EFECTOS DE LOS PROCESOS DE TRANSFORMACION EN SUS COMPUESTOS BIOACTIVOS

EFECTOS DE LOS PROCESOS DE TRANSFORMACION EN SUS COMPUESTOS BIOACTIVOS

        “Presentado Por Noemi Choque Ticona”

1. INTRODUCCIÓN

La alimentación ha sido una de las necesidades y preocupaciones fundamentales del hombre. Anteriormente se creía que sólo era esencial para la entrega de los nutrientes y energía necesaria para mantener los procesos vitales, hoy impera el concepto de una alimentación saludable y equilibrada.

Por esta razón los alimentos funcionales han tomado gran importancia en la alimentación actual, pues además de nutrir, aportan algunos compuestos con propiedades fisiológicas a la salud humana.

Para que un alimento sea declarado como funcional,por sus propiedades nutricionales y saludables en función de sus nutrientes, debe comprobarse con una evidencia científica válida y suficiente para justificar las declaraciones. Se debe proveer información verídica y no engañosa para ayudar al consumidor a elegir dietas saludables, apoyada por educación específica para el consumidor y que se declare que ejerce efectos benéficos sobre una o más funciones del órgano blanco, además de sus efectos nutritivos intrínsecos, apropiado para mejorar el estado de salud y bienestar y reducir el riesgo de enfermedad. Aunque no se puede atribuir la disminución del riesgo de una enfermedad específica a la acción de una sustancia en especial, en combinación con estilos de vida saludable y un consumo constante del fitoquímico especifico.

Los alimentos están compuestos por un gran númerode sustancias que se clasifican principalmente en tres tipos: nutrientes, compuestos indeseables o antinutricionales y compuestos bioactivos (que pueden ser nutrientes, o compuestos que confieren características sensoriales). No se trata de comprimidos ni cápsulas, sino de alimentos, tanto de origen animal como vegetal u otro tipo de alimentos, que son fortificados y/o mejorados que forman parte de un régimen normal. En Colombia, se percibe poco conocimiento acerca de este tema, por lo cual es necesario investigar y promover las características favorecedoras de los alimentos funcionales, entre la población, productores de alimentos y autoridades que reglamentan en este campo.

1. CAUSAS QUÍMICAS

Entre las reacciones químicas que conducen al deterioro de los alimentos existen dos particularmente importantes: el pardeamiento no enzimático y el enranciamiento de las grasas.

1. PARDEAMIENTO NO ENZIMÁTICO

La formación de pigmentos oscuros en los alimentos durante el procesamiento yalmacenado es un fenómeno muy común. Este tema es de interés primordial, ya queno solo involucra el color y el aspecto del alimento si no que también su sabor y suvalor nutritivo. En ciertos casos como la manufactura de malta y de jarabe de arce, oel tostado del café, el cacao o las nueces, el tostado de cereales, o el horneado depan, la producción de color oscuro y los cambios del sabor que le acompañan sondeseables.

Sin embargo como regla general, para productos alimenticios es una señal distinta desu deterioro. El pardeamiento más que cualquier otra alteración, es un motivo de lamuerte comercial de muchos alimentos, y el factor limitante más importante de suvida útil en la estantería. A pesar que los resultados finales son los mismos, lasreacciones que conducen al pardeamiento son extremadamente variadas y complejas.Eichner K., Karel M. 1972.

Algunas son catalizadas por enzimas que implican reacciones oxidativas en laparticipación de compuestos fenólicos y esta conocida como pardeamiento enzimático,

la cual será descrita mas adelante.

Por el momento, hablaremos de las reacciones de pardeamiento no enzimático.Generalmente, el pardeamiento no enzimático es el resultado de reaccionesoriginadas por las condensaciones entre compuestos carbonilos de los carbohidratosy aminados de las proteínas; o por la degradación de compuestos con dobles enlacesconjugados a grupos carbonilo.

Estas reacciones conducen a la formación de polímeros oscuros que en algunos casos

pueden ser deseables (aromas cárnicos sintéticos), pero que en la mayoría de loscasos conllevan alteraciones organolépticas y pérdidas del valor nutritivo de losalimentos afectados.20

A pesar de que muchos aspectos de estos fenómenos no han sido elucidados porcompleto, se presume que el pardeamiento no enzimático se produce a través de tresmecanismos diferentes:

• Reacción de Maillard.
• Oxidación del ácido ascórbico.
• Caramelización de azucares.
• Peroxidación de lípidos

2.1.1 REACCIÓN DE MAILLARD

El químico francés Maillard en 1912 fue el primero en estudiar la condensación deazucares con aminoácidos, que cuando se calienta una mezcla de azucares yaminoácidos forman sustancia parduzcas. El camino del pardeamiento no enzimáticocomo consecuencia de la reacción de Maillard puede dividirse en los siguientespasos:

Paso inicial, donde no hay producción de color:

1. Condensación azúcar-amino para formar una glucosilamina-N-sustituida. Reacción reversible.
2. Rearreglo de Amadori, la glucosilamina se transforma en una cetosimina o aldosamina.

