UNIVERSIDAD DEL GOLFO

ANLISIS QUMICO DE LOS ALIMENTOS IUNIDAD IQU ES LA QUMICA DE LOS ALIMENTOS?Laqumica de alimentoses el estudio, desde un punto de vistaqumico, de los procesos e interacciones existentes entre los componentes biolgicos (y no biolgicos) que se dan en la cocina cuando se manipulan alimentos. Las sustancias biolgicas aparecen en algunosalimentoscomo lascarnesy las verduras(yhortalizas), y enbebidascomo lalecheo lacerveza. Este estudio es muy similar al de labioqumicadesde el punto de vista de los ingredientes principales, como loscarbohidratos, lasprotenas, loslpidos, etc. Adems incluye el estudio delagua, lasvitaminas, losminerales, lasenzimas, los sabores, y elcolor. Se estudia principalmente en elprocesado de alimentos, y en lanutricin. Algunos autores definen la qumica de los alimentos como una ciencia interdisciplinaria entre labacteriologay laqumica.Un ejemplo de estudio de la qumica de los alimentos se puede ver en lareaccin de Maillard, que define el color tostado de ciertos alimentos. Laqumica de alimentoses el estudio, desde un punto de vistaqumico, de los procesos e interacciones existentes entre los componentes biolgicos (y no biolgicos) que se dan en la cocina cuando se manipulan alimentos. Las sustancias biolgicas aparecen en algunosalimentoscomo lascarnesy las verduras(yhortalizas), y enbebidascomo lalecheo lacerveza. Este estudio es muy similar al de labioqumicadesde el punto de vista de los ingredientes principales, como loscarbohidratos, lasprotenas, loslpidos, etc. Adems incluye el estudio delagua, lasvitaminas, losminerales, lasenzimas, los sabores, y elcolor.1Se estudia principalmente en elprocesado de alimentos, y en lanutricin. Algunos autores definen la qumica de los alimentos como una ciencia interdisciplinaria entre labacteriologay laqumica.2Un ejemplo de estudio de la qumica de los alimentos se puede ver en lareaccin de Maillard, que define el color tostado de ciertos alimentos. Historia de la Qumica de los Alimentos Laqumicade los alimentos data de los comienzos de la propia qumica, es decir, desde elsiglo XVIIIen el que algunos investigadores empezaron a realizar estudios sobre ciertos alimentos, entre ellos cabe destacar aCarl Mondana Milis(aisl elcido mlicoen lasmanzanaen el ao1785), y SirHumphry Davy(public el primer libro que relacionaba la qumica con laagriculturaen 1813 titulado 'Elements of Agricultural Chemistry', en una serie de lecturas en elReino Unido, este libro lleg hasta la quinta edicin ). En el ao 1874 la "Society of Public Analysts" se form dando lugar a estandarizacin de mtodos analticos.4De todas formas la qumica de los alimentos no tom una serpiente definitiva hasta entrado el siglo XX.2A pesar de todo existen estudios incipientes que se pueden categorizar dentro de lo que denominamos hoy en daqumica de los alimentos.Durante el periodo de tiempo que va desde 17801850 se hicieron numerosas contribuciones y los qumicos de importancia desarrollaban trabajos dentro del rea de los alimentos. Cabe destacar al qumico suecoCarl Wilhelm Scheeleque hizo descubrimientos relacionados con la qumica, siendo uno de los ms importantes con el descubrimiento de las propiedades de lalactosa(1780), la oxidacin delcido lctico(1780), aisl elcido ctricodelzumo de limn(1784). Mtodo de estudio de la Qumica de los Alimentos (Cmo abordar la Qumica de los Alimentos)Los alimentos poseen ciertas caractersticas que dificultan su anlisis desde el punto de vista de la qumica, en primer lugar contienen frecuentemente complejos moleculares, no estn enequilibrio termodinmicoy por lo tanto estn sujetos a cambios en su composicin, los alimentos suelen sersistemas inhomogneos.Conceptos generales Composicin qumica del cuerpo humano y de los alimentos La frase somos lo que comemos se utiliza con frecuencia para indicar que la composicin de nuestros cuerpos depende en gran parte de lo que hemos consumido. El gran nmero de elementos qumicos en el cuerpo humano se encuentra principalmente en forma de agua, protena, grasas, sales minerales y carbohidratos, en los porcentajes indicados en el Cuadro 8. El cuerpo humano est compuesto por los alimentos que contienen estos cinco constituyentes, como tambin vitaminas.El alimento sirve sobre todo para el desarrollo, la energa y la reparacin corporal, el mantenimiento y la proteccin. El alimento tambin da satisfaccin y estmulo, pues el comer y beber se encuentran entre los placeres de la vida en cualquier parte. En verdad, el alimento nutre el cuerpo y el alma. Inclusive si la tecnologa pudiese producir una dieta perfecta en trminos de su contenido, tal dieta podra todava carecer, por ejemplo, del aroma y el sabor de un curry, o el sabor estimulante del caf caliente.Lo que controla el apetito o la sensacin de hambre no ha sido plenamente develado. El hipotlamo en el cerebro tiene una funcin, as como otros sitios del sistema nervioso central. Otros factores probables incluyen los niveles de azcar en la sangre, las hormonas corporales, la grasa corporal, muchas enfermedades, emociones y, por supuesto, el tipo de alimentos y la disponibilidad, las preferencias y aversiones personales, y el medio social donde se consume el alimento.COMPONENTES DIETTICOS Y FUNCIONES DE LOS ALIMENTOSEl ser humano come alimentos y no nutrientes individuales. La mayora de los alimentos, que incluyen alimentos bsicos como arroz, maz y trigo, suministran principalmente carbohidratos para energa pero tambin importantes cantidades de protena, un poco de grasa o aceite y micronutrientes tiles. Por lo tanto, los granos de cereales suministran algunos de los constituyentes necesarios para la energa, el desarrollo y la reparacin corporal y el mantenimiento. La leche materna suministra todos los macro y micronutrientes necesarios para satisfacer las necesidades totales de un nio pequeo hasta los seis meses de edad, inclusive aquellos para la energa, el crecimiento, la reparacin corporal y el mantenimiento. La leche de vaca tiene el equilibrio de nutrientes para las necesidades de un ternero.El agua se puede considerar como el constituyente ms importante de la alimentacin. Un varn o mujer normal puede vivir sin alimentos de 20 a 40 das, pero sin agua, los seres humanos mueren entre cuatro y siete das. Ms del 60 por ciento del peso del cuerpo humano est constituido por agua, de la cual aproximadamente el 61 por ciento es intracelular y el resto es extracelular. El consumo de agua, excepto bajo circunstancias excepcionales (por ejemplo, alimentacin intravenosa), viene de los alimentos y lquidos consumidos. La cantidad que se ingiere vara ampliamente en las personas y puede ser influida por el clima, la cultura y otros factores. Frecuentemente se consume hasta un litro en alimentos slidos y de 1 a 3 litros de lquidos bebidos. El agua tambin se forma en el cuerpo como resultado de la oxidacin de macronutrientes, pero el agua que as se obtiene por lo general constituye menos de 10 por ciento del agua total. Anlisis global de los alimentos:Se basan en reacciones qumicas en las cuales participa el agua. Estas reacciones se llevan a cabo en un medio anhidro de modo que el agua procede nica y exclusivamente del alimento. Se suelen emplear en alimentos con bajos contenidos en agua. Estos mtodos evitan problemas de degradacin de sustancias y prdida de voltiles. El ms utilizado es:Mtodo de Karl - Fischer: Va bien para productos azucarados.La muestra se pone en contacto con metanol anhidro para que ste extraiga todo el agua y posteriormente se hace una valoracin con el reactivo de Karl Fisher, que contiene I2 y SO2. El yodo del reactivo va reaccionando con el agua, de manera que el punto final de la reaccin se detecta gracias al exceso de yodo cuando ya no queda agua. Este exceso se puede detectar de forma visual, fotomtrica o electromtricamente.Humedad Definicin de humedadTodos los alimentos, cualquiera que sea el mtodo de industrializacin a que hayan sido sometidos, contienen agua en mayor o menor proporcin. Las cifras de contenido en agua varan entre un 60 y un 95% en los alimentos naturales. En los tejidos vegetales y animales, puede decirse que existe en dos formas generales: agua libre Y agua ligada. El agua libre o absorbida, que es la forma predominante, se libera con gran facilidad. El agua ligada se halla combinada o absorbida. Se encuentra en los alimentos como agua de cristalizacin (en los hidratos) o ligada a las protenas y a las molculas de sacridos y absorbida sobre la superficie de las partculas coloidales. (Hart, 1991).Existen varias razones por las cuales, la mayora de las industrias de alimentos determinan la humedad, las principales son las siguientes:a) El comprador de materias primas no desea adquirir agua en exceso.b) El agua, si est presente por encima de ciertos niveles, facilita el desarrollo de los microorganismos.c) Para la mantequilla, margarina, leche en polvo y queso est sealado el mximo legal.d) Los materiales pulverulentos se aglomeran en presencia de agua, por ejemplo azcar y sal.e) La humedad de trigo debe ajustarse adecuadamente para facilitar la molienda.f) La cantidad de agua presente puede afectar la textura.g) La determinacin del contenido en agua representa una va sencilla para el control de la concentracin en las distintas etapas de la fabricacin de alimentos.

