Los Alimentos. Composición y Propiedades

LOS ALIMENTOS. COMPOSICIÓN Y PROPIEDADES

alimentos grupos

Los alimentos proporcionan la energía y los nutrientes necesarios para llevar a cabo las funciones corporales, mantener una buena salud y realizar las actividades cotidianas¹. Sin embargo, consumimos alimentos no solamente para nutrirnos y sentirnos bien y con energía; sino también porque nos proporcionan placer y facilitan la convivencia².

El Codex Alimentarius define “alimento ” como toda sustancia, elaborada, semielaborada o bruta, que se destina al consumo humano, incluyendo las bebidas, el chicle y cualesquiera otras sustancias que se utilicen en la fabricación, preparación o tratamiento de los alimentos³.

Los alimentos se pueden clasificar según distintos criterios: origen, composición y componente predominante, principal función nutritiva que desempeñan⁴, entre otros criterios (Tabla 1).

Tabla 1: Clasificación de los alimentos según distintos criterios

CRITERIO	CLASIFICACIÓN	ALIMENTOS
Origen (naturaleza)	Animal	Carnes, pescados, mariscos, lácteos, huevos y grasas animales
	Vegetal	Cereales, leguminosas frutas, verduras, tubérculos, aceites y grasas vegetales
Composición química y componente predominante	Glucídicos (predominan los hidratos de carbono)	Cereales, tubérculos, leguminosas.
	Proteicos (predominan las proteínas)	Carnes, pescados, mariscos, huevos
	Lipídicos (predominan los lípidos)	Aceites, margarina, mantequilla, manteca, mayonesa, crema, tocino, mayoría de embutidos, semillas oleaginosas
Función nutritiva principal que desempeñan en el organismo	Energéticos (destacan los hidratos de carbono y las grasas): Función principal:Suministrar la energía para realizar las distintas funciones	Cereales y derivados, tubérculos, grasas y aceites, legumbres secas, frutos secos.
	Plásticos o constructores (destacan las proteínas): Función principal: Construcción de estructuras corporales, mantenimiento y reparación de tejidos.	Carne, pescados, huevos, legumbres secas, lácteos, frutos secos
	Reguladores(predominan los minerales y las vitaminas): Función principal: Regular el funcionamiento del metabolismo	Verduras, frutas, legumbres frescas
En grupos que poseen un contenido similar de macronutrientes y calorías (representados normalmente como pirámide)	Cereales, tubérculos y Leguminosas frescas
	Frutas
	Verduras
	Lácteos
	Pescados, carnes, huevos, leguminosas secas
	Aceites, grasas y alimentos vegetales ricos en lípidos
	Azúcar y otros

Fuente: HERNANDEZ, M. y SATRES, A. (1999). Tratado de Nutrición. Ediciones Díaz de Santos (Tabla modificada)

Los alimentos están formados en su mayor parte por compuestos bioquímicos comestibles que derivan principalmente de fuentes vivas, tales como plantas y animales⁵. La sal y el agua son los únicos procedentes de naturaleza inorgánica que se incluyen en la alimentación⁶.

Todos los alimentos están constituidos por los siguientes elementos en distintas proporciones: agua, hidratos de carbono, proteínas, lípidos (grasas), vitaminas, minerales, pigmentos, saborizantes y compuestos bioactivos⁷. Estos componentes están dispuestos de formas distintas en los alimentos, para darles su estructura, textura, sabor (flavor), color (pigmentos) y valor nutritivo. La composición general de los alimentos y la forma en que sus componentes se organizan, le otorgan sus características particulares⁵.

El agua es el principal componente de la mayoría de los alimentos y forma parte de la composición de prácticamente la totalidad de los mismos⁴. Los principales componentes sólidos son: hidratos de carbono, proteínas, lípidos y sus correspondientes derivados⁵. En la Tabla 2 se presenta el aporte de proteínas, grasas, hidratos de carbono y energía de algunos alimentos.

Tabla 2: Composición química de algunos alimentos

composicion química y aporte energético de alimentos

Los alimentos experimentan una serie de modificaciones o trasformaciones a lo largo de la cadena alimentaria (Figura 1). Ésta es la secuencia de etapas y operaciones involucradas en la producción, procesamiento, distribución, almacenamiento y manipulación de un alimento y sus ingredientes, y abarca desde la producción primaria hasta el consumo⁸.

