TECNOLOGIA
ALIMENTARIA Y LA PÉRDIDA DE NUTRIENTES
Son
pocos los alimentos que pasan directamente del productor a través de la
comercialización hasta el consumidor. La mayoría de los alimentos que
disponemos hoy día en el mercado son alimentos que han sufrido algún tipo de procesado, aunque sea mínimo. Incluso
los alimentos que podemos denominar como frescos han sido mínimamente
procesados aplicando operaciones básicas como limpieza, clasificación,
selección, pelado o envasado.
Son
muchos los caracteres que se pueden modificar como el color (sobre todo en la
aplicación de calor), olor, sabor, volumen (por la adición de agua),
consistencia y digestibilidad.
1.
FACTORES QUE CONDICIONAN EL VALOR NUTRITIVO DE LOS
ALIMENTOS
La mayoría de los alimentos son mezclas complejas de
estos nutrientes en calidad y cantidad. Casi ningún alimento está constituido
por un solo nutriente y, por otro lado, no hay ningún alimento completo para el
hombre adulto (la leche materna sólo es un alimento completo para el recién
nacido durante los primeros meses de vida. Después deja de ser completa pues
carece de hierro, vitamina C y fibra). En definitiva, todos los nutrientes se encuentran amplia y heterogéneamente distribuidos en los alimentos y pueden
obtenerse a partir de múltiples combinaciones de los mismos. Se dice que existe
una única forma de nutrirse pero múltiples e incluso infinitas formas de
combinar los alimentos o de alimentarse.
Por este motivo, y dado que los nutrientes están muy
repartidos, no hay ninguna dieta ideal ni ningún alimento aislado es bueno o
malo por sí mismo. El valor nutricional
de la dieta depende, por tanto, de la mezcla total de los alimentos que la
componen y de los nutrientes que aporta y debe ser valorada en el
curso de varios días. El consumo de una dieta variada y moderada es la mejor
garantía de equilibrio nutricional.
Todos los componentes de los alimentos sufren
continuos cambios que modifican la composición final del producto. Es decir,
cuando un alimento está recién recolectado, tiene un valor nutritivo
potencial que puede modificarse por acción de diferentes procesos antes de
ser utilizado por el organismo teniendo, en el momento de ser metabolizado, un valor
nutritivo real. Cuando llega el alimento a nuestro plato puede haber
sufrido modificaciones industriales y culinarias que pueden haber cambiado sus
propiedades nutritivas.
La importancia de los alimentos desde el punto de
vista nutricional depende de distintos factores:
ü De la composición
en crudo del alimento, tal y como es comprado.
ü Del grado
en que se modifican (pierden o ganan) los nutrientes durante el transporte,
almacenamiento, preparación o cocinado doméstico o industrial y de la adición
de otros nutrientes durante su elaboración.
ü El tipo
de preparación empleado puede aumentar la absorción de vitaminas rompiendo
paredes celulares y solubilizándolas. Algunos nutrientes y especialmente las
vitaminas son muy sensibles a la luz, calor, oxígeno, ácidos, álcalis y su
contenido puede verse sensiblemente disminuido cuando se ven sometidos a los
agentes anteriores. Entre las vitaminas, las más estables son la niacina y las
vitaminas liposolubles y las más lábiles la vitamina C y el ácido fólico. Las
vitaminas hidrosolubles pueden también perderse en el agua de cocción si esta
no se consume.
ü De la interacción
de los nutrientes con otros componentes de la dieta. Por ejemplo la naranja
no sólo es importante nutricionalmente por su contenido en vitamina C sino
también porque esta vitamina C aumenta la absorción del hierro inorgánico (de
origen vegetal) y por tanto su biodisponibilidad, pues reduce el Fe+++ a Fe++,
mucho más soluble. Por otro lado, hay sustancias como los fitatos que pueden
formar complejos insolubles y disminuir la absorción de algunos minerales.