CenizasSe entiende por cenizas como el residuo inorgnico que queda tras eliminar totalmente los compuestos orgnicos existentes en la muestra, si bien hay que tener en cuenta que en l no se encuentran los mismos elementos que en la muestra intacta, ya que hay prdidas por volatilizacin y por conversin e interaccin entre los constituyentes qumicos. A pesar de estas limitaciones, el sistema es til para concretar la calidad de algunos alimentos cuyo contenido en cenizas totales, o sus determinaciones derivadas, que son cenizas solubles en agua y cenizas insolubles en cido, est bien definido. Facilita en parte, su identificacin o permite clasificar el alimento examinado en funcin de su contenido en cenizas. La determinacin consiste en incinerar la muestra en horno mufla, hasta ceniza blanca en una cpsula.Protenas Protena bruta(PB)La Protena Bruta o Materias Nitrogenadas Totales (MNT) se determinan mediante el mtodo Kjeldahl que data de 1883. Como consecuencia de su estructura a base de aminocidos individuales, el contenido de nitrgeno de las protenas vara slo entre unos lmites muy estrechos (15 a 18% y como promedio 16%). Para la determinacin analtica del contenido en protena total o protena bruta, se determina por lo general el contenido de nitrgeno tras eliminar la materia orgnica con cido sulfrico, calculndose finalmente el contenido de protena con ayuda de un factor (en general 6,25)En el tratamiento Kjeldahl de alimentos no se determinan slo protenas o aminocidos libres, sino tambin cidos nucleicos y sales de amonio. Tambin se determina el nitrgeno ligado de compuestos aromticos, como pirazina, ciclopentapirazina, pirrol y oxazol, as como el nitrgeno orgnico ligado de las vitaminas, tales como la B1(tiamina), la B2(riboflavina) y la nicotinamida.No obstante, como por lo general los alimentos slo contienen cantidades traza de compuestos aromticos nitrogenados y de vitaminas, el error as cometido se considera despreciable. Adems, por este mtodo no se determinan el nitrgeno ntrico, el cianhdrico, el de la hidracina, ni el del grupo azo, por lo cual el mtodo es particularmente interesante y relativamente especfico para la determinacin de las protenas. Fibra Cruda Hay varios mtodos, dependiendo del mtodo empleado evaluaremos distintos tipos de fibra: Determinacin de fibra bruta:Determinacin en los piensos de las sustancias orgnicas libres de grasa e insolubles en medio cido y alcalino, convencionalmente denominadasfibra bruta (generalmente se evala el contenido en lignina y celulosa). Lamuestra, en su caso desengrasado, se trata sucesivamente con soluciones en ebullicin de cido sulfrico e hidrxido de potasio, de concentracionesdeterminadas. Se separa el residuo por filtracin mediante filtro de vidrioporoso, se lava, se seca, se pesa y se calcina a una temperatura comprendida entre 475 y 500C. La prdida de peso debida a lacalcinacin corresponde a la fibra bruta de la muestra de ensayo.Determinacin de alimentaria o diettica:La muestra se extrae con una solucin de detergente neutro en caliente.Al residuo se le realizan ataques con una solucin amilsica o protesica yse filtra. El residuo resultante tras el ataque enzimtico es ms prximoa la fibra real. La determinacin de las cenizas en el residuo filtradopermite conocer, por diferencia de peso, la cantidad de celulosa,hemicelulosa y lignina de la muestra. Extracto libre de NDentro de este concepto se agrupan todos los nutrientes no evaluados con los mtodos sealados anteriormente dentro del anlisis proximal, constituido principalmente por carbohidratos digeribles, as como tambin vitaminas y dems compuestos orgnicos solubles no nitrogenados; debido a que se obtiene como la resultante de restar a 100 los porcientos calculados para cada nutriente, los errores cometidos en su respectiva evaluacin repercutirn en el cmputo final.Clculo Extracto Libre de Nitrgeno (%) = 100-(A+B+C+D+E)Dnde: A = Contenido de humedad (%)B = Contenido de protena cruda (%)C = Contenido de lpidos crudos (%)D = Contenido de fibra cruda (%)E = Contenido de ceniza (%)El aporte calrico de los alimentos Alimentos y sus caloras Alimentos ricos en carbohidratosCereales y tubrculosArroz al vapor..1 taza 156calPasta cocida..1 taza 168calHojuelas de trigo1 taza 122calHotcake .. 1pza 90calBarra de avena.1pza 110calPan de caja integral..1rebanada 70calTortilla de maz.1pza 64calPapa .1pza 77calFrijoles de la olla.1 taza 206calFrutasManzana..1pza 62calMeln.1 taza 42calNaranja.1pza 40calPapaya..1 taza 54calPltano..1pza 92calToronja..1pza 74calVerduras promedio1taza 25cal

Una calora se definen como una unidad de medicin, que expresa el contenido energtico de los alimentos, el concepto es sencillo, los seres humanos necesitamos de energa para mantener las funciones vitales del organismo y desarrollar la actividad fsica, los alimentos estn compuestos de nutrimentos y estos al metabolizarse en el organismo pueden producir caloras, sin embrago, no todos funcionan igual.Caloras para activar tu metabolismoUn error muy comn de la gente que quiere perder peso es reducir el consumo calrico, algo que ocasiona prdida gradual de la energa y un alto desgaste en el organismo.El contenido energtico de los alimentos es necesario para sentirse bien, por eso se deben de hacer entre cinco y cuatro comidas al da, pero, el problema no son las caloras si no a partir de que alimento las vamos a obtener.La mejor forma de obtenerlasComo mencione anteriormente los alimentos aportan nutrimentos y estos a su vez caloras, por eso no todos los alimentos son iguales, lo ideal es consumir alimentos que liberen su energa de forma gradual y no rpidamente, por eso no basta con comer por comer, se necesita ser un poco selecto con los alimentos para tener todas las ventajas de la nutricin.Cuntas caloras necesitas?Primero se necesita calcular la TMB (tasa metablica basal) que es la cantidad de energa mnima para que el organismo pueda mantener sus funciones biolgicas, es decir la cantidad de caloras necesarias para mantener al organismo saludable, la formula ms sencilla y especfica para calcular la TMB es la ecuacin de Harris y Benedict, ya que determina variantes distintas para cada sexo y edad:Frmula para hombres:TMB= 66.5 + (13.74 x P) + (5 x A) - 6.75 x EP = peso en KgA = altura en cmE= edad en aos.Frmula para mujeres:TMB = 655.1 + (9.56 x P) + (1.85 x A) 4.68 x ECmo se calculan?Por ejemplo: un hombre que pesa 85kg, mide 180cm de estatura y tiene 30 aos de edad.TMB= 66.5 + (13.74x 85) + (5 x 180) 6.75x 30TMB= 66.5+ (1167.9) + (900) - 202.5TMB= 2134.4 -202.5TMB= 1932cal.En el caso de una mujer las necesidades son menores debido al metabolismo y menor cantidad de masa metabolicamente activa, esto es debido a que una mujer posee una menor cantidad de masa muscular a diferencia de un hombre, en tal caso la ecuacin para una mujer que pesa 60kg, mide 165cm de estatura y tiene 30 aos quedara de esta forma:TMB= 655.1+ (9.56x 60) + (1.85 x 165) 4.68 x 30TMB= 655.1+ (573.6) + (305.2) 140.4TMB= 1533.9- 140.4TMB= 1393.5cal.Gasto energtico basal ms actividad fsicaLa recomendacin energtica mnima para mantenerse saludable del ejemplo del hombre es de 1932cal por da, a esto se le agrega la actividad fsica en rangos para calcular la recomendacin de acuerdo a su estilo de vida:Actividad fsica ligera 10% a 20%Actividad fsica moderada 20% a 30%Actividad fsica agotadora 30% a 40%Si continuamos con el ejemplo de un individuo que requiere 1932cal por da para estar saludable, de acuerdo a su actividad fsica, su trabajo es un tanto laborioso y hace un poco de ejercicio todos los das, entonces se podra catalogar como una persona con AF moderada e incrementar en un 30% su requerimiento de caloras.TMB+AF= Requerimiento calrico total1932cal + 30%= 2512 caloras.En el ejemplo de la mujer, teniendo en cuenta una AF igual quedara de:TMB+AF= Requerimiento calrico total1393.5cal + 30%= 1811caloras.Dile si a las caloras!No tengas miedo a comer, cuando de sentirte bien y lleno de energa se trata, las caloras son tus mejores aliadas, pero si quieres aprovecharlas al mximo debes de consumirlas a partir de los nutrimentos, por eso se debe de cubrir un balance correcto entre los tres macronutrimentos que las aportan, estos son los carbohidratos, protenas y grasas.

Carbohidratos la primera opcinLos carbohidratos son los principales productores de energa y la primera opcin del organismo para funcionar debido a que son una fuente energtica de fcil acceso para el organismo, los principales son los complejos y los encuentras en los panes, cereales, pastas, tortillas, frutas y verduras en algunos de estos acompaados de fibra.Los que te recomiendo no abusar de su consumo son los carbohidratos simples como el azcar, jugos, miel y dulces ya que a pesar de no tener muchas caloras representan una forma de muy rpida absorcin para el cuerpo y son susceptibles de metabolizarse como grasa para su almacenamiento.Protenas fuente de saludLas protenas se encuentran en productos de origen animal principalmente en la carne, leche y huevos y aunque su principal funcin es estructural sustituyendo el tejido daado por la actividad cotidiana, tambin son la segunda opcin energtica del cuerpo. Te recomiendo consumirlas de fuentes. bajas en grasaGrasas, slo en cantidades mnimasPor ultimo tenemos a la grasa, este grupo te recomiendo limitarlo y evitar la grasa de procedencia animal ya que resulta muy difcil de digerir, es de fcil almacenamiento y al utilizarla como energa genera toxinas al organismo, con excepcin de la procedente de los pescados que es rica en omega 3 un tipo de acido graso de cadena media que posee grandes beneficios de salud como reducir colesterol, triglicridos, mejorar la circulacin y disminuir procesos inflamatorios.Puedes consumir grasa de fuentes vegetales como las nueces, cacahuates, pistaches, almendras, etc. que tambin es bastante saludable al organismo, pero siempre con moderacin.Cuenta tus calorasEs momento de contar tus caloras, pero no te bases solo en stas, necesitas tener un balance entre lo que consumes, no basta con darle energa al organismo tiene que haber una correcta proporcin para que todo funcione perfectamente, el porcentaje de consumo de caloras a partir de los nutrimentos es:Carbohidratos entre el 60% a 70%Protenas entre el 20% a 30%Grasas 10%

Los carbohidratos y protenas aportan 4cal por gramo, mientras que la grasa aporta ms del doble 9cal por gramo as que abusar de su consumo puede resultar muy fcil.Alimentos y sus calorasUNIVERSIDAD DEL GOLFO

ANALISIS QUIMICO DE LOS ALIMENTOS I Pgina 260

Alimentos ricos en carbohidratosCereales y tubrculosArroz al vapor..1 taza 156calPasta cocida..1 taza 168calHojuelas de trigo1 taza 122calHotcake .. 1pza 90calBarra de avena.1pza 110calPan de caja integral..1rebanada 70calTortilla de maz.1pza 64calPapa .1pza 77calFrijoles de la olla.1 taza 206calFrutasManzana..1pza 62calMeln.1 taza 42calNaranja.1pza 40calPapaya..1 taza 54calPltano..1pza 92calToronja..1pza 74calVerduras promedio1taza 25cal

Alimentos ricos en protenasProductos de origen animalAtn en agua.1 lata 136calPechuga de pavo.100g 86calPechuga de pollo.100g 110calFilete de res.100g 112calQueso cotagge.1 taza 128calQueso fresco100g 135calHuevo.1pza 75cal

Alimentos ricos en grasaAceites y grasasAceite de maz.1 cucharadita 44calAceite de oliva.1 cucharadita 44calCrema.1 cucharada 48calMantequilla.1 cucharadita 32calCacahuates..10g 60calNuez..10g 60calPepitas.10g 54cal

Balance energticoSe entiende por balance energtico la relacin entre el consumo de energa y el gasto energtico. Cuando ingerimos algn alimento estamos obteniendo energa, cuando gastamos la misma cantidad de energa que consumimos en el da, estamos hablando de un balance positivo, por lo contrario si gastamos ms energa de la que consumimos, nos referimos a un balance negativo. Existen ciertas situaciones donde es necesario tener un balance positivo, por ejemplo en el embarazo, lactancia, infancia adolescencia o cuando por algn padecimiento, enfermedad, o lesin hubo una prdida importante de peso. Por el contrario es de desearse un balance negativo cuando el aumento de peso puede llegar a niveles no saludables.Ejemplo 1: una persona consume una pizza y refresco con un total de 4000 caloras, y lo nico que hace es sentarse a hablar por telfono todo el da con lo que gasta 2000 caloras con lo cual al ser su balance energtico positivo aumentar de peso.Ejemplo 2: una persona consume un plato de cereal con un total de 1000 caloras y al escalar montaas de hielo gasta 3000 caloras con lo que su balanza energtica es negativa y baja de peso.Ejemplo 3: una persona consume una comida de 3000 caloras se va a jugar futbol y gasta 3000 caloras, el resultado es una balanza equilibrada con lo cual mantiene su peso.