La cadena alimentaria consta de 4 eslabones, el primero corresponde a la producción primaria que se encarga de la cría, producción o cultivo de los productos de la tierra, la ganadería, la caza y la pesca; es decir, de la producción de materias primas. El segundo eslabón es la industria alimentaria que se encarga de la preparación o fabricación de un alimento a partir de la materia prima que le llega desde la producción primaria⁹. Esta se encarga de transformar las materias primas agropecuarias en alimentos enlatados, congelados, deshidratados, fermentados, formulados o modificados de otras formas⁵. El tercer eslabón corresponde a la comercialización y venta, donde intervienen centros de distribución, tiendas al por mayor, hipermercados, supermercados, tiendas tradicionales, máquinas expendedoras, etc⁹. Por último, se encuentran los consumidores, quienes deben tener una participación activa en el aseguramiento de la inocuidad y calidad de los mismos a lo largo de la cadena alimentaria¹⁰.

cadena alimentaria

Figura 1: Cadena alimentaria

Desde el momento en que el alimento se cosecha, recoge, sacrifica o captura, comienza a pasar por una serie de etapas de descomposición progresiva¹¹. Esto ocasiona pérdidas, es costoso y puede influir negativamente en el comercio y en la confianza de los consumidores¹². Según el alimento, esta descomposición puede ser muy lenta (Ej semillas, nueces), o muy rápida (Ej. pescados y mariscos)¹¹. Normalmente, los alimentos que permanecen sin deteriorarse por más tiempo, son aquellos que poseen escasa humedad, abundantes azúcares, sal, ácidos y/o se encuentran modificados de alguna otra forma⁵.

Los principales factores causantes de la alteración pueden clasificarse en físicos, químicos y biológicos (Tabla 3). Estos factores normalmente actúan de forma simultánea para alterar un alimento.

Tabla 3: Principales causas de alteración de los alimentos

CAUSAS DE ALTERACIÓN
FÍSICO	Por pérdida o ganancia de humedad (Ej. apelmazamiento) Por efecto de temperaturas no apropiadas (Ej daño por frío). Por efecto de golpes, impacto, abrasión, corte o vibración Por acción dañina de insectos, parásitos y roedores. Se pueden manifestar durante la manipulación, preparación o almacenamiento de los alimentos.
QUÍMICO	Por reacciones químicas catalizadas por altas temperaturas, oxígeno, enzimas, luz y/o metales. Ej, Rancidez oxidativa, reacción de Maillard, degradación de pigmentos. Se manifiestan durante el almacenamiento de los alimentos.
BIOLÓGICO	Por proliferación y metabolismo de microorganismos. Por actividad de sistemas enzimáticos (Ej. senescencia o envejecimiento de frutas y verduras, pardeamiento enzimático, destrucción de vitaminas y pigmentos). Se pueden manifestar en cualquier etapa de la cadena alimentaria.

FUENTES: BELLO GUTIÉRREZ, J. (2000). Ciencia Bromatológica: Principios Generales de Los Alimentos.Ediciones Díaz de Santos, S.A/CASP, A. Y ABRIL, J. (2003). Procesos de conservación de Alimentos. Ediciones A. Madrid Vicente, España.

Las alteracionesmicrobianas son responsables de las alteraciones más frecuentes y más graves. Los principales microorganismos que participan en la alteración de los alimentos son: bacterias, mohos y levaduras. Estos pueden atacar prácticamente todos los constituyentes de los alimentos¹¹, llegando a alterar las características organolépticas (apariencia general, color, olor, sabor y textura) de los alimentos. En la Tabla 4 se presentan las características y tipo de deterioro de los principales microorganismos.

Tabla 4: Características y tipos de deterioro de los principales microorganismos

MICROORGANISMOS	CARACTERÍSTICAS	DETERIORO
BACTERIAS	Organismos unicelulares Formas: esféricas, bastón, espiral o coma. Se pueden agrupar en cadenas o en racimos. Algunas producen esporas (células inactivas, pero latentes) resistentes al calor y la deshidratación. Algunas son patógenas. La ebullición destruye las bacterias, pero no las esporas resistentes. Prefieren condiciones húmedas, necesitando más humedad que mohos y levaduras. Por lo que no alteran fácilmente los alimentos con poca humedad disponible (Ej. frutos secos, mermeladas, pan). Pueden vivir en un amplio rango de temperaturas. La mayoría no puede crecer a un pH bajo (es decir, en condiciones ácidas). Por lo que no alteran fácilmente los alimentos con pH bajo como la mayoría de las frutas.	Aspecto pegajoso o viscoso en la superficie de los alimentos (Ej. carne limosa) Turbiedad o sedimento indeseable en líquidos. Película en superficie de líquidos. Modificación del color de la superficie de alimentos debido a pigmentos producidos por algunas bacterias, o a células coloreadas. Reblandecimiento de tejidos de carnes, aves, pescados. Podredumbre blanda de verduras. Avinagrado de bebidas alcohólicas. Fermentación no deseable (con producción de (ácido láctico y gas).
MOHOS	Organismos filamentosos, multicelulares. Se reproducen por esporas, las cuales se diseminan por el aire y son capaces de originar un nuevo organismo. Necesitan oxígeno para crecer. Algunos producen sustancias tóxicas (micotoxinas) Soportan una mayor acidez y salinidad que las bacterias. Pueden crecer en alimentos con poca humedad. (Ej. pan)	Aspecto aterciopelado o algodonoso de superficie de alimentos (Ej. frutas, verduras, pan). Modificación del color de la superficie de los alimentos. Podredumbre blanda en frutas.
LEVADURAS	Organismos unicelulares. Formas ovalada o elíptica. Más grandes que las bacterias. Son inocuas. Necesitan más humedad que mohos. Se desarrollan en un amplio rango de pH. Algunas soportan altas concentraciones de etanol (Ej. vino) y azúcar (Ej. jarabes azucarados).	Película, velo o espuma superficial en alimentos ácidos (Ej. encurtidos y chucrut). Viscosidad superficial y olores extraños en carnes curadas. Fermentación alcohólica de concentrados, melaza, miel, mermeladas, pulpas, etc.