ü De la cantidad
que se consuma y de la frecuencia de consumo. Todos los alimentos son
igualmente importantes por muy pequeñas cantidades de nutrientes que contengan,
pero la cantidad y frecuencia de consumo son grandes determinantes del valor
nutritivo del alimento. Por ejemplo, la papa no es una buena fuente de vitamina
C: por su bajo contenido (18 mg/100 g de alimento), si se compara con la
naranja (60 mg/100 g) o el pimiento (150 mg/100 g) y además porque se consume
cocinada y durante este proceso se pierde una parte importante de la vitamina,
hasta un 50%. Sin embargo, muchos grupos de población consumen grandes
cantidades de este alimento y para ellos la papa es el mejor suministrador de
vitamina C. El valor nutritivo de las especias es otro ejemplo muy ilustrativo:
100 g de orégano contienen unos 1580 mg de calcio. Sin embargo, la cantidad que
puede aportar por "ración" (empleadas en muy pequeñas cantidades en
la elaboración de platos: por ejemplo, medio gramo o menos para condimentar un
plato) no es en absoluto comparable a la cantidad de calcio que aportan los
lácteos cuyo alto consumo los convierte en los principales suministradores de
calcio en la dieta.
ü De las
necesidades nutricionales de cada persona y la medida en que éstas hayan
sido cubiertas por otros alimentos de la dieta. Los aceites vegetales tienen un
valor nutricional añadido suministrando vitamina E, no sólo por la cantidad que
contienen sino también por el hecho de que esta vitamina no es aportada de
forma significativa por casi ningún otro alimento.
ü También
depende de que el nutriente se sintetice en el organismo y de las
características de dicha síntesis. En condiciones óptimas, las vitaminas D y K pueden
formarse en el cuerpo en cantidades importantes (más del 50% de las
necesidades), disminuyendo la dependencia de la dieta. Sin embargo, la falta de
sol (en el caso de la vitamina D) o la antibioterapia prolongada (vitamina K)
reducen notablemente la síntesis endógena y convierten al alimento en vehículo
imprescindible de estas vitaminas, "aumentando" su valor nutritivo.
ü
De los almacenes corporales y de otros muchos
factores individuales
2.
PERDIDA DE NUTRIENTES EN
OPERACIONES DE PREPARACIÓN Y TRANSFORMACION DE MATERIA PRIMA
Las operaciones de preparación y transformación
de las materias primas tienen por objeto la obtención de alimentos o
ingredientes alimentarios con nuevas y mejores características tecnológicas,
sensoriales o nutritivas.
2.1. PELADO
Y REDUCCION DE TAMAÑO
a) Pelado: El pelado es una operación
necesaria para eliminar las partes indeseables o no comestibles del producto
como paso previo a otras operaciones de la línea de procesado. Estos métodos
pueden ser con vapor, con cuchillos, por abrasión, caustico, a la lama.
Este
tipo de proceso no supone cambios significativos en el valor nutricional,
aunque aumenta la exposición al ambiente algunos nutrientes resultan más
susceptibles de ser destruidos por oxidación (vitaminas y ácidos grasos
insaturados).
b) Reducción
de Tamaño: La
reducción de tamaño de partículas de los productos se realiza mediante la
aplicación de fuerza mecánica. Estas fuerzas pueden ser de compresión, impacto
o cizalla. En alimentos sólidos se habla de trituración, molienda o corte,
mientras que en alimentos líquidos se distingue entre atomización,
homogenización y emusificación.
Para
alimentos sólidos los cambios significativos en el valor nutricional implica un
incremento en los principios inmediatos, energía y digestibilidad, al ser
eliminado aquellas partes menos digeribles del alimento. Además ocurre perdida
de vitaminas, minerales y fibra dietética. Puede también causar cambios de
textura, deterioro de propiedades organolépticas (olor y aroma), liberación
enzimas.
Para
alimentos sólidos – líquidos pueden perderse sustancias hidrosolubles al no
utilizarse los líquidos tales como vitaminas hidrosolubles, minerales y
azúcares simples o si el líquido es oleoso vitaminas liposolubles, ácidos
grasos esenciales y grasas en general. En caso de no utilizar los sólidos se
pierden fibras y también pueden perderse hidratos de carbono y proteínas.
Para
alimentos líquidos, se pierden básicamente vitaminas hidrosolubles y liposolubles y minerales,
ácidos grasos esenciales, lípidos e hidratos de carbono simples. Se puede ver
afectado el color.
