COMPONENTES COMPONENTES MINORITARIOS DE LOS MINORITARIOS DE LOS

ALIMENTOSALIMENTOS

PIGMENTOSPIGMENTOS

1.1.CarotenoidesCarotenoides

2.2.ClorofilaClorofila

3.3.AntocianinasAntocianinas

4.4.FlavonoidesFlavonoides

5.5.TaninosTaninos

6.6.BetalaínasBetalaínas

7.7.Mioglobina y HemoglobinaMioglobina y Hemoglobina

8.8.Pigmentos usados como Pigmentos usados como

colorantes en los alimentoscolorantes en los alimentos

DEFINICION:DEFINICION:

Parte de la energía radiante que el humano percibe mediante las sensaciones visuales que se generan por la estimulación de la retina del ojo

( λ=380-780 nm)

CCaarrootteennooiiddeess

Se han identificado más de 420 diferentes, son insolubles en agua.

Responsables del color del plátano, tomate, chiles, papas, duraznos, zanahorias, trigo, maíz, soya (tejidos que realizan fotosíntesis).

Se dividen en carotenos (α, β y γ-carotenos, licopenos) y xantofilas (forma oxidada, soluble en etanol, metanol y eter de petróleo: fucoxantina, luteína, violaxantina).

Protegen de la acción y formación de radicales libres.

Son inestables a altas temperaturas, radiaciones electromagnéticas y oxígeno.

Compuestos de unidades de isopreno C5H8

Con grupos cíclicos en los extremos

El color se debe a la conjugación de los dobles enlaces.

Dentro de los cromoplastos, junto al fitol de clorofilas

Pueden estar» Libres, como cristales o como sólidos amorfos» Disueltos en lípidos» Como ésteres en combinación con azucares y

proteínas, lo que los estabiliza

CCaarrootteennooiiddeess

CCaarrootteennooiiddeess

fucoxantinafucoxantina

luteinaluteina

licopenolicopeno

ββ-caroteno-caroteno

Por oxidación

Paralelamente a la oxidación de las grasas

En la deshidratación de vegetales se oxidan y pierden color

Blanqueo de la harina

DDeetteerrioiorro o dde e CCaarrootteennooiiddeess

XANTOFILAS XANTOFILAS α y β

• Tienen menos color que los carotenos

• En vegetales se encuentran en mayor cantidad que los carotenos

• Pueden ser alcoholes, aldehidos o ácidos• Se encuentran formando ésteres con ácidos grasos• En yema de huevo, en la piel de la naranja,

en maiz, papaya, jugo de naranja…,

CLOROFILACLOROFILAVerdes, en las hojas están bajo la cutícula, en plastos formados por granas compuestas de laminillas entre lasque están las moléculas de clorofila.

Unidas a proteínas, lípidos y lipoproteínas.

Se obtiene a través de la fotosíntesis.

CLOROFILACLOROFILA

Anillo porfirínico con átomo de magnesio central y cadena lateral de fitol unida por enlace éster a ácido propiónico.

4 grupos pirrólicos unidos entre si por un =CH- y a un Mg central.

Con sustituciones: -CH=CH2 ó -CH2-CH3. Una de las sustituciones tiene un fitol (C20H39)

Existen clorofilas a, b (las más importantes), c y d, y de origen microbiano.

En tejidos vegetales están protegidas por las proteínas (coagulan con calor)

CLOROFILACLOROFILA

clorofila

feofitina

Mg

feofórbido

clorofilina

fitol

fitolMg

PREVENCIÓN: •Procesos cortos (HTST)•Proteger de la luz, Oxigeno y Tº durante el almacenaje (evitar fotoxidación)•Transformar en clorofílidos (clorofilasa)•Aumentar pH (Mg(OH)2 ,Ca(OH) 2)

•Se degrada por: a) FeoFeoffitinizitinizaciónación, b) Eliminación de fitol formando clorofilina o clorofilida hidrosoluble), c) Combinación de ambas reacciones (feofórbido), d) Oxidación y ruptura de anillo pirrólico (clorinas, marrón) y e) Pirofeofitinización.

•La de pH y las temperaturas favorecen la feofitinización.

ANTOCIANINASANTOCIANINAS

• Pigmentos hidrosolubles (antocianidina + azúcar -flavilio).

• Las más importantes: pelargonidina, delfinidina, cianidina, petunidina, peonidina, malvidina.

• Colores rojo, anaranjado, azul y púrpura de uvas, fresas. Ciruelas, manzanas, rosas…

• No se encuentran libres en los alimentos, por lo que su presencia podría denotar hidrólisis química o enzimática de enlace glucosídico (no cambia el color pero se vuelve más sensible).