El papel de los hidratos de carbono en los alimentosLos hidratos de carbono tambin llamados glcidos o carbohidratos, tienen en su composicin molculas de carbono, hidrgeno y oxgeno.Clasificacin de los carbohidratosLas unidades ms simples de carbohidratos se llaman monosacridos; aquellos que contienen entre dos y diez de estas unidades se llaman oligosacridos y los hidratos de carbono que se componen de ms de diez monosacridos, polisacridos.Se pueden distinguir dos grandes grupos de carbohidratos:Simples o de absorcin rpida Monosacridos: son los hidratos de carbono ms sencillos, y estn constitudos por una sola unidad bsica (polihidroxialdehdo o polihidroxicetona).- Glucosa;se encuentra en pequeas cantidades en las frutas y hortalizas y es relativamente abundante en las uvas. La mayora de los hidratos de carbono de los alimentos se transforman en glucosa tras la digestin.- Fructosa o levulosa; abundante en algunos alimentos vegetales, en especial en las frutas. La glucosa y la fructosa son los dos monosacridos principales de la miel. Es el hidrato de carbono ms dulce.- Galactosa;no se encuentra en estado libre en ningn alimento, pero forma parte de la lactosa de la leche junto con una molcula de glucosa.- Ribosa y desoxirribosa;forman parte del material gentico (ARN y ADN). Oligosacridos:constituidos por cadenas cortas de monosacridos. Dentro de los oligosacridos, los ms importantes son los disacridos, formados por dos molculas de monosacridos.- Sacarosa o sucrosa;est constituida por una molcula de glucosa y otra de fructosa. Se obtiene de la caa de azcar y de la remolacha azucarera. Tambin se encuentra en menor proporcin en las frutas y en algunas races como la zanahoria. Es el azcar comn que se utiliza para endulzar los platos y para la elaboracin de productos de pastelera, bollera y como edulcorante de bebidas refrescantes, etc. - Lactosa;compuesta por una molcula de glucosa y una de galactosa. Se encuentra solo en la leche y derivados lcteos, aunque en estos ltimos en menor proporcin.- Maltosa;formada por dos molculas de glucosa. Se le conoce tambin con el nombre de azcar de malta.Complejos o de absorcin lenta- Almidn;es un polisacrido de reserva de origen vegetal y est formado por muchas molculas de glucosa unidas entre s, formando cadenas lineales (amilosa) o ramificadas (amilopectina). Es el hidrato de carbono ms abundate en alimentacin y se encuentra en los granos de los cereales y en los productos elaborados a partir de ellos, como el pan, la pasta, la galletera, etc. Tambin abunda en las races (mandioca), en tubrculos (patata), en leguminosas y en pequeas cantidades en otras partes de las plantas. Para poder ser absorbido por el organismo, necesita ser sometido a coccin.- Glucgeno;es un polisacrido de reserva de origen animal que se almacena en el hgado y en el msculo. Sin embargo, la pequea cantidad presente en los alimentos as como su rpida prdida durante el almacenamiento y el tratamiento culinario, hace que su valor nutricional sea inapreciable.- Fibra diettica;entre los que se incluyen, celulosa, hemicelulosa, pectina, gomas y muclagos. A diferencia de los anteriores, los distintos tipos de fibra son un polisacridos no digeribles ni absorbibles en el organismo humano. Todos estos componentes de la fibra tienen en comn que son partes integrantes de las estructuras de las plantas y que el aparato digestivo humano no puede digerirlos, aunque la flora bacteriana del colon puede degradar gran parte de ellos dando lugar a compuestos que pueden absorberse.Funciones de los carbohidratos Aportan energa a corto plazo. Proporciona 4 Kcal por gramo. Esta energa puede almacenarse en forma de glucgeno heptico o muscular o mediante la transformacin en grasa; y utilizarse cuando el cuerpo necesite energa.La glucosa constituye la nica fuente energtica del sistema nervioso (en condiciones fisiolgicas normales) y de las clulas sanguneas, por lo que se deben ingerir carbohidratos cada da. Impiden que protenas y grasas sean empleadas como fuente de energa. Ambos efectos se logran al utilizar energticamente los hidratos de carbono.Estas dos funciones obligan a no practicar dietas exentas de alimentos ricos en hidratos de carbono. Participan en la sntesis de material gentico (ADN, ARN..) y otros compuestos (constituyentes del cartlago, heparina).Digestin y metabolismo de los carbohidratosLa digestin de los carbohidratos se lleva a cabo a travs de la actuacin de enzimas diversos que actan a distintos niveles del tubo digestivo.La digestin comienza en al boca al mezclarse el alimento con la amilasa salivar (enzima) que degrada parcialmente el almidn. La accin de la amilasa salivar termina cuando el bolo alimenticio se mezcla con el jugo gstrico en el estmago, ya que el pH cido del jugo gstrico inactiva la enzima. Tras el vaciamiento gstrico, la amilasa pancretica prosigue la degradacin del almidn, comenzada por la amilasa salivar. La accin conjunta de ambas enzimas (salivar y pancretica) degradan el almidn hasta maltosa y otros polmeros ms pequeos de glucosa u oligosacridos (3 a 9 molculas de glucosa), como son las maltodextrinas. Estos productos de la degradacin del almidn son digeridos junto con los disacridos de la dieta hasta monosacridos por la accin de enzimas localizadas en las membranas de las clulas epiteliales de las vellosidades del intestino delgado. As, la isomaltasa o dextrinasa (enzima), hidroliza las maltodextrinas hasta molculas de glucosa; la sacarasa degrada la sacarosa en glucosa y fructosa; la lactasa hidroliza la lactosa hasta glucosa y galactosa y la maltasa degrada la maltosa en dos molculas de glucosa.

Los monosacridos procedentes de la digestin de los hidratos de carbono y los que vienen como tales de la dieta son absorbidos principalmente a nivel de yeyuno, y a travs de la vena porta, transportados al hgado, que es el rgano fundamental en el metabolismo de los hidratos de carbono.Los hidratos de carbono no digeribles, como la fibra, una vez en el colon, son parcialmente degradados por enzimas de la flora bacteriana hasta distintos compuestos que en parte pueden ser absorbidos.Si se tiene en cuenta su comportamiento digestivo, los hidratos de carbono se han clasifica en lentos y rpidos, tal y como se menciona con anterioridad.Los lentos se corresponden con los complejos, especialmente almidn, que tienen una digestin ms complicada y por consiguiente ms lenta lo que conduce a una absorcin gradual de la glucosa resultante. Por el contrario en los rpidos, que se corresponden con los azcares simples, su digestin es ms rpida y alcanzan en poco tiempo el torrente sanguneo. Dado este hecho diferencial, los hidratos de carbono complejos son aconsejables en prcticamente todas las situaciones.El combustible de nuestro organismoEl producto mayoritario que resulta de la digestin de los hidratos de carbono es la glucosa (puede llegar a representar ms del 90% de los monosacridos totales formados durante el proceso digestivo). El organismo lo que metaboliza prcticamente es la molcula de glucosa y a partir de ella se forman en el organismo otros hidratos de carbono u otros componentes derivados de aquellos que el organismo necesita. La glucosa es utilizada por todas las clulas del organismo, aunque algunas como las del sistema nervioso slo pueden usar glucosa, a diferencia de otros tejidos que son capaces de obtener energa de grasa y protenas.Nuestro cuerpo toma la cantidad que necesita de glucosa y el resto, se acumula como reserva energtica (en forma de glucgeno) en hgado y msculos y el exceso, si lo hay, como grasa (triglicridos) en el tejido adiposo.Cuando han transcurrido varias horas despus de la comida, se movilizan los depsitos de glucgeno heptico, y da como resultado glucosa, que puede ser utilizada principalmente por el sistema nervioso. Esto es un proceso fisiolgico muy importante, pues este sistema asegura constantemente as el nutriente que necesita para obtener energa; y se mantienen, mediante diferentes mecanismos fisiolgicos, unos niveles ms o menos constantes de glucosa en sangre, que cientficamente se denominan como glucemia.Dos organizaciones internacionales, la Organizacin de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacin y la Organizacin Mundial de la Salud (FAO/OMS), publicaron recientemente un informe sobre el papel de estos nutrientes en la nutricin humana.El documento analiza, por primera vez en 20 aos, la funcin de las diferentes formas de carbohidratos en relacin con la salud y la enfermedad. Hoy en da, gracias al conocimiento ms profundo de la digestin, la absorcin y el metabolismo de los carbohidratos, se comprende mejor la medida en la que contribuyen a realzar la nutricin y mejorar la salud.Los carbohidratos y su relacin con la salud y la enfermedadLos ltimos estudios confirman que las personas con una dieta rica en carbohidratos son menos propensas a acumular grasas que quienes consumen estos componentes en pocas cantidades y abundante materia grasa. Adems, existen numerosos argumentos a favor del equilibrio diettico con un espacio diferenciado para los carbohidratos dentro de la alimentacin humana. El combustible de la vida. Los hidratos de carbono son sustancias producidas por los vegetales mediante la funcin clorooflica. Se utilizan para formar sustancias de reserva: almidn (vegetales) y glucgeno (animales). Su combustin en el organismo produce: movimiento, trabajo, pensamiento... Las dietas ricas en carbohidratos son menos energticas, ya que, tomando cantidades idnticas de carbohidratos y de grasas, el aporte calrico de estas ltimas es mayor (9 Kcal/ gramo de grasa frente a 4 Kcal/ gramo de hidratos de carbono). Adems, muchos alimentos ricos en carbohidratos lo son tambin en en fibra, que proporciona ms volumen y, por lo tanto, sacia ms. Los carbohidratos aportan sabor, textura y variedad a la comida. Constituyen por s mismos la fuente principal de energa alimentaria de cualquier dieta. En cualquiera de sus presentaciones (azcares sencillos, fculas, polisacridos y fibras), son uno de los tres principales macronutrientes que aportan energa al cuerpo humano. Segn los criterios de dieta equilibrada, para cualquier persona de edad superior a dos aos, se recomienda que al menos el 55% del aporte energtico diario provenga de distintos alimentos ricos en carbohidratos: cereales y derivados (arroz, pasta alimenticia, pan...), azcares sencillos, frutas, verduras y legumbres. Es aconsejable que la mayor parte sean hidratos de carbono complejos, es decir, almidones. Por ello, al dieta actual debe incluir habitualmente cantidades importantes de los alimentos que lo contienen como cereales y derivados, legumbres y patatas. En cuanto a la salud dental, las investigaciones de los ltimos aos han permitido llegar a un enfoque ms prudente del papel de los azcares y otros carbohidratos en la formacin de caries. Ahora se recomienda que los programas destinados a prevenir las caries se concentren en la fluorizacin, una buena higiene bucal y una dieta variada, en lugar de limitarse a controlar la ingesta de azcar. Una dieta rica en carbohidratos es beneficiosa para la salud. Los carbohidratos aportan mucho ms que energa.El desequilibrio diettico en cuanto al aporte de hidratos de carbono se relaciona con numerosas enfermedades. As, un consumo desmesurado de alimentos ricos en hidratos de carbono propicia la aparicin y desarrollo de: sobrepeso y obesidad, hipertrigliceridemia, diabetes. Por otra parte, el bajo consumo de fibra (un tipo de hidrato de carbono) tambin se vincula con la mayor incidencia de algunos problemas de salud, tales como: estreimiento, hemorroides, diverticulosis clica, etc. El papel de las grasas de los alimentos Una alimentacin equilibrada incluye un consumo moderado de un 30% del total de nutrientes en forma de grasas, ya que es principal fuente para la absorcin de muchas vitaminas como la A, K, E y D adems de tener funcin esencial en la formacin de hormonas y tejidos.La produccin de alimentos en la industria alimentaria inevitablemente lleva a la utilizacin de grasas para mejorar la palatabilidad y textura de muchos productos de consumo. Es por ello que cuando compramos estos alimentos bsicos como pan tostado, margarina, patatas fritas, galletas, bizcochos de desayuno o incluso preparados de verdura congelados, podemos encontrar ciertos tipos de grasas y/o aceites que en ocasiones son muy poco recomendados para la salud. Es el caso de las grasas vegetales parcialmente hidrogenadas y las grasas saturadas de origen vegetal como palma o coco. Estas ltimas se utilizan con frecuencia debido a su bajo coste.El descubrimiento de la importancia de loslpidosen unanutricin sanaes un proceso que se inici a partir de los aos veinte. Anteriormente se crea que la grasa no desempeaba un papel esencial en la alimentacinsi se consuman cantidades suficientes de vitaminas y minerales con la dieta. Sin embargo, Aron propuso en 1918 (1) que lagrasatena unvalor nutritivoque no poda ser suplido por otros componentes de los alimentos. Posteriormente, Burr y Burr (2) documentaron la existencia de una sustancia esencial en lagrasa: elcido linoleico(C18:2 n-6), sealando que en ausencia de este nutriente se desarrollan sntomas que afectan a la salud de la piel, retencin de agua, fertilidad y crecimiento (2,3). Posteriormente, se prest atencin a la relacin existente entre cantidad y tipo degrasaconsumida y el riesgo de sufrir enfermedades cardiovasculares, cncer y otras enfermedades degenerativas. El mensaje principal que result de estos estudios llev a aconsejar moderacin en el consumo degrasa total,grasa saturadaycolesterol. En los ltimos 10 aos muchas fracciones lipdicas han recibido atencin al comprobarse su importancia en la disminucin de riesgo de diversas patologas y deterioros. Las investigaciones realizadas y el desarrollo de alimentos enriquecidos con estas fracciones lipdicas (cidos grasos omega-3[w-3],esteroles vegetales...) abren nuevos caminos en la bsqueda de una mejora de la salud y calidad de vida, por modificacin en el consumo degrasas.Tabla 1. cidos grasos de mayor inters nutricional

