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  • Modificaciones de componentes de los alimentos: cambios qumicos y bioqumicos por procesamiento y almacenamiento

    FACULTAD DECIENCIAS EXACTAS

    Cecilia Elena Lupano

    Libros de Ctedra

  • MODIFICACIONES DE COMPONENTES DE LOS

    ALIMENTOS:

    CAMBIOS QUMICOS Y BIOQUMICOS POR PROCESAMIENTO Y ALMACENAMIENTO

    Cecilia Elena Lupano

    2013

  • 2

    Lupano, Cecilia Elena Modificaciones de componentes de los alimentos: cambios qumicos y bioqumicos por procesamiento y almacenamiento . - 1a ed. - La Plata : Universidad Nacional de La Plata, 2013. E-Book: ISBN 978-950-34-1028-8 1. Qumica. 2. Alimentos. I. Ttulo CDD 664.028 Fecha de catalogacin: 28/10/2013 Diseo de tapa: Direccin de Comunicacin Visual de la UNLP

    Universidad Nacional de La Plata Editorial de la Universidad de La Plata 47 N. 380 / La Plata B1900AJP / Buenos Aires, Argentina +54 221 427 3992 / 427 4898 editorial@editorial.unlp.edu.ar www.editorial.unlp.edu.ar Edulp integra la Red de Editoriales Universitarias Nacionales (REUN) Primera edicin, 2013 ISBN 978-950-34-1028-8 2013 - Edulp

  • 3

    A mi esposo, Nstor

    A mis hijos, Matas y Agustina

    A mis padres, Elena y Rando

  • 4

    Hay hombres que de su cencia

    tienen la cabeza llena;

    hay sabios de todas menas,

    mas digo, sin ser muy ducho:

    es mejor que aprender mucho

    el aprender cosas buenas.

    Jos Hernndez

    Martn Fierro

  • 5

    AGRADECIMIENTO

    A todas las personas, docentes y alumnos, que contribuyeron a mi formacin.

    A la Universidad Nacional de La Plata y al Consejo Nacional de Investigaciones Cientficas y Tcnicas (CONICET), por haberme permitido iniciar en la docencia y en la investigacin.

    A la Universidad Nacional de La Plata, por hacer posible la edicin de este libro.

    Al Prof. Jean Claude Cheftel, por sus valiosos comentarios y sugerencias, que ayudaron a mejorar su calidad.

  • 6

    NDICE

    NDICE6

    PRLOGO11

    CAPTULO 1

    Modificaciones de las protenas.......................................................12