Azúcar posee diferentes sustituciones (~20 diferentes) Pueden ser:

Monósidos ( con 1 aúcar esterificando a la antocianidina) Biósidos :2 Triósidos:3

Antioxidantes (en vino tinto)

ANTOCIANINASANTOCIANINAS

ESTABILIDAD DE LAS ANTOCIANINASESTABILIDAD DE LAS ANTOCIANINAS

• El núcleo de flavilio es muy reactivo: tiene deficiencia de 1e

• Su color depende de las condiciones de pH• A mayor pH: básico inestable azul y mayor destrucción.• A pH ácido: estable, puedecambiar de azul a rojo al acidificar.

• Al deteriorarse cambian de color: desde amarillo pálido a incoloro

• Las glicosidasas las decoloran.• Con flavonoides y polifenoles forman complejos azules.

DETERIORO DE ANTOCIANINASDETERIORO DE ANTOCIANINAS

Por Na2 SO3 y SO2. El grupo SO3 Na se une al C 2 ó 4 produciendo decoloración (guindas)

Con polifenoles forman complejos azules si hay Al, Fe, Cu, Ca, Sn

Por interacción con el ácido ascórbico (actúan peróxidos intermediarios en la oxidación del ác. Ascorbico)

Sensibles a altas temperaturas.

El oxígeno disuelto es desfavorable para estos pigmentos.

FLAVONOIDESFLAVONOIDES• Compuestos fenólicos abundantes en la naturaleza, parecidos a las

antocianinas, proceso biosintético común.• No contribuyen de manera importante al color del alimento

(manzanas, fresas, peras, duraznos, naranjas, limones).• Responsables de la astringencia (té).• Los flavonoles se encuentran en cebollas y miel (quercetina), fresas

(kaempferina), uvas (miricetina) y limones, mandarinas y naranjas (hesperidina).

• Poseen actividad antioxidante, aunque son solubles en agua.• Las isoflavonas poseen actividad estrogénica (genisteína, daidzeína

y glicitenina de soya).• Más estables al calor y a las reacciones de oxidación que las

antocianinas.

TATANININOSNOS• Relacionados con las antocianinas pero no son pigmentos.• Compuestos fenólicos incloros o amarillo-cafés.• Se clasifican en hidrolizables y no hidrolizables o condensados.

• Los hidrolizables se clasifican en galotaninos cuando contienen ácido gálico y elagitaninos cuando contienen ácido elágico.

• Los no hidrolizables generalmente son dímeros de la catequina o de antocianidinas.

• Presentan propiedades reductoras y antioxidantes, sirven de sustrato en las reacciones de oscurecimiento enzimático, y son responsables de la astringencia de muchos frutos inmaduros como plátano, pera, uva, manzana, etc.

• Precipitan a las proteínas, y la mayoría de los animales no metabolizan los complejos formados (reducción de valor nutritivo).

BETALBETALAINASAINASAproximadamente 70 pigmentos hidrosolubles divididos en betacianinas (rojos) y betaxantinas (amarillos).

La betaxantina principal del betabel se llama vulgaxantina, la del amaranto amarantina y se usa en algunos países para colorear alimentos, sin embargo estos pigmentos no son demasiado estables.

El color se puede degradar por altas temperaturas, oxígeno, luz, pH (el medio ácido protege a estos pigmentos) y actividad acuosa.

MIOGLOBINA Y HEMOGLOBINAMIOGLOBINA Y HEMOGLOBINAProteínas conjugadas o hemoproteínas responsables del color rojo del músculo y de la sangre.

Mioglobina Rojo-púrpura

Fe++

oximioglobina Rojo-brillante

Fe++

metamioglobina café Fe+++

Reductores + oxidación

colemioglobina verde

Porfirinas libres y oxidadas (café, amarillo, sin color)

sulfomioglobina verde

oxidación

oxidación

Oxigenación (O2)

oxidación

reducciónReducción + O 2

Reductores + oxidación

Sulfuros +

oxidac

ión

ENZIMASENZIMAS

ENZIMAENZIMA ORÍGENORÍGEN REACCIÓNREACCIÓN USO ALIMENTARIOUSO ALIMENTARIO

Carbohidrato– Carbohidrato– hidrolasas hidrolasas (Carbohidrasas)(Carbohidrasas)

αα - Amilasa- Amilasa Malta de cebada Almidón ó Glucógeno + agua Dextrinas, Oligo, Monosacáridos

(a - 1,4)

Hidrólisis del almidón en la industria cervecera y destilerías; proporciona azúcares fermentables por las levaduras; reduce el tiempo de deshidratación de los alimentos infantiles; mejora el aroma del trigo.

