Archivo de la categoría: Química de Alimentos

Abejas, la solución de una crisis provocada. EDITORIAL MAYO 2019.

Resultado de imagen para dia mundial de las abejas

La celebración del segundo aniversario del Día Mundial de las Abejas se llevará a cabo el próximo 20 de mayo, tras su proclamación en la Asamblea General de las Naciones Unidas en 2017, esta fecha tiene por objetivo concienciar sobre el papel fundamental de las abejas y los demás polinizadores en el equilibrio de los ecosistemas en el mundo, Mi Septiembre Rojo, como de costumbre en sus editoriales mensuales, ha decidido unirse a la celebración mediante la difusión de este artículo por el bienestar del globo y quienes lo conformamos. La fecha de la celebración  se adoptó como un homenaje a Anton Janša, pionero de la apicultura moderna, quien naciera un 20 de mayo de 1734, en la República de Eslovenia, país que en 2016, propusiera dicha fecha como “Día Mundial de las Abejas” con el apoyo de Apimondia (Federación Internacional de Asociaciones de Apicultura) en la Conferencia Regional de la FAO para Europa, un año más tarde dicha propuesta es sometida a consideración en la 40ª Reunión de la Conferencia de la FAO, logrando de esta manera el apoyo necesario para ser proclamada como una celebración de carácter global.

Resultado de imagen para anton jansa
Anton Janša

Las abejas han beneficiado a la humanidad de forma milenaria, así como también a las plantas, animales y el planeta mismo, razón por la cual protegerlas junto con los demás polinizadores es necesario tanto para el desarrollo sostenible de la humanidad, la soberanía alimentaria y el equilibrio de los ecosistemas naturales y artificiales. Esto ha motivado la movilización de distintos sectores que se han sentido afectados por la eventual disminución de antófilos (abejas), ante lo cual la FAO ha llamado a la denominada “Acción mundial de la FAO sobre servicios de polinización para la agricultura sostenible”, temática que se ve englobada dentro de los objetivos de desarrollo sustentable previstos para la agenda 2030, en donde el proceso de la polinización es considerado como un factor vital para el desarrollo y el hambre cero, dentro de las esferas de desarrollo propuestas por la ONU así lo afirma el portal (FAO, 2018).

Resultado de imagen para polinizacion

La polinización se entiende como un proceso natural en el cual los granos de polen son transportados de la antera al estigma de la flor o de otra flor de igual especie, mediante la intervención de agentes polinizadores que en su mayoría son insectos, animales, el hombre, incluso el viento o la lluvia. El día mundial de las abejas, a pesar de su nombre, pretende también concienciar sobre la importancia de los otros polinizadores como son mariposas, polillas, hormigas, murciélagos, aves, roedores, escarabajos entre otros que tienen la tarea vital de cumplir este proceso estratégico desde el punto de vista biológico para la sostenibilidad de la vida en el planeta Tierra, su papel natural mejora la producción de alimentos, en efecto, sustenta la idea sobre la seguridad alimentaria y nutrición de los seres humanos.

Resultado de imagen para polinizacion

La polinización en casos muy particulares como en el manzano y el duraznero se realiza principalmente por insectos como la abeja melífera a diferencia del maíz o el nogal que normalmente se fecunda gracias al viento o la lluvia. Tomando en cuenta esta ejemplificación entorno al manzano, se conoce que en todo el mundo se produjo aproximadamente 824 millones de toneladas métricas de fruta fresca en 2013, siendo China y Estados Unidos los dos países de más alta producción de esta fruta, posicionándola después del banano como la segunda fruta fresca más importante de mundo y tomando en cuenta otros cultivos alcanza el puesto 20 en importancia, según la (CAFI, 2016); mismos que mencionan, que la tendencia tanto de consumo como de producción iría en aumento en los años siguientes a la publicación. Esta cantidad de fruta se ve relaciona directamente con el tipo de polinización empleada en producción de la fruta, la mayoría de los países minoristas no emplean técnicas de polinización artificial dependiendo casi en un cien por ciento de la polinización natural provista por los insectos.

Resultado de imagen para polinizacion de la manzana
Polinización del manzano.

El trabajo de los polinizadores por lo tanto posee un impacto positivo en el mercado y en el medio ambiente ya que contribuye con mantener la biodiversidad que, a propósito de este artículo, es fundamental recordar que el pasado 22 de mayo se llevó a cabo la celebración del Día Internacional de la Diversidad Biológica, diversidad que en definitiva, se sostiene en procesos como la polinización misma que sostiene también a los dinámicos ecosistemas de los que depende la agricultura que es una actividad económica fundamental para la sostenibilidad de la humanidad moderna. La celebración por tanto es una oportunidad para que los gobiernos, organizaciones, activistas y sociedad civil en general nos involucremos en provocar acciones que protejan y ayuden a los polinizadores y sus hábitats, llevándolos a recuperar sus poblaciones normales y diversidad de especies.

Resultado de imagen para dia mundial de las abejas

Para cumplir este propósito, la ONU propone una ruta a seguir centrando como eje el desarrollo sostenible de la agricultura bajo preceptor vanguardistas amigables con las especies polinizadoras. El primer paso es dar a conocer el hábitat de los polinizadores de esta manera se puede mejorar las condiciones para su supervivencia. En el caso particular de las abejas es fundamental identificar las razones por las cuales pueden estar en peligro, la revista científica Acta Biológica Colombiana, en su Volumen 5., (2000), menciona seis grupos de abejas descritas en la República de Colombia que podrían verse en peligro por factores específicos como:

  • Aquellas perseguidas para la obtención de alguno de sus productos como, por ejemplo: Meliponinos Melipona favosa, cuya familia está distribuida en buena parte de América Latina y que es principalmente perseguida por su miel.
  • Aquellas cuyos sitios de nidificación (colmenas) se producen en tierra, es decir, barrancos, pastizales o potreros. Esta característica las vuelve susceptibles puesto que sus colmenas son destruidas habitualmente por prácticas agrícolas y ganaderas como sucede con géneros como Centris o Anthophora, en el caso del genero Centris se han descrito no menos de 200 especies distribuidas desde Kansas, Estados Unidos hasta la República de Argentina.
Resultado de imagen para abeja centris
beja Centris sp. (Apidae, Centridini) | by GioJansen
  • Abejas con sitios de nidificación arbórea o en sitios muy específicos, como sucede con la familia Megachilidae perteneciente al grupo de las abejas de lengua larga, que de forma general son abejas solitarias que hacen sus hogares en tallos huecos e incluso caracoles, esta característica junto con su capacidad de construcción con materiales diversos ha hecho que se les considere como abejas albañiles.
Resultado de imagen para familia Megachilidae
Rhodanthidium sticticum (llamada comúnmente como abeja roja)
  • Abejas que recoge fragancias, aceites, resinas, de plantas que desaparecen por cualquier motivo causante de deforestación (tala indiscriminada o piromanía), este tipo de abejas utilizan estas sustancias sea como precursores de feromonas para su reproducción o para impermeabilizar sus celdas de crianza de larvas, un ejemplo de abejas con estas características son las abejas de las orquídeas (euglosinos), ésta presentan colores metalizados, frecuentemente verde, robustas y de lengua larga, cuya principal importancia es la polinización de orquídeas.
  • Abejas que dependen de algún tipo de alimento muy específico, como es el caso anterior de las abejas de orquídeas, evidentemente, conseguir su alimento lo vuelve muy específico dadas las características propias de las orquídeas.
  • Abejas incapaces de volar sobre áreas desprovistas de bosques o con órganos de vuelo muy cortos.
Resultado de imagen para euglossini
Euglossa sp., Euglossini | by Ecuador Megadiverso

Como se pone en evidencia, según la fuente consultada (Nates Parra & González, 2000) estos son solo una parte de los factores que ponen en peligro a las abejas, se debe tener en cuenta que en los casos de los demás polinizadores los factores pueden ser igual o parecidos e incluso muy particulares, sin embargo, factores como la agricultura agresiva, deforestación, contaminación, insecticidas, aerosoles y los mismos factores que han provocado el denominado calentamiento global, sin duda son causas que podrían poner en peligro irremediable a todos los polinizadores del mundo, provocando un daño irrecuperable del equilibrio planetario.

Resultado de imagen para muerte de abejas

“Desde el punto de vista primitivo de algunos seres mal llamados humanos, los insectos no son más que seres inferiores sin ningún propósito; dejarán de serlo cuando la CRISIS se ahonde, cuando el hambre aumente y la ya insostenible situación de alimentar una superpoblación de humanos sea imposible.

Alejandro Aguirre.

 

Según la (FAO, 2018), tres cuartos de las especies agrícolas del mundo dependen en buena parte de las abejas y de los demás polinizadores; conservarlos indirectamente  logra medios de vida resilientes creación de empleos para los pequeños agricultores y apicultores principalmente que contribuyen a cubrir la demanda de alimentos saludables y nutritivos entorno a lo señalado en los objetivos de desarrollo sostenible propuestos por la ONU del primero al noveno que abarcan las mencionadas áreas de trabajo.

Resultado de imagen para abejas

Para proteger a los polinizadores de las amenazas sobre su abundancia, diversidad y salud, se requieren esfuerzos conjuntos que engloben desarrollo y mejoramiento de sus espacios de vida (hábitats) tanto en zonas rurales, especialmente en las que se desarrolla el agro y de forma  equivalente en las zonas urbanas; en estas ultimas es fundamental la protección y creación de áreas verdes cuyo sentido de existencia vaya más allá de lo estético, si no más bien se centre en lo naturalmente correcto, espacios verdes con plantas nativas puesto que si poseen inflorescencia se adaptarán sus ciclos de florecimiento a los aspectos climáticos  característicos de la región en cuestión, otra iniciativa importante es emplear plantas ornamentales en los exteriores de las viviendas, esta acción a más de embellecerla atrae mucho a las abejas silvestres; esta junto con otras iniciativas deben ir de la mano con la implementación de políticas que limiten el uso de plaguicidas perjudiciales para los polinizadores.

Imagen relacionada

Es vital también impulsar nuevas prácticas agrícolas que tomen en cuenta los conocimientos y experiencia local juntos con la ciencia, permitiendo la diversificación de cultivos. La consecución de este objetivo requiere como se ha dicho anteriormente la colaboración entre organizaciones nacionales e internacionales, el involucramiento de la academia desde las universidades y por tanto el desarrollo científico e investigación. Los puntos para tratar son claros en torno a la conservación de las abejas:

  • La deforestación

Como tal, la deforestación no solo afecta a las abejas directamente, según la (FAO, 2018), se prevé que la población mundial aumente de los 7 600 millones de personas actuales a cerca de 10 000 millones para 2050, en consecuencia se estima que la demanda de alimentos crecerá en un 50%, ejerciendo una fuerte presión en las tierras aprovechables para la agricultura; la deforestación es causada principalmente por la necesidad de convertir las tierras forestales en tierras agrícolas y ganaderas, esto causa una pérdida de hábitats valiosos y emanaciones enormes de CO2 a la atmósfera un verdadero PROBLEMA del mundo contemporáneo.

Resultado de imagen para deforestacion

  • Prácticas de pastoreo

Esta problemática, básicamente se sustenta en que las especies de abejas y polinizadores cuyos nidos son terrestres sufren el impacto de los animales que demandan pastoreo, al pisotear sus nidos, estas especies se ven obligadas a desplazarse a zonas más lejanas, dificultando la polinización en zonas que poseen ganadería y tierras cultivables al mismo tiempo.

Imagen relacionada

  • Colonización y establecimientos humanos

Este hecho provoca el mismo efecto que el ítem anterior, los polinizadores empiezan a desplazarse conforme el hombre va poblando una determinada zona, sin embargo, algunas especies pueden verse favorecidas de las construcciones humanas creando sus colmenas en tejados, cocheras, jardines, etc. La problemática se da cuando son expulsadas, el factor puede deberse a que su presencia genera el peligro de que los habitantes de la casa sean considerados intrusos y las abejas ataquen aun así se recomienda conservar los colmenares siempre y cuando  no afecten a la población caso contrario es adecuado  consultar con profesionales que permitan retirar un colmenar procurando sea trasladado a un árbol cercano  mediante el uso de implementos especiales que normalmente son empleados por apicultores.

Imagen relacionada

 

  • Introducción de especies exóticas

Un ejemplo claro es de A. mellifera, especie introducida desde Europa hasta América (Nates Parra & González, 2000). Los indígenas hasta la colonización solo conocían abejas sin aguijón, euglosinos y abejorros. Los españoles particularmente se encargaron de la introducción de las abejas africanizadas para la obtención de miel y cera en los nuevos asentamientos; el efecto nocivo es la competencia por alimento entre estas especies y en efecto el desplazamiento de las abejas nativas provocando un desequilibrio del ecosistema, sin mencionar que algunas especies exóticas pueden llegar a convertirse en plagas y otras en colonizadoras de colmenas nativas.

Resultado de imagen para A. mellifera
A. mellifera
  • Explotación inadecuada de recursos provenientes de las abejas

El efecto se relaciona con la anatomía y fisiología misma de la especie que se esté explotando, provocando un debilitamiento en la salud de estas especies explotadas, en normalmente son abejas sin aguijón, este denominado debilitamiento provoca enfermedades en las abejas. Aspectos como la genética de las abejas pueden verse comprometidos por malas practicas en apicultura, por lo cual se recomienda una práctica profesional y responsable de esta practica agrícola.

Imagen relacionada

Imagen relacionada

  • Uso de agroquímicos nocivos

La mayoría de los insecticidas empleados en la agricultura son tóxicos para los insectos polinizadores, sin embargo, puede ser nocivo para el ser humano, principalmente al que consume miel de colmenas expuestas a agroquímicos puesto que los especímenes colectan material contaminado. Se conoce que cerca del 20% de las abejas desaparecidas del mundo se deben al uso de agroquímicos nocivos para las mismas, su desaparición según  (Nates Parra & González, 2000) en 1992 provoco una pérdida de 13 millones de dólares en el sector agrario en Estados Unidos, por falta de polinizadores en los cultivos.

Imagen relacionada

  • Calentamiento global y causas indirectas

Debido a la acción humana, todas las practicas anteriores: deforestación, quema de combustibles fósiles, agroquímicos, aerosoles, emanaciones de gases de invernadero, agricultura invasiva, ganadería, colonización, etc.) han llevado a las abejas a una situación “apocalíptica” según el portal web (ECOOSFERA, 2019) la UNAM ha reportado una perdida de 1 600 millones de abejas por los efectos antes mencionados a lo que las autoridades mexicanas han bautizado como una severa crisis medioambiental. Por otro lado, la variación de la temperatura ambiente en 1-3 grados afecta directamente en la reproducción no solo de los polinizadores si no de otras especies en el mundo, la consecuencia según los especialistas entomólogos provocará migraciones de los polinizadores a zonas de diferente altitud afectando los ecosistemas irremediablemente. Entorno causas indirectas, la principal: desconocimiento, así como los derrames de petróleo, los gases provenientes de las fábricas y la expansión de la frontera agrícola afectan también a los polinizadores.

Resultado de imagen para agroquimicos mata abejas

La conservación de las abejas y los demás polinizadores en el mundo se debe entender por derecho propio como un componente vivo y esencial para la diversidad y equilibrio natural. Son importantes directa e indirectamente en la conservación de otras especies que dependen de su trabajo para su subsistencia; son irreemplazables en el proceso de polinización y son los causantes de que los cultivos alcancen su máximo desarrollo. La abejas como tal son indicadores de la salud de un ecosistema y son herramientas que permiten evaluar la biodiversidad en zonas protegidas; su conservación por lo tanto no es una acción de una sola persona ni siquiera de un colectivo, la conservación como tal es un asunto que nos engloba a todos absolutamente y por esta razón no podemos ser indiferentes con la crisis medioambiental en torno a los polinizadores, que demandan de  la humanidad un verdadero compromiso para la protección y conservación de las especies aun existentes, que en gran parte se encuentran en una situación cada vez más crítica sumado el desconocimiento generalizado por parte de algunos sectores como se mencionó anteriormente.

Imagen relacionada

Los seres humanos desde cada uno de nuestros países de origen estamos comprometidos a proteger y recuperar los sitios naturales de nidificación y del hábitat en general, la academia debe estar enfocada en identificar y clasificar las especies de cada zona y región del territorio nacional que le competa, con el afán de estudiar asuntos faunísticos y comportamentales de las especies en cuestión. Contribuir con nidos artificiales para diferentes tipos de polinizadores como es el caso de la construcción de meliponarios en zonas agrícolas lo que favorece a los cultivos.

Resultado de imagen para abejas

Los especialistas en apicultura en conjunto con las universidades están comprometidos a estudiar las especies con usos potenciales como alimenticio, medicinal o polinizante aplicable para zonas determinadas que no incurran en un desequilibrio ambiental, de forma análoga la protección de la flora nativa, así como la identificación de polinizadores de la misma en una región determinada es asunto que involucra profesionales como biólogos, botánicos, taxónomos, entomólogos, agrónomos entre otros. Finalmente, el ser humano debe comprometerse al uso racional de los recursos producidos por algunas especies silvestres. Todos estos ejes y recomendaciones solo se conseguirán mediante la vinculación adecuada entre las diferentes organizaciones, niveles de gobiernos estudiantes y sociedad civil en general, la cooperación e información eficaz garantiza una reducción del principal peligro: el desconocimiento, tal que sus efectos han producido una gravísima crisis medio ambiental, la cual de ser atendida de inmediato antes de provocar una crisis alimentaria y medioambiental tan fuerte que atenta con la supervivencia de nuestra y las demás especies; es hora de tomar conciencia y reconocer a las abejas y a los demás polinizadores como la solución de esta crisis provocada por el hombre y que sabiamente puede redimirse contribuyendo todos los días en la conservación de tan minúsculos pero irreemplazables seres dadores de vida.