    Tratamientos suaves..12

    Fraccionamiento...12

    Desnaturalizacin.....13

    Agentes......................................................13

    Consecuencias.16

    Algunas reacciones no severas................................17

    Tratamientos y procesos severos.............................................17

    Modificaciones enzimticas............18

    Modificaciones de las protenas por microorganismos...18

    Modificaciones de las protenas por enzimas...............20

    Modificaciones qumicas de las protenas en ausencia de otros

    componentes

    Hidrlisis..22

    Isomerizacin.............................................23

    Modificacin de las cadenas laterales de los residuos de

    aminocidos25

    Modificaciones qumicas de las protenas en presencia de otros

    componentes de los alimentos

    Interacciones entre las protenas y los lpidos oxidados..34

    Interacciones entre las protenas y los glcidos u otros compuestos

    con grupos carbonilo: reacciones de Maillard36

    Formacin de acrilamida...46

    Interacciones de las protenas con los polifenoles...51

    Modificaciones de las protenas en contacto

    con aditivos y otros compuestos

  • 7

    Tratamientos oxidantes.53

    Interacciones de las protenas de los alimentos con los sulfitos57

    Interacciones protenas-nitritos59

    Interacciones protenas compuestos clorados..61

    Otras reacciones61

    Bibliografa62

    CAPTULO 2

    Modificaciones de los lpidos..66

    Lpidos simples ..66

    Lpidos compuestos ..66

    Lpidos derivados67

    Modificaciones suaves69

    Cristalizacin de triglicridos..69

    Condiciones.69

    Consecuencias71

    Fraccionamiento72

    Emulsiones73

    Modificaciones severas...73

    Liplisis...73

    Condiciones.74

    Consecuencias74

    Reacciones..74

    Oxidacin de lpidos.75

    Consecuencias...76

    Mecanismo de la oxidacin no enzimtica de lpidos...76

    Condiciones.88

    Control de la oxidacin de lpidos92

    Descomposicin trmica y fritura...97

    Fritura99

    Bibliografa..102

    CAPTULO 3

  • 8

    Modificaciones de los hidratos de carbono104

    Tratamientos suaves.104

    Azcares .105

    Formacin de hemiacetales, hemicetales, acetales y cetales..105

    Transicin vtrea...107

    Almidn109

    Estructura del almidn109

    Mejora en el empaquetamiento dentro de los grnulos de almidn...110

    Gelatinizacin..113

    Retrogradacin del almidn..115

    Cambios en la viscosidad de la pasta de almidn por

    Calentamiento y enfriamiento..116

    Complejos del almidn...117

    Otros polisacridos 118

    Estructura y fuente de fibras.119

    Tratamientos fsicos121

    Agentes qumicos122

    Tratamientos severos123

    Hidrlisis...123

    Condiciones.123

    Reacciones de los monosacridos .125

    Enolizacin e isomerizacin..126

    Reacciones de deshidratacin y degradacin trmica.127

    Caramelizacin129

    Oxidacin a cidos aldnicos131

    steres..133

    Bibliografa..133

    CAPTULO 4

    Modificaciones de componentes minoritarios136

    Vitaminas.136

    Vitaminas liposolubles...136

  • 9

    Vitamina A137

    Vitamina D141

    Vitamina E143

    Vitamina K145

    Vitaminas hidrosolubles147

    Vitamina B1 (tiamina)..147

    Vitamina B2 (riboflavina).150

    Vitamina B3 o PP (niacina)152

    Vitamina B5 (cido pantotnico)154

    Vitamina B6.........................................................................................156

    Vitamina B9 (cido flico)..158

    Vitamina B12.161

    Vitamina C164

    Vitamina H (Biotina)168

    Algunas consideraciones generales sobre la estabilidad de las

    Vitaminas.170

    Modificaciones enzimticas .170

    Tratamientos fsicos171

    Agentes qumicos173

    Minerales.175

    Funcin.176

    Biodisponibilidad.177

    Prdidas por procesado.177

    Pigmentos, compuestos fenlicos y otros compuestos minoritarios.178

    Carotenoides...179

    Estructura.179

    Algunos alimentos que contienen carotenoides180

    Estabilidad180

    Funcin 181

    Clorofilas..182

    Estructura.182

    Estabilidad183

  • 10

    Funcin en los alimentos...184

    Compuestos fenlicos...184

    Acidos fenlicos..184

    Flavonoides.188

    Taninos.191

    Estilbenos.193

    Curcumina194

    Gingeroles194

    Estabilidad195

    Compuestos azufrados e ndoles201

    Betalanas201

    Estructura.202

    Alimentos que contienen betalanas203

    Estabilidad203

    Hemopigmentos..204

    Estructura.204

    Alimentos que contienen hemopigmentos.205

    Estabilidad y color...205

    Bibliografa..208

    ndice alfabtico.213

  • 11

    PRLOGO

    Cette Prface doit tre publie en langue franaise.

    Vingt ans aprs son sjour dans notre laboratoire de Biochimie et Technologie

    Alimentaires de lUniversit de Montpellier, Ccilia Lupano ma fait le plaisir de

    me prsenter son tout rcent livre lectronique. Louvrage porte sur les

    modifications des constituants des aliments sous leffet des traitements

    technologiques et de lentreposage. Sont pris en compte les macro-constituants

    (protides, lipides, glucides), ainsi quun grand nombre de constituants

    minoritaires, dont les vitamines.

    Les ractions chimiques et biochimiques affectant ces constituants font lobjet

    dune description trs complte appuye sur de nombreuses rfrences

    bibliographiques. Les facteurs (temprature, temps, pH, teneur en oxygne,

    pression, activits enzymatiques) qui influencent ces modifications chimiques

    sont examins, ainsi que limpact bnfique ou nfaste de ces dernires sur les

    plans sensoriel, fonctionnel et nutritionnel.

    La prsentation soigne et le style concis de louvrage en rendent la lecture trs

    agrable.

    Labondance et la prcision des informations et des explications rendront ce

    livre lectronique particulirement utile non seulement aux tudiants en

    Sciences des Aliments et en Nutrition, mais aussi aux chercheurs et aux

    industriels impliqus dans ces domaines.

    J. Claude Cheftel Professeur honoraire, Universit de Montpellier

    Le 11 juin 2013

  • 12

    CAPTULO 1

    Modificaciones de las protenas

    Las protenas estn formadas por cadenas de aminocidos unidos por

    enlaces peptdicos. Algunos de estos aminocidos son esenciales, es decir,

    debemos incorporarlos con la dieta. Adems de su funcin desde el punto

    de vista nutricional, las protenas otorgan textura y sabor a los alimentos.

    Algunas tienen propiedades funcionales como emulsificantes, espumantes

    o gelificantes.

    Tratamientos suaves

    Fraccionamiento

    El fraccionamiento de las protenas modifica la composicin de aminocidos, ya

    que el alimento se enriquece en algunos componentes proteicos, y se eliminan

    otros. Por ejemplo, en la ultrafiltracin del suero de leche, se eliminan junto con

    las sales y la lactosa, pptidos cortos, enriqueciendo el producto en la

    protenas propias del lactosuero. Otro ejemplo es la obtencin de aislados de

    soja (1,2).

  • 13

    Desnaturalizacin

    En la desnaturalizacin de protenas se pasa de un estado ordenado a un

    estado desordenado, sin romper ninguna unin peptdica. Se producen