NDICEDEL LIBRO:Captulo 1 MATERIAS GRASAS. GENERALIDADES1. Los aceites y grasas comestibles. Qu son? 2. Principales fuentes de materias primas en el campo de los aceites y grasas. 3. Presentacin de los aceites y grasas. 4. Calidad de los aceites y grasas.Captulo 2 COMPONENTES DE LOS ACEITES Y GRASAS. COMPUESTOS RELACIONADOS1. Componentes de los aceites y grasas; su importancia. 2. cidos grasos: su naturaleza y nomenclatura. 3. Acilgliceroles: glicerina, nomenclatura, mono, di y triacilglicerores. 4. ter lpidos: alquil, dialquil, ter glicerofosfolpidos y ter glicerofosfonolpidos. 5. Esfingolpidos. 6. Acil derivados de glicsidos. 7. Sulfolpidos. 8. steres de cidos grasos con alcoholes distintos de la glicerina: ceras, ceras naturales, aceite de joroba, ceras de los aceites vegetales comestibles, etc. 9. Terpenos. 10. Hidrocarburos. 11. Carotenos: vitamina A. 12. Esteroles: nomenclatura, clasificacin, vitamina D. 13. Tocoferoles y tocotrienoles: estructura, vitamina E. 14. Vitamina K. 15. Componentes caractersticos de algunos aceites y grasas: insaponificable, esteroles, cidos grasos, gosipol del aceite de algodn, sesamol, sesamina, hidrosolubles del aceite de oliva, clorofilas, componentes voltiles, etc. 16. Productos de alteracin. 17. Aditivos. 18. Sustitutos de los acilgliceroles naturales. 19. Contaminantes: aflotoxinas, hidrocarburos, pesti-Captulo 3 CAROTENOIDES1. Introduccin. 2. Estructura y nomenclatura. 3. Presencia, distribucin, localizacin y funciones. 4. Propiedades generales de los carotenoides. 5. Propiedades espectroscpicas. 6. Biosntesis. 7. Propiedades nutricionales y beneficiosas de los carotenoides. 8. Usos de los carotenoides: extractos de pigmentos y oleorresinas, colorantes alimentarios. 9. Produccin industrial de carotenoides.Captulo 4 CLOROFILAS1. Distribucin. 2. Estructura y localizacin. 3. Funcin. 4. Biosntesis. 5. Propiedades qumicas. 6. Propiedades fsicas (espectroscpicas). 7. Estabilidad de las clorofilas en los alimentos. 8. Las clorofilas como aditivos alimentarios. 9. Funcin de las clorofilas y carotenoides en el fruto del olivo y en el aceite de oliva virgen.Captulo 5 PROPIEDADES FSICAS DE LOS ACEITES Y GRASAS, DE SUS COMPONENTES Y DE SUS DERIVADOS1. Introduccin. 2. Miscibilidad y/o solubilidad de los lpidos neutros y/o polares (incluidos los cidos grasos) en disolventes orgnicos, en aceites, en agua y en fluidos supercrticos. 3. Densidad, densi- dad relativa, peso especfico, volumen especfico y volumen molar de los aceites y grasas, de los compuestos relacionados y de las micelas. 4. ndice de refraccin. 5. Viscosidad: reologa, viscosidad aparente, fluidos de comportamiento plstico, estimaciones de la viscosidad, etc. 6. Tensin superficial y tensin interfacial. 7. Estructuras cristalinas y polimorfismo de los cidos grasos y sus steres. 8. Lpidos anfiflicos. Fases mesomorfas. Formacin de micelas. 10. Emulsiones, microemulsiones, liposomas y vesculas. Estabilizacin de emulsiones. Propiedades de las emulsiones. 11. Calor especfico y capacidad de calor de los aceites y grasas, de las ceras y de los compuestos relacionados. 12. Conductividad trmica. 13. Difusividad trmica o coeficiente de difusin trmica. 14. Calor de combustin. Poder calorfico. 15 Cambios de estado. Puntos de fusin de los cidos grasos, de los aceites y de las grasas. Puntos de ebullicin. Relacin presin de vapor - temperatura de ebullicin. Calor de cambios de estado. Punto de humos, de ignicin y de fuego. 16. Propiedades elctricas de las grasas, los cidos grasos y sus steres. 17. Propiedades espectroscpicas de los aceites y grasas y/o de los lpidos y lipoides. Color de los aceites. Fluorescencia. 20. Solubilidad de los gases en las grasas.Captulo 6 PROPIEDADES QUMICAS DE LOS ACEITES Y GRASAS1. Introduccin. 2. Reacciones del grupo acilo. Alcoholosis. Interesterificacin. Reduccin. Hidrlisis. Etoxilacin y propoxilacin. Esterificacin. Formacin de sales. Formacin de derivados nitrogenados de los cidos grasos. Formacin de aminas. Lactonizacin. 