Bibliografía

CAFI. (12 de Enero de 2016). Cámara Argentina de Fruticultores Integrados . Obtenido de El consumo mundial de la manzana crece: http://www.cafi.org.ar/el-consumo-mundial-de-la-manzana-crece-2/

ECOOSFERA. (26 de Abril de 2019). ECOOSFERA. Obtenido de México ha perdido mil 600 millones de abejas: es una situación “apocalíptica”.: https://ecoosfera.com/mexico-abejas-extincion-perdida-pesticidas-crisis-ambiental/

FAO. (2018). Organización de las Naciones Unidas para la alimentacion y la agricultura. Obtenido de 2018. El estado de los Bosques del Mundo: http://www.fao.org/state-of-forests/es/

FAO. (2018). Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura . Obtenido de Acción mundial de la FAO sobre servicios de polinización para una agricultura sostenible.: http://www.fao.org/pollination/world-bee-day/es/

Nates Parra, G., & González, V. H. (2000). Las abejas silvestres de Colombia: Porqué y cómo conservarlas. Acta Biológica Colombiana., Volumen 5, Número 1. ISSN electrónico 1900-1649. ISSN impreso 0120-548X. , 5-37.

Resultado de imagen para abejitas gif

Si te ha gustado esta publicación no te olvides dejarnos tus comentarios, compartir y seguirnos en redes, y que tengas un

¡FELIZ DÍA MUNDIAL DE LAS ABEJAS!

Evaluación física – química y aceptabilidad de masa para tacos, combinación de cereales-legumbres

Evaluación física – química y aceptabilidad de masa para tacos, combinación de cereales-legumbres

Physical evaluation – chemistry and acceptability of taco dough, combination of cereals and pulses

Katerynne Carolina Borja Mesías1, Johanna Valeria Flores2

Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Facultad de Salud Pública, Escuela de Nutrición y Dietética, 2 Escuela de Gastronomía Dirección: Panamericana Sur km 1 1/2, Riobamba-Ecuador | Teléfono: 593(03) 2998-200 | Telefax: (03)2317-001 | Código Postal: EC060155.

*Correspondencia E-mail: katerynne.borja@espoch.edu.ec  Teléfono: 0960027675

 

RESUMEN

La combinación entre cereales y legumbres es perfecta para establecer una proteína de alto valor biológico; en el caso de las legumbres estas tienen un alto contenido de lisina, pero deficiencia de metionina, lo contrario en los cereales que son ricos en metionina, pero bajos en lisina. La OMS (Organización Mundial de la Salud) afirma en sus estudios que el mundo desarrollado consume más del doble de los requerimientos diarios necesarios en proteínas, esta organización recomienda una proporción de sólo el 25% de leguminosa un 75% cereal. El tipo de investigación es experimental cuantitativo con un diseño completamente al azar con 3 tratamientos de dosificaciones T0 (tratamiento testigo), T1, T2 y T3 de la masa para tacos pero cada una con diferente concentración de harina de leguminosa (arveja) y cereal (maíz). Todos los tratamientos presentaron pH (inferior a 5) y acidez (0,4-0,6)

Palabras claves: proteína de alto valor biológico, maíz y arveja, cereal, leguminosa

ABSTRAC

The combination between cereals and legumes is perfect to establish a protein of high biological value; in the case of legumes they have a high lysine content, but methionine deficiency, the opposite in cereals that are rich in methionine, but low in lysine. The WHO (World Health Organization) states in its studies that the developed world consumes more than twice the daily requirements of protein, this organization recommends a ratio of only 25% of legume to 75% of cereal. The type of research is quantitative experimental with a completely randomized design with 3 treatments of dosages T0 (control treatment), T1, T2 and T3 of the taco dough but each with different concentration of legume flour (pea) and cereal ( corn). All treatments had pH (less than 5) and acidity (0.4-0.6)

Keywords: high biological value protein, corn and peas, cereal, legume

  1. Introducción

1.1 Antecedentes

Las legumbres (fruto de las leguminosas) contienen una alta concentración de proteínas, una proporción adecuada de hidratos de carbono y un contenido bajo en grasas. Además, son ricas en vitaminas del grupo B, antioxidantes y fibra. Esto las convierte en un alimento valioso en la lucha contra la obesidad y en la prevención y control de enfermedades crónicas tales como la diabetes, el hipercolesterolemia, diferentes cardiopatías y el cáncer (Chuang et al., 2012)

Los cereales, por otro lado, son imprescindibles en cualquier dieta por el alto contenido en vitaminas y minerales; pero, sobre todo, por su aporte de hidratos de carbono complejos (almidón) que son una fuente de energía de alta calidad. También son la principal fuente de hierro y una fuente importante de fibra.

La combinación entre cereales y legumbres es perfecta para establecer una proteína de alto valor biológico; en el caso de las legumbres estas tienen un alto contenido de lisina, pero deficiencia de metionina, lo contrario en los cereales que son ricos en metionina, pero bajos en lisina. Por lo tanto, consiguen establecer una proteína de calidad que permita reparar tejidos y crear nuevas estructuras. La OMS (Organización Mundial de la Salud) afirma en sus estudios que el mundo desarrollado consume más del doble de los requerimientos diarios necesarios en proteínas. Mientras, el Tercer Mundo sufre una carencia alarmante de proteínas. Por otro lado, incluso la OMS recomienda una proporción de sólo el 25% de leguminosa un 75% cereal.

1.2 Objetivos

Objetivo general

Crear un producto nutritivo y de calidad total apta para el consumidor, en base de la mezcla de leguminosas y cereales, que ayuden a tratar problemas de malnutrición (desnutrición).

Objetivos específicos:

  1. Revisar documentos bibliográficos acorde al tema.
  2. Elaborar prototipos del producto.
  3. Realizar una evaluación sensorial y análisis de la calidad total del prototipo del producto.
  4. Realizar un análisis físico, químico y microbiológico del producto.
  5. Analizar la tabulación y discusiones de los resultados.
  6. Realizar el diseño del envase o empaquetado del producto y su respectivo etiquetado nutricional.

 

  • Hipótesis

Hipótesis nula: los productos nutritivos final no cumple con los análisis sensoriales y factores de calidad total.

Hipótesis alternativa: la combinación adecuada entre cereales y leguminosas, tiene un buen aporte de proteína vegetal biodisponible y cumple con los estándares de calidad total

  • Estado del Arte
    • Maíz (Zea mays)

Origen y distribución

Zea mays, el maíz, es una gramínea anual originaria y domesticada por los pueblos indígenas en el centro de México desde hace unos 10 000 años, e introducida en Europa en el siglo XVII. Los indígenas taínos del Caribe denominaban a esta planta mahís, que significa literalmente ‘lo que sustenta la vida’. Actualmente, es el cereal con el mayor volumen de producción a nivel mundial, superando incluso al trigo y al arroz.

En el mapa inferior se muestra la tasa de consumo de maíz per cápita a nivel mundial; como se ve en el mapa México, Guatemala, Sudáfrica, Zimbabue, Zambia, Lesoto y Malaui encabezan la lista de los principales consumidores de maíz.

1.png
Figura 1:(Imagen tomada de Maize food average per capita)Tasa de consumo per capita de maíz: ██ más de 100 kg/año ██ de 50 a 99 kg/año ██ de 19 a 49 kg/año ██ de 6 a 18 kg/año ██ 5 o menos kg/año

En la cocina latinoamericana tiene participación importante en diversos platos como: tortillas y diversos platillos hechos con ellas como arepas, tacos, enchiladas, chilaquiles  y quesadillas; locros, sopa de cuchuco, choclo o chócolo, sopa de elote, sopa paraguaya, cachapas, hallacas, hallaquitas, sopes, gorditas, tlacoyos, tlayudas, huaraches, molotes, esquites, tamales y humitas.

Descripción

2.png
Figura 2: Ilustración del maíz de Francisco Manuel Blanco, Flora de Filipinas, Gran edición, Atlas II, 1880-1883.

Raíz

La planta tiene dos tipos de raíz, las primarias son fibrosas, presentando además raíces adventicias, que nacen en los primeros nudos por encima de la superficie del suelo, ambas tienen la misión de mantener a la planta erecta,​ sin embargo, por su gran masa de raíces superficiales, es susceptible a la sequía, intolerancia a suelos deficientes en nutrientes, y a caídas de grandes vientos (acame).

Tallo

El tallo está compuesto a su vez por tres capas: una epidermis exterior, impermeable y transparente, una pared por donde circulan las sustancias alimenticias y una médula de tejido esponjoso y blanco donde almacena reservas alimenticias, en especial azúcares.

Hojas

Las hojas toman una forma alargada íntimamente arrollada al tallo, del cual nacen las espigas o mazorcas. Cada mazorca consiste en un tronco u olote que está cubierta por filas de granos, la parte comestible de la planta.

Inflorescencia

Es una planta monoica de flores unisexuales; sus inflorescencias masculinas y femeninas se encuentran bien diferenciadas en la misma planta:

  • La inflorescencia masculina es terminal y se le conoce como panícula,panoja, espiga y miahuatl en náhuatl, compuesta por un eje central o raquis y ramas laterales; a lo largo del eje central se distribuyen los pares de espiguillas de forma polística y en las ramas con arreglo dístico y cada espiguilla está protegida por dos brácteas o glumas, que a su vez contienen en forma apareada las flores estaminadas; en cada florecilla componente de la panícula hay tres estambres donde se desarrollan los granos de polen.
  • Las inflorescencias femeninas, las mazorcas,se localizan en las yemas axilares de las hojas; son espigas de forma cilíndrica que consisten de un raquis central u olote donde se insertan las espiguillas por pares, cada espiguilla con dos flores pistiladas una fértil y otra abortiva, estas flores se arreglan en hileras paralelas, las flores pistiladas tienen un ovario único con un pedicelo unido al raquis, un estilo muy largo con propiedades estigmáticas donde germina el polen.

Granos

En la mazorca, cada grano o semilla es un fruto independiente llamado cariópside que está insertado en el raquis cilíndrico u olote; la cantidad de grano producido por mazorca está limitada por el número de granos por hilera y de hileras por mazorca.

Composición química

En la Tabla 1 se muestra la composición del maízen estado maduro en base a 100 g de muestra.

TABLA No. 1. Composición química de la harina de maíz

Componentes

Mayoritarios

Contenido (%) Componentes

Minoritarios

Contenido (mg)
Sólidos Totales Vitamina C 0
Sólidos solubles Caroteno 11
PH 2.16 Tiamina (B1) 0
Humedad 1.8 Yodo 80
Azúcares reductores 75.71 Cobalamina (B12) 0
Cenizas 2.43 Folato 10.10
Grasas 2.80 Calcio 18
Pectina Hierro 2.40
Fibra 7.30 Vitamina E 0.42
Proteínas 8.31

Fuente: Base De Datos Internacionales De Composición De Los Alimentos.

Propiedades Nutricionales

  1. El maíz dulce es rico en hidratos de carbono, en vitaminas A, B1, B2, B3, B6, B9, E y C, en fibra y en sales minerales como potasio, magnesio, hierro, calcio, zinc, sodio y fósforo. El germen del grano de maíz contiene un aceite que no contiene colesterol.
  2. El maíz contiene bajo contenido de calcio y elevado de fósforo, como la mayor parte de los cereales. Los alimentos vegetales contienen naturalmente mayor cantidad de potasio que de sodio.  El magnesio está en cantidades importantes en el grano entero de maíz, al igual que en semillas, nueces y otros cereales integrales. El maíz tiene cantidades sumamente variables de hierro, el zinc es esencial para la actividad de más de 70 enzimas y forma parte de proteínas que actúan como receptores hormonales e intervienen en el crecimiento.
  3. El maíz es una buena fuente de fibra de ambos tipos, soluble e insoluble por lo que se aconseja su consumo en caso de estreñimiento y niveles elevados de colesterol y triglicéridos en la sangre. En las variedades comunes el contenido de proteínas puede oscilar entre el 8 y el 11% del peso del grano. Pero se debe tener en cuenta que son de bajo valor nutritivo por cuanto carece de lisina y de triptofano, dos aminoácidos esenciales.
  4. El grano de maíz contiene vitamina B1 o tiaminason los nombres dados a esta sustancia capaz de prevenir o curar los síntomas clínicos conocidos bajo el nombre de “beri-beri”, una enfermedad nutricional. La tiamina participa en el metabolismo energético. El grano de maíz contiene vitamina B1 o tiamina son los nombres dados a esta sustancia capaz de prevenir o curar los síntomas clínicos conocidos bajo el nombre de “beri-beri”, una enfermedad nutricional. La tiamina participa en el metabolismo energético.

1.4.3 Definiciones:

Análisis bromatológico.-. El análisis bromatológico permite conocer la composición cuantitativa de la masa para tacos en cuanto a fibra, grasa, proteínas, ceniza, humedad, azúcares totales, azúcares reductores y azúcares no reductores.8

Análisis microbiológico. – El análisis microbiológico define la aceptabilidad de un producto y/o ingrediente alimentario en base a la presencia o ausencia, o el número de microorganismos por unidad de masa, volumen, área o lote. 8

Análisis Nutricional. – Es el cálculo del valor nutricional de los alimentos, para conocer el potencial nutritivo o la cantidad de nutrientes que el alimento aporta al organismo. 8

Evaluación sensorial. – Es una disciplina científica usada por medio de un test, para medir, analizar e interpretar las reacciones percibidas por los sentidos de las personas hacia ciertas características de un alimento como son su sabor, olor, color, apariencia y textura, por lo que el resultado de este complejo de sensaciones captadas e interpretadas son usadas para medir la calidad de los alimentos. 8

Aceptabilidad. – se determina mediante una escala hedónica con nueve ítemes para conocer la aceptabilidad de los tacos. 8

               

  • Arveja (Pisum sativum)

Origen y distribución

Pisum sativum es una planta herbácea de la familia de las leguminosas (Fabaceae), más o menos trepadora, propia de la cuenca mediterránea, aunque muy extendida en todo el mundo. Se cultiva para obtener sus pequeñas semillas que, al igual que la planta misma, reciben distintos nombres, según la zona; entre otros muchos, guisante, chícharo (del mozárabe číčar-o, y este del latín cicĕra),9​ petipuás arveja y las variedades de tiernas vainas comestibles que los envuelven conocidas como miracielo, cometodo o tirabeque, en ambos casos muy apreciadas para el consumo humano. La arveja es una especie anual y su cultivo se encuentra difundido por casi todo el mundo. Con el paso del tiempo ha ido adquiriendo una mayor importancia en la industria, tanto conservera como de congelación.

 

TABLA No. 2. Importancia económica y distribución geográfica de la arveja

 

Países Producción de arvejas verdes

año 2001 (toneladas)

Producción de arvejas verdes

año 2002 (toneladas)

India 3.800.000 3.800.000
China 1.541.280 1.661.280
Estados Unidos 885.000 787.715
Francia 474.000 418.000
Reino Unido 388.000 352.000
Hungría 283.425 280.000
Egipto 240.000 227.135
Bélgica-Luxemburgo 144.000 150.000
Perú 82.559 80.909
Dinamarca 80.000 80.000
Marruecos 79.000 68.570
Países Bajos 76.800 75.000
Italia 70.902 70.318
Pakistán  70.716 72.128
Australia 65.000 65.000

Fuente: F.A.O

Descripción

La planta posee un sistema vegetativo poco desarrollado aunque con una raíz pivotante que tiende a profundizar bastante. Las hojas están formadas por pares de folíolos terminadas en zarcillos. Las inflorescencias nacen arracimadas en grandes brácteas foliáceas –de hasta 9 por 4 cm– que se insertan en las axilas de las hojas. Las semillas (guisantes) se encuentran en vainas de entre 5 a 10 cm de largo que contienen entre 4 y 10 unidades. Existen variedades de hábito determinado, es decir, que crecen como hierbas hasta una altura definida, y otras de hábito indeterminado, que se comportan como enredaderas que no dejan de crecer y requieren medios de soporte o “guías”.

Son plantas herbáceas anuales, trepadoras, muy variables en forma y hábito, glabras. Hojas imparipinnadas; los 3–5 folíolos distales generalmente reducidos a zarcillos trepadores, folíolos normales 2–6, opuestos, ovados, elípticos u obovados, generalmente 1.5–5.5 cm de largo y 1–2 cm de ancho, estipelas ausentes; estípulas foliáceas, ovadas, generalmente más largas que los folíolos, basalmente semicordadas, amplexicaules y dentadas. Inflorescencia flores solitarias o racimos con 2 o 3 flores en el ápice del pedúnculo; cáliz campanulado, 5-lobado, los 2 lobos superiores más anchos; corola 1.5–2 cm de largo, blanca o rosada, estandarte obovado o suborbicular, las alas falcado-oblongas, la quilla encorvada, apicalmente obtusa; estambres 10, diadelfos, el vexilar libre; estilo barbado en la superficie interna. Legumbres oblongas o cilíndricas, más o menos comprimidas o teretes, 2.5–12.5 cm de largo y 1.5–2.5 cm de ancho, rectas o curvadas, carnosas y ceráceas al madurar, dehiscentes; semillas 3–12, forma y tamaño variable.10

Composición química

La Tabla 3 se muestra la composición de harina de arveja en base a 100 g de muestra.