Lasgrasasproporcionan al organismo energa ycidos grasos esencialesy, adems, realizan funciones estructurales y reguladoras (3).EnergaLas clulas del cuerpo, excepto las del sistema nervioso central y los glbulos rojos, pueden utilizarcidos grasosdirectamente como fuente de energa. El cerebro, aunque normalmente emplea carbohidratos, tambin es capaz de utilizar cuerpos cetnicos, que se forman a partir de loscidos grasosdurante los periodos de ayuno (3).Lasgrasaspueden ser fuente de energa inmediata (por combustin de loscidos grasoslibres en la circulacin, en el proceso de betaoxidacin) o servir como un reservorio de energa para cubrir las necesidades a ms largo plazo. De hecho, mientras que el cuerpo acumula cantidades pequeas o limitadas de protenas y de carbohidratos, almacena la mayor parte del exceso de energa en forma de triglicridos en las clulas del tejido adiposo (3). Este almacn est continuamente renovndose con el control de la hormona del crecimiento, insulina, epinefrina, ACTH y glucagn (3).cidos grasos esencialesEl organismo tiene una gran habilidad para sintetizar muchos componentes; as, el exceso de protenas y carbohidratos puede ser convertido engrasa(3). Sin embargo, en 1929, Burr y Burr sealaron que las ratas alimentadas con una dieta singrasay con un aporte adecuado en el resto de los nutrientes dejaban de crecer, perdan peso y presentaban problemas en la piel, lesin renal y, eventualmente, llegaban a morir (3). Estas condiciones pueden ser prevenidas o corregidas si se aade a la dieta cido linoleico (3). De estos estudios surgi el concepto decido graso esencial:cido grasoque es necesario y no puede ser sintetizado en el cuerpo (3,5). Loscidos grasosse clasifican comoesencialesen funcin de la posicin del primer doble enlace, contando a partir del grupo metilo que est al final de la cadena de grupos acilos. Los mamferos no poseen enzimas capaces de sintetizar dobles enlaces en las posiciones n-3 y n-6 delcido graso; por ello, necesitan obtener con la dieta loscidos grasos esencialeslinoleico y alfa-linolnico (4,5). Durante muchos aos, loscidos grasos poliinsaturadoslinoleico, linolnico y araquidnico fueron considerados esenciales; sin embargo, recientes investigaciones han mostrado que el cido araquidnico puede ser sintetizado en el cuerpo a partir del linoleico y, por tanto, no tiene que ser necesariamente suministrado como tal en la dieta (3). Las interrelaciones entre estoscidos grasosse resumen en la tabla 2.Funciones estructuralEl almacenamiento excesivo degrasano slo parece antiesttico e indeseable, sino que se relaciona con diversos perjuicios para la salud; pero una cierta cantidad degrasacorporal es necesaria, ya que protege los rganos y el cuerpo de lesiones y golpes y lo asla frente a los cambios de temperatura, tanto por elevacin como por descenso trmico3. Por otra parte, loslpidos, en particular los fosfolpidos, ejercen un importante papel en la integridad estructural y en la funcin de las membranas de las clulas; adems, al ser hidrosolubles ayudan en el transporte de otrasgrasasdentro y fuera de las clulas (3).Funciones reguladoraEn combinacin con otros nutrientes, lasgrasasproporcionan una textura que aumenta la palatabilidad de los alimentos, haciendo ms apetecible su consumo. Tambin retrasan el vaciado del estmago, contribuyendo a la sensacin de saciedad. El colesterol es un componente incluido en el grupo de lasgrasasque, aunque tiene una srdida historia y se suele asociar solamente con aspectos negativos, es el antecesor qumico de diferentes hormonas, como las de las glndulas adrenales, ovarios y testculos (hormonas esteroideas) y de las sales biliares (3,6,10).Loscidos grasos poliinsaturados(AGP) ayudan a construir los fosfolpidos de las membranas; pero, adems, forman parte de una serie de reguladores metablicos, llamados eicosanoides, que funcionan en los sistemas cardiovascular, pulmonar, inmune, secretor y reproductor (5,6,10). En concreto, a partir del cido linoleico puede obtenerse el cido araquidnico, que es el precursor de productos con elevada actividad biolgica: prostaglandinas, tromboxanos y prostaciclinas (5,9,10).Finalmente, lasgrasasde la dieta sirven como transportadores de vitaminas liposolubles (A, D, E y K) y ayudan a su absorcin en el intestino (3).El colesterolLa palabra colesterol puede referirse al colesterol que se encuentra en el propio cuerpo (colesterol en la sangre) o el colesterol que se encuentra en los alimentos (colesterol de la dieta).El colesterol es una sustancia grasa que es importante para un cuerpo sano, ya que se necesita para dar fuerza a las clulas (o bloques de construccin) del cuerpo. Es un compuesto verstil que es vital para la funcin del cuerpo humano. Tambin juega un papel importante en la formacin de hormonas como el estrgeno y la testosterona.Usted obtiene el colesterol de dos maneras, a partir de su propio cuerpo y a travs de las comidas. El hgado produce alrededor del 80% de colesterol para el cuerpo y el resto (20%) proviene de productos de origen animal, tales como carnes, huevos y productos lcteos. Algunos alimentos contienen grasas saturadas o hidrogenadas, que tambin hacen que su cuerpo forme colesterol. Los alimentos que elevan el colesterol en la sangre son las grasas saturadas y grasas trans en alimentos como las carnes grasas y todo los productos lcteos, golosinas y alimentos procesados. Los alimentos que tienen altos niveles de colesterol son las yemas de huevo, vsceras, camarones, calamares y las carnes grasas.

El colesterol diettico slo tiene efecto en algunas personas. Desde un punto de vista nutricional, la mejor manera para controlar el colesterol en la sangre es comer una dieta saludable que sea baja en grasas, especialmente grasas saturadas y grasas trans.Como todo lo dems, los niveles de colesterol son muy diferentes entre los individuos. En los seres humanos, el colesterol tiene 5 funciones principales:

Principales funciones del colesterolEl colesterol es utilizado por el cuerpo para la fabricacin de esteroides o cortisona, como las hormonas, incluyendo las hormonas sexuales. Estas hormonas son la testosterona, el estrgeno y la cortisona. Combinadas, estas hormonas controlan una gran cantidad de funciones corporales.El colesterol ayuda a que el hgado produzca los cidos biliares. Estos cidos son esenciales para la digestin de las grasas y para que el cuerpo se deshaga de los desechos.El colesterol es una parte importante de la vaina de mielina que es una neurona que se compone de grasa que contienen las clulas que aslan al axn de la actividad elctrica. Es para asegurar que nuestro cerebro funcione correctamente, ayudando a seguir la ruta de los impulsos elctricos. Sin ella, nuestro sera difcil concentrarse y se podra perder la memoria.Por ltimo, el colesterol tiene un montn de beneficios en el sistema inmune del cuerpo humano.