Fúngico:Aspergillus nigerAspergillus oryzaeRhizopus oryzae

Proporciona azúcares fermentables por las levaduras en panadería; mejora el volumen y la textura del pan; evita el malteado en la fabricación de cerveza; elimina la turbidez debida al almidón en la cerveza; convierte el almidón pre - tratado con ácidos en jarabes altamente fermentables; controla la viscosidad y estabiliza los jarabes.

Bacteriano:Bacillus subtilisBacillus licheniformis

Licúa el almidón y lo convierte en dextrina antes de la adición de amiloglicosidasas para la producción de jarabes; acelera la licuación de la mezcla en cervecería; facilita la recuperación de los recubrimientos de azúcar; favorece la retención de humedad en los productos tratados al horno.

ββ - Amilasas- Amilasas TrigoMalta de cebadaBacteriana:Bacillus polymyxaBacillus cereus

Almidón o Glucógeno + agua Maltosa; dextrinas b límite (a-

1,4)

Proporciona maltosa fermentable para la producción de CO2 y alcohol en panadería (enz. De trigo) y cervecería (enz. De cebada); facilita la fabricación de jarabes de elevado contenido en maltosa (enz. De cereales y bacterianas)

β β -Glucanasas-Glucanasas Aspergillus nigerBacillus subtilisMalta de cebada

b -D Glucanos + Agua oligo + Glucosa (b 1,3 b 1,4)

Elimina las gomas en las mezclas de cervecería; hidroliza las gomas de b glucano en la cebada y facilita la filtración en la fabricación de cerveza; mejora el rendimiento de los extractos en la fabricación de sucedáneos del café.

Gluco – amilasaGluco – amilasa(Amiloglucosidasa)(Amiloglucosidasa)

Aspergillus nigerAspergillus oryzaeRhizopus oryzae

Almidón o Glucógeno + AguaGlucosa (α-1.4 α- 1,6)

Convierte los almidones pre – tratados en glucosa que puede ser transformada luego en fructosa por medio de la glucosa isomerasa

Celulasa(s)Celulasa(s) Aspergillus nigerTrichoderma reeset

Celulosa + Agua β- dextrinas (β-1,4 )

Sistema enzimático complejo; facilita la clarificación de zumos; mejora el rendimiento en la extracción de aceites esenciales y especias; mejora el "cuerpo" de la cerveza; mejora las propiedades de cocción y rehidratación de los vegetales dehidratados; contribuye a aumentar la disponibilidad de proteínas de las semillas; forma azúcares fermentables en los residuos de maceración de la uva y la manzana; es potencialmente útil para producir glucosa de residuos celulósicos.

HemicelulasaHemicelulasa Aspergillus niger Hemicelulosa + Aguaβ-dextrinas (β-1,4 glucano de las gomas)

Facilita el descascarillado de los granos de café; permite la degradación controlada de las gomas alimentarias elimina las pentosanas del pan; facilita la separación del germen del maíz; mejora la disponibilidad nutritiva de las proteínas vegetales; facilita la formación de la mezcla en la industria cervecera.

InvertasaInvertasa(Sacarosa–(Sacarosa–hidrolasa)hidrolasa)

Saccharomyces(Kluyveromyces)

Sacarosa + AguaGlucosa + Fructosa (azúcar invertido)

Cataliza la formación de azúcar invertido; evita la cristalización y la aparición de paladar arenoso en confituras.

ENZIMAENZIMA ORÍGENORÍGEN REACCIÓNREACCIÓN USO ALIMENTARIOUSO ALIMENTARIO

-Lipoxidasa, destruye los carotenos y la vitamina A

de frutas y hortalizas, al actuar sobre los dobles

enlaces de compuestos insaturados.

-Tiaminasa, destruye la tiamina y se la encuentra en

mariscos (ostras) y algunos peces crudos

ENZIMAS DE ALIMENTOS QUE ENZIMAS DE ALIMENTOS QUE

DESTRUYEN NUTRIENTESDESTRUYEN NUTRIENTES

APLICACIONES ANALÍTICAS DE LAS ENZIMAS APLICACIONES ANALÍTICAS DE LAS ENZIMAS

ENZIMA DETECTADAENZIMA DETECTADA SIGNIFICADOSIGNIFICADO

Fosfatasa Alcalina (ausente)Fosfatasa Alcalina (ausente) Pasteurización adecuada de lechePasteurización adecuada de leche