3. Reacciones de las cadenas carbonadas. Reacciones de isomerizacin. Hidrogenacin cataltica. Epoxidacin. Hidroxilacin. Cicloadicin. Halogenacin. Mettesis. Fusin alcalina. Etc.Captulo 7 OXIDACIN LIPDICA1. Introduccin. 2. Autoxidacin: Oleato de metilo. Linoleato. Linolenato. 3. Oxidacin fotosensibilizada. 4. Productos secundarios de la oxidacin de los lpidos: Compuestos voltiles. Monmeros oxidados. Dmeros y polmeros. 5. Variables que influyen en la oxidacin de los lpidos: Concentracin de oxgeno. Temperatura. Energa radiante. Composicin en cidos grasos y triacilgliceroles. Antioxidantes. Prooxidantes. Otras variables de influencia en sistemas lipdicos heterofsicos.Captulo 8 MODIFICACIONES QUMICAS QUE TIENEN LUGAR EN LOS COMPONENTES DE LOS ACEITES, DURANTE LA DESODORIZACIN Y/0 REFINACIN FSICA1. Introduccin. Reacciones de elaidizacin de los cidos grasos insaturados. Aplicaciones. 3. Reacciones de formacin - descomposicin de las ceras presentes en el aceite de oliva durante su desodorizacin y/o refinacin fsica. 4. Formacin de estigmasta-3,5-dieno durante su desodorizacin y/o refinacin fsica del aceite de oliva.CONTENIDO DEL CD-ROM1.- Esquema de un programa informtico para aplicar las constantes termodinmicas de formacin de los cidos grasos trans, a casos prcticos que se presentan en las industrias de desodorizacin y/o refinacin de aceites. 2.- Listas de cidos grasos. 3.- Tesauro de palabras clave.LOS ALIMENTOS. COMPOSICIN Y PROPIEDADESLos alimentos proporcionan la energa 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 energa; sino tambin porque nos proporcionan placer y facilitan la convivencia2.El Codex Alimentarius definealimento 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 fabricacin, preparacin o tratamiento de los alimentos3.Los alimentos se pueden clasificar segn distintos criterios: origen, composicin y componente predominante, principal funcin nutritiva que desempean4, entre otros criterios (Tabla 1).Tabla 1: Clasificacin de los alimentos segn distintos criteriosCRITERIO CLASIFICACIN ALIMENTOS Origen (naturaleza) Animal Carnes, pescados, mariscos, lcteos, huevos y grasas animales Vegetal Cereales, leguminosas frutas, verduras, tubrculos, aceites y grasas vegetales Composicin qumica y componente predominante Glucdicos(predominan los hidratos de carbono) Cereales, tubrculos, leguminosas. Proteicos(predominan las protenas) Carnes, pescados, mariscos, huevos Lipdicos(predominan los lpidos) Aceites, margarina, mantequilla, manteca, mayonesa, crema, tocino, mayora de embutidos, semillas oleaginosas Funcin nutritiva principal que desempean en el organismo Energticos(destacan los hidratos de carbono y las grasas):Funcin principal:Suministrar la energa para realizar las distintas funciones Cereales y derivados, tubrculos, grasas y aceites, legumbres secas, frutos secos. Plsticos o constructores(destacan las protenas):Funcin principal:Construccin de estructuras corporales, mantenimiento y reparacin de tejidos. Carne, pescados, huevos, legumbres secas, lcteos, frutos secos Reguladores(predominan los minerales y las vitaminas):Funcin principal:Regular el funcionamiento del metabolismo Verduras, frutas, legumbres frescas En grupos que poseen un contenido similar de macronutrientes y caloras(representados normalmente como pirmide) Cereales, tubrculos y Leguminosas frescas Frutas Verduras Lcteos Pescados, carnes, huevos, leguminosas secas Aceites, grasas y alimentos vegetales ricos en lpidos Azcar y otros Fuente: HERNANDEZ, M. y SATRES, A. (1999). Tratado de Nutricin. Ediciones Daz de Santos (Tabla modificada)Los alimentos estn formados en su mayor parte por compuestos bioqumicos comestibles que derivan principalmente de fuentes vivas, tales como plantas y animales5. La sal y el agua son los nicos procedentes de naturaleza inorgnica que