aldosa) y un grupo amino libre, proveniente de un aminoácido o de una proteína. Algunos compuestos generados por el oscurecimiento enzimático de Maillard es la habilidad antioxidante, principalmente de las melanoidinas, que actúan básicamente como quelantes y eliminadores de oxígeno radicales peróxidos e hidroxilos.

Aunque esta reacción se puede efectuar en diferentes condiciones, se ve influida sobre todo por los siguientes parámetros: pH alcalino, temperaturas elevadas, la actividad de agua, el tipo de aminoácido, azucares reductore y metales como el cobre y el hierro. La reacción se ha dividido en cuatro etapas principales: condensación del azúcar reductor con el grupo amino; transposición de los productos de condensación; reacción de los productos de la transposición, y polimerización y formación de sustancias coloreadas.

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