Catalasa (presente)Catalasa (presente) Mastitis en vacasMastitis en vacas

Peroxidasa (ausente)Peroxidasa (ausente) Tratamientos térmicos intensos de la lecheTratamientos térmicos intensos de la leche

Peroxidasa y Catalasa (ausentes)Peroxidasa y Catalasa (ausentes) Tratamientos térmicos adecuados en frutas y Tratamientos térmicos adecuados en frutas y hortalizas enlatadoshortalizas enlatados

Invertasa (ausente)Invertasa (ausente) Pasteurización adecuada de cervezaPasteurización adecuada de cerveza

Peroxidasa y Catalasa (presentes)Peroxidasa y Catalasa (presentes) Contaminación con hongos de frutas secasContaminación con hongos de frutas secas

Deshidrogenasa (Prueba de azul de Deshidrogenasa (Prueba de azul de metileno) (presente)metileno) (presente)

Contaminación microbiana de lecheContaminación microbiana de leche

Amilasa (ausente)Amilasa (ausente) Pasteurización adecuada de huevoPasteurización adecuada de huevo

AROMAS Y SABORESAROMAS Y SABORES• Sabor:Sabor: Sensación que ciertos compuestos producen en el órgano

del gusto. Percepción que se lleva a cabo exclusivamente en la boca y, de manera específica, en la superficie de la lengua.

Dulce Azúcar

Salado Sal

Acido Ac. Cítrico

Amargo Quinina

Umami? Glutamato

Dulce Azúcar

Salado Sal

Acido Ac. Cítrico

Amargo Quinina

Umami? Glutamato

• Factores que inciden sobre la Factores que inciden sobre la percepción del sabor:percepción del sabor:

– Sensibilidad de cada individuo– Temperatura– Propiedades reológicas– Presencia de otros compuestos– Interacción de dos o más sabores primarios

TEORIA SOBRE LA PERCEPCION DEL TEORIA SOBRE LA PERCEPCION DEL SABORSABOR

• Tanto la molécula estimulante como el sitio receptor bucal contienen dos átomos electronegativos, A y B separados 3A, uno de los cuales está protonado como AH.

• La interacción inversa entre estos dos pares de átomos provoca que AH establezca puentes de hidrógeno con B y se genere una pequeña diferencia de potencial que es transmitida al cerebro.

OLOROLOR

• DEFINICION:DEFINICION: olor es una sustancia volátil percibida por el sentido del olfato y por la acción de inhalar, en muchas ocasiones, este término tiene una connotación de desagradable, ya que los que generalmente se consideran agradables reciben el nombre de aromas.

Requisitos para poder percibir una Requisitos para poder percibir una molécula de olormolécula de olor

• De bajo peso molecular (volátil)

• Se requiere de una corriente de aire que la transporte a centros olfativos (captamos 10000 compuestos diferentes en 20 niveles distintos y con un umbral mínimo de 10-18 molar).

TEORIA SOBRE LA PERCEPCION DEL TEORIA SOBRE LA PERCEPCION DEL OLOROLOR

En una superficie de 10 cm2 de la región posterior de la nariz, el humano tiene de 10 a 20 millones de receptores olfativos con vellosidades que penetran la mucosa que cubre el epitelio, éstas, al ser estimuladas por alguna molécula, producen un cambio en el potencial eléctrico del receptor, lo que a su vez induce un impulso que se transmite al cerebro por medio del nervio olfatorio. La acción del agente activo depende de su tamaño y de sus grupos funcionales, por lo que la estereoquímica desempeña un papel muy importante.

MECANISMOS DE PRODUCCION DE MECANISMOS DE PRODUCCION DE SABORES EN ALIMENTOSSABORES EN ALIMENTOS

BIOSINTETICOBIOSINTETICO Los sabores se forman directamente a través de procesos biosintético

Los sabores son terpenos y ésteres como en la menta, los cítricos, la pimienta y el plátano

ACCION ENZIMATICA ACCION ENZIMATICA DIRECTADIRECTA

Los sabores se forman por la acción de enzimas sobre moléculas precursoras del sabor

Formación del sabor de cebolla por la acción de la aliinasa sobre sulfóxidos

ACCION ENZIMATICA ACCION ENZIMATICA INDIRECTAINDIRECTA

Los sabores se forman al ser oxidados los precursores del sabor por agentes oxidantes generados enzimáticamente

Los sabores se caracterizan por la presencia de grupos ácidos y carbonilos

PIROLITICOPIROLITICO Los sabores se forman de precursores al someter el alimento a tratamientos térmicos

Los sabores se caracterizan por la presencia de pirazinas, derivados furánicos y otros