TABLA No. 3. Composición química de la harina de arveja

Componentes

Mayoritarios

Contenido (%) Componentes

Minoritarios

Contenido (mg)
Sólidos Totales Vitamina C 0
Sólidos solubles Caroteno 11
PH 2.16 Tiamina (B1) 0
Humedad 1.8 Yodo 80
Azúcares reductores 75.71 Cobalamina (B12) 0
Cenizas 2.43 Folato 10.10
Grasas 2.80 Calcio 18
Pectina Hierro 2.40
Fibra 7.30 Vitamina E 0.42
Proteínas 8.31

Fuente: Base De Datos Internacionales De Composición De Los Alimentos

 

La Tabla 4 se muestra la composición de harina de maíz y arveja en base a 100 g de muestra.

TABLA No. 4. Composición química de la harina de maíz y harina de arveja

Componentes

Mayoritarios

Contenido (%) Componentes

Minoritarios

Contenido (mg)
Sólidos Totales Vitamina C
Sólidos solubles Caroteno
PH 2.16 Tiamina (B1)
Humedad 1.8 Riboflavina (B2)
Azúcares reductores 7.22 Niacina (B5)
Cenizas 2.43 Fósforo
Grasas Calcio
Pectina Hierro
Fibra
Proteínas
Acidez cítrica
Acido oxálico (mg)

Fuente: Tello 2002

Propiedades Nutricionales

  1. La harina de maíz no contiene gluten y, por tanto, puede ser consumida porlos celiacos. Sin embargo, la ausencia de esta proteína hace que no pueda elaborarse pan exclusivamente con ella, por lo que tiene que ser mezclada con harinas de otros cereales (trigo, arroz, avena) para conseguir una consistencia y una elasticidad adecuadas.
  2. Cocinada convenientemente da lugar a una pasta muy apreciada en cocina como, por ejemplo, es el caso de la polenta italiana o de los tamales mexicanos. También, se usa como harina secundaria en rebozos, bizcochos o tortas, aportando un ligero sabor dulce. Además de su uso en repostería, es muy adecuada para dar una buena masa a las croquetas y a las galletas saladas.
  3. La composición química de la harina depende del grado de extracción (cantidad de harina obtenida a partir de 100 kilos de cereal). Cuanto mayor sea éste, menor será la proporción de almidón y mayor la cantidad de vitaminas, minerales y fibra aportada por la cáscara. Tiene un valor energético similar al trigo, pero aporta una mayor cantidad de grasas y menos proteínas. Este aporte calórico se sitúa en torno a 330 kcal/100 g. El aporte de fibra se sitúa en 9,5 g/100 g, una cantidad que resulta ser nada despreciable.
  4. El maíz es un cereal particularmente deficiente en niacina (vitamina B3) y tiene una riqueza proteica relativamente baja, ya que es deficiente en lisina y en triptófano. Por este motivo, resulta necesario que el maíz y sus productos derivados se enriquezcan con vitaminas o se complementen con otros alimentos para conseguir proteínas completas.

 

1.4.2 Tortillas para taco

Buen aporte de energía por su alto contenido en hidratos de carbono, además de ser una rica fuente de fibra, son bajas en grasa aportan alrededor de 23 kcal. Acorde al tamaño de la tortilla una persona sana podría consumir hasta 4 tortillas diarias. Es una buena fuente de betacarotenos, y tiene un potente antioxidante, posee vitaminas del complejo B, tales como B1, B3 y B9, además de vitamina E. otro beneficio es que son de bajo costo y de fácil elaboración.

1.4.3 Definiciones:

Dosificación de la tortilla. –  aporta 23 calorías de las cuales el 50% son carbohidratos, y un 39% son proteínas.

 Análisis bromatológico.-. El análisis bromatológico permite conocer la composición cuantitativa de las tortillas en cuanto a fibra, grasa, proteínas, ceniza, humedad, azúcares totales, azúcares reductores y azúcares no reductores.

Análisis microbiológico. – El análisis microbiológico define la aceptabilidad de un producto y/o ingrediente alimentario en base a la presencia o ausencia, o el número de microorganismos por unidad de masa, volumen, área o lote.

Análisis Nutricional. – Es el cálculo del valor nutricional de los alimentos, para conocer el potencial nutritivo o la cantidad de nutrientes que el alimento aporta al organismo.

Evaluación sensorial. – Es una disciplina científica usada por medio de un test, para medir, analizar e interpretar las reacciones percibidas por los sentidos de las personas hacia ciertas características de un alimento como son su sabor, olor, color, apariencia y textura, por lo que el resultado de este complejo de sensaciones captadas e interpretadas son usadas para medir la calidad de los alimentos.

Aceptabilidad. – se determina mediante una escala hedónica con nueve ítems para conocer la aceptabilidad de la tortilla

  1. Métodos

2.1 Modalidad y tipo de investigación:

Es una investigación experimental cuanti-cualitativa, de con variables que pueden ser medibles mediante la toma de datos numéricos y la realización de pruebas a nivel de laboratorio, así como también con pruebas de análisis sensorial y aspectos referentes a la calidad del producto formulado, es proyectiva ya que induce a la preparación de un producto innovador.

El trabajo tuvo una duración de 2 meses distribuidos en: recolección de información, elaboración del producto terminado (tortilla de maíz y arveja) que se realizó en la ciudad de Riobamba en el laboratorio de bromatología y tecnología de los alimentos.

Variable Independiente: 

  • Formulación de las tortillas de maíz y arveja.

Variable dependiente:

  • Análisis bromatológico de las tortillas.
  • Análisis microbiológico de las tortillas
  • Análisis nutricional de las tortillas.
  • Evaluación sensorial de las tortillas
  • Aceptabilidad de las tortillas

 

Se realizó un diseño experimental con tres tratamientos T1, T2, T3; en el cual variamos la cantidad de la tortilla de maíz y arveja y se compara con el tratamiento T0 es el blanco que se preparara una tortilla normal de harina de trigo.

TABLA No 5.   Dosificación de la Bebida de la masa de taco

Ingredientes    T0     T1     T2 T3
Harina de maíz 10g 8g 5g
Harina de arveja 5g 7g 10g
Harina de trigo 15g
Agua 10ml 10ml 10ml 10ml
Huevo 17g 17g 17g 17g

Elaborado por: Borja Katerynne y Flores Valeria

2.2 Proceso:

En el siguiente diagrama de flujo se indica los pasos subsecuentes que se realizan para la preparación de la tortilla de maíz y arveja. (Anexo 1)

 TORTILLAS PARA TACOS

3.png

Referencias

  1. FAO: the evolution of corn.
  2. FAO: Archaeological evidence of teosinte domestication from Guilá Naquitz, Oaxaca.
  3. MaizeThe Oxford English Dictionary. Disponible en : http://www.dictionary.oed.com/cgi/entry/00299980?query_type=word&queryword=maize&first=1&max_to_show=10&sort_type=alpha&result_place=2&search_id=2K83-vPUJCp-982&hilite=00299980
  4. FAO: «Producción mundial del maíz en 2006».
  5. According to 2000 CIMMYT World Maize Facts and Trends.
  1.  Kato, Takeo Ángel; Mapes, L.M. Mera, J.A. Serratos, R.A. Bye, R. (2009). «Origen y diversificación del maíz: una revisión analítica»Universidad Nacional Autónoma de México, Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad: 116.
  2.  «Corn Stalk Lodging»Monsanto Imagine. 2 de octubre de 2008.
  1. Jorge, A. (2013). Elaboracipon de Bebidas Dietéticas con Frutos expoticos en la Provincia de Esmeraldas. Tesis, Escuela Superior Politpecnica de Chimborazo, Facultad de SaLud Pública, Riobamba.
  2. Allkin, R., D. J. Goyder, F. A. Bisby & R. J. White. 1986. Names and synonyms of species and subspecies in the Vicieae: Issue 3. Vicieae Datab. Proj. 1–75.
  3. Berendsohn, W.G. & A.E. Araniva de González. 1989. Listado básico de la Flora Salvadorensis: Familia 118: Leguminosae. Cuscatlania 1(2): 1–16.

 

Agradecemos la importante colaboración de nuestras autoras:

Katerynne Carolina Borja Mesías1, Johanna Valeria Flores2

Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Facultad de Salud Pública, Escuela de Nutrición y Dietética, 2 Escuela de Gastronomía.

 

Resultado de imagen para tacos gif

Si te ha gustado esta publicación o a su vez te ha sido de utilidad, no te olvides dejarnos tus comentarios, compartir y seguirnos en redes.

Luis Pasteur, un golpe de gracia contra la “generación espontánea”.

Alejandro Alfredo Aguirre Flores.

TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS © Copyright 2019

     Cuando se habla de Luis Pasteur, se habla en definitiva, de una de las mentes más brillantes que tuvo la humanidad en el siglo diecinueve; la literatura entorno a este magnífico científico es abundante dada la importancia de sus estudios entorno a ciencia. El presente articulo tiene por fin resaltar la obra de Pasteur como una contribución académica a favor de los estudiantes de las distintas áreas de la salud y alimentación, Bienvenidos.

En primera instancia el perfeccionamiento del microscopio compuesto hizo posible el nacimiento de la microbiología descriptiva, como parte de la Historia Natural, sin embargo el nacimiento de la microbiología como una ciencia experimental sólo fue posible cuando se logró relacionar a los microorganismos con los distintos fenómenos naturales, muchos de estos fenómenos o procesos son trascendentales en el desarrollo humano, animal e inclusive vegetal; como las fermentaciones y las enfermedades; tras evidenciarse que los microorganismos eran causa y no consecuencia de dichos fenómenos.

Luis Pasteur jugó un papel fundamental en el desarrollo de esta naciente ciencia, puesto que sus investigaciones y experimentos permitieron definir claramente los procesos naturales como las fermentaciones, putrefacción y diversas enfermedades de los seres humanos y animales como procesos típicos microbianos.

Imagen relacionada
Luis Pasteur en la realización de su experimento mediante balón de cuello de cisne para comprobación de contaminación de muestras por agentes microbianos externos.

Según menciona Norberto J. Palleroni (1970), la obra de Pasteur tuvo el mérito de dar un “golpe de gracia” con un poderoso argumento que destrozó la idea de la generación espontanea, misma que sustentada en viejas creencias no científicas o seudocientíficas defendía como cierto que la vida compleja se generaba a partir de la materia inerte (orgánica o inorgánica) casi como si se tratara de un acto de magia. Dicha creencia popular se fundamentaba en el hecho de que la vida surgía de cúmulos de materia por ejemplo: el hecho de que los rayos del sol incidan sobre los granos de trigo o maíz o la misma ropa sucia según el clérigo Johann Baptista Van Helmont, de origen belga (1667), generarían de manera espontanea vida en forma de ratas o insectos y aunque que suene descabellada esta idea en la actualidad, la teoría de la generación espontánea fue considerada como cierta hasta finales del siglo XVIII, esta teoría fue descrita por ARISTÓTELES y su escuela filosófica en la antigua Grecia.

Resultado de imagen para GENERACION ESPontanea

Y aunque la teoría de la generación espontánea tuvo varias formas a través de los tiempos, no fue sino hasta el siglo XIX que su debate dio lugar a una  gran polémica sobre su veracidad, hoy es sabido que los alimentos al entrar en un proceso de putrefacción y al someterlo a análisis microscópico, se encuentra que está repleto de bacterias y hongos que se encargan de su degradación, por lo tanto mantener a los alimentos envasados prácticamente por un tiempo indefinido sin que se pudran o fermenten es posible, gracias a las investigaciones de Pasteur que corroboran que dicho alimento al ser sometido a un shock térmico, calentamiento o enfriamiento y al envasarse herméticamente pueden ser conservados sin que éstos entren en procesos de descomposición por un tiempo prolongado.

Resultado de imagen para descomposición de alimentos
Cebolla en descomposición con proliferación de hongos cuyas esporas son procedentes del ambiente.

Pasteur seguramente se preguntó ¿De donde provienen estos seres minúsculos y que con frecuencia no se ven en el alimento fresco?.

Pues bien este brillante químico francés primero demostró que en el aire habían estructuras que se parecían mucho a los microorganismos que observó en la materia en descomposición. Según Madigan M., Martinko J., & Parker Jack (2004) Pasteur descubrió que el aire normal contiene de manera continua una amplia diversidad de células microbianas intangibles mismas que se encuentran en materias en descomposición. De forma análoga estas células microbianas se encuentran adheridas a superficies, utensilios y prácticamente a todo que les sea un medio de proliferación. Pasteur concluyó que los organismos encontrados en materias en descomposición se originaban a partir de las células presentes en el medio ambiente (aire) para finalmente postular que éstas células se depositan constantemente sobre todos los objetos. Si sus conclusiones eran correctas, un alimento “tratado” no debía estropearse de tal modo que debía existir alguna manera de destruir los microorganismos que contaminasen el alimento en su superficie.

Resultado de imagen para BACTERIAS gif
Spirillum de agua dulce

Pasteur y su experimento del matraz cuello de cisne

     Para dicho golpe de gracia Pasteur descubrió que el calor era capaz de eliminar los contaminantes pues destruía con efectividad los organismos vivos, sin embargo, esto no es un dato que se le atribuya únicamente a Pasteur, de hecho ya varios investigadores habían descubierto que, si una solución de nutrientes se introducía en un matraz de vidrio y este se sellaba llevándose posteriormente a ebullición, este nunca se descomponía mientras se mantuviera cerrado. A sus ideas no le faltaron detractores que defendían la generación espontanea y sostenían que la generación espontanea requería aire fresco para que se originara de modo que el aire encerrado dentro del matraz sufría cambios durante su calentamiento, lo que para sus detractores, explicaría el por que no se origina vida en esas condiciones; superadas las objeciones y sin prestar mucha atención a sus detractores, Pasteur se aventuro a la construcción de un matraz muy singular al que llamaría matraz “cuello de cisne”, mismo que se designa también como el matraz de Pasteur.

Resultado de imagen para matraz cuello de cisne
Los matraces en forma de “cuello de cisne” de #Pasteur

Según lo mencionan Madigan M., Martinko J., & Parker Jack (2004), Pasteur coloco las soluciones nutritivas en su interior, allí las llevo a ebullición, luego cuando el matraz se equilibraba con la temperatura ambiente, el aire podía ingresar de nuevo, pero la curvatura del matraz evitaba que los microorganismos alcanzasen el interior del matraz donde se encontraba el caldo nutritivo, siendo así el material ahora esterilizado en el recipiente no se descomponía y no aparecían microorganismos mientras el cuello del matraz no hiciera contacto entres los microorganismos y el caldo nutritivo estéril. Sin embargo, bastaba con que el matraz se inclinara lo suficiente como para que el liquido estéril contactara con el cuello para que ocurriera la putrefacción llenándose así el contenido de microorganismos.

Imagen relacionada

 

Este sencillo experimento fue suficiente para aclarar definitivamente la controversia que se venia dando por la teoría equivoca de la generación espontanea; haciendo que sus publicaciones alcanzaran el interés de médicos en toda Francia que no entendían por que después de que un paciente salia con éxito de una intervención quirúrgica, en muchos casos moría  por gangrena, Pasteur con su experimento estaba conceptualizando la idea de que los microorganismos eran omnipresentes y que al dejar una herida expuesta al ambiente, era muy probable que se convirtiera en medio de cultivo como lo que demostró con su matraz, lo que era el origen de la gangrena  que ocasionaba la muerte en los pacientes.

LA OBRA DE PASTEUR

Eliminar todos los microorganismos de un determinado objeto, es un concepto que en la actualidad denominamos esterilización, en el presente y gracias a Pasteur la calidad de vida ha mejorado considerablemente en comunidades que consumen productos inocuos, procedimientos como el “pasteurizar” en lácteos y jugos han permitido el control de  enfermedades como brucelosis entre otras infecciones.

Imagen relacionada

Resultado de imagen para pasteurizacion proceso

Finalmente Louis Pasteur no solo se dedico a investigar a los microorganismos, si bien es cierto que la mayor parte de su tiempo lo invirtió en investigaciones sobre bacterias, hongos y virus; describió también el proceso adecuado de la pasteurización en 1862. Con este método, los líquidos como la leche son calentados a una temperatura entre los 60 y los 100 grados Celsius y con esto se eliminan los microorganismos que causan que se echen a perder. La pasteurización se utilizó por primera vez en las industrias de vino francesas para salvarlas del problema de la contaminación y luego de esto se trasladó a otras bebidas como la leche y la cerveza.

Demostró que la denominada fermentación era un proceso provocado por microorganismos, puesto que descubrió que ciertas levaduras presentes principalmente en cerveza y vino eran agentes fermentadores de las bebidas alcohólicas, al producir ácido láctico como producto de su metabolismo, dando de esta manera un factor importante en la producción de bebidas espirituosas en la Europa de aquel entonces.

Resultado de imagen para fermentacion

“Una botella de vino contiene más filosofía que todos los libros del mundo”

Louis Pasteur (1865)

Entre  uno de los datos poco conocidos de Pasteur es que básicamente salvo la industria de la seda en toda Europa, esto lo realizo mientras se encontraba en la realización de  su “Teoría de los Gérmenes”. Descubrió que la pebrina era una enfermedad ocasionada por un gusano microscópico denominado Nosema bombycis, afectando gravemente la salud del gusano de seda que era empleado en la producción textil de sedas, esto ocasiono la quiebra de muchas industrias de seda en Europa y que se comenzaba a expandir con gran velocidad de región en región, tras elaborarse un método, desarrollado por Pasteur, se pudo ir erradicando la enfermedad y recuperando la producción normal de sedas finas.