El papel de las protenas en los alimentos Las protenas deben constituir el 12-15% del consumo de energa total en la dieta, aunque nios, adolescentes y embarazadas, por ejemplo, necesitan un aporte mayor. Las protenas son los ladrillos del cuerpo.Forman parte de la estructura de todas las clulas y tejidos.Representan un 20% del peso corporal totaly cumplen diferentes funciones tales como transporte de sustancias a travs de la sangre, formacin de hormonas y anticuerpos, regulacin del pH y de la coagulacin de la sangre, contraccin muscular, entre otras. Tambin cumplen, secundariamente, unafuncin energticaque explicaremos ms adelante: aportan 4 kcal por gramo.Sus componentes son los aminocidos. Por ejemplo, si una protena fuera una palabra cada una de las letras sera un aminocido.Nueve de ellos no pueden ser fabricados por el organismo y deben ser obtenidos a travs de la ingesta: se denominanaminocidos esenciales. Los que pueden ser producidos por el cuerpo se llamanaminocidos no esenciales. Los aminocidos necesarios para la formacin de protenas en el organismo son 20 y deben estar presentes simultneamente (es decir, haber consumido alimentos que provean todos ellos) para poder mantener el crecimiento, el recambio celular y las funciones de nuestro cuerpo. Si solo un aminocido esencial se encuentra en cantidad inferior, no se pueden formar protenas y se desaprovechan los dems.Las protenas que contienen una adecuada cantidad de todos los aminocidos esenciales se conocen comoprotenas completaso protenas de alto valor biolgico y se encuentran en los alimentos de origen animal, mientras que las que carecen de uno o ms aminocidos esenciales se conocen comoprotenas incompletaso de bajo valor biolgico (con ellas solas, no podemos formar todas las protenas de nuestro cuerpo). Estas ltimas las hallamos en los alimentos de origen vegetal aunque hay excepciones como la soja, quinoa y amaranto que aportan protenas de similar calidad a las de origen animal.Las protenas corporales estn en constante recambio y su balance est determinado por la relacin entre la ingesta y la excrecin. Si la ingesta es mayor que la degradacin se habla de balance positivo (anabolismo) y si se produce lo opuesto, balance negativo (catabolismo). En condiciones naturales, la ingesta iguala las prdidas.Si bien el catabolismo proteico puede producirse durante el ejercicio, la formacin de protenas predomina durante el perodo de recuperacin.El destino ms importante de los aminocidos es la formacin de protenas especficas (estructurales como las de los msculos y resto de tejidos, y funcionales como las enzimas). Las clulas del organismo slo emplean la cantidad de aminocidos justa para satisfacer sus necesidades proteicas, de hechono pueden almacenar un exceso de aminocidos. Por eso, es sumamente importante cubrir sus requerimientos a diario y a lo largo del da. Muchos deportistas consumen cantidades muy elevadas de protenas que superan el requerimiento peroel exceso del consumoes oxidado para obtener energa, eliminado por los riones a travs de la orina o utilizado para formar grasa (debido a un balance positivo de energa), con lo cual no tiene fundamento ingerir de ms para mejorar el rendimiento o aumentar la masa muscular. Por otro lado, la ingesta exagerada de alimentos fuente de protenas genera mucha saciedad lo cual, por defecto, suele impedir que se alcance la ingesta ptima de carbohidratos, cuyo rol energtico s determina la performance y recuperacin inmediata.Si consumimosmenos carbohidratos o menos energa de la que necesitamos, o bien cuando estamos en actividad y lasreservas de glucgeno ya fueron agotadasy no hay suministro de glucosa exgena (a travs de bebidas, geles o gomitas energticas), aumenta la degradacin proteica y en el hgado se produce un proceso metablico llamadogluconeognesisen el cual los aminocidos provenientes de las protenas musculares se transforman en glucosa para utilizarla como fuente energtica, como adelantamos al principio del post. As,las protenas pueden ser empleadas durante el ejercicio para proporcionar energa directamente en el msculo a travs de la glucosa producida en el hgado. Una inadecuada ingesta de carbohidratos sacrifica protenas estructurales para obtener energa, al tiempo que la grasa corporal no puede ser aprovechada como combustible energtico.

Las necesidades proteicas del deportista son bastante superiores a las de la poblacin sedentaria. De todas maneras, la mayora de quienes comen raciones moderadas de alimentos ricos en protenas ingieren diariamente ms protenas de las que necesitan. Los requerimientos dependen del tamao de la persona y del deporte que realice.Los sedentarios necesitan diariamente 1 g/kg peso y los deportistas entre 1.2 y 1.8 g/kg, ya que se requieren protenas adicionales para compensar el aumento de la degradacin proteica durante y despus del ejercicio as como para facilitar la reparacin y el crecimiento. Por ejemplo, un deportista de 65 kg necesitara entre 78 y 117 g/da.Las necesidades proteicas del deportista son bastante superiores a las de la poblacin sedentaria. De todas maneras, la mayora de quienes comen raciones moderadas de alimentos ricos en protenas ingieren diariamente ms protenas de las que necesitan. Los requerimientos dependen del tamao de la persona y del deporte que realice.Los sedentarios necesitan diariamente 1 g/kg peso y los deportistas entre 1.2 y 1.8 g/kg, ya que se requieren protenas adicionales para compensar el aumento de la degradacin proteica durante y despus del ejercicio as como para facilitar la reparacin y el crecimiento. Por ejemplo, un deportista de 65 kg necesitara entre 78 y 117 g/da.Las de alto valor biolgico se encuentran en los alimentos de origen animal: lcteos (leche, yogur, quesos), huevo y carnes de todo tipo. Es importante que estas fuentes las elijas bajas en grasa (carnes magras y lcteos descremados). En los alimentos de origen vegetal tambin encontramos protenas pero, como explicamos al principio, la mayora no son de tan buena calidad como las anteriores: legumbres, cereales, frutas secas, semillas, etc.La deficiencia en la cantidad o calidad de las protenas que consumimos, tiene repercusin en el mantenimiento y renovacin de todas nuestras clulas, incluidas las musculares. Como ya mencionamos, si consums abundantes protenas te darn mucha saciedad y no podrs comer los carbohidratos que necesits, con la consecuente disminucin de los depsitos energticos. Al disminuir las porciones de protenas y compensar con fuentes de hidratos de carbono y vegetales, notars que te sents con ms energa.

Ellmite de ingesta de las protenas puede ser ms importante que la cantidad total ingerida en el da. Al no haber depsitos lo ideal esconsumir pequeas cantidades en cada una de las comidas y que nunca falten en la comida previa y posterior a cualquier entrenamiento o carrera.El consumo de protenas inmediato en los 45 minutos posteriores de finalizado el ejercicio es necesarios para reparar el dao muscular que se produce durante el entrenamiento. No olvidar que estas protenas deben ser un complemento de los carbohidratos que son irremplazables a la hora de recuperar el glucgeno.La relacin debe ser de 4-5 partes de carbohidratos por cada parte de protenas para optimizar el almacenamiento de glucgeno y la reparacin muscular. Existen productos diseados para tal fin, aunque con alimentos tambin podemos lograr esa relacin, por ejemplo: 2 rebanadas de pan (30 g carbohidratos) + 2-3 fetas de jamn cocido natural (7-10 g de protenas). Pedile a tu nutricionista que te sugiera los snacks post-entrenamiento adecuados a tus necesidades. Agua Generalidades Elagua (dellatnaqua) es unasustanciacuyamolcula est formada por dostomosdehidrgenoy uno deoxgeno(H2O). Es esencial para la supervivencia de todas las formas conocidas devida. El trmino agua generalmente se refiere a la sustancia en suestado lquido, aunque la misma puede hallarse en su formaslidallamada hielo, y en su formagaseosadenominadavapor. El agua cubre el 71% de la superficie de lacorteza terrestre.2Se localiza principalmente en losocanosdonde se concentra el 96,5% del agua total, losglaciaresy casquetes polares poseen el 1,74%, los depsitos subterrneos (acuferos), lospermafrosty los glaciares continentales suponen el 1,72% y el restante 0,04% se reparte en orden decreciente entre lagos, humedad del suelo, atmsfera, embalses, ros y seres vivos.3El agua es un elemento comn delsistema solar, hecho confirmado en descubrimientos recientes. Puede ser encontrada, principalmente, en forma de hielo; de hecho, es el material base de loscometasy el vapor que compone sus colas.Desde el punto de vistafsico, el agua circula constantemente en un ciclodeevaporacin o transpiracin (evapotranspiracin), precipitacin, y desplazamiento hacia elmar. Los vientos transportan tanto vapor de agua como el que se vierte en los mares mediante su curso sobre la tierra, en una cantidad aproximada de 45000 km al ao. En tierra firme, la evaporacin y transpiracin contribuyen con 74000 km anuales al causar precipitaciones de 119000 km cada ao.4Se estima que aproximadamente el 70% del agua dulce es usada paraagricultura.5El agua en la industria absorbe una media del 20% del consumo mundial, emplendose en tareas derefrigeracin,transporte y como disolvente de una gran variedad de sustancias qumicas. El consumo domstico absorbe el 10% restante.6El agua es esencial para la mayora de las formas de vida conocidas por el hombre, incluida la humana. El acceso al agua potable se ha incrementado durante las ltimas dcadas en la superficie terrestre.Sin embargo estudios de laFAO, estiman que uno de cada cinco pases en vas de desarrollo tendr problemas deescasez de aguaantes de 2030; en esos pases es vital un menor gasto de agua en la agricultura modernizando los sistemas de riego.Constantes fsicas del agua y del hielol agua qumicamente pura es un lquido inodoro e inspido; incoloro y transparente en capas de poco espesor, toma color azul cuando se mira a travs de espesores de seis y ocho metros, porque absorbe las radiaciones rojas. Sus constantes fsicas sirvieron para marcar los puntos de referencia de la escala termomtrica Centgrada.A la presin atmosfrica de 760 milmetros el agua hierve a temperatura de 100C y el punto de ebullicin se eleva a 374, que es la temperatura critica a que corresponde la presin de 217,5 atmsferas; en todo caso el calor de vaporizacin del agua asciende a 539 caloras/gramo a 100. 1) Estado fsico: slida, liquida y gaseosa 2) Color: incolora 3) Sabor: inspida 4) Olor: inodoro 5) Densidad: 1 g./c.c. a 4C 6) Punto de congelacin: 0C 7) Punto de ebullicin: 100C 8) Presin crtica: 217,5 atm. 9) Temperatura critica: 374CMientras que el hielo funde en cuanto se calienta por encima de su punto de fusin, el agua lquida se mantiene sin solidificarse algunos grados por debajo de la temperatura de cristalizacin (agua subenfriada) y puede conservarse liquida a 20 en tubos capilares o en condiciones extraordinarias de reposo. La solidificacin del agua va acompaada de desprendimiento de 79,4 caloras por cada gramo de agua que se solidifica. Cristaliza en el sistema hexagonal y adopta formas diferentes, segn las condiciones de cristalizacin.A consecuencia de su elevado calor especifico y de la gran cantidad de calor que pone en juego cuando cambia su estado, el agua obra de excelente regulador de temperatura en la superficie de la Tierra y ms en las regiones marinas.El agua se comporta anormalmente; su presin de vapor crece con rapidez a medida que la temperatura se eleva y su volumen ofrece la particularidad de ser mnimo a la de 4. A dicha temperatura la densidad del agua es mxima, y se ha tomado por unidad. A partir de 4 no slo se dilata cuando la temperatura se eleva,. sino tambin cuando se enfra hasta 0: a esta temperatura su densidad es 0,99980 y al congelarse desciende bruscamente hacia 0,9168, que es la densidad del hielo a 0, lo que significa que en la cristalizacin su volumen aumenta en un 9 por 100.Las propiedades fsicas del agua se atribuyen principalmente a los enlaces por puente de hidrgeno, los cuales se presentan en mayor nmero en el agua slida, en la red cristalina cada tomo de la molcula de agua est rodeado tetradricamente por cuatro tomos de hidrgeno de otras tantas molculas de agua y as sucesivamente es como se conforma su estructura.Cuando el agua slida (hielo) se funde la estructura tetradrica se destruye y la densidad del agua lquida es mayor que la del agua slida debido a que sus molculas quedan ms cerca entre s, pero sigue habiendo enlaces por puente de hidrgeno entre las molculas del agua lquida.Cuando se calienta agua slida, que se encuentra por debajo de la temperatura de fusin, a medida que se incrementa la temperatura por encima de la temperatura de fusin se debilita el enlace por puente de hidrgeno y la densidad aumenta ms hasta llegar a un valor mximo a la temperatura de 3.98C y una presin de una atmsfera. A temperaturas mayores de 3.98 C la densidad del agua lquida disminuye con el aumento de la temperatura de la misma manera que ocurre con los otros lquidos.El hielo es agua en su fase slida. Aparece a los cero grados.Peso especfico 920,8 kg/m a 0CVolumen especfico 1,986 dm/kgVolumen nieve 12 dm/kgCalor especfico 0,475 kcal/gradokg Al convertirse el H2O en hielo tiene lugar una nueva dilatacin de aproximadamente el 9% del volumen inicial, la densidad del hielo es, bastante ms baja que la del agua lquida a la misma temperatura. Debido a que el H2O se dilata al enfriarse por debajo de 4C, y se dilata an ms al congelarse, el hielo flota en vez de hundirse Este es el motivo por el que los lagos y los ros se congelan de la superficie hacia abajo. La capa de hielo asla al agua que se encuentra debajo, dificultando el paso de energa calorfica del aire (79.7) cal. por cada gramo de hielo que se forma. Debido a esto en un lago no se congela toda el agua, sino tan solo la capa superior, aunque la temperatura del aire permanezca por debajo de cero durante varias semanas.