FUENTES: BADUI, S. (2012)⁷/FRAZIER, W.C Y WESTHOFF, D.C. (1993). Microbiología de los Alimentos. Ed. Acribia, Zaragoza (España).

La conservación eficaz y duradera de los alimentos se logra eliminando o disminuyendo (inhibiendo) todos los factores de relevancia involucrados en la alteración de los alimentos. En la Tabla 5 se indican algunos métodos de conservación, sus principios y efectos.

Tabla 5: Métodos de conservación de los Alimentos

METODOS	FUNDAMENTO	EFECTOS
FISICOS Esterilización Conservas baja acidez(carnes, pescados, verduras y algunas frutas): bajo presión a temperaturas elevadas (120°C°/30-90 min) Conservas alta acidez(mayoría frutas): Menos de 100°C por algunos min. Leche (Ultra High temperature) UHT: 135-150ºC/1-3 seg.	Altas temperaturas	Elimina todos los microorganismos patógenos y los formadores de toxinas. Elimina todos los microorganismos (incluyendo sus esporas)capaces de alterar el producto bajo las condiciones normales de manipulación y almacenamiento. Inactiva las enzimas causantes de alteración.
Pasteurización (75-95°C/2-5 minutos)	Altas temperaturas	Elimina todos los microorganismos patógenos. Elimina los microorganismos alterantes sensibles a las altas temperaturas (termosensibles) Inactiva la mayoría de las enzimas causantes de alteración.
Refrigeración (-1°C a 6°C)	Baja temperatura	Disminuye (inhibe) la actividad y crecimiento de los microorganismos alterantes y patógenos. Disminuye la velocidad de las reacciones químicas y enzimáticas causantes de alteración. No mata microorganismos.
Congelación (Tª? -18ºC)	Baja temperatura y reducción del agua disponible (aw)	Paraliza el crecimiento y actividad de los microorganismos alterantes y patógenos. Disminuye la velocidad de las reacciones químicas- enzimáticascausantes de alteración.
Deshidratación Humedad final producto: 1-5%	Disminución del agua disponible (aw) del alimentos	Inhibe el crecimiento microbiano y la la actividad enzimática por el descenso de la humedad disponible en el alimento.
Liofilización Deshidratación por sublimación
Concentración
Salado/azucarado
Irradiación	Radiación ionizante	Los efectos varían según la dosis de radiación ionizante: Dosis altas: efecto equivalente a esterilización Dosis media a baja: Destrucción de insectos y patógenos. Dosis baja: Frena actividad de insectos, retraso de maduración, inhibe germinación o brotación (Ej papas) Dosis aplicadas no convierten el alimento en radioactivo.
Pasteurización hiperbárica o Presurización (hasta 9.000 atm)	Altas presiones	Efectos varían según las variables del tratamiento (presión, tiempo, temperatura), composición del alimento y tipo de microorganismo o enzima. Reduce carga microbiana (alterante y patógena) e inactiva algunas enzimas. Normalmente se acompaña de refrigeración.
QUIMICOS Ahumado	Reducción del aw, conservantes del humo	Inhibe el crecimiento de microorganismos superficiales, al desecarse la superficie del producto. Destruye algunos microorganismos por efecto de sustancias antisépticas presentes en el humo.
Adición de preservantes químicos (Ej. sorbatos, propinatos, benzoatos, nitritos, sulfitos)	Conservante	Inhiben el crecimiento de microorganismos patógenos y alterantes.
BIOLÓGICOS Fermentación	Reducción del pH, conservantes generados con la fermentación, competencia de microorganismos.	Inhibe el crecimiento de microorganismos alterantes y patógenos por efecto de los productos de la fermentación (ácidos y alcoholes) y la competencia por nutrientes con los microorganismos responsables de la fermentación (Ej. bacterias lácticas)

FUENTES: BADUI, S. (2012)⁷/BELLO GUTIÉRREZ, J. (2000). Ciencia Bromatológica: Principios Generales de Los Alimentos.Ediciones Díaz de Santos, S.A.

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