3.
PERDIDA DE NUTRIENTES EN OPERACIONES
DE CONSERVACION DE LOS ALIMENTOS
La
conservación de alimentos tiene como objetivo impedir o ralentizar los
diferentes mecanismos de alteración de los alimentos
3.1. APLICACIÓN
DE TRATAMIENTOS TERMICOS
La
aplicación de altas temperaturas es uno de los métodos más ampliamente
empleados para la conservación de los alimentos. Puede afectar sus
características fisicoquímicas, composicionales y nutricionales.
a) Escaldado: No es un método de
conservación propiamente dicho, sino es una operación previa a otros procesos.
Es un tratamiento de corta duración y de temperatura moderada (algunos minutos
entre 75 – 95ºC). Se denomina también blanqueo. Se aplica en frutas y
hortalizas para inactivar enzimas naturales (evitar el pardeamiento enzimático),
reducir carga microbiana, fijación de aroma, color.
Por
se un tratamiento suave, el alimento puede verse alterado más por la pérdida de
componentes solubles en el vapor de agua (pérdida por lixiviación).
El
escaldado permite la inactivación de las enzimas responsables del pardeamiento,
que si bien es cierto no implica ningún daño para la salud, si permite la
pérdida de polifenoles de evidentes efectos antioxidantes y el rechazo del
alimento por su aspecto.
b) Pasteurización:
Es un
tratamiento térmico moderado que no suele superar los 100ºC. Los tratamientos
de pasteurización inactivan las enzimas, la destrucción de microorganismos.
La pérdida
de valor nutricional por pasteurización es poco importante, apenas de pierde
vitaminas liposolubles y algunas hidrosolubles como B2, ácido
nicotínico, biotina y ácido pantoténico. Las vitaminas B1, B6,
B12, C y ácido fólico,
reducen algo su contenido debido al calor.
c) Esterilización: Es un tratamiento térmico
drástico (> 100ºC), donde se pretende la destrucción de todos los
microorganismos. La esterilización afecta a los alimentos debido al tiempo de
aplicación, más que en cuanto a la temperatura, provocando cambios en olor y
sabor debido a la oxidación y descarboxilación de los lípidos con la aparición
de aldehídos y cetonas.
El
calor puede provocar ruptura de proteínas (porólisis) descarboxilación y
desanimación de aminoácidos. Los hidratos de carbono pueden sufrir
caramelización (a partir de los 150ºC) degradación o pardeamiento, pueden darse
pérdidas de compuesto volátiles del alimento. También se puede ver alterada la
estabilidad de ciertos pigmentos. En alimentos ricos en hidratos de carbono se
pueden dar reacciones de Maillard y de caramelización que producen
oscurecimiento. La desnaturalización proteica afecta la solubilidad,
elasticidad y flexibilidad de las proteínas.
El
tratamiento térmico puede provocar hidrólisis de hidratos de carbono y lípidos,
pero su valor nutritivo no e modifica. El tratamiento mejora la digestibilidad.
Las proteínas pueden coagular y en algún momento pueden darse pequeñas perdidas
de algunos aminoácidos. Los nutrientes más termosensibles son las vitaminas,
las más termolábiles son las vitamina C,la tiamina y el ácido pantoténico.
También se pueden ver afectadas las vitaminas A y E.
d) Otros Métodos: Dentro de estos métodos se
consideras los tradicionales de cocción y la extrusión.
La extrusión es un sistema caracterizado por un tornillo sin
fin, encerrado en un túnel en donde el material alimenticio se desplaza con un
movimiento rotatorio a temperaturas entre 115 y 190ºC, durante 10 a 90
segundos. Se produce agresión a ácidos grasos poliinaturados, la generación de
productos no deseables debidos a la reacción de Maillard, la inactivación de
amilasa y fitasa y la pérdida parcial de
vitaminas termolábiles.
La cocción al horno consiste en tratar el
alimento a elevadas temperaturas transfiriéndose el valor en parte por
radiación y en parte por corrientes de convección. Las pérdidas debido a este
proceso implican a las vitaminas hidrosolubles, sobre todo a la tiamina y a
aminoácidos básicos como la lisisna, como consecuencia de la reacción de
Maillard.