La molcula de agua El agua es un smbolo universal de la pureza y la sencillez. Sin embargo en realidad nada es ms raro que el agua pura, ni menos simple que esta extraa sustancia cuyas propiedades fsicas qumicas y biolgicas resultan completamente inesperadas. Todos hoy sabemos que la molcula del agua est formada por un tomo de oxgeno unido covalentemente a dos tomos de hidrgeno:H -O- H. El enlace covalente es muy fuerte, de all que la energa que debe entregarse para romperlo es muy grande. Hasta 1781 se crea que el agua era una sustancia indestructible e inalterable, pero Cavendish demuestra lo contrario, y lo comprueba Lavoisier en 1783.En trminos de masa, 16 g de oxgeno se relacionan con 2,16 g de hidrgeno. La estructura molecular linealH - O - H, no permite explicar su comportamiento y propiedades, es solo una forma de simbolizarla. En realidad se presenta espacialmente como una esfera grande (tomo de Oxgeno) de la que salen dos esferas chicas como protuberancias u orejas (tomos de Hidrgeno) dispuestos angularmente y de un mismo lado. El ngulo que forman los tres tomos es de 105 grados.

Esta disposicin angular de los enlaces atmicos origina una distribucin de densidad de cargas sobre la molcula que produce unapolarizacin. As tenemos que uno de los extremos es electro-positivo (sobre el lado que estn los protones) y el otro es electronegativo. La polarizacin es la causal de una de las propiedades particulares del agua: Su extraordinaria capacidad disolvente y por ende de combinacin para formar compuestos.La polarizacin tambin es la responsable de la unin intermolecular de una molcula de agua con otras. Las interacciones elctricas entre el hidrgeno de una molcula y los pares de electrones relativamente libres del oxgeno de otra, dan lugar a un enlace molecular llamado "puente hidrgeno".Por este tipo de enlace cada molcula de agua tiene la posibilidad de unirse a otras cuatro de una manera "elstica"

Este particular enlace determinar, de acuerdo a las condiciones de presin y temperatura, la distancia que separar una molcula de agua con las otras, permitiendo segn esa distancia que el agua presente alguno de sus tres estados: Slido, Lquido o Vapor. Estructura del hielo y del agua HieloHielo.(Del latngelum). El hielo es elaguaconvertida en un cuerpo slido y cristalino. Este estado es posible a travs de un descenso suficiente de latemperatura.GeneralidadesEl agua pura que se encuentra al nivel delmarse congela a los cero grados celsius. Esto quiere decir que, al llegar a dichatemperatura, se transforma en un slido cristalizado.El agua tiene una particularidad que comparte con pocas sustancias: al congelarse, disminuye su densidad, por lo que aumenta su volumen. Esta caracterstica permite que los ocanos polares no se congelen en todo su volumen, ya que el hielo flota en el agua y queda sometido a los cambios de temperatura de laatmsfera. Por lo tanto, terminan derritindose o generando uniceberg.El hielo seco, tambin conocido comonievecarbnica, es el estado slido deldixido de carbono. Cuando se evapora o sublima, no deja residuos de humedad (por eso lo de hielo seco). Como su punto de sublimacin es muy bajo y adems no deja residuos lquidos, el hielo seco es un refrigerante muy utilizado.Por otra parte, se denomina hielo azul al resultado del fenmeno que ocurre cuando nieva sobre un glaciar. La temperatura hace que la nieve se comprima, pase a formar parte del glaciar y sea arrastrada por ste hacia algn cuerpo de agua, como un ro o lago. En el recorrido, las burbujas de aire que se encontraban en el hielo son expulsadas y el tamao de los cristales de hielo aumenta, por lo que se vuelve ms claro.Fases del hieloEl hielo presenta 12 estructuras o fases cristalinas diferentes. A las presiones habituales en el medio terrestre (en el entorno de la presin atmosfrica), la fase estable suele denotarse como fase I segn la terminologa de Tamman. Dicha fase presenta dos variantes relacionadas entre s: el hielo hexagonal, denotado Ih, y el hielo cbico, Ic.El hielo hexagonal es la fase ms comn, y la mejor conocida: su estructura hexagonal puede verse reflejada en los cristales de hielo, que siempre tienen una base hexagonal.El hielo cbico Ic se obtiene por deposicin de vapor de agua a temperaturas inferiores a -130oC, por lo que no es tan comn; an as, a unos -38oC y 200 mPa de presin, situacin esperable en los casquetes polares, ambas estructuras estn en equilibrio termodinmico. Los tipos de hielo conocidos son los siguientes: Hielo lc (baja temperatura, cbica centrada en las caras, densidad aproximadamente 900 kg/m3). Hielo II (baja temperatura, ortorrmbica centrado, densidad aproximadamente 1200 kg/m3). Hielo III Iii (baja temperatura, tetragonal, densidad aproximadamente 1100 kg/m3). Hielo V (alta presin, baja temperatura, monoclnica de base centrada, densidad aproximadamente 1200 kg/m3). Hielo VI (alta presin, baja temperatura, tetragonal, densidad aproximadamente 1300 kg/m3). Hielo VII (alta temperatura, alta presin, cbico sencilla, densidad aproximadamente 1700 kg/m3). Hielo VIII (alta presin, tetragonal centrada, densidad aproximadamente 1600 kg/m3). Hielo IX (alta presin, tetragonal, densidad aproximadamente 1.200 kg/m3). Hielo XII (alta presin, baja temperatura, tetragonal, densidad aproximadamente 1300 kg/m3).

Propiedades disolventes del agua Entre las excepcionales propiedades fsicas del agua destaca por su importancia biolgica la extraordinaria capacidad que presenta para disolver una amplia gama de sustancias. Otras propiedades son aprovechadas por algunos seres vivos en los que el agua desempea funciones especficas, sin embargo, dado que la gran mayora de las biomolculas se encuentran en las clulas en disolucin acuosa, las propiedades disolventes del agua son de importancia capital para todas las formas de vida. Al igual que las dems propiedades fsicas, la capacidad disolvente del agua est basada en su naturaleza dipolar, que le permite establecer interacciones electrostticas con determinados tipos de solutos.Podemos considerar tres tipos de sustancias en lo que se refiere a su solubilidad en agua: sustanciashidroflicas, sustanciashidrofbicas, y sustanciasanfipticas.a) Sustancias hidroflicas(del griego "amantes del agua").- Son netamentesolublesen agua. Entre ellas podemos diferenciar las sustancias inicas, que poseen carga elctrica neta, y las sustancias polares, que presentan en su molcula cargas parciales. Muchas biomolculas son sustancias inicas, como las sales minerales y las biomolculas orgnicas poseedoras de grupos funcionales ionizados al pH de la clula (por ejemplo los aminocidos). Otras muchas son sustancias polares, como las biomolculas orgnicas con grupos funcionales capaces de formar puentes de hidrgeno (por ejemplo los azcares).El agua es un buen disolvente de este tipo de sustancias porque su molcula, al presentar cargas parciales, puede establecer interacciones electrostticas con las molculas de soluto: cuando una sustancia inica o polar se disuelve en agua las interacciones agua-soluto sustituyen de maneraenergticamente favorablea las interacciones soluto-soluto de la red cristalina. En el caso de las sustancias polares estas interacciones son del tipo que conocemos con el nombre de puentes de hidrgeno.La siguiente animacin ilustra este fenmeno.La capacidad del agua para disolver sustancias hidroflicas tiene su expresin matemtica en su elevada constante dielctrica. En la siguiente expresin

Fes la fuerza con la que se atraen dos cargas elctricasQ1yQ2separadas por una distanciaren un medio cuya constante dielctrica esD. Cuanto mayor es el valor deDmenor es la fuerza atractiva. Entre todos los lquidos conocidos el agua es el que tiene una mayor constante dielctrica. Por lo tanto, cuando una sustancia inica se encuentra en medio acuoso, las fuerzas electrostticas que mantienen unidas sus molculas en una red cristalina se debilitan considerablemente, lo que favorece en gran medida el proceso de disolucin. En realidad, el elevado valor de la constante dielctrica del agua no es ms que una consecuencia de su carcter dipolar.Interacciones del agua con sustancias apolaresb) Sustancias hidrofbicas(del griego "miedo al agua").- Son totalmenteinsolublesen agua. Se caracterizan por no poseer cargas elctricas netas ni parciales, es decir, son totalmente apolares. Este carcter apolar les impide establecer interacciones energticamente favorables con las molculas de agua, es ms, interfieren con los puentes de hidrgeno entre ellas, por lo que, cuando se encuentran en medio acuoso, tienden a agregarse y precipitar. De este modo ofrecen al agua la mnima superficie de contacto posible, y as se minimizan tambin las interferencias que ejercen sobre los puentes de hidrgeno entre sus molculas. Algunas biomolculas como las grasas neutras y las ceras son de naturaleza hidrofbica; tambin lo son los gases biolgicamente importantes, como el O2, el CO2y el N2, que son muy poco solubles en agua.