se incluyen en la alimentacin6.Todos los alimentos estn constituidos por los siguientes elementos en distintas proporciones: agua, hidratos de carbono, protenas, lpidos (grasas), vitaminas, minerales, pigmentos, saborizantes y compuestos bioactivos7.Estos componentes estn dispuestos de formas distintas en los alimentos, para darles su estructura, textura, sabor (flavor), color (pigmentos) y valor nutritivo. La composicin general de los alimentos y la forma en que sus componentes se organizan, le otorgan sus caractersticas particulares5.El agua es el principal componente de la mayora de los alimentos y forma parte de la composicin de prcticamente la totalidad de los mismos4. Los principales componentes slidos son: hidratos de carbono, protenas, lpidos y sus correspondientes derivados5. En la Tabla 2 se presenta el aporte de protenas, grasas, hidratos de carbono y energa de algunos alimentos.Tabla 2: Composicin qumica de algunos alimentosLos alimentos experimentan una serie de modificaciones o trasformaciones a lo largo de lacadena alimentaria(Figura 1). sta es la secuencia de etapas y operaciones involucradas en la produccin, procesamiento, distribucin, almacenamiento y manipulacin de un alimento y sus ingredientes, y abarca desde la produccin primaria hasta el consumo8.Lacadena alimentariaconsta de 4 eslabones, el primero corresponde a la produccin primaria que se encarga de la cra, produccin o cultivo de los productos de la tierra, la ganadera, la caza y la pesca; es decir, de la produccin de materias primas. El segundo eslabn es la industria alimentaria que se encarga de la preparacin o fabricacin de un alimento a partir de la materia prima que le llega desde la produccin primaria9. Esta se encarga de transformar las materias primas agropecuarias en alimentos enlatados, congelados, deshidratados, fermentados, formulados o modificados de otras formas5. El tercer eslabn corresponde a la comercializacin y venta, donde intervienen centros de distribucin, tiendas al por mayor, hipermercados, supermercados, tiendas tradicionales, mquinas expendedoras, etc9. Por ltimo, se encuentran los consumidores, quienes deben tener una participacin activa en el aseguramiento de la inocuidad y calidad de los mismos a lo largo de la cadena alimentaria10. Figura 1: Cadena alimentariaDesde el momento en que el alimento se cosecha, recoge, sacrifica o captura, comienza a pasar por una serie de etapas de descomposicin progresiva11. Esto ocasiona prdidas, es costoso y puede influir negativamente en el comercio y en la confianza de los consumidores12. Segn el alimento, esta descomposicin puede ser muy lenta (Ej semillas, nueces), o muy rpida (Ej. pescados y mariscos)11. Normalmente, los alimentos que permanecen sin deteriorarse por ms tiempo, son aquellos que poseen escasa humedad, abundantes azcares, sal, cidos y/o se encuentran modificados de alguna otra forma5.Los principales factorescausantes de la alteracinpueden clasificarse en fsicos, qumicos y biolgicos (Tabla 3). Estos factores normalmente actan de forma simultnea para alterar un alimento.Tabla 3: Principales causas de alteracin de los alimentosCAUSAS DE ALTERACIN FSICO* Por prdida o ganancia de humedad (Ej. apelmazamiento)* Por efecto de temperaturas no apropiadas (Ej dao por fro).* Por efecto de golpes, impacto, abrasin, corte o vibracin * Por accin daina de insectos, parsitos y roedores.* Se pueden manifestar durante la manipulacin, preparacin o almacenamiento de los alimentos. QUMICO* Por reacciones qumicas catalizadas por altas temperaturas, oxgeno, enzimas, luz y/o metales. Ej, Rancidez oxidativa, reaccin de Maillard, degradacin de pigmentos.* Se manifiestan durante el almacenamiento de los alimentos. BIOLGICO* Por proliferacin y metabolismo de microorganismos.* Por actividad de sistemas enzimticos (Ej. senescencia o envejecimiento de frutas y verduras, pardeamiento enzimtico, destruccin de vitaminas y pigmentos).