Los hornos de microondas consiguen el
calentamiento de alimentos a través de ondas electromagnéticas de alta
frecuencia, comprendidas entre 300 y 3,000 MHz con longitudes de ondas entre
1cm y 1m que provocan vibraciones de las moléculas de agua del alimento,
produciendo calor. Existe perdida de vitamina C, tan sensible al calor.
La fritura es un proceso culinario, donde
se emplea como medio genérico un compuesto graso como el aceite o las grasas.
Las repercusiones nutricionales son producto de las reacciones de
autooxidación, ciclación y polimerización e hidrólisis debido al grado de
insaturación de la grasa de fritura.
3.2. APLICACIÓN
DE FRIO
La
conservación por aplicación de bajas temperaturas se basa en la ralentización
de todos los mecanismos de alteración.
a) Refrigeración: Se consideran temperaturas de
refrigeración las comprendidas entre -1 y +8ºC. Desde el punto de vista de la
calidad del alimento la refrigeración es un método excelente ya que apenas
repercute en las características ni en la composición del alimento.
b) Congelación: Se disminuye la temperatura
del alimento por debajo del punto de congelación, la temperatura se establece
del orden de -10ºC o hasta -18ºC conocido como ultracongelación. La repercusión
sobre la calidad del alimento es mínima.
3.3. ELIMINACION
DE AGUA
El
método se basa en la eliminación de agua, que puede ser utilizada para
reacciones de alteración y el desarrollo de microorganismos como para las
reacciones químicas y bioquímicas.
a) Evaporación: Es la eliminación de parte
del agua de constitución de un alimento
líquido, haciendo que se volatilice mediante la aplicación de calor. El
principal efecto es la pérdida de compuestos más volátiles que el agua y cambio
de color.
b) Deshidratación:
Es la
eliminación de la mayor parte del agua de constitución de un alimento mediante
la aplicación de calor. El producto resultante presenta un contenido acuoso
< 3% en la mayoría de los casos. Los efectos más significativos se van a
producir sobre el contenido en nutrientes termosensibles, especialmente las
vitaminas, así como en las propiedades sensoriales de sabor y aroma por
pérdidas de compuestos volátiles y también sobre la textura del alimento.
c) Liofilización:
También
conocido como criodeshidratación es un procedimiento de secado cuyo principio
es la sublimación del hielo de un producto congelado (paso del agua en estado
sólido al estado vapor). Los alimentos liofilizados mantienen sus propiedades
nutritivas y sensoriales.
d) Crioconcentración:
Es una
concentración por aplicación de frío, aplicado exclusivamente para alimentos
líquidos. Como no utiliza calor, se obtienen productos de alta calidad
nutritiva y sensorial
3.4. OTROS
SISTEMAS
Una
de las principales líneas de investigación se basa en reducir e incluso
eliminar cuando sea posible, la aplicación de altas temperaturas,
sustituyéndolas parcial o totalmente por otras técnicas de conservación.
a) Radiaciones
Ionizantes: Consiste
en hacer llegar al alimento radiaciones ionizantes, es decir, radiaciones de
alta frecuencia y baja longitud de onda capaces de producir ionización y
excitación de las moléculas sobre las que inciden generalmente iones y
radicales libres inestables y con gran capacidad de reacción. Se ven afectadas
las vitaminas más sensibles como la tiamina, piridoxina, B12, C, D,
E y K. La riboflavina y la niacina son más estables.
b) Altas
Presiones: Es
la aplicación de presiones del orden de 100 a 1,000 Mega Pascales, que producen
importante reducción de la carga microbiana. Los efectos que se producen por
las altas presiones son la gelificación de los almidones y las proteínas,
cambios del punto de fusión y fenómenos de cristalización de los lípidos, las
vitaminas y minerales no son afectados.
c) Altos
Voltajes: Es
la aplicación de altos voltajes a través de campos eléctricos influyen sobre
las membranas celulares aumentando la porosidad y afectando al permeabilidad de
las membranas. La alteración de la permeabilidad de la membrana afecta a los
canales proteicos.
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