Efecto de los solutos en la estructura del agua y del hielo

Actividad del agua:La actividad de agua de los alimentos est relacionada con su textura y con la proliferacin de los microorganismos patgenosLa actividad de agua (aw) es la cantidad de agua libre en el alimento, es decir, el agua disponible para el crecimiento de microorganismos y para que se puedan llevar a cabo diferentes reacciones qumicas. Tiene un valor mximo de 1 y un valor mnimo de 0. Cuanto menor sea este valor, mejor se conservar el producto. La actividad de agua est relacionada con latexturade los alimentos: a una mayor actividad, la textura es mucho ms jugosa y tierna; sin embargo, el producto se altera de forma ms fcil y se debe tener ms cuidado.A medida que la actividad de agua disminuye, la textura se endurece y el producto se seca ms rpido. Por el contrario, los alimentos cuya actividad de agua es baja por naturaleza son ms crujientes y se rompen con facilidad. En este caso, si la actividad de agua aumenta, se reblandecen y dan lugar a productos poco atractivos. En ambos casos, el parmetro de la actividad de agua del alimento es un factor determinante para la seguridad del mismo y permite determinar su capacidad de conservacin junto con la capacidad de propagacin de los microorganismos.Agua y microorganismosCuanto menor es la actividad de agua de un alimento, mayor es su vida til. Es importante diferenciar entrecantidadde agua yactividadde agua. El primer trmino hace referencia a la cantidad total de agua presente en el alimento, aunque puede ser que no est libre para interaccionar. La actividad de agua, en cambio, hace referencia solo a la cantidad de agua libre en el alimento y disponible para reaccionar, es decir, la que puede facilitar la contaminacin del producto.Los alimentos con baja aw se conservan en ptimas condiciones durante perodos ms largos de tiempo. Por el contrario, aquellos cuya actividad de agua es elevada estn sometidos acontaminacin microbiolgicay su conservacin es mucho ms delicada. Por esta razn, en alimentos ms perecederos se utilizan tcnicas de conservacin como la evaporacin, secado o liofilizacin para aumentar as su vida til. La actividad de agua es un parmetro que establece el inicio o final del crecimiento de muchos microorganismos. La mayora de patgenos requieren una aw por encima de 0,96 para poder multiplicarse. Sin embargo, otros pueden existir en valores inferiores. Algunos hongos son capaces de crecer en valores inferiores a 0,6. aw=0,98: pueden crecer casi todos los microorganismos patgenos y dar lugar a alteraciones y toxiinfecciones alimentarias. Los alimentos ms susceptibles son la carne o pescado fresco y frutas o verduras frescas, entre otros. aw=0,93/0,98: hay poca diferencia con el anterior. En alimentos con esta aw pueden formarse un gran nmero de microorganismos patgenos. Los alimentos ms susceptibles son los embutidos fermentados o cocidos, quesos de corta maduracin, carnes curadas enlatadas, productos crnicos o pescado ligeramente salados o el pan, entre otros. aw=0,85/0,93: a medida que disminuye la aw, tambin lo hace el nmero de patgenos que sobreviven. En este caso, como bacteria, solo creceS. aureus, que puede dar lugar a toxiinfeccin alimentaria. Sin embargo, los hongos an pueden crecer. Como alimentos ms destacados figuran los embutidos curados y madurados, el jamn serrano o la leche condensada. aw=0,60/0,85: las bacterias ya no pueden crecer en este intervalo, si hay contaminacin se debe a microorganismos muy resistentes a una baja actividad de agua, los denominados osmfilos o halfilos. Puede darse el caso en alimentos como los frutos secos, los cereales, mermeladas o quesos curados. aw No hay reaccin

Aldosas (aldotriosa, C3H6O3, aldopentosa,C5H10O5, etc.)Cetosas (cetotetrosa,C4H8O4, cetohexosaC6H12O6, etc.)

DisacridosCnH2n - 2On -1-----> 2 Monosacridos

EjemploC12H22O11 + H2O ----> 2C6H12O6

TrisacridosCnH2n - 4On -2 ------> 3 Monosacridos

EjemploC18H32O16 +2H2O ----> 3C6H12O6

Tetrasacridos,etc. (tambin llamados oligosacridos)Rinden 4 (o ms) monosacridos

PolisacridosRinden muchos monosacridos

Ejemplo(C6H10O5)n + nH2O ----> nC6H12O6 (n = 100 - 90,000)

Tabla 1MonosacridosGrupos funcionales en los monosacridos.Usemos para tratar el asunto dos tpicos monosacridos, laglucosay lafructuosa, los que tienen la misma frmula qumica C6H12O6. Las pruebas qumicas efectuadas desde hace mucho tiempo demostraban que ambas sustancias deban contener un grupo funcional aldehdo o uno cetona. En 1888 H. Kiliani resolvi por fin el asunto y demostr que aunque ambas tenan la misma frmula qumica su frmula estructural era diferente como se muestra en la figura 2a y 2 b.Glucosa (a)Fructuosa (b)

CH=O

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CHOH

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CHOH

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CHOH

|

CHOH

|

CH2OH

CH2OH

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C=O

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CHOH

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CHOH

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CHOH

|

CH2OH

Figura 2Observe el grupo aldehdo en laglucosa(-CH=O) lo que la convierte en una aldohexosa, mientras que en lafructuosalo que est presente es el grupo cetona (=C=O), es decir es una cetohexosa.

Laglucosaes la ms importante y comn azcar simple en la naturaleza, es dextrogira, es decir desva a la derecha el plano de laluz polarizaday es por eso que se le llamaD-glucosa. Aunque puede existir la forma levogira, es decir que inclina el plano de la luz a la izquierda,L-glucosa, esta forma es casi inexistente en la naturaleza. LaD-glucosaest presente en forma libre en alguna frutas como las uvas, en la miel de abejas y en la sangre, y combinada como polmero en elalmidny lacelulosaas como en otros polisacridos. Muy probablemente sea el compuesto orgnico mas abundante en la naturaleza. LaD-glucosapor su caracterstica dextrogira se le llama con frecuenciadextrosa.

Por su parte lafructuosaaparece en forma libre en las frutas (de ah el nombre), en la miel y combinada conglucosaen lasacarosao azcar de mesa (azcares de caa y remolacha).Estructura molecular de los monosacridos.La estructura molecular de laglucosay otros monosacridos es variable, pero de forma simplificada puede decirse que coexisten varias formas isomricas cclicas al mismo tiempo con la estructura de cadena abierta vista arriba. Las proporciones de las diferentes estructuras dependern del medio en que se encuentren y de la temperatura.En disolucin, la forma de cadena abierta existe en equilibrio con varias formas isomricas, cada una de las cuales contiene un anillo de carbonos cerrado por un tomo de oxgeno. Este anillo puede estar formado por seis tomos de carbono en las llamadaspiranosaso de cinco tomos de carbono en lasfuranosas.En la figura 3 se representan estas formas.Figura 3abcd

-D-glocopiranosa-D-glucopiranosa-D-glucofuranosa-D-glucofuranosa

Note que hay dos formas isomricas para cada una, ( y ), llamadasanmeros, que se distinguen por la posicin relativa del grupo -OH (hidroxilo) de uno de los carbonos acoplados al tomo de oxgeno que cierra el anillo (carbonoanomrico) con respecto al plano del anillo. Cuando el grupo hidroxilo est por encima del plano del anillo es la forma , mientras que si est por debajo hace la forma La coexistencia, y la constante mutacin de unas formas u otras en la disolucin deD-glucosaexplica el extrao comportamiento de esta con el paso del tiempo en relacin con la desviacin de la luz polarizada. Las soluciones deD-glucosapresentan el fenmeno llamadomutarotacin. Una disolucin fresca deglucosa(o mejor de-D-glucopyranosa) presenta un ngulo de deviacin de la luz polarizada de 113, pero si de deja en reposo, el ngulo de desviacin baja hasta 52. Si hacemos lo mismo con una disolucin de-D-glucopyranosael angulo inicial de rotacin es de 19, pero con el paso del tiempo sube hasta el mismo valor de 52, lo que demuestra que en solucin siempre se establecer finalmente, con el paso del tiempo, un equilibrio entre ambas formas y la de cadena abierta coexistentes.Qumica de los monosacridosDebido a los muchos grupos funcionales reactivos presentes en la molcula de un monosacrido estos pueden producir una gran variedad de reacciones qumicas. Algunas de las cuales se producen en la estructura de anillo y otras en la estructura de cadena abierta. En este punto vamos a examinar algunas de las ms importantes, as como los tipos de derivados que resultan de tales reacciones.Reaccin con los cidosLos monosacridos no reaccionan con los cidos inorgnicos diluidos y fros, pero calientes los convierten en una masa amorfa de color oscuro y resinosa de estructura desconocida. Entre esos dos extremos se encuentran cambios ms simples cuyo mecanismo aun no se conoce por completo.Por ejemplo, si se trata en caliente lapentosacon cido clorhdrico al 12% se formafurfural. En igualdad de condiciones lashexosasgeneran una serie de cambios que finalmente terminan en cidoslevulnicoyfrmico.Reaccin con los lcalisEn presencia de soluciones diluidas de lcalis laglucosase convierte en una mezcla deglucosa,manosayfructuosa; mientras que lamanosay lafructuosatratadas de igual modo tambin se convierten en una mezcla similar, pero no idntica.Esta conversin se utiliza en la industria para "endulzar" el sirope de maz, ya que originalmente es principalmenteglucosa, y como lafructuosaes mas dulce, este sirope se trata con un lcali diluido para convertir parte de laglucosaenfructuosa.

Cuando las soluciones de lcali son concentradas se producen una serie de reacciones no muy bien comprendidas que involucran cambios mas profundos en el esqueleto estructural de los monosacridos, reorganizacin, desproporcionamiento y fragmentacin que terminan en una mezcla compleja de productos.Disacridos y trisacridos.Los disacridos son azcares surgidas formalmente de la deshidratacin intermolecular de dos molculas de monosacridos:C6H12O6+C6H12O6------->C12H22O11+H2O

El reverso de esta reaccin, la hidrlisis, genera los dos monosacridos constituyentes y es una reaccin caracterstica de estos compuestos. La hidrlisis puede ser llevada a cabo tanto por la accin de un cido diluido como por alguna enzima como lamaltasa.En la naturaleza los disacridos son abundantes, las mas significativas son la sacarosa (azcar de caa y remolacha), lalactosa(azcar de la leche), y lamaltosa(azcar de malta).La unin ente dos o ms molculas de monosacridos para dar lugar a los disacridos (dos), trisacridos (tres) o polisacridos (mltiples) y se hace a travs de la unin por un tomo de oxgeno. Esteenlacese denominaenlace glucosdico. La figura 4 ilustra el asuntoFigura 4. Enlace glucosdico

Observe que uno de los grupos hidroxilo (-OH) de cada molcula de monosacrido, ha sido sustitudo por un tomo de oxgeno que ocupa los dos enlaces y se ha formado una molcula de agua con los tomos de hidrgeno y el de oxgeno sobrantes. El proceso es en realidad una suerte de deshidratacin.Siempre quedar sustituido el grupo hidroxilo del carbonoanomrico(que define los anmeros y ) del primer monosacrido, pero la unin del otro enlace del puente de oxgeno que cierra el anillo con la molcula del otro monosacrido puede hacerse con su carbono anomrico o con otro cualquiera, dando lugar a diferentes posibilidades de enlace espacial y con ello a las diferentes formas de disacridos que se conocen.

Por su parte el trisacrido mas comn en la naturaleza es larafinosaque se encuentra en las semillas, hojas, ramas y races de muchas plantas. Usando una hidrlisis cida vigorosa larafinosase descompone enD-galactosa,D-glucosayD-fructuosaen proporciones iguales, lo que indica las unidades de monosacridos que la componen.La hidrlisis usando enzimas es menos divisiva, por ejemplo, lainvertazaconvierte larafinosaenD-fructuosa(monosacrido) ymelibiosa(disacrido), mientras que laemulsina,otra enzima, la hidroliza ensacarosa(disacrido) y D-galactosa (monosacrido).PolisacridosLa deshidratacin intermolecular entre unidades de monosacridos, la que formalmente genera los disacridos y trisacridos, puede, en principio, extenderse indefinidamente para formar grandes polmeros, los polisacridos. En este tipo de compuestos los pesos moleculares pueden estar entre 16,000 y 14,000,000, esto significa que la cadenas de polisacrridos pueden contener entre 100 y 90,000 unidades de monosacridos.Cuando los polisacridos estn constituidos por unidades de monosacridos idnticas se le llamahomopolisacridos, mientras que aquellos formados por unidades diferentes se les llamaheteropolisacridos.Echemos un vistazo ahora a algunas particularidades de los polisacridos ms comunes en la naturaleza.AlmidnDurante el crecimiento de las plantas los carbohidratos en reserva se almacenan en diferentes partes de la planta en forma de grnulos microscpicos dealmidn. Las semillas pueden tener hasta un 70% dealmidny las races hasta un 30%.Elalmidnes muy abundante en plantas como el maz, papas, arroz y trigo, constituyendo la reserva alimentaria de la plntula al nacer, y que el hombre aprovecha para suplir sus necesidades energticas usndolos como alimentos.Elalmidnpuede ser separado mecnicamente despus de una cristalizacin fraccionada en dos componentes: laamilosa(una sustancia cristalina) y la sustancia amorfaamilopectina. Los almidones producto de varias fuentes tiene una relacinamilosa/amilopectinamuy variable, as elalmidnde maz est compuesto en un 28% deamilosamientras que el de sorgo es soloamilopectina.Ambas fracciones danD-glucosaen hidrlisis cida, lo que indica que ambas sonhomopolisacridosconteniendo a laD-glucosacomo unidad de monosacrido.