* Se pueden manifestar en cualquier etapa de la cadena alimentaria. FUENTES: BELLO GUTIRREZ, J. (2000). Ciencia Bromatolgica: Principios Generales de Los Alimentos.Ediciones Daz de Santos, S.A/CASP, A. Y ABRIL, J. (2003). Procesos de conservacin de Alimentos. Ediciones A. Madrid Vicente, Espaa.Lasalteracionesmicrobianasson responsables de las alteraciones ms frecuentes y ms graves. Los principales microorganismos que participan en la alteracin de los alimentos son: bacterias, mohos y levaduras. Estos pueden atacar prcticamente todos los constituyentes de los alimentos11, llegando a alterar las caractersticas organolpticas (apariencia general, color, olor, sabor y textura) de los alimentos. En la Tabla 4se presentan las caractersticas y tipo de deterioro de los principales microorganismos.Tabla 4: Caractersticas y tipos de deterioro de los principales microorganismosMICROORGANISMOS CARACTERSTICAS DETERIORO BACTERIAS* Organismos unicelulares* Formas: esfricas, bastn, espiral o coma.* Se pueden agrupar en cadenas o en racimos.* Algunas producen esporas (clulas inactivas, pero latentes) resistentes al calor y la deshidratacin.* Algunas son patgenas.* La ebullicin destruye las bacterias, pero no las esporas resistentes.* Prefieren condiciones hmedas, necesitando ms humedad que mohos y levaduras. Por lo quenoalteran fcilmente los alimentos con poca humedad disponible (Ej. frutos secos, mermeladas, pan).* Pueden vivir en un amplio rango de temperaturas.* La mayora no puede crecer a un pH bajo (es decir, en condiciones cidas). Por lo quenoalteran fcilmente los alimentos con pH bajo como la mayora de las frutas.* Aspecto pegajoso o viscoso en la superficie de los alimentos (Ej. carne limosa)* Turbiedad o sedimento indeseable en lquidos.* Pelcula en superficie de lquidos.* Modificacin del color de la superficie de alimentos debido a pigmentos producidos por algunas bacterias, o a clulas coloreadas.* Reblandecimiento de tejidos de carnes, aves, pescados.* Podredumbre blanda de verduras.* Avinagrado de bebidas alcohlicas.* Fermentacin no deseable (con produccin de (cido lctico 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 oxgeno para crecer.* Algunos producen sustancias txicas (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).* Modificacin del color de la superficie de los alimentos.* Podredumbre blanda en frutas. LEVADURAS* Organismos unicelulares.* Formas ovalada o elptica.* Ms grandes que las bacterias.* Son inocuas.* Necesitan ms humedad que mohos.* Se desarrollan en un amplio rango de pH.* Algunas soportan altas concentraciones de etanol (Ej. vino) y azcar (Ej. jarabes azucarados). * Pelcula, velo o espuma superficial en alimentos cidos (Ej. encurtidos y chucrut).* Viscosidad superficial y olores extraos en carnes curadas.* Fermentacin alcohlica de concentrados, melaza, miel, mermeladas, pulpas, etc. FUENTES:BADUI, S. (2012)7/FRAZIER, W.C Y WESTHOFF, D.C. (1993). Microbiologa de los Alimentos. Ed. Acribia, Zaragoza (Espaa).Laconservacineficaz y duradera de los alimentos se logra eliminando o disminuyendo (inhibiendo) todos los factores de relevancia involucrados en la alteracin de los alimentos. En la Tabla 5 se indican algunosmtodos de conservacin, sus principios y efectos.Tabla 5: Mtodos de conservacin de los AlimentosMETODOS FUNDAMENTO EFECTOS FISICOSEsterilizacinConservas baja acidez(carnes, pescados, verduras y algunas frutas):bajo presin a temperaturas elevadas (120C/30-90 min)Conservas alta acidez(mayora frutas):Menos de 100C por algunos min.Leche (Ultra High temperature) UHT:135-150C/1-3 seg.Altas temperaturas* Elimina todos los microorganismos patgenos y los formadores de toxinas.* Elimina todos los microorganismos (incluyendo sus esporas)capaces de alterar el producto bajo las condiciones normales de manipulacin y almacenamiento.