Resultado de imagen para Nosema bombycis
Silkworm pebrine disease and Nosema bombycis

En 1879, Pasteur se convierte en ser el creador de la primera vacuna, dicha vacuna fue empleada en pollos, con la finalidad de curar el cólera del pollo. Los pollos inoculados contrajeron la enfermedad, pero se volvieron resistentes al virus. Termino desarrollando vacunas para otras enfermedades como el cólera, tuberculosos, ántrax (carbunco) y sarampión.

Resultado de imagen para primera vacuna colera de pollo

“Al enseñarme a leer, te aseguraste de que aprendiera sobre la grandeza de Francia”

Louis Pasteur, recordando la relación con su padre.

Entorno a la microbiología, determino que la temperatura era un factor importante para el control microbiano. Sus investigaciones con gallinas infectadas de fiebre esplénica por ántrax, que se mantenían inmunes a la enfermedad, pudo exponer que la bacteria que producía ántrax no era capaz de sobrevivir en el torrente sanguíneo de las gallinas. El motivo era que su sangre está a 4 grados Celsius sobre la temperatura de la sangre de los mamíferos como vacas y cerdos. El ántrax la mayor causa de muerte de animales de pastoreo y también causa ocasional de la muerte de humanos, el desarrollo de una vacuna en contra de esta bacteria produjo un caída dramática en el rango de infecciones, sobre el ántrax, el doctor alemán Robert Koch ya había encontrado la bacteria causaba el mal; Pasteur anunció que había descubierto la vacuna e inmunizó con éxito 31 animales.

Resultado de imagen para antrax vacuna pasteur
Louis Pasteur (1822-1895) químico y bacteriólogo francés. La vacunación de ovinos contra el ántrax. Agerville (Francia).

A diferencia de lo que muchos pueden creer sobre Pasteur, también fue profesor de física,  es así que en 1849, cuando era profesor de Física en la escuela de Tournon, decidió estudiar a fondo la geometría de los cristales de diversas sales y la manera en que la luz incide sobre ellos, para ello estudio cristales de sales formadas por ácido tartárico mismos que polarizaban la luz de manera distinta, descubriendo así que los cristales eran asimétricos en el caso del tartárico lo que permitió comprender de mejor manera la geometría molecular en la química y física.

En 1857, mientras estudiaba los procesos fermentativos, principalmente el del ácido butírico, descubrió que el proceso de fermentación puede detenerse a través del paso de aire en el fluido fermentado. Esto lo llevó a concluir la presencia de una forma de vida que podía existir aún en ausencia del oxígeno. Esto llevó al establecimiento de los conceptos de vida aeróbica (con oxígeno) y anaeróbica (sin oxígeno). El proceso de inhibir la fermentación a través del oxígeno es conocido como el Efecto Pasteur, este descubrimiento definía la anaerobiosis.

Uno de los datos mas importantes de Pasteur fue el descubrimiento y creación de la vacuna contra la rabia. En 1880 concentró su atención en la rabia, una enfermedad mortal con síntomas horribles que causa una muerte lenta y dolorosa. Pasteur había ensayado una vacuna en perros, pero le preocupaba hacerlo en humanos.

Se enfrentó a ese dilema con Joseph Meister, un niño al que lo había mordido un animal rabioso. No estaba seguro de que Joseph desarrollaría la versión humana de la rabia, pero ensayó el tratamiento de todas maneras y finalmente Joseph sobrevivió.

Resultado de imagen para pasteur y la rabia
Joseph Meister, primer individuo en recibir la vacuna contra la rabia.

Sustentado en los resultados de su experimento con el matraz valido su “Teoría de los Gérmenes”, con lo que aclaro un gran dilema filosófico sobre el origen de la vida. Los resultados que obtuvo el joven Meister hacen que la demanda crezca desmesuradamente en toda Europa y encamina a Pasteur hacia la erradicación de otras enfermedades como la difteria inoculando a dos de sus ayudantes (Emile Roux y Alexandre Yersin)  y luego volviéndolos inmunes, en la actualidad la lucha contra la difteria es una de las mas exitosas desde el punto de vista medico puesto que alrededor del 85% de los niños de todo el mundo son inmunizados.

Esta demanda por vacunas hizo necesaria la creación de un centro de investigaciones que lo fundo Pasteur en 1887 y que lleva su mismo nombre hasta la actualidad. Hoy es uno de los principales centros de investigación, con más de 100 unidades de investigación, 500 científicos permanentes y aproximadamente 2700 personas que trabajan en este campo. Los logros del Instituto Pasteur son un mayor entendimiento de afecciones de origen infeccioso, y ha importantes contribuciones en el ámbito de tratamientos, prevención y curas de enfermedades infecciosas que existen hasta hoy como la difteria, fiebre tifoidea, tuberculosis entre otras.

Resultado de imagen para instituto luis pasteur

Finalmente Pasteur continuó dirigiendo el Instituto en París, pero su salud se fue deteriorando. Tras otro derrame, su parálisis empeoró. Murió a los 72 años de edad y  Francia lo trató como un héroe nacional. Fue enterrado en la catedral de Notre-Dame. siendo uno de los científicos de mayor relevancia en la historia humana.

REFERENCIAS:

  • Norberto J. Palleroni.(1970). Principios Generales de Microbiología. Departamento de Bacteriología e Inmunología de la Universidad de California (Estados Unidos). Programa Regional de Desarrollo Científico y Tecnológico. Departamento de Asuntos Científicos. Secretaría General de la Organización de Estados Americanos. Washington, D.C. pp. 2-3.
  • Madigan M., Martinko J., & Parker Jack (2004). Brock Biología de los Microorganismos. Pasteur y el fin de la generación espontánea. 10º Edición. Pearsons Prentice Hall. Madrid-España. pp. 10-12.

 

Resultado de imagen para luis pasteur billete

Francia : 5 Francs 1966 ( Louis Pasteur ) SC-

Si te ha gustado esta publicación o a su vez te ha sido de utilidad, no te olvides dejarnos tus comentarios, compartir y seguirnos en redes.

NUTRIGENÓMICA

WhatsApp Image 2019-02-22 at 7.45.31 PM

Mackilff Carolina [1]

[1] ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO /FACULTAD DE SALUD PÚBLICA / ESCUELA DE NUTRICIÓN Y DIETÉTICA

TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS © Copyright 2019

     La definición inicial de nutrigenómica hacia referencia a los efectos que los nutrientes y/o alimentos bioactivos sobre la expresión de los genes de un individuo. Hoy en día esta definición es más amplia puesto que también involucra los estudios sobre los factores nutricionales que actúan protegiendo el genoma. Esta nueva ciencia busca entender la influencia que tienen los componentes de la dieta sobre el genoma, el transcriptoma, el proteoma y el metaboloma. La nutrigenómica sentó sus bases a finales del siglo XVIII, sin embargo, las antiguas civilizaciones de Egipto, Grecia, Roma, Persia, China y la India ya eran conscientes del vínculo existente entre la alimentación y la salud.

Resultado de imagen para egipto y nutricion
Ofrendas de alimentos en la tumba de Menna (1400 A.E.C.). Se ven, entre otros alimentos patos, peces y ánforas de vino.

Nuestra relación con los alimentos es compleja y se encuentra en constante cambio. En la actualidad sabemos que desde la lactancia, la expresión de nuestros genes, se ve influenciada por los nutrientes que contiene. Asimismo, las diferencias regionales en la comida y la cultura han dejado su huella en nuestro genoma. Los nutrientes desde una perspectiva nutrigenómica actúan como señales, las cuales son detectadas por los sistemas sensores que tienen nuestras células, lo que influencia directamente sobre la expresión de los genes y posteriormente en la producción de metabolitos.

Imagen relacionada

La nutrigenómica tiene un vínculo estrecho con la epigenética, que estudia las modificaciones del ADN y proteínas que pueden causar cambios en la estructura de la cromatina, sin cambiar la secuencia de los nucleótidos. Un ejemplo de esta interacción es el suplemento de ácido fólico, antes y durante el embarazo, el cual disminuye el riesgo de que se presenten defectos del tubo neural, esto a través de favorecer la metilación del ADN.

Imagen relacionada
El ácido fólico es un tipo de vitamina B. Es la forma artificial (sintética) del folato que se encuentra en suplementos y se le agrega a los alimentos.

La nutrigenómica nos muestra una nueva forma de visualizar a la nutrición, la cual permitirá una mejor comprensión de cómo los alimentos interfieren con la expresión de los genes y cómo el organismo responde a estas interferencias. Esto seguramente derivará en estrategias y programas que permitan alcanzar una dieta saludable que nos conduzcan a una mejor calidad de vida.

  • Nutrigenómica propiamente dicha, que estudia el efecto de los nutrientes en la actividad génica.
  • La nutrigenética, que analiza cómo la variabilidad del genoma afecta a la manera en que utilizamos los nutrientes, y cómo esta variabilidad está ligada a la aparición de enfermedades.

Resultado de imagen para nutrigenetica

 

APLICACIONES DE LA NUTRIGENÓMICA

Desarrollar nuevos sistemas de detección y autenticación de ingredientes, presencia de microorganismos, residuos alérgenos, efectos del procesado de los alimentos sobre la eficacia de los componentes, etc. Que permitirán incrementar la seguridad alimentaria, especialmente entre las poblaciones con mayor riesgo.

Ámbito clínico: utilizado como una herramienta para el tratamiento de las diferentes enfermedades.

Ámbito poblacional: utilizado como herramienta preventiva y de tratamiento de la obesidad y la enfermedades cardiovasculares entre otras.

Intervención en los periodos críticos del desarrollo y la capacidad de modificar la susceptibilidad genética a ciertas enfermedades a través de la alimentación.

Resultado de imagen para nutrigenetica

RETOS Y ALCANCES DE LA NUTRIGENÓMICA

Es importante identificar la nutridinámica de los alimentos, es decir como interaccionan con el organismo, para personalizar la dieta de un individuo con respecto a la expresión de su genoma, así contribuiremos de manera efectiva a controlar patologías que se pueden adquirir.

NUTRIGENÓMICA Y MEDICINA CLÍNICA.

Las posibles aplicaciones terapéuticas y preventivas de la genómica nutricional son amplias: en personas con deficiencias enzimáticas, predisposición Genética para enfermedades complejas como dislipidemias, diabetes y cáncer o en personas que ya las padezcan, en personas con alteraciones del estado de ánimo o memoria, en el proceso de envejecimiento, en mujeres embarazadas, e incluso en personas sanas como método preventivo.

Imagen relacionada

NUEVAS TECNOLOGÍAS EN LA NUTRIGENÓMICA.

La nutrigenómica utiliza las técnicas tradicionales en metabolismo y nutrición; pero también las nuevas tecnologías bioquímicas y en particular las denominadas tecnologías ómicas (transcriptòmico, proteómico, metabólico) que se nutren de los rápidos avances en el conocimiento de los genes que conforman el genoma y se benefician de los grandes progresos en el conocimiento de la bioquímica y la fisiología humana y en concrétamente del metabolismo.

HERRAMIENTAS DE LA NUTRIGENÓMICA.

Actualmente se propone un enfoque más global y ambicioso: el fenotipo nutricional con un enfoque genómico y metabólico. Basado en un los micro ensayos de ADN complementario, utilizados para la expresión génica en condiciones de normalidad o estados patológicos así como para la caracterización de la respuesta genómica que se desencadenarían ante un fármaco específico.

  • La cromatografía de gases con espectrometría de masas.
  • La cromatografía líquida o la electroforesis por capilaridad acoplada a la espectrometría de masas.
Resultado de imagen para cromatografia de gases
Equipo cromatografía Gases/Masas/Masas

POSTULADOS DE LA NUTRIGENÓMICA

  • Bajo ciertas circunstancias y en algunos individuos la dieta puede ser un factor de riesgo importante para varias enfermedades.
  • Las sustancias químicas comunes en la dieta alteran de manera directa o indirecta la expresión genética o la estructura genética.
  • La influencia de la dieta en la salud depende de la constitución genética del individuo.
  • Algunos genes o sus variantes normales comunes son regulados por la dieta, lo cual puede jugar un papel en las enfermedades crónicas.
  • Las intervenciones dietéticas basadas en el conocimiento de los requerimientos nutricionales, el genotipo pueden ser utilizadas para desarrollar planes nutrición individual que optimicen la salud.

MECANISMOS DE LA NUTRIGENÓMICA

Intentos por confirmar ciertos inventos han llevado a la nutrigenómica a realizar investigaciones entre genes nutrientes, aunque interacciones no resultan ajenas algunas son inconsistentes al momento de evaluar los resultados.

 

¿POR QUÉ LA NUTRIGENÓMICA ES LLAMADA LA NUTRICIÓN PERSONALIZADA?

Es llamada la nutrición personalizada ya que busca que a través de la investigación del genoma se lleve a que una persona pueda adquirir una dieta individual que contraste con la expresión de su genoma y así pueda tener una vida amable con su genoma.

NUTRIGENOMICA EN LA MEDICINA CARDIOVASCULAR

La dieta y las enfermedades cardiovasculares: la dieta siempre ha sido considerada como uno de los principales factores de riesgo causante de las enfermedades cardiovasculares, otros factores que intervienen son el cambio de comportamiento, las modas, la presión de los medios de comunicación, el sedentarismo, intervenciones deficientes en materia de salud.

Resultado de imagen para medicina cardiologia

NUTRIGENÓMICA, OBESIDAD Y SALUD PÚBLICA

Una intervención nutricional en periodos críticos del desarrollo y la capacidad de modificar la susceptibilidad genética a ciertas enfermedades a través de la alimentación es el gran reto de la nutrigenómica, más allá del diseño de dietas o alimentos funcionales personalizados.

Resultado de imagen para obesidad

INTERACCIONES ENTRE GENES Y NUTRIENTES

GENÓMICA NUTRICIONAL

Variaciones genéticas y requerimientos dietéticos, Interacciones directas entre genes y nutrientes e interacciones epigenéticas “Entendiendo la regulación epigenómica como una adaptación al entorno, es por tanto imprescindible la preservación del epigenoma a lo largo de la vida. La influencia de la alimentación en este sentido no se limita a las acciones directas de los nutrientes presentes en los alimentos (colina, ácido fólico, vitamina B6, B12) sobre la conservación de los patrones de metilación epigenéticos. Otros componentes (aditivos, pesticidas, tóxicos) pueden ser capaces de producir alteraciones en la metilación del ADN.” Situación actual de la nutrigenómica, (esperanza o realidad).

Las investigaciones actuales nos muestran que aunque existen unas pautas generales pueden que no se adecuen a las necesidades de todo el mundo. Cada vez se hace más evidente que los nutrientes interaccionan con los genes y esto parece indicar que ciertos alimentos con compuestos bioactivos son capaces de interactuar con regiones del genoma para conseguir una acción protectora frente a algunos mecanismos de iniciación de enfermedades mientras que otros pueden provocar el efecto contrario.

La genómica nutricional podría considerarse de gran importancia en el área de la salud pública porque permitiría que desde el momento de nacer se tuviese en cuenta los polimorfismos “informativos” para tenerlos en cuenta en forma de predecir la predisposición genética futura a las enfermedades, facilitando la implantación de técnicas de prevención (consejos dietéticos, estilo de vida, alimentos funcionales para determinados perfiles genéticos, etc.).

POLIMORFISMO EN LA EXPRESIÓN Y REGULACIÓN GENÉTICA

El polimorfismo genético hace referencia a la existencia en una población de múltiples alelos de un gen. Es decir, un polimorfismo es una variación en la secuencia de un lugar determinado del ADN en los cromosomas (locus) entre los individuos de una población. Hablamos de polimorfismo (que viene de las palabras griegas “poli” -múltiples- y “morfismo” -forma-) cuando estas formas representan al menos al 1% de la población.

Resultado de imagen para polimorfismo genetico

Aquellos polimorfismos que afectan a la secuencia codificante o reguladora y que producen cambios importantes en la estructura de la proteína o en el mecanismo de regulación de la expresión, pueden traducirse en diferentes fenotipos (por ejemplo, el color de los ojos o el color de cabello).

Tipos de polimorfismo

Resultado de imagen para polimorfismo en secuencia

  • Polimorfismo de Secuencia

Son aquellos donde el orden de los nucleótidos se ve alterado. Normalmente, al tratarse del mismo locus su diferencia no es muy notable, pero no forman exactamente la misma secuencia. Una clase de estos polimorfismos son los SNPs (Single Nucleotide Polimorphism) que afectan a un sólo nucleótido, es decir, el cambio de una base (A, T, C, G) dentro de la secuencia del ADN.

  • Polimorfismo de Longitud

Son variantes del mismo locus pero que se diferencian por la longitud, es decir el número de nucleótidos dentro del fragmento de ADN. Cada polimorfismo tiene en sus extremos una secuencia que delimita su posición y permite identificarlo. La mayoría de estos polimorfismos de longitud son secuencias repetitivas en tándem; es decir, una serie ordenada de nucleótidos más corta que se repite una y otra vez. Las veces que cada secuencia se repite varían, por lo que cuantas  más repeticiones se den, más larga será la longitud del locus del ADN total.

  • Polimorfismo de Nucleótido Único

Es una variación en la secuencia de ADN que afecta a una sola base (adenina (A), timina (T), citosina (C) o guanina (G)) de una secuencia del genoma. Estas variaciones tienen la cualidad de hacernos más fuertes o más débiles frente al desarrollo de enfermedades o la absorción de medicamentos, haciendo de los SNPs la base fundamental de nuestros estudios y la piedra angular del Mapa de Salud.