Sin embargo, la hidrlisis usando la enzimadiastasaen las dos fracciones se comporta diferente entre una y la otra: cuando se trata la fraccinamilosa, esta se hidroliza totalmente amaltosa, un disacrido constituido a su vez por dos unidades deD-glucosa. Laamilopectinatambin se hidroliza amaltosapero solo un 50% aproximadamente, a partir de lo cual se detiene la hidrlisis y el resto no hidrolizado es un polmero llamadodextrina lmite.Los estudios estructurales han demostrado que laamilosaes una cadena lineal de entre 100 y 1400 unidades deglucosamientras que laamilopectinaes una cadena ramificada con peso molecular que anda entre los 200,000 y 1,000,000.GlucgenoConstituye la reserva de carbohidratos en los animales. Se distribuye a lo ancho del protoplasma de las clulas, pero principalmente en el hgado y los tejidos musculares donde puede existir en dos estados: libre y combinado conprotenas.La hidrlisis cida delglucgenorinde soloD-glucosa, pero la hidrlisis con la enzimadiastasaproduce alrededor del 30% demaltosa. Los estudios estructurales han demostrado que elglucsidoes un polisacrido de estructura ramificada algo parecida a la de laamilopectina, pero con ramas mas frecuentes en la cadena polimrica.

El peso molecular delglucgenovara entre 4,000,000 y 14,000,000 lo que indica que tiene entre 25,000 y 90,000 unidades deglucosa.Este polisacrido se sintetiza en el hgado partiendo de laglucosapresente en la sangre.CelulosaEl polisacrido insoluble en aguacelulosaconstituye el material mayoritario de las membranas celulares de las plantas superiores, hace el 50% de la madera y los materiales relativos as como el 90% de las fibras del algodn.Lacelulosapura puede obtenerse del algodn allixiviarlocon disolventes orgnicos y lcalis diluidos que extraen las pequeas cantidades de grasa y otros contaminantes presentes.

Lacelulosaen la madera est asociada a lahemicelulosa, un polmero de estructura similar, y a lalignina, un polmero complejo no sacrido, si no aromtico, cuya estructura no est completamente determinada aunque existen en la actualidad ciertos modelos propuestos. Laligninasirve como matriz de unin y mantiene las fibras decelulosajuntas.

La hidrlisis cida de lacelulosa, al igual que el almidn, rindeD-glucosa. Los estudios estructurales demuestran que es una larga cadena lineal homopolisacrida de unidades deglucosa.Celulosa modificada.Lacelulosapuede ser modificada por diferentes vas para adaptarla a requerimientos industriales. Cuando las fibras de algodn tensadas se tratan con una solucin de hidrxido de sodio sus superficies se tornan mas lisas y aumenta la resistencia mecnica. El resultado, conocido comoalgodn mercerizado, tiene una apariencia parecida a la seda y se usa ampliamente en la produccin de telas para ropas.El rayn es una fibra sinttica derivada de lacelulosa. El rayn viscoso nace de un proceso donde lacelulosase disuelve comoxantato de celulosaen una mezcla de hidrxido de sodio y disulfuro de carbono. Luego se regenera lacelulosapor tratamiento con cido diluido.

Si la solucin dexantato de celulosase fuerza a pasar por una superficie dotada de pequeos orificios para caer en una tina con el cido diluido se producen las fibras conocidas comorayn viscoso. Si la extrusin se realiza a travs de una fina ranura se obtienen lminas decelulosa, las que mas tarde se tratan con un laqueado para hacerlas impermeables y se obtiene elcelofn. De hecho, usando otros perfiles de los orificios de extrusin se pueden obtener diversos artculos.Derivados de la celulosa.Los dos derivados de lacelulosaque han tenido mas importancia en la industria son los acetatos y los nitratos:Cuando lacelulosapre-tratada con cido actico y sulfrico se pone en contacto con anhidrido actico se forma eltriacetato de celulosa, si este se hidroliza parcialmente se forma eldiacetato de celulosa. Ambos, han sido ampliamente utilizados para fabricar fibras textiles (rayn de acetato) y lminas fotogrficas.Losnitratos de celulosa, conocidos desde el siglo XIX fueron los primeros steres decelulosacon importancia industrial. Al tratar el algodn con una mezcla de cidos ntrico y sulfrico, algunos de los grupos hidroxilo (-OH) libres de las molculas de laglucosase sustituyen por grupos -NO2. Si la reaccin se completa a totalidad tres -NO2entran en la molcula y se obtiene eltrinitrato de celulosaun explosivo conocido comoalgodn plvora. Si se plastifica con nitroglicerina el algodn plvora se transforma en el explosivo militarcordita.Si la nitrificacin se lleva a cabo a menor escala y solo se agregan dos grupos -NO2se obtiene lapiroxilina, base para la produccin delceluloideque fue fabricado tan temprano como en 1869. Las lacas de secado rpido tambin han sido producidas por la nitracin mas o menos profunda de lacelulosa.Otros polisacridosOtras muchas variaciones de homo- y heteropolisacridos existen entre las plantas y los animales, se citan a continuacin algunos:1. Mananos:presentes en las nueces de la palma marfl y en las paredes celulares de otras plantas, son polisacridos de unidadesmanosacon una estructura muy similar a lacelulosa.2. Xilanos:son una "hemicelulosa" asociada con lacelulosaen la madera, los ncleos de las mazorcas de maz etc. Son polisacridos de laD-xilosa.3. Inulinas:son polisacridos de lafructuosa(fructosanos) que aparecen en las dalias, el diente de len y otras plantas.4. Pectinas:son combinaciones del cido pctico con otros constituyentes en las frutas, bayas, cscaras y tubrculos de muchas plantas. Son los responsables de la gelificacin de los jugos de frutas al hacer mermeladas.5. Quitina:Aparece en las conchas de los cangrejos y otros crustceos y en las sustancias estructurales de los insectos con un peso molecular comparable con lacelulosa.6. Heparina:es el anti-coagulante de la sangre y est presente en los tejidos circulatorios y en la sangre. Es un polmero complejo de polisacridos sulfatados y encuentra aplicacin en la medicina como anti-coagulante.CARBOHIDRATOS. MONOSACARIDOSCarbohidratosEl trmino "carbohidratos", o "hidratos de carbono" procede de la antigua forma de escribir la frmula emprica de algunos de los ms importantes, como Cn(H2O)n.. Uno de los carbohidratos, la celulosa, es la sustancia orgnica ms abundante en el conjunto de los seres vivos terrestres.

Segn el resultado de su hidrlisis, los carbohidratos se pueden clasificar "polisacridos", formados por muchas unidades separables por hidrlisis, "oligosacridos", formados por unas cuantas unidades, y "monosacridos", que son las unidades elementales que no producen, por hidrlisis, unidades de tamao menor. A diferencia de lo que sucede en el caso de las protenas, en el que no existe un corte ntido entre un polipptido grande y una protena pequea, entre oligosacridos y polisacridos naturales existe una divisin clara. Los oligosacridos tienen menos de 20 unidades, mientras que los polisacridos comienzan en los centenares.

MonosacridosPodemos definir los monosacridos como polihidroxialdehidos y polihidroxicetonas. Si incluimos tambin a sus derivados, dependiendo de la amplitud con la que se tome el trmino, pueden incuirse o no, evidentemente, distintos tipos de sustancias. En el campo de la Ciencia de los Alimentos se consideran generalmentre como "derivados" los polialcoholes obtenidos por reduccin, con aplicaciones en gran parte semejantes a las de sus precursores, y los cidos y lactonas obtenidos por oxidacin de aldosas, del que el nico relevante es la glucono -lactona

Con la excepcin de algunos carbohidratos bacterianos, todos los presentes en la naturaleza pertenecen a la serie D. Los monosacridos se dividen en aldosas y cetosas, segn tengan un grupo aldehido o un grupo cetona. Aunque existen muchas decenas de monosacridos, solamente dos, glucosa y fructosa, son realmente importantes, como tales, en el mundo de los alimentos. Otros muchos forman parte, eso s, de oligosacridos o polisacridos que se tratan en otros lugares.Aunque se pueden representar en forma abierta, con los grupos aldehido o cetona evidentes, los monosacridos de cinco o ms carbonos se encuentran fundamentalmente en forma cerrada, es decir, con el grupo carboxilo formando parte de un anillo hemiacetlico, que puede tener 5 o 6 tomos. Si tiene 5 tomos, la forma se llamafuranosa, por analoga con la estructura del heterociclo furano, y si tiene 6 tomos, la forma se llamapiranosa, por analog&aiacute;a con la estructura del pirano.

Todos los monosacridos son reductores, es decir, su grupo carbonilo es capaz de reaccionar como tal. Esto es importante en la industria alimentaria, porque el poder reductor est relacionado directamente con la capacidad de formar colores y aromas de tostado por reaccin con la protenas.GlucosaLa glucosa, una aldosa, es el monosacrido ms importante para la industria alimentaria.En principio, la glucosa se puede representar en forma abierta

Este anillo de seis eslabones puede adoptar dos configuraciones, alfa o beta, dependiendo de la posicin del OH formado en el cierre. La posibilidad de que existan dos configuraciones da lugar a la aparicin de un nuevo carbono asimtrico en la glucosa.Las formas ismeras de la glucosa difieren en muchas de sus propiedades, y en particular en su capacidad en desviar el plano de giro de la luz polarizada, dado que tienen distinta configuracin en un carbono asimtrico.

a-glucosab-glucosaEquilibrio

Rotacin especfica112,018,752,7

Cuando cristaliza la glucosa se obtienen cristales de solamente una de ellas, dependiendo de las condiciones, ya que las molculas son demasiado distintas para que puedan cristalizar juntas. Normalmente se obtiene laa-glucosa, monohidratada o anhidra. Cuando laa-glucosa se disuelve, comienza inmediatamente a producirse el paso a la formab, hasta que se alcanza en equilibrio. En este proceso se observa la llamada "mutarrotacin", el cambio del valor del desvo del ploano de giro de la luz polarizada desde el correspondiente a laa-glucosa hasta el correspondiente al equilibrio. El establecimiento del equilibrio depende de la temperatura, y a temperaturas bajas puede llevar muchos minutos.

La glucosa es un azcar muy importante desde el punto de vista industrial. Aunque se encuentra presente de forma natural en las frutas, la glucosa se obtiene por hidrlisis enzimtica del almi