* Inactiva las enzimas causantes de alteracin. Pasteurizacin(75-95C/2-5 minutos) Altas temperaturas * Elimina todos los microorganismos patgenos.* Elimina los microorganismos alterantes sensibles a las altas temperaturas (termosensibles)* Inactiva la mayora de las enzimas causantes de alteracin. Refrigeracin(-1C a 6C) Baja temperatura * Disminuye (inhibe) la actividad y crecimiento de los microorganismos alterantes y patgenos.* Disminuye la velocidad de las reacciones qumicas y enzimticas causantes de alteracin.* No mata microorganismos. Congelacin(T? -18C) Baja temperatura y reduccin del agua disponible (aw) * Paraliza el crecimiento y actividad de los microorganismos alterantes y patgenos.* Disminuye la velocidad de las reacciones qumicas- enzimticascausantes de alteracin. DeshidratacinHumedad final producto: 1-5% Disminucin del agua disponible (aw) del alimentos * Inhibe el crecimiento microbiano y la la actividad enzimtica por el descenso de la humedad disponible en el alimento. LiofilizacinDeshidratacin por sublimacin Concentracin Salado/azucarado Irradiacin Radiacin ionizante Los efectos varan segn la dosis de radiacin ionizante:* Dosis altas: efecto equivalente a esterilizacin* Dosis media a baja: Destruccin de insectos y patgenos.* Dosis baja: Frena actividad de insectos, retraso de maduracin, inhibe germinacin o brotacin (Ej papas)Dosis aplicadas no convierten el alimento en radioactivo. Pasteurizacin hiperbrica o Presurizacin(hasta 9.000 atm) Altas presiones* Efectos varan segn las variables del tratamiento (presin, tiempo, temperatura), composicin del alimento y tipo de microorganismo o enzima.* Reduce carga microbiana (alterante y patgena) e inactiva algunas enzimas.* Normalmente se acompaa de refrigeracin. QUIMICOSAhumadoReduccin del aw, conservantes del humo* Inhibe el crecimiento de microorganismos superficiales, al desecarse la superficie del producto.* Destruye algunos microorganismos por efecto de sustancias antispticas presentes en el humo. Adicin de preservantes qumicos (Ej. sorbatos, propinatos, benzoatos, nitritos, sulfitos) Conservante * Inhiben el crecimiento de microorganismos patgenos y alterantes. BIOLGICOSFermentacinReduccin del pH, conservantes generados con la fermentacin, competencia de microorganismos.* Inhibe el crecimiento de microorganismos alterantes y patgenos por efecto de los productos de la fermentacin (cidos y alcoholes) y la competencia por nutrientes con los microorganismos responsables de la fermentacin (Ej. bacterias lcticas) FUENTES:BADUI, S. (2012)7/BELLO GUTIRREZ, J. (2000). Ciencia Bromatolgica: Principios Generales de Los Alimentos.Ediciones Daz de Santos, S.A.REFERENCIAS10. http://www.feedingminds.org/fmfh/nutritionlessons/healthy/nutritional-status/goodnutrition/es/11. LAROUSSE (2001). Larousse de la Diettica y la Nutricin. Spes Editorial, S.L.12. http://www.fao.org/docrep/w5975s/w5975s08.htm13. HERNANDEZ, M. y SATRES, A. (1999). Tratado de Nutricin. Ediciones Daz de Santos.14. POTTER, N. y HOTCHKISS, H. (1999). Ciencia de los Alimentos. Editorial Acribia, S.A.15. GIL HERNANDEZ A. (2010). Las sustancias nutritivas: grupos y funciones. Clasificacin de los alimentos. En: Tratado de Nutricin. Tomo 2. Composicin y Calidad Nutritiva de los alimentos. Editorial Panamericana.16. BADUI, S. (2012). La ciencia de los alimentos en la prctica. Primera Edicin. Pearson Educacin, Mxico.17. ISO 22000 (2005). Food safety management systems- Requeriments for any organization in the food.18. AGENCIA ESPAOLA DE SEGURIDAD ALIMENTARIA, Ministerio de Sanidad y Consumo (2003). La Seguridad Alimentaria en la Educacin Secundaria Obligatoria. Gua didctica. Disponible en:http://www.aesan.msc.es/AESAN/docs/docs/publicaciones_estudios/seguridad/GuiaAlimentariaWeb.pdf19. http://www.fao.org/ag/agn/food/quality_consumers_es.stm20. CASP, A. Y ABRIL, J. (2003). Procesos de conservacin de Alimentos. Ediciones A. Madrid Vicente, Espaa.21. http://www.fao.org/docrep/005/Y1579S/y1579s02.htm