Paso intermedio, donde existe formación de colores amarillos muy ligeros y producción de olores desagradables:

1. Deshidratación de azúcares, se forman derivados del furfural, reductonas o dehidrorreductoras, dependiendo del Ph y de la actividad de agua del sistema.
2. Fragmentación de azúcares, se forman compuestos α-hidroxicarbonilos, glucoaldehido, gliceraldehido, piruvaldehido, acetol, acetoína, diacetilo.
3. Degradación de Strecker, aminoácidos más la dehidorreductonas de la desidratación de azúcares forman aldehídos con un átomo de carbono menos que el aminoácido inicial, más CO2.

Paso final con formación de pigmentos:

1. Condensación aldólica de compuestos intermedios para formar pigmentos insaturados con propiedades fluorescentes.
2. Polimerización de aldehídos con aminas.

2.1.2 OXIDACIÓN DE ÁCIDO ASCÓRBICO

El ácido ascórbico es la lactona gama de un acidohexurónico que contiene unaestructura enol entre los carbonos 2 y 3. Este compuesto es muy inestable yrápidamente se oxida en presencia de aire, transformándose en ácidodehidroascórbico, que a su vez puede pasar a furfural por el mecanismo de Strecker,

con la consecuente liberación de CO2 (Fig. 3).

La oxidación del ácido ascórbico (vitamina C) es catalizada por el pH bajo ytemperaturas elevadas. Los productos de descomposición resultantes de la oxidacióndel ácido ascórbico causan una coloración marrón, y la pérdida de valor nutritivo. Elácido ascórbico se somete a una reacción química similar a la de los azúcares, salvoque los aminoácidos no son necesarios para el pardeamiento. El ácido ascórbico esmuy reactivo, se degrada a través de dos rutas, las cuales permiten la formación deintermediarios de dicarbonil y por este motivo forman productos de pardeamiento.

[pic 1]

2.1.3Caramelización

La caramelización es la reacción de pardeamiento de los azúcares que son calentados

por encima de su punto de fusión en ausencia de proteínas o aminoácidos. Esta se ve

favorecida por condiciones alcalinas o ácidas y se usa para la coloración comercial de

caramelos y para obtener flavores. La caramelización puede ser conveniente operjudicial para la calidad de un producto alimentario, y se puede prevenir evitando elproceso a alta temperatura y almacenando a bajas temperaturas.

Un aspecto de las reacciones de caramelización que recientemente ha recibidomucha atención, es la formación de pirazas en alimentos que contienen azucares yque han sido tratados térmicamente. La presencia de sales de amonio en lamanufactura de caramelos puede favorecer la producción de pirazinas, ya que se havisto que se forman sistemas modelo de azúcares y aminoácidos. Las pirazinas seproducen durante el tostado del café o en productos fritos como papas y cacahuates,y contribuyen al aroma de estos (Fig. 4).(Friedman, 1997).

[pic 2]

Factores que afectan al pardeamiento no enzimático.

La reacción de pardeamiento no enzimático no se desarrolla siempre de la misma forma, y tanto su velocidad como los productos finales que de ella se obtienen dependen de numerosos factores; los mas importantes son: temperatura, actividad del agua y lacomposición del alimento o medio, al enumerar los principales factores que afectan a las reaccione de pardeamiento no enzimático, coinciden con la relación anterior, aunque dentro del factor composición del medio destacan factores como factores mas importantes el contenido y la naturaleza de los azucares, de los aminoácidos y proteínas y el contenido de metales.

2.1.3 PEROXIDACIÓN DE LÍPIDOS

Las grasas y los aceites son susceptibles a diferentes reacciones de deterioro que reducen el valor nutritivo del alimento y además forman compuestos volátiles que producen olores y sabores desagradables. Esto se debe, por una parte, a que el enlace éster de los acilglicéridos puede sufrir una hidrólisis química o enzimática y, por otra, a que los ácidos grasos insaturados son sensibles a reacciones de oxidación. En general el término rancidez se ha utilizado para describir los diferentes mecanismos a través de grasa o aceite, los más susceptibles a estos cambios, son los de origen marino seguidos por los aceites vegetales y finalmente por las grasas animales. El deterioro de los lípidos se ha dividido en dos grupos de reacciones: enranciamientohidrolítico y enranciamiento oxidativo. El primero se debe básicamente a la acción de las lipasas que liberan ácidos grasos de los triacilglicéridos, mientras que el segundo se refiere a la acción del oxígeno y de las lipoxigenasas sobre las insaturaciones de los ácidos grasos. Las reacciones de oxidación de los lípidos tienen diversos orígenes, el principal es la acción directa del oxígeno sobre los dobles enlaces de los ácidos grasos insaturados, con la consecuente formación de hidroperóxidos. Este tipo de rancidez se presenta comúnmente, como es obvio, en lípidos con un alto contenido de ácidos grasos insaturados y es el deterioro más común de las grasas utilizadas en la industria alimentaria. La oxidación de los lípidos insaturados puede generar una gran cantidad de variedad de compuestos, que van desde sustancias polimerizadas hasta moléculas volátiles de bajo peso molecular, que producen olores y sabores desagradables en el alimento. La intensidad y la forma de oxidación, y los compuestos formados, dependen en gran parte de las condiciones de oxidación (temperatura, presencia de catalizadores, estado de dispersión de la grasa, tipo de ácido graso, cantidad de oxígeno disponible, etc.). La actividad de agua de los alimentos desempeña un papel importante en la velocidad de oxidación, las temperaturas aceleran considerablemente la oxidación así como la aireación.

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