EJEMPLOS:

  • Los Grupos Sanguíneos ABO

Los grupos sanguíneos son creados por moléculas presentes en la superficie de las células rojas de la sangre (y a menudo en otras células también). Los grupos sanguíneos ABO fueron los primeros en ser descubiertos (en 1900), y son los más importantes para asegurar las transfusiones de sangre seguras.

Resultado de imagen para Los Grupos Sanguíneos ABO

  • El Factor RH

Los antígenos Rh son proteínas transmembrana con bucles expuestos en la superficie de las células rojas de la sangre. Parecen ser utilizado para el transporte de dióxido de carbono y / o amoníaco a través de la membrana plasmática.

Resultado de imagen para el factor rh de la sangre

  • El Complejo Mayor de Histocompatibilidad (MHC)

El complejo mayor de Histocompatibilidad es una familia de genes cuyos productos están implicados en la diferenciación de lo propio y lo ajeno en el sistema inmunitario.

REGULACIÓN DE LA EXPRESIÓN GÉNICA: MÚLTIPLE Y COMPLEJA

  • El estudio de la expresión genética a escala genómica ha sido un avance crucial para establecer que la variación de la expresión genética entre una persona y otra es un fenómeno común y que se vincula con un fenotipo.
  • El propósito de esta revisión es resumir los avances recientes de las medidas ideadas para la identificación de SNP en regiones reguladoras (rSNP), su validación funcional y el estudio de su profundo efecto fisiopatológico consecutivo a la sobreexpresión, subexpresión o expresión aberrante de un gen.
  • Se analiza el hecho de que la identificación de SNP reguladores (rSNP) abre un campo promisorio a la búsqueda de determinantes genéticos de afecciones de origen multifactorial. Como preámbulo, se presenta una breve introducción a los conceptos actuales sobre la regulación de la expresión genética. Los aspectos generales de la búsqueda de determinantes genéticos en enfermedades complejas se han descrito en otras investigaciones.

      Factores Externos

  1. Genoma: cromatina, histonas, metilación del ADN (epigenética)
  2. Transcripción: Factores de transcripción
  3. Procesado y transporte del ARNm
  4. Degradación o inhibición de la traducción de ARNm por ARN de interferencia o silenciación (microARNs)

INTERRELACIÓN CON ASPECTOS PROTEÓMICOS Y METABOLÓMICOS

PROTEÓMICA

La proteómica es el análisis del proteoma, el conjunto de proteínas presentes en las células o tejidos, el proteoma es dinámico en el sentido de que cambia en función de las condiciones ambientales y otros factores, y de gran interés para la nutrigenómica.

Imagen relacionada

Características

  • La descripción del proteoma permite tener una imagen dinámica de todas las proteínas expresadas, en un momento dado y bajo determinadas condiciones concretas de tiempo y ambiente.
  • La proteómica es una ciencia relativamente reciente. Para su despegue definitivo, ha sido necesaria la consolidación definitiva de la espectrometría de masas como técnica aplicada al análisis de moléculas biológicas y el crecimiento exponencial en el número de entradas correspondientes a genes y/o proteínas en las bases de datos.
  • Para entender las bases genéticas de algunas enfermedades, se debe estudiar tanto el proteoma como el genoma de los individuos que las presentan. El cáncer es una de las enfermedades más estudiadas y para detectarlo en sus inicios se utiliza la aproximación proteómica, a través de la identificación de proteínas cuya expresión se ve afectada durante el proceso de la enfermedad.

METABOLÓMICA

Es el estudio y comparación de los metabolomas, es decir, la colección de todos los metabolitos (moléculas de bajo peso molecular) presentes en una célula, tejido u organismo en un momento dado. Estos metabolitos incluyen a intermediarios del metabolismo, hormonas y otras moléculas de señalización, y a metabolitos secundarios.

APLICACIONES PRESENTES Y FUTURAS DE LA METABOLÓMICA

  • Un enorme potencial en la monitorización de intervenciones nutricionales, a partir de la medida del cambio provocado por un determinado alimento (o régimen) sobre determinados grupos de metabolitos, especialmente los triglicéridos y colesteroles.
  • Muy eficaz en la monitorización de los transplantes de órganos, ya que a partir de una muestra de orina o suero, permite analizar la evolución de un conjunto de metabolitos que  nos indican, en estadios incipientes,  si se producirá o no el rechazo del órgano implantado.
  • Un ámbito de aplicación emergente es el diagnóstico de enfermedades, especialmente en cáncer, enfermedades neurológicas y metabólicas.  En un estudio reciente (5) se ha comprobado que la sarcosina es un potencial biomarcador del cáncer de próstata; en el caso de confirmarse el estudio, el impacto clínico sería enorme, ya que podría diagnosticarse la enfermedad a partir de un simple análisis de orina.
  • Otro ámbito realmente interesante al que la  investigación metabolómica puede contribuir es la detección de factores de riesgo en poblaciones.  A partir de un análisis de orina (o suero), sería realmente extraordinario poder conocer para un individuo determinado, qué factores de riesgo presenta, a qué tipo de enfermedades está predispuesto (antes de desarrollarlas), y una estimación sobre la probabilidad de desarrollarlas.

Resultado de imagen para METABOLÓMICA

INTERACCIÓN GEN DIETA

El concepto de la nutrición personalizada basada en los genes, también conocida como nutrigenética o nutrigenómica, no es nuevo. Su aplicación en la práctica médica apareció en el siglo pasado como medida necesaria para la prevenir los graves efectos, a veces letales, de errores congénitos del metabolismo

Como por ejemplo la fenilcetonuria y la galactosemia. Estos, como su nombre indica, son hereditarios y debidos a mutaciones genéticas que alteran el metabolismo del individuo pero que, a menudo, pueden ser subsanados mediante regímenes dietéticos personalizados. Estos errores metabólicos son poco frecuentes (menos de 1 de cada diez mil nacimientos) en la población, de ahí que se denominen “enfermedades raras”. Sin embargo, a pesar de su rareza, el impacto a nivel individual y familiar en aquellos que lo padecen puede ser devastador. Afortunadamente, la manifestación de la enfermedad asociada a estos defectos metabólicos o metabolopatías puede ser eliminada totalmente –o al menos disminuida en gran medida gracias a los programas de detección precoz neonatal de errores congénitos del metabolismo y a la instauración del tratamiento paliativo (ej. dieta personalizada). Así pues, las enfermedades raras innatas y monogénicas – así como el desarrollo por la industria alimentaria y farmacéutica de productos diseñados para ciertos genes – fueron la primera aplicación de la nutrigenómica.

LOS ALIMENTOS ESCULPEN EL GENOMA

La baja frecuencia de las metabolopatías “raras” se debe a la carencia de una ventaja evolutiva asociada a las mutaciones que la causan. Sin embargo, otras mutaciones han contribuido de manera muy importante a los hábitos alimentarios de la población, así como a las diferencias interindividuales en el consumo de alimentos más allá de las resultantes de nuestros gustos peculiares.

Desde el punto de vista de la nutrición, el depender de un amplio espectro de productos nos daba la variedad predicada en una dieta saludable. Lo que este estilo de vida ancestral no nos daba era estabilidad ya que lo que primaba era el nomadismo. Por el contrario, la agricultura proporcionó una “estabilidad” que pudo desencadenar un gran crecimiento demográfico. El compromiso fue el perder la variedad alimentaria al depender de una pequeña fracción de cosechas que aprendimos a cultivar y de animales que conseguimos domesticar.

Resultado de imagen para alimentos y genes

El problema más acuciante desde el punto de vista de la salud pública son las enfermedades complejas, comunes y poligénicas que se han clasificado como epidémicas en los países industrializados. Para su prevención, se han ido diseñando diferentes guías prácticas de alimentación, que en sus versiones más recientes adoptaron las formas de pirámide o de plato. Sin embargo, estas recomendaciones no tienen en cuenta la realidad biológica de nuestra individualidad genética y no están además optimizadas para las diferentes fases de nuestras vidas. Al objeto de incorporar la genética las recomendaciones nutricionales se iniciaron, hace ya más de dos décadas, estudios de identificación de variaciones genéticas en rutas metabólicas de interés (por ejemplo el metabolismo de las lipoproteínas) al objeto de acumular conocimiento al respecto de cómo algunas de estas variantes podían predecir desajustes metabólicos y riesgo de enfermedad, así como la respuesta a diferentes componentes de la dieta.

Aunque los genes, el genoma, y la genómica han ocupado desde hace años el estrellato de la prensa científica y popular, no olvidemos que al fin y al cabo las proteínas son las que hacen la mayoría del trabajo y forman la mayoría de las estructuras.

De momento, una de las áreas más activas de adquisición, almacenamiento, tratamiento e interpretación de datos a gran escala corresponde al estudio de las variaciones del genoma humano. Para ello lo primero que necesitamos es obtener una imagen detallada del mismo. Es decir, de cómo las regiones codificantes y otras secuencias del genoma (recordemos que el 98% del mismo está en esa sección de “otras”) funcionan y se coordinan entre ellas y en respuesta a factores ambientales (por ejemplo, la dieta). Este conocimiento debería suponer un impacto tremendo en la manera en que las enfermedades, o mejor dicho el riesgo a padecerlas, son prevenidas, diagnosticadas y como última medida tratadas. Para ello vamos a necesitar una serie de avances, algunos de ellos tecnológicos y otros conceptuales, referentes a cómo asumimos estas revoluciones en la sociedad. El primer paso incluye el desarrollo de pruebas genéticas fiables que posibiliten un diagnóstico preciso del riesgo de un individuo asintomático de padecer la enfermedad, en muchos casos con décadas de antelación.

Resultado de imagen para pruebas genéticas

De hecho, cientos de test genéticos ya se comercializan en la actualidad para usos clínicos y un número probablemente mucho mayor se encuentra en fase de desarrollo. Bien es verdad que la mayoría de los que ya están en el mercado y además son fiables lidian con enfermedades monogénicas poco comunes. Este hecho contrasta con lo que ocurre con las enfermedades más comunes, en las que gran cantidad de genes pueden estar implicados. Este es el caso de la fibrosis quística, de la distrofia muscular de Duchenne, de varias anemias, o de la enfermedad de Huntington por citar alguna. El aspecto positivo es que los test genéticos pueden predecir estas enfermedades con gran precisión; el negativo es que todavía hay poco que podamos hacer para prevenir o paliar los efectos de muchas de ellas. Más recientemente las pruebas genéticas están comenzando a penetrar el mercado de enfermedades mucho más comunes, pero también mucho más complejas dado el número de factores implicados. Entre ellas se encuentran los test para la detección de diferentes tipos de cánceres, como el de mama, el de ovario y el de colon. Estas pruebas tienen todavía grandes limitaciones, pero pueden utilizarse para hacer estimación de riesgo en individuos asintomáticos con un historial familiar de la enfermedad. Tales pruebas genéticas podrían ayudar a los médicos a atender al paciente de una manera más eficaz.

Resultado de imagen para alimentos y genes

Durante muchos años, los estudios de nutrigenómica enfocados hacia las enfermedades comunes de la población (obesidad, diabetes, cáncer, cardiovasculares, etc.) se han llevado a cabo a imagen y semejanza de los estudios de las enfermedades monogénicas raras. Es decir, limitando los estudios a una variante en un solo gen, un factor de riesgo (ej. Colesterol en plasma) y un único nutriente (ej. grasa saturada). De esta manera se ha conseguido establecer el concepto de la interacción gen-dieta y se ha demostrado su potencial de aplicación clínica en casos específicos. Algunos ejemplos dignos de destacar incluyen interacciones entre una variante funcional del gen de la lipasa hepática (LIPC -514 C/T), el consumo habitual de grasa y los niveles de colesterol en HDL; o el de otra variante funcional, en este caso en el gen de la apolipoproteinaA2 (APOA2 -265 T/C), consumo de grasa saturada y el riesgo de obesidad.

La lipasa hepática es un enzima producido principalmente en el hígado cuya función principal es la hidrólisis de fosfolípidos y triglicéridos en lipoproteínas plasmáticas. Su actividad se ha asociado con niveles en plasma de estas lipoproteínas, especialmente las HDL. El gen que la codifica está localizado en el brazo largo del cromosoma 15 y sus variantes han sido estudiadas en relación a diferentes dislipidemias, así como el riesgo de enfermedad cardiovascular. Una de es-tos polimorfismos es conocido como LIPC -514 C/T, localizado en la zona promotora del gen, es decir la región que interacciona con factores que determinan cuando y en qué niveles el gen se expresa en respuesta a las necesidades del organismo. El alelo más común en las poblaciones de origen europeo se caracteriza por la presencia de C en esta posición, mientras que la forma mutada es la que contiene T en este locus. La frecuencia varía en diferentes grupos étnicos siendo más alta en asiáticos y africanos. Lo interesante de este polimorfismo, desde el punto de vista de la nutrigenómica, es su uso potencial para clasificar la respuesta de HDL al consumo de grasa en la dieta. En un estudio llevado a cabo por nuestro grupo en la población del Estudio de Framingham demostramos una respuesta diametralmente opuesta del colesterol en HDL al consumo de grasa en los homocigotos (TT) para el alelo menos común y en aquellos homocigotos para el alelo más común (CC). Es decir, en sujetos que tenían el genotipo CC, el consumo de grasa estaba asociado directamente con los niveles de colesterol en HDL (más consumo de grasa, más colesterol HDL). Por lo tanto, estos sujetos podrían consumir un amplio espectro de dietas, desde las bajas a las altas en grasa, sin modificar su riesgo cardiovascular ya que los ni-veles de HDL parecen ajustarse para mantener la relación entre HDL (protectora) y LDL (aterogénica) constante independientemente de la dieta consumida. Este no es el caso de los sujetos con el genotipo TT, ya que un mayor consumo de grasa está asociado con niveles más bajos de colesterol en HDL. Esto se traduce desde el punto de vista clínico y de asesoramiento nutricional en la necesidad/recomendación de que estos sujetos reduzcan su consumo de grasa en la dieta al objeto de mantener los niveles de colesterol HDL en niveles saludables. Estos resulta-dos también ofrecen una explicación parcial acerca de por qué los resultados de los estudios poblacionales e incluso de intervención son tan variables ya que los mismos dependerán en parte de la constitución genética de los participantes.

De esta manera vamos viendo aparecer en la literatura estudios de interacción gen-dieta que incluyen decenas de miles de sujetos. Interacciones genes-dieta y sus implicaciones en la práctica clínica.

Al estudio conjunto de múltiples genes e incluso barridos completos del genoma. Gracias a ello podemos empezar a vislumbrar ya esas aplicaciones clínicas que guiarán al médico, al profesional de la salud a distribuir el portafolio de recomendaciones dietéticas (macronutrientes y micro-nutrientes) y conductuales comportamientos (actividad física, etc.) acordes con las necesidades reales del individuo basado en su genoma/genotipo. Un ejemplo del progreso llevado a cabo utilizando estas nuevas aproximaciones al estudio de la nutrigenómica queda plasmado por un reciente estudio en el que se investigó la relación entre el consumo de bebidas azucaradas y el riesgo de obesidad modulado por la genética. Este es un tópico de gran relevancia debido al énfasis reciente en relacionar el consumo de estas bebidas con el aumento en la prevalencia de obesidad. Sin embargo, lo que desconocíamos era el papel de los genes en la relación entre el consumo de bebidas azucaradas y la obesidad. Al objeto de investigar dicha cuestión, el grupo de Lu Qi en Harvard analizó esta interacción en un consorcio que incluía tres estudios individuales con una población total de aproximadamente unos 33.000 sujetos, todos ellos con datos genéticos, antropométricos y nutricionales7.

Un score de predisposición genética a la obesidad fue calculado utilizando variantes en 32 genes asociados con el índice de masa corporal (IMC). En general, la asociación del score genético con IMC fue significativamente más marcada en aquellos sujetos con un score genético más alto – es decir, aquellos sujetos con una predisposición genética a la obesidad – que en aquellos con una baja predisposición genética a la obesidad, En consecuencia, el consumo de bebidas azucaradas dispara el riesgo de obesidad en aquellos que están genéticamente predispuestos. Por el contrario, en aquellos sujetos que no son susceptibles genéticamente a la obesidad, el consumo de bebidas azucaradas no se traducía en aumento de peso

Este es un ejemplo más de cómo el conocimiento de los genes podría ayudar a combatir la obesidad, primero mediante la determinación de la predisposición genética y segundo medianteunas recomendaciones más personalizadas y apropiadas para conseguir los objetivos. Por ejemplo, recomendando de manera específica el evitar o limitar las bebidas azucaradas en sujetos con alto score genético o limitando el consumo de grasas saturadas en aquellos que sean portadores del genotipo CC en el polimorfismo citado anteriormente para la APOA2.

Resultados más alentadores con relación a este mismo gen fueron aquellos derivados del estudio PREDIMED, que han demostrado que la dieta Mediterránea no sólo reduce la glucosa en ayunas de los individuos con el genotipo de riesgo (TT), de forma que se observa un mayor efecto protector en aquellos que más lo necesitan y no al contrario como en el ejemplo anterior,sino que además la adherencia a la dieta Mediterránea también disminuye su riesgo a sufrir. De esta forma, aquellos individuos con mayor riesgo a sufrir accidentes cerebrovasculares como consecuencia de su genotipo pueden anular esta predisposición adoptando una dieta Mediterránea. De forma similar, el consumo de vegetales y frutas ha sido también relacionado con una disminución del riesgo de infarto de miocardio y enfermedad cardiovascular en los estudios.

Imagen relacionada

INTERHEART y FINRISK, enfocados a estudiar las interacciones entre SNPs en la región y factores medioambientales como la dieta, la actividad física y el tabaquismo en 5 etnias diferentes (Europea, China, Sudasiática, Latinoamericana y Árabe) en el caso del INTERHEART y en una población Finlandesa en el caso del FINRISK obteniendo resultados consistentesapoyando su hipótesis.

La hora de considerar las interacciones entre nuestro genoma y la dieta tenemos que hacerlo de una manera global incluyendo el ambiente en su totalidad, poniendo énfasis en la relación tan estrecha que existe entre nuestro aparato digestivo y el cerebro. No debemos olvidar que “no estamos solos” y que estamos acompañados de genomas presentes en nuestro microbioma y cuya contribución al nuestro sólo estamos empezando a comprender. Otro as-pecto que será de gran interés será el epigenoma que apenas empezamos a entender y por último y como ya he destacado, el factor tiempo, la cronobiología, debe ocupar un papel importante en las investigaciones y las recomendaciones.La medicina del futuro se ha definido como de las cuatro “Ps” (predicción, prevención, personalización, participación). Para que así ocurra la genética debe jugar un papel esencial para conseguir esa elusiva salud y prolongarla el mayor tiempo posible.

Resultado de imagen para microbioma

APLICACIONES EN LA PRODUCCIÓN DE ALIMENTOS

En el año 2003 se hizo pública la secuencia que conforma nuestro genoma, el genoma humano. Somos poco más de veintitrés mil genes interaccionando con el ambiente. Pero lo que somos no depende de nuestro color de piel, ni de nuestro credo político o religioso; está escrito en ese alfabeto molecular y se traduce en función de nuestro ambiente físico o cultural. Es evidente el impacto de la genómica en nuestra vida cotidiana y ello ha dado lugar a la aparición de dos nuevas disciplinas científicas: la nutrigenética y la nutrigenómica. Por nutrigenética entendemos la disciplina científica que estudia el efecto de las variaciones genéticas entre individuos en la interacción entre dieta y enfermedad. Por nutrigenómica, aquella que estudia el efecto de los nutrientes de los alimentos sobre la expresión de nuestros genes. Con su empleo empezamos a entender cómo se va a definir en el futuro una alimentación a la carta en función de lo que podríamos llamar pasaporte genético.

Resultado de imagen para alimentos inteligentes

Puede que a muchos les aterre, pero quizás no lo vean tan grave si piensan en la ventaja que para un recién nacido puede suponer que sus padres sean informados sobre una posible mutación en su genoma que le predisponga a desarrollar una enfermedad cardiovascular si su alimentación no es adecuada. Está claro el enorme potencial que el conocimiento del genoma humano puede tener en las pautas de alimentación, pero no será menor el que tenga la secuenciación de los genomas de otros organismos vivos de interés agroalimentario. Hasta ahora se han secuenciado totalmente más de quinientos genomas distintos y hay más de setecientos proyectos de secuenciación en marcha. Algunos de ellos se refieren a animales, plantas o microorganismos de relevancia alimentaria, como, por ejemplo, el arroz, la levadura panadera, la bacteria Bifidobacterium bifidum —usada en muchos productos probióticos— o patógenos responsables de toxoinfecciones alimentarias,como Escherichia coli.

Imagen relacionada

El conocimiento de los genes que componen el genoma de estos organismos permite conocer sus genes clave para así definir estrategias de mejora por genética clásica —la llamada mejora asistida por marcadores—oporingeniería genética, desarrollar mecanismos de defensa frente a su patogenicidad o descubrir nuevas funciones fisioló- gicas con impacto nutricional. La secuenciación de genomas ha sido hasta ahora una técnica costosa en tiempo y dinero. Hace apenas un año, se describió una nueva técnica de secuenciación basada en el empleo de nanomateriales. Dicha técnica se denomina pirosecuenciación y permite secuenciar genomas de forma masiva en mucho menos tiempo y a un menor costo. Por ejemplo, la tecnología clásica de secuenciación aplicada en un laboratorio convencional tardaba en secuenciar el genoma de una bacteria láctica un tiempo variable de entre uno y tres años. Con la tecnología de pirosecunciación, es posible hacerlo en sólo ocho horas y por un precio en costo de materiales diez veces menor al de la tecnología convencional. Sin duda, la pirosecuenciación va a revolucionar la secuenciación de genomas y también de los llamados metagenomas.

Resultado de imagen para productos probióticos

Con este último sustantivo se hace referencia a la secuenciación de ADN extraído de un ecosistema, de modo que, a partir de los datos de secuencia, es posible inferir los organismos presentes en dicho nicho ecológico. Su aplicación en alimentación y nutrición es más próxima de lo que muchos imaginan. Por ejemplo,recientemente se han llevado a cabo proyectos de secuenciación masiva en voluntarios humanos, determinándose que más de trece mil cepas bacterianas distintas pueblan nuestro tracto digestivo. También mediante el empleo de metagenómica se han detectado diferencias en la composición de la flora microbiana del tracto digestivo de individuos obesos. Son los primeros resultados de una tecnología potente que permitirá conocer aspectos nuevos de nuestra fisiología y su relación con la alimentación. Podemos concluir por todo lo expuesto que el futuro de la genética en la alimentación es importante. La época en que los tecnólogos de alimentos eran expertos en el manejo de las tuberías de las instalaciones industriales ha quedado lejos. La nueva tecnología de alimentos precisa de nuevos profesionales que entiendan la importancia de la biotecnología y la genética y también que puedan discutir sobre conocimientos de otros campos del saber, como la farmacología, la nutrición, el control automático de sistemas o las nanotecnologías.

EL EMPLEO DIRECTO DE LA GENÉTICA EN LA ALIMENTACIÓN: MEJORA GENÉTICA DE LOS ALIMENTOS

La comunidad científica entiende por biotecnología el uso de un organismo vivo con un propósito industrial. Biotecnología de alimentos no es más que el uso de seres vivos en la producción de alimentos, lo que incluye toda la alimentación, porque todo cuanto comemos son, o han sido, seres vivos, ya sean animales, vegetales o alimentos o bebidas fermentadas por un microorganismo. Pero el consumidor, sobre todo el europeo, tiene una percepción distinta de lo que es y entiende que éste término hace referencia a la aplicación de la genética en la alimentación. En otras palabras, los consumidores europeos entienden por biotecnología de alimentos «poner genes en su sopa». Hay que recordar a los consumidores que la genética se ha aplicado en la alimentación desde que comenzó la agricultura y la ganadería. Desde entonces, el hombre ha mejorado empíricamente el genoma de las variedades vegetales comestibles, las razas animales y los fermentos. Esta mejora se ha fundamentado en la aparición de mutantes espontáneos, la variabilidad natural y la aplicación del cruce sexual o hibridación.

Resultado de imagen para transgénicos

De esta forma se han obtenido variedades de trigo con espigas incapaces de dispersar sus semillas en la naturaleza, pero capaces de generar unas harinas panaderas con inmejorable aptitud tecnológica, o patatas comestibles al contener niveles mínimos de alcaloides tóxicos. Desde hace treinta años, los científicos aíslan en el laboratorio fragmentos concretos que portan genes determinados. Esos genes se pueden variar en el tubo de ensayo y se pueden reintroducir en el organismo natural o en uno distinto generando un transgénico. Al global de estas técnicas lo llamamos ingeniería genética, y cuando se aplica en el diseño de un alimento surgen los llamados alimentos transgénicos. Hoy se comercializan muchos alimentos transgénicos en todo el mundo, sobre todo en Estados Unidos, Australia, Canadá y China. Los más conocidos son la soja resistente al herbicida glifosato y el maíz Bt, aunque existen muchos más. Son de gran importancia los que hacen referencia a la mejora nutricional de los alimentos. Desde algunas organizaciones ecologistas se acusa a los alimentos transgénicos de ser un veneno para la salud y el medio ambiente. No es cierto. Desde hace más de quince años, FAO, OCDE y OMS han establecido grupos de trabajo para evaluar la seguridad para el consumidor de los alimentos transgénicos. Se ha llevado a cabo una evaluación de riesgos sanitarios de todos los alimentos transgénicos comercializados atendiendo al contenido nutricional, la posible presencia de alérgenos y el nivel de toxicidad.

Son los alimentos más evaluados de la historia de la alimentación y no disponemos de un dato científico que indique que representen un riesgo para la salud del consumidor superior al que implica la ingestión del alimento convencional correspondiente. Este hecho ha sido puesto de manifiesto por la OMS en su página de Internet. Es interesante destacar que, tras la publicación de esta decisión, dichos grupos han variado su estrategia y apenas hablan de los riesgos sanitarios de los transgénicos pero sí de los riesgos ambientales. Ahí las cosas son menos claras, porque hay una falta de metodologías para analizar este tipo de riesgos que afectan tanto a las plantas transgénicas como a las convencionales. Aun así, debemos afirmar con contundencia que existen tres posibles riesgos: la transferencia de los genes exógenos desde la variedad transgénica a variedades silvestres, la pérdida de biodiversidad y los efectos dañinos que ciertas plantas transgénicas resistentes a insectos pueden tener sobre poblaciones de insectos distintos de aquellos contra los que protegen. Todos estos riesgos ya existen con las variedades convencionales. Por ello, la cuestión clave es conocer si el empleo de transgénicos acelerará la aparición de estos riesgos. Parece que no, siempre que se mantengan y mejoren las normas de evaluación que empleamos actualmente con las plantas transgénicas.

Resultado de imagen para mejoramiento genetico en alimentos

Finalmente, debemos considerarlos riesgos económicos. El 90% de los agricultores que utilizaron semillas transgénicas en el 2006 eran agricultores pobres de países en desarrollo. Una realidad muy lejana del estereotipo que hace de lo transgénico un negocio en manos de pocas compañías multinacionales. Pero conviene debatir acerca de la opinión del consumidor sobre los transgénicos. En general, y destacando la falta de formación e información en biotecnología de nuestra sociedad, así como la constante presencia de los grupos en contra en los medios de comunicación, los perciben como algo peligroso. Por ello resulta importante la divulgación de los datos reales que desde la ciencia tenemos de estos productos.

Alimentos “nutriactivos”

Lo más importante en este aspecto, es que la genómica nutricional permitirá cruzar la información genómica individual con la alimentación y los componentes de los alimentos, de modo que el efecto sea positivo para la salud del individuo. La idea es que los alimentos riesgosos puedan reemplazarse con otros potencialmente menos nocivos.

Resultado de imagen para Alimentos nutricionales

El perfil genómico individual puede ayudar a mejorar la nutrición y la salud, y en este nuevo escenario la genómica y la bioinformática cumplirán un papel crucial en la identificación de variantes genéticas que causen enfermedades, lo cual está siendo realizado mediante investigación de las bases de datos del genoma humano. En este sentido, es fundamental conocer los cambios que se producen dentro de la célula, sus modelos de interacción con el transcriptoma y el metaboloma, para poder personalizar los efectos de una dieta sana en la corrección de un metabolismo alterado. La comparación de un genotipo individual con una base de datos genómica permitirá la recomendación de nutriente individualizado genotipo-dependiente de acuerdo a los requerimientos y necesidades de cada individuo.

Los recientes desarrollos de la proteómica aplicados a la nutrición, están revolucionando los conceptos de alimentos “nutriactivos” como inductores de la expresión de ciertos genes y el consiguiente procesamiento de proteínas cuya acción es fundamental para el funcionamiento normal del metabolismo celular (metaboloma).

Referencias:

https://cefegen.es/blogs/polimorfismos-geneticos-definicion-ejemplos

Resultado de imagen para microbioma

Si te ha gustado esta publicación o a su vez te ha sido de utilidad, no te olvides dejarnos tus comentarios, compartir y seguirnos en redes.

La nutrigenética y nutrigenómica como herramientas de prevención de enfermedades no transmisibles

asdf

Valeria Flores Rea. [1]

[1] ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO /FACULTAD DE SALUD PÚBLICA / ESCUELA DE NUTRICIÓN Y DIETÉTICA

TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS © Copyright 2019

     La nutrigenética es la rama de la genética que estudia la relación entre los genes y la respuesta individual a la dieta.  Es una rama de la genómica nutricional, que tiene como objetivo estudiar como las distintas variantes genéticas de las personas influyen en el metabolismo de los nutrientes, la dieta y las enfermedades asociadas a ésta. De forma análoga estudia nuestro ADN para conocer las predisposiciones negativas que nos afectan. Todos compartimos el 99,9% de esa información genética y es el 0,01% lo que nos hace diferentes y determina nuestras características antropométricas, fisiológicas, metabólicas y de comportamiento. Finalmente tiene como objetivo generar recomendaciones nutricionales de acuerdo con el acervo genético de las personas.

Imagen relacionada

¿CÓMO SE APLICA LA NUTRIGENÉTICA EN LA DIETA?

En la actualidad, los avances en  nutrigenética nos ayudan a establecer qué alimentación debemos seguir para prevenir una serie de enfermedades identificadas a partir del análisis de nuestro ADN y que pueden evitarse o modularse mediante unas pautas dietéticas concretas. De esta forma, se alcanza la máxima personalización de la dieta.

¿CÓMO FUNCIONA UN TEST NUTRIGENÉTICO?

Los test nutrigenéticos estudian el ADN a través de un análisis de saliva con el objetivo de observar e identificar las variables genéticas de la persona que le hacen reaccionar de manera distinta a los alimentos y tener mayor o menor predisposición a determinados problemas de salud.

Por ejemplo, se conocen más de 40 genes asociados al desarrollo de la obesidad. Una persona que tenga la mayoría de estos marcadores genéticos tendrá más probabilidades de ser obesa, si no cuida la dieta.

Resultado de imagen para obesidad

BASE CIENTÍFICA:

Debido a los procesos evolutivos, los seres humanos difieren en su ADN, precisamente en los llamados SNPs (abreviatura de “Single Nucleotide Polymorphism” (Polimorfismo de nucleótido simple) que influyen en la forma en que los individuos absorben y procesan los nutrientes.

  • La actividad fisiológica en el organismo humano que concierne el consumo o el transporte de los nutrientes también está conectado con diferentes variantes genéticas. Esta relación constituye la base de las ciencias nutrigenéticas.
  • Los diferentes procesos nutrigenéticos en el cuerpo humano puede implicar una ventaja en términos de selección natural. Así, por ejemplo, la evolución instó al ser humano a digerir la lactosa de la leche de vaca.

Imagen relacionada

 

MÉTODOS DE ANÁLISIS NUTRIGENÉTICOS

La identificación del genotipo necesario se lleva a cabo por medio de un análisis de sangre o de saliva. Posteriormente, se analiza el ADN de diferentes maneras. Una forma común de estudiar los datos genéticos es el llamado “gen candidato” cuando se identifica un posible gen de riesgo. Después de los experimentos en cultivos celulares, animales o seres humanos los científicos pueden establecer una correlación positiva o negativa entre la expresión de este gen candidato y los aspectos nutricionales.

OBESIDAD

Un objetivo importante para los investigadores nutrigenéticos es identificar los genes que hacen que algunas personas sean más susceptibles a la obesidad y las enfermedades relacionadas con la obesidad. La hipótesis “gen ahorrador” es un ejemplo de un factor nutrigenético en la obesidad. Actualmente se han detectado más de sesenta genes asociados con la obesidad. Avances actuales en la investigación nutrigenética demuestran potencialmente la existencia de genes ahorradores, así como también se empiezan a plantear contra-efectos con el fin de prevenir la obesidad y las enfermedades relacionadas con la obesidad.

Resultado de imagen para obesidad

Gracias a la nutrigenética los nutricionistas y médicos pueden individualizar las recomendaciones de salud y la dieta. De la misma manera, la medicina preventiva, diagnóstica y realiza terapias que podrían ser optimizadas. De hecho, los ensayos comparativos, como un estudio demuestran que los consejos de salud basados en los resultados de un análisis nutrigenético es más exitoso que los consejos de una dieta convencional.

GENÓMICA NUTRICIONAL

Genómica: es la ciencia que estudia las variaciones a nivel estructural del ADN. Además de ser la conformación de los genes y la variación poblacional de los polimorfismos genéticos.

Resultado de imagen para genomica

La genómica nutricional es la interacción de genes–nutrientes, siendo así la nutrigenética a la interacción gen – nutriente denominado también como polimorfismos y nutrigenómica a la interacción nutriente-gen denominado también como la expresión de los genes.

Así decimos que la nutrigenómica es la constitución genética que determina la respuesta a la ingesta de determinados nutrientes. Así, la genómica nutricional pretende contestar preguntas como: ¿por qué algunas personas que consumen muchas grasas no padecen enfermedad cardiovascular?, o ¿por qué hay personas que no consumen muchas grasas, pero tienen niveles altos de colesterol?. La respuesta a estas interrogantes probablemente se encuentre en la calidad y cantidad de enzimas y proteínas que intervienen en el metabolismo lipídico, que se encuentra determinada genéticamente en cada individuo.

Resultado de imagen para cardiaco

La genómica nutricional se basa en 4 principios:

  • Las dietas pueden ser un factor de riesgo importante para variar enfermedades;
  • Las sustancias químicas alteran directa o indirectamente la estructura genética;
  • La influencia de la dieta en la salud depende de la constitución genética del individuo; y
  • Las intervenciones dietéticas basadas en conocimientos nutricionales, estado nutricional y el genotipo pueden ser utilizadas para optimiza la salud de prevenir enfermedades crónicas.

Estos principios se basaron en dos hipótesis:

  1. La herencia genética confiere una amplia gama de posibles fenotipos y que las restricciones metabólicas – ambientales y la disponibilidad de nutrientes determinan el fenotipo final de un indicio.
  2. La suposición de que la progresión de un fenotipo saludable a un fenotipo enfermo crónico esta ligada a cambiar en la expresión genética o a diferencias en la actividad de enzimas y proteínas que alteran la respuesta a diferentes factores ambientales (incluida la dieta).

Siendo así Ambiente + Genotipo = Fenotipo

¿QUÉ NO ES LA GENÓMICA NUTRICIONAL?

  • La genómica nutricional no es una dieta milagro.
  • La genómica nutricional no da soluciones a corto plazo, pero si prevención a largo plazo.
  • La genómica nutricional tiene efectos que no se pueden compararse con los efectos farmacogenómicos.

Imagen relacionada

ENFERMEDADES RELACIONADAS CON AL NUTRIGENÓMICA

  • Aspectos Negativos: Se encontraron heredabilidades significativas de los fenotipos relacionados a las enfermedades relacionadas con alto grado de adiposidad, resistencia a la insulina y las enfermedades del llamado síndrome metabólico en poblaciones de América Latina, incluso existen genes candidatos para la aparición de diabetes tipo 2. La alimentación compulsiva relacionada a la obesidad, así como otros trastornos metabólicos poseen componentes genéticamente relevantes.
  • Aspectos Positivos: mejoramiento de las propiedades nutricionales de los alimentos tanto vegetales como los de origen animal.

 

DIETAS MODERNAS UTILIZANDO LA NUTRIGENÓMICA

Relaciona a los nutrientes con el metabolismo. La genómica nutricional ha demostrado que los alimentos modulan el balance de numerosos procesos fisiológicos que están directamente asociados con la expresión de los genes.

ENFERMEDADES METABÓLICAS

Se entienden por enfermedades metabólicas o del metabolismo aquellas que interfieren con los procesos bioquímicos del organismo involucrados en el crecimiento y conservación de la buena salud de los tejidos orgánicos, en la eliminación de productos de desecho y en la producción de energía para llevar a cabo las funciones corporales. Así, por ejemplo, el cuerpo puede tener un exceso o un déficit de determinadas sustancias (proteínas, grasas, hidratos de carbono). Este desequilibrio a menudo interfiere con las funciones normales de los tejidos y órganos del ser humano.

Resultado de imagen para enfermedades metabolicas

Las enzimas y las hormonas son los componentes responsables de las reacciones químicas del metabolismo. Los trastornos metabólicos se deben fundamentalmente a la escasez o demasiada audacia de enzimas u hormonas o al mal funcionamiento de las mismas. Entonces se produce una imposibilidad de la metabolización o una metabolización inadecuada de las sustancias químicas y esto puede conllevar a una falta de sustancias que son necesarias para el buen funcionamiento del organismo o a la aparición de toxinas como consecuencia de una mala metabolización.

Pueden ser hereditarias o adquiridas, pueden ser debidas a la interrupción de una cadena de síntesis por ausencia de una enzima a una anomalía endocrina o alimentaria puede afectar el equilibrio de los glúcidos, de los nucleótidos de los prótidos, de los lípidos los equilibrios ácido- básico, iónico, osmótico, hídrico, mineral, fosfocálcico, vitamínico, etc.

En pacientes con patologías médicas graves es frecuente el trastorno global de la función cerebral. Estas encefalopatías metabólicas con frecuencia comienzan por alteraciones en el estado de alerta (somnolencia) seguidas de agitación, confusión, delirium o psicosis, progresando a estupor o coma.

Las principales enfermedades metabólicas que afectan a la población actual son:

  • HIPERTIROIDISMO: Se caracteriza porque la tiroides produce demasiada hormona tiroidea.
  • HIPOTIROIDISMO: La tiroides produce poca hormona tiroidea.
  • DIABÉTES: Consiste en el exceso de glucosa en la sangre u otra.
  • OBESIDAD: Aunque esta enfermedad puede responder a muchas causas, algunas tienen su origen en problemas metabólicos. Ciertas enfermedades endocrinas como las alteraciones en la tiroides pueden desencadenar o favorecer la obesidad.
  • DISLIPEMIA: Alteración del metabolismo de las grasas.
  • HIPODIPILEMIA: Alteración del metabolismo de las grasas consistente en a presencia de bajos hipertiroidismo. Infecciones crónicas o estados inflamatorios, desnutrición, cáncer o abuso del alcohol, niveles de grasas en la sangre.
  • GALACTOSEMIA: Enfermedad metabólica congénita caracterizada por la imposibilidad de digerir adecuadamente la leche.
  • ALBINISMO: Falta de melanina.

Resultado de imagen para albinismo

Las enfermedades metabólicas pueden ocasionar problemas neurológicos, digestivos y hepáticos.

Las enfermedades metabólicas tratan de aquellas patologías causadas por anormalidades en sistemas enzimáticos implicados en el metabolismo intermediario. Las anormalidades pueden ser congénitas o adquiridas. Las congénitas son producidas por alteraciones genéticas que van a dar lugar a enzimas defectuosas (errores congénitos del metabolismo), mientras que las adquiridas son debidas a enfermedades de órganos endocrinos o al fallo de órganos metabólicamente activos. En las enfermedades metabólicas hereditarias el diagnóstico precoz es importante para conseguir un tratamiento efectivo.

Las enfermedades metabólicas o errores innatos del metabolismo son hereditarias, provocadas por el bloqueo de alguna de las diversas reacciones bioquímicas que ocurren dentro de las células del organismo. Estos bloqueos afectan con mayor frecuencia a la utilización de los diferentes grupos de alimentos como fuente de energía, pero también a la formación o degradación de las diversas moléculas que forman nuestro organismo.

En su mayoría se presentan en recién nacidos y niños, pero también puede afectar a adolescentes y adultos.

La enfermedad puede ocasionar daños a nivel neurológico, digestivo y hepático provocado retraso del desarrollo psicomotor, epilepsia, hipotonía o falta de fuerza muscular, falta de tolerancia al ejercicio, compromiso de conciencia recurrente, movimientos anormales (síndrome extra piramidal) falta de apetito, vómitos recurrentes, mal incremento de peso, desnutrición, hepatitis de causa poco clara, crecimiento anormal del hígado o del bazo e hipoglicemia o baja de azúcar en la sangre.

CAUSAS DE LAS ENFERMEDADES METABÓLICAS

¿PORQUÉ SE PRODUCE? Las enzimas y las hormonas son los componentes responsables de las reacciones químicas del metabolismo. Los trastornos metabólicos se deben fundamentalmente a la escasez o demasiada abundancia de enzimas u hormonas o al mal funcionamiento de las mismas.

En estos casos se produce una imposibilidad de metabolización o una metabolización adecuada de las sustancias químicas. Ello puede conllevar a una falta de sustancias que son necesarias para el buen funcionamiento del organismo o a la aparición de toxinas como consecuencia de una mala metabolización. En ambos casos pueden producir trastornos orgánicos.

Resultado de imagen para embarazo  y cigarrillo

CARACTERÍSTICAS DE LAS ENFERMEDADES METABÓLICAS

Las enzimas y las hormonas son los componentes responsables de las reacciones químicas del metabolismo. Los trastornos metabólicos se deben fundamentalmente a la escasez o demasiada abundancia de enzimas u hormonas o al mal funcionamiento de las mismas. Entonces se produce una imposibilidad de metabolización o una metabolización inadecuada de las sustancias químicas y esto puede conllevar a una falta de sustancias que son necesarias para el buen funcionamiento del organismo o a la aparición de toxinas como consecuencia de una mala metabolización.

Pueden ser hereditarias o adquiridas, ser debidas a la interrupción de una cadena de síntesis por ausencia de una enzima a un anomalía endocrina o alimentaria, puede afectar el equilibrio de los glúcidos (por ejemplo, diabetes, glucogénesis, galactosemia congénita) de los nucleótidos (por ejemplo, gota) de los prótidos (por ejemplo las aminoacidopatías) de los lípidos (por ejemplo, obesidad, dislipidosis), los equilibrios ácido básico, iónico, osmótico, hídrico, mineral, fosfocálcico, vitamínico,etc

En pacientes con patologías médica grave es frecuente el trastorno global de la función cerebral. Estas encefalopatías metabólicas con frecuencias comienzan por alteraciones en el estado de alerta (somnolencia), seguidas de agitación confusión, progresando a estupor y coma.

VARIABILIDAD EN LA RESPUESTA A LAS INTERVENCIONES DIETÉTICAS

Las intervenciones dietéticas se centran en la corrección de las prácticas y los hábitos personales. La adición de nutrientes a alimentos básicos se denomina “enriquecimiento”, mientras que la “suplementación” se refiere al aporte de determinados nutrientes o mezclas de nutrientes al margen de los alimentos.

Imagen relacionada

REVISIÓN DE LA EVALUACIÓN DIETÉTICA 

El estado nutricional es uno de los predictores más importante de riesgo en la salud.

DIETAS RICAS EN:

  • Frutas
  • Verduras
  • Granos enteros
  • Carne Magra de aves de corral
  • Pescado

Imagen relacionada

Inversamente asociadas con riesgo de enfermedades crónicas relacionadas con la edad:

  • Enfermedades cardiovasculares
  • Cáncer
  • Diabetes

DIETAS ALTAS EN:

  • Granos refinados
  • Azúcares agregados

Resultado de imagen para GRANOS REFINADOS

PERO BAJAS EN:

  • Alimentos de origen vegetal

Incrementan el riesgo de Obesidad y enfermedades relacionadas con la Obesidad:

  • Enfermedades cardiovasculares
  • Cáncer
  • Diabetes
  • La variabilidad del día a día en la ingesta de alimentos puede ser tan grande que puede ser difícil identificar cualquier patrón consistente subyacente.
  • La evaluación dietética es una tarea compleja tanto para investigadores como para clínicos.

La nutrición personalizada está cobrando cada día mayor relevancia para conseguir una mayor eficiencia en la consecución de los ON (cereales refinados). Tras décadas en las que se prestaba menos atención a las particularidades de cada persona en cuanto a preferencias alimentarias, dificultades en el seguimiento de las dietas, etc, los profesionales de la nutrición son cada vez más conscientes del mayor porcentaje de éxito en el resultado de una intervención dietética si se dedica una mayor atención a las características individuales de la persona participante para adaptar mejor las dietas.

Además de esta personalización basada en variables sociodemográficas (sexo, edad, nivel de estudios, etc.), conductuales, psico culturales y fenotípicas (mayor o menor peso, presencia o ausencia de hipercolesterolemia, hiperglucemia, etc.), existe también otro nivel más profundo de individualización de las dietas basado en el genoma. En este sentido, desde hace varias décadas, decenas de investigaciones han demostrado diferencias interindividuales en la respuesta fenotípica de los individuos a la dieta, fundamentalmente en el ámbito de las ECV, la obesidad, la DM, etc. Aunque en los estudios publicados se expresan los resultados de las intervenciones dietéticas como valores medios para los individuos analizados, lo cierto es que al examinar los datos de manera individual para cada participante en el estudio nos encontramos con una gran variabilidad en los resultados de la intervención.

Podemos encontrar individuos en los que la dieta apenas ha producido ningún cambio en el parámetro estudiado, otros en los que la dieta ha producido cambios más grandes que los esperados, y aquellos en los que la dieta produce el cambio medio esperado. Varios estudios han clasificado a los individuos en normorrespondedores, hiporrespondedores o hiperrespondedores en función de si su respuesta fenotípica a la dieta era la esperada, menor a la esperada o superior a la esperada, respectivamente. Sin embargo, a pesar del conocimiento de esta distinta respuesta interindividual a la dieta, los mecanismos que la explican no se conocen, ya que en décadas pasadas pocas veces los investigadores se han interesado por estudiar esta variabilidad de manera detallada.

Es más, en algunas ocasiones se ha atribuido la diferencia interindividual en las respuestas a las intervenciones dietéticas a un distinto cumplimiento de la dieta por parte de los participantes en los estudios, pero se ha comprobado que no siempre es así. Por ello, se piensa que el conocimiento del genoma humano puede ser muy importante para ayudar a descifrar los mecanismos moleculares que determinan dicha respuesta interindividual y generar así una serie de biomarcadores de respuesta que permitan conocer con antelación a la intervención dietética, el posible éxito de la misma.

Todavía no disponemos de estos biomarcadores genéticos para aplicarlos con validez en las intervenciones dietéticas destinadas a conseguir una nutrición personalizada, pero muchos grupos de investigación en todo el mundo están trabajando de manera rigurosa en la elucidación de los mismos y en un futuro próximo se espera disponer de paneles de tales biomarcadores para aplicarlos a las distintas intervenciones dietéticas específicas de cada problema de salud.

Resultado de imagen para indice de masa corporal

Generalidades del genoma humano y su aplicación en el estudio de la variabilidad

Aunque antes de la década de 1980 ya se había realizado la secuenciación de genes aislados de algunos organismos, así como de genomas de entidades subcelulares (algunos plásmidos y virus), el conocimiento del genoma humano era tremendamente limitado. Ante esta precariedad de conocimientos y siendo cada vez más reconocida la importancia de la dotación genética en los procesos de salud-enfermedad, no es de extrañar que en 1985 surgiera la iniciativa de secuenciar el genoma humano. A finales de los 80 y principios de los 90, se oficializa el inicio del denominado Proyecto Genoma Humano.

El siglo XXI comenzó con la publicación de los resultados de uno de los proyectos de mayor envergadura, colaboración internacional y potenciales repercusiones sobre la salud que se hayan realizado en todos los tiempos: el Proyecto Genoma Humano, cuya fecha oficial de finalización se dató en abril de 2003 para hacerla coincidir con los 50 años transcurridos desde que en abril de 1953 Watson y Crick describieran la estructura de la doble hélice del ADN.

Resultado de imagen para Watson y Crick
Watson y Crick

De acuerdo con la visión de Collins en la publicación conmemorativa de la finalización del Proyecto Genoma Humano, la secuenciación del genoma humano tan sólo constituye los cimientos de un edificio sobre el cual se tienen que levantar distintas plantas que suponen. En la actualidad, no sólo se ha determinado la secuencia de varios miles de millones de pares de bases en el genoma humano, sino que se han desarrollado instrumentos y técnicas que permiten obtener resultados de análisis genéticos cada vez más rápidos y económicos, al tiempo que se han realizado enormes esfuerzos con impresionantes frutos en el ámbito de la bioinformática con potentes bases de datos de secuencias, de proteínas de vías metabólicas, etc, que ponen a disposición de la comunidad científica una ingente cantidad de información nunca antes generada.

Por tanto cada día son más accesibles los chips que permiten realizar análisis de alta densidad de polimorfismos en el ADN de cada paciente, generando al mismo tiempo información sobre 500.000 (500 K), 1.000.000 (1.000 K) o un número mayor de polimorfismos genéticos. Las variaciones en el genoma no sólo se limitan a los polimorfismos de un solo nucleótido, conocidos como SNP por sus siglas en inglés (sencillo Nucleotide Polymorphism), y entre los que se encontraría por ejemplo el polimorfismo rs9939609 en el gen FTO (fat mass and obesity gene), recientemente relacionado con mayor riesgo de obesidad. En la Figura 2A, se presenta un esquema que contiene el nombre de los diferentes tipos de variaciones en el ADN y el rango de los tamaños de los fragmentos implicados. De acuerdo con el tamaño de los fragmentos, además de los SNP, podemos encontrar inserciones y deleciones de pequeñas secuencias de ADN en cualquier lugar de las distintas aplicaciones de la información generada por el mismo en varios ámbitos con creciente nivel de complejidad. Así, el genoma que pueden dar lugar a cambios de las pautas de lectura.

LINCOGRAFÍA DE REFERENCIA:

Resultado de imagen para GIF NUTRICION

Si te ha gustado esta publicación o a su vez te ha sido de utilidad, no te olvides dejarnos tus comentarios, compartir y seguirnos en redes.

Aplicaciones de los Ácidos Carboxílicos y sus derivados

Lucía Jaramillo Cando. [1]

Lesly Espinoza Buitrón. [1]

Alejandro Aguirre F. [1]

[1] Universidad Central del Ecuador-Fac. Ciencias Químicas-Química de Alimentos

TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS © Copyright 2018

INTRODUCCIÓN

Los ácidos carboxílicos son compuestos orgánicos usados en procesos químicos e industriales, que naturalmente provienen de grasas, aceites vegetales, lácteos, frutos cítricos. Se caracterizan por estar formados por un conjunto de átomos unidos entre sí mediante enlaces covalentes carbono-carbono, denominado grupo carboxilo, que cuando se unen a otros elementos como hidrógeno, oxígeno o nitrógeno, integrando una infinidad de compuestos diferentes así lo menciona (Cornejo Arteaga, 2017). Químicamente los ácidos carboxílicos son una serie homóloga en la que los compuestos presentan este grupo funcional (-COOH) mientras que la formula general en la que se muestran dichos ácidos es: CnH2n+1COOH.
Los ácidos carboxílicos son derivados de hidrocarburos en los que uno o más de los átomos de hidrógeno del hidrocarburo han sido reemplazados por un grupo carboxílico. Los primeros cuatro ácidos carboxílicos derivados de los alcanos son el ácido metanoico (HCOOH), el ácido etanoico (CH3COOH), el ácido propanoico (C2H5COOH) y el ácido butanoico (C3H7COOH).
Los ácidos carboxílicos al ser de los compuestos más abundantes en la naturaleza ameritan un estudio minucioso que complemente la formación principalmente del estudiante de la carrera de Química de Alimentos; la función química de los ácidos carboxílicos es de carbono primario que contiene tanto al carbonilo, así como el hidroxilo en sí mismo, se nombran anteponiendo la palabra ácido con el sufijo oico.

Palabras clave: carboxilo, química, carbono, ácido, grupo, carboxílico.

DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN

Importancia de los ácidos carboxílicos en las industrias.

En términos generales no solamente los ácidos carboxílicos son importantes, sino el grupo carboxilo, del cual se generan una gran cantidad de compuestos que son usados por diferentes sectores industriales como en la industria alimentaria:

• Aditivos, conservantes (ácido sórbico y benzoico), regulador de alcalinidad, agente antimicrobiano, acidulante en bebidas carbonatadas.
• Ayudante a la maduración del queso suizo (ácido propiónico), elaboración de col fermentada y bebidas suaves (ácido láctico).
• Conservantes (Ácido sórbico y ácido benzoico).
• Regulador de la alcalinidad de muchos productos.
• Producción de refrescos.
• Agentes antimicrobianos ante la acción de los antioxidantes. En este caso, la tendencia son los antimicrobianos líquidos que posibiliten la bio-disponibilidad.
• Principal ingrediente del vinagre común (Ácido acético).
• Acidulante en bebidas carbonatadas y alimentos (Ácido cítrico y ácido láctico).
• Ayudante en la maduración del queso suizo (Ácido propiónico).
• Elaboración de queso, chucrut, col fermentada y bebidas suaves (Ácido láctico).

Resultado de imagen para acidos carboxílicos

El ácido fórmico en las agroindustrias y alimentos.

La agricultura es una actividad económica de alto impacto e importancia para el ser humano en las sociedades modernas, y en torno al uso de ácido fórmico este sector representa un porcentaje elevado de consumo por sus propiedades antibacterianas.
El ácido fórmico es un químico irritante presente en el veneno pulverizado de algunas especies de hormigas y en la secreción liberada por algunas ortigas, así lo menciona el portal especializado (ACIDO CLORHIDRICO.org, 2010).

Resultado de imagen para acido formico

El ácido metanoico o ácido fórmico es un conocido conservante antimicrobiano y pesticida, siendo entonces un importante aliado del sector agrícola y alimentario. Sin embargo el mismo es muy peligroso en altas concentraciones; al ser empleado como agente antimicrobiano se puede controlar el aparecimiento de bacterias de origen industrial o agrícola, éste al ser consumido en mínimas cantidades no ocasiona intoxicación alguna en humanos ni animales, por lo tanto es empleado como aditivo en alimentos de animales así como al ensilado producido como producto de la molienda y del cultivo, dicho ensilado es suministrado a animales de corral como vacas y bovinos.

Resultado de imagen para acido formicoTras tratar el ensilado con ácido fórmico, éste actúa como precursor de la fermentación de azucares en el animal, que en el caso de las reses favorece la producción láctea reduciendo el tiempo de producción natural de la misma, sin alterar el valor nutricional ni calidad de la leche para consumo humano.

La fuente afirma que puede ser muy peligroso en concentraciones anormalmente altas, el ácido fórmico es en realidad un aditivo alimentario y un químico industrial muy versátil y extremadamente útil. Cuando se consume a niveles normales, es muy rápida y fácilmente metabolizada por nuestros cuerpos, y eliminada de una manera segura y saludable. Sin embargo, se ha encontrado que ingerir cantidades altamente concentradas de ácido fórmico puede resultar en daño renal y hepático. Como tal, es importante entender tanto los usos como los peligros de este producto químico tan versátil. (ACIDO CLORHIDRICO.org, 2010)

Resultado de imagen para ensilado

Aplicaciones del ácido acético en las industrias de alimentos.

El ácido acético es un aditivo de alta incidencia en las industrias alimenticias por su capacidad de regular la acidez y basicidad en los alimentos, es el principal ingrediente del vinagre. Su nombre se deriva del latín acetum, que significa agrio. Conocido y usado hace bastante tiempo por la humanidad, se emplea como condimento y conservante de alimentos (Fennema, Hablemos Claro: Ácido Acético, 2000).

Resultado de imagen para acido acetico
Entre sus aplicaciones más comunes se encuentran:
• Salsas de mesa y para cocinar.
• Alimentos en conserva.
• Pan y productos de panadería.
• Aderezos y vinagre.
• Condimento para botanas.
• Industria de plástico y aplicaciones químicas de tipo analítico.
• Industria textil, entre otras.

Imagen relacionada
Su principal uso industrial es la preservación de alimentos, principalmente conservas. Tradicionalmente éste ácido era generado como producto de la fermentación de frutos como la manzana, uvas y diversos cereales denominándolo tradicionalmente como vinagre. Con los años y gracias a los avances en torno a la química orgánica la obtención de este ácido se ha ido perfeccionando, siendo posible en la actualidad obtenerlo por fermentación controlada o síntesis química orgánica así lo afirma (Editores “Mestrillo”, 2018).
Dentro de la industria alimenticia, el ácido acético, como se ha mencionado, se emplea para la limpieza y conservación de alimentos. También se le da utilidad en el hogar como aderezo para comidas, y es capaz de regular la acidez de muchos alimentos.

Aplicaciones del ácido cítrico en las industrias de alimentos.

El ácido cítrico es el responsable de la acidez de las frutas cítricas. Para uso industrial, el ácido cítrico es fabricado por la fermentación aeróbica del azúcar de caña (sacarosa) o azúcar de maíz (dextrosa) por una cepa especial de Aspergillus niger. Su mayor empleo es como acidulante en bebidas carbonatadas y alimentos.

En la industria alimenticia el ácido cítrico también es conocido como E330 y es un buen conservante y antioxidante natural que se añade de forma industrial en el envasado de muchos alimentos. En el organismo humano el ácido cítrico ingerido se incorpora al metabolismo normal, degradándose totalmente y produciendo energía en una proporción comparable a los azúcares. Es perfectamente inocuo a cualquier dosis concebiblemente presente en un alimento (BRISTHAR LABORATORIOS C. A. ® , 2010).

Resultado de imagen para acido citrico

Según la fuente anterior el ácido cítrico y sus sales se pueden emplear en prácticamente cualquier tipo de producto alimentario elaborado. El ácido cítrico es un componente esencial de la mayoría de las bebidas refrescantes, (excepto las de cola, que contienen ácido fosfórico) a las que confiere su acidez, del mismo modo que el que se encuentra presente en muchas frutas produce la acidez de sus zumos, potenciando también el sabor a fruta. Con el mismo fin se utiliza en caramelos, pastelería, helados, etc. Es también un aditivo especialmente eficaz para evitar el oscurecimiento que se produce rápidamente en las superficies cortadas de algunas frutas y otros vegetales.
También se utiliza en la elaboración de encurtidos, pan, conservas de pescado y crustáceos frescos y congelados entre otros alimentos. Los citratos sódico o potásico se utilizan como estabilizantes de la leche esterilizada o UHT. En la tabla siguiente se puede encontrar una pequeña guía de aplicaciones del E330 en los alimentos

Resultado de imagen para Aplicación del aditivo E330 (ácido citrico)

El ácido propiónico en las industrias de alimentos.

Resultado de imagen para ácido propiónico
El ácido propiónico es el responsable por el olor característico del queso suizo (Snyder, 1995). Durante el período principal de maduración de este tipo de queso, Propionibacterium shermanii, y microorganismos similares, convierten ácido láctico y lactatos a ácidos propiónico, acético y dióxido de carbono. El CO2 gaseoso generado es responsable por la formación de los “huecos” característicos del queso suizo, así lo afirma (Ing. Netto, 2011).

El ácido propiónico es un componente con propiedades antimicrobianas frente a los mohos y algunas bacterias, también conocido como propanoico, es un ácido graso saturado con una cadena corta integrado por un etano unido a un carboxilo y es precursor de las sales del tipo propionatos. Este ácido carboxílico monoprótico, fue descubierto en el año 1844 por el químico Johann Gottlieb, durante la degradación del azúcar de algunos productos, constituyendo un ácido graso que forma una capa aceitosa cuando se sala en agua, produciendo sal potásica.

Resultado de imagen para ácido propiónico
El ácido propiónico se puede obtener de forma natural por la fermentación de la pulpa de la madera o a través de algunos quesos, como se mencionó. Sin embargo, industrialmente se produce con la oxidación del aire de propanal, mediante el empleo de cationes de cobalto o manganeso en bajas temperaturas. Igualmente se extrae como un subproducto del ácido acético, pero este método está en caducidad.
Biológicamente según menciona (Editores “ACIDOS.INFO”, 2018), el ácido propiónico se genera en el metabolismo de los ácidos grasos con carbonos impares y algunos aminoácidos. Este proceso se inicia cuando las bacterias que se encuentran en los estómagos de los rumiantes catabolizan el sebo secretado por los poros, siendo prácticamente la razón del característico olor del queso suizo y del sudor.

Casi el 80% del consumo mundial de ácido propiónico está destinado a la conservación de alimentos elaborados para animales, cereales y la producción de propionatos de calcio o sodio, que son ingredientes básicos para alimentos humanos como el pan, bizcochos, pasteles y otros productos que son cocinados en horno, debido a su acción inhibidora del hongo.

Imagen relacionada

Existen propionatos de calcio y sodio presentes en los productos de panificación, originados de la leche entre otros ingredientes.

El ácido butírico en las industrias de alimentos.

Resultado de imagen para acido butírico

El ácido butírico (butanóico) deriva su nombre del latín butyrum, que significa mantequilla. Produce un olor peculiar por la rancidez de la mantequilla. Es usado en la síntesis de aromas, en fármacos y en agentes emulsionantes. (Parker, 1997) (Ing. Netto, 2011). Respecto a sus usos, el ácido butírico se emplea en la elaboración de esencias y sabores artificiales de aceite de vegetal. Así, en el caso del butirato de amilo, este es uno de los principales componentes del aceite de albaricoque.

Imagen relacionada
Por otra parte, en el caso del butirato de metilo, este es uno de los ingredientes esenciales del aceite de piña. Éste último es utilizado tanto como agente aromatizante como estimulante del crecimiento óseo y el tratamiento de resfriados.

El ácido butírico se manifiesta en forma de ésteres en ciertos aceites vegetales y en determinadas grasas animales. Se le encuentra en mayores proporciones en productos como la mantequilla rancia, el queso parmesano y la leche cruda. No obstante, también se produce en el colon humano, como producto de la fermentación bacteriana de los glúcidos. En cuanto a sus características, es incoloro, posee olor y sabor fuerte y desagradable, y puede diluirse en agua.

El ácido láctico en las industrias de alimentos.

Resultado de imagen para acido lactico
El ácido láctico se produce por la fermentación bacteriana de lactosa (azúcar de la leche) por Streptococcus lactis. Fabricado industrialmente por la fermentación controlada de hexosas de melaza, maíz y leche, se utiliza en la industria alimentaria como acidulante.

El ácido láctico es un aditivo utilizado ampliamente por su capacidad de regular la acidez de los productos. Dentro de sus principales aplicaciones se encuentran:
• Condimentos y vegetales en conserva.
• Pastillas, gomas de mascar y gomitas.
• Botanas a base de papa.
• Yogur, queso y fermentados lácteos.
• Salsa para pasta.
• Kit para preparar comidas.
• Productos cárnicos madurados.
El ácido láctico también se produce en nuestro propio cuerpo. Por ejemplo, cuando la glucosa es metabolizada por la actividad muscular anaeróbica, el ácido láctico se genera en los músculos y luego es descompuesto (oxidado por completo) a CO2 y H2O (Lehninger et al., 1995). Con el ejercicio intenso, el ácido láctico se forma más rápidamente de lo que puede ser eliminado. Esta acumulación transitoria de ácido láctico provoca una sensación de fatiga y dolor muscular. (Ing. Netto, 2011)

El ácido benzoico en las industrias de alimentos.

Sólido de fórmula C6H5—COOH, poco soluble en agua y de acidez ligeramente superior a la de los ácidos alifáticos sencillos. Se usa como conservador de alimentos. Es poco tóxico y casi insípido.

Resultado de imagen para acido ´benzoico
El ácido benzoico es uno de los conservantes más empleados en todo el mundo. Aunque el producto utilizado en la industria se obtiene por síntesis química, el ácido benzoico se encuentra presente en forma natural en algunos vegetales, como la canela o las ciruelas, por ejemplo, y en la industria se conoce como E210.
El ácido benzoico es especialmente eficaz en alimentos ácidos, y es un conservante barato, útil contra levaduras, bacterias (menos) y mohos. Sus principales inconvenientes son el que tiene un cierto sabor astringente poco agradable y su toxicidad, que, aunque relativamente baja, es mayor que la de otros conservantes.

El ácido fumárico en las industrias de alimentos.

El ácido trans-butenodioico, compuesto cristalino incoloro, de fórmula HO2CCH=CHCO2H, que sublima a unos 200 °C. Se encuentra en ciertos hongos y en algunas plantas, a diferencia de su isómero cis, el ácido maleico (cis-butenodioico), que no se produce de forma natural. Se utiliza en el procesado y conservación de los alimentos por su potente acción antimicrobiana, y para fabricar pinturas, barnices y resinas sintéticas.

Resultado de imagen para acido fumárico

En la industria alimenticia el ácido fumárico es comprendido como un ácido de origen natural que requieren los seres humanos y los animales para vivir. Este ácido se encuentra en las plantas también, y ha sido aprovechado por las compañías de alimentos y científicos por sus propiedades únicas que pueden ayudar a conservar el sabor y otros aspectos de varios alimentos. Dado que el ácido fumárico es seguro, natural y necesario, se encuentra en diversas aplicaciones en el servicio de comida y otras industrias que tienen que ver con la producción y distribución de alimentos.
Utilizado como ácido y estabilizador estructural en una amplia variedad de productos. También es usado como una fuente de ácido en el polvo para hornear.

El ácido linoleico en las industrias de alimentos.

Resultado de imagen para acido linoleico

De contextura líquida, oleoso, incoloro o amarillo pálido, de fórmula CH3(CH2)4(CH=CHCH2)2(CH2)6CO2H, cuyos dobles enlaces presentan configuración cis. Es soluble en disolventes orgánicos y se polimeriza con facilidad, lo que le confiere propiedades secantes. El ácido linoleico es un ácido graso esencial, es decir, es un elemento necesario en la dieta de los mamíferos por ser uno de los precursores de las prostaglandinas y otros componentes de tipo hormonal. Se encuentra como éster de la glicerina en muchos aceites de semillas vegetales, como los de linaza, soja, girasol y algodón. Se utiliza en la fabricación de pinturas y barnices.

Resultado de imagen para aceite de girasol

El ácido oleico en las industrias de alimentos.

Líquido oleoso e incoloro, de fórmula CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7CO2H en su configuración cis (la cadena de carbono continúa en el mismo lado del doble enlace). Es un ácido graso no saturado que amarillea con rapidez en contacto con el aire. Por hidrogenación del ácido oleico se obtiene el ácido esteárico (saturado).

Resultado de imagen para acido oleico

Junto con el ácido esteárico y el ácido palmítico se encuentra, en forma de éster, en la mayoría de las grasas y aceites naturales, sobre todo en el aceite de oliva. Se obtiene por hidrólisis del éster y se purifica mediante destilación. Se utiliza en la fabricación de jabones y cosméticos, en la industria textil y en la limpieza de metales. (Ing. Netto, 2011)

El ácido esteárico en las industrias de alimentos.

Sólido orgánico blanco de apariencia cristalina, de fórmula CH3(CH2)16COOH. No es soluble en agua, pero sí en alcohol y éter. Junto con los ácidos láurico, mirístico y palmítico, forma un importante grupo de ácidos grasos. Se encuentra en abundancia en la mayoría de los aceites y grasas, animales y vegetales, en forma de éster-triestearato de glicerilo o estearina y constituye la mayor parte de las grasas de los alimentos y del cuerpo humano.

Resultado de imagen para acido estearico
El ácido se obtiene por la hidrólisis del éster, y comercialmente se prepara hidrolizando el sebo. Se utiliza en mezclas lubricantes, materiales resistentes al agua, desecantes de barnices, y en la fabricación de velas de parafina. Combinado con hidróxido de sodio el ácido esteárico forma jabón (estearato de sodio).

Resultado de imagen para acido estearico en alimentos

 El ácido esteárico se encuentra en buena parte en carnes, embutidos y ahumados.

A pesar de que el ácido esteárico está de igual manera en las grasas de origen vegetal y animal, se encuentra en mayor medida en las segundas, donde tiene alrededor de un 30%, mientras que en la grasa vegetal se encuentra en una menor cantidad al 5%. Sin embargo, existen grasas vegetales que poseen un mayor contenido de este ácido, las cuales son la manteca de karité y la de cacao, ambas teniendo aproximadamente un 28-45% de ácido esteárico.
El ácido esteárico se encuentra en el 2do lugar en cuando a ingesta de grasas saturadas dentro de la dieta, siendo consumido en un 25,8%, después del ácido palmítico, que es ingerido en un 56,3%. Es posible encontrar este ácido en mayor medida en carnes rojas, luego en el pescado, y por último tanto en cereales como en productos lácteos.
Aunque consiste en un ácido graso saturado, este ácido no parece contar con ninguno de los efectos perjudiciales que normalmente son vinculados a esta clase de grasa y de igual forma, parece ser que este ácido produce un efecto neutro en los triglicéridos, al igual que en el colesterol LDL también llamado colesterol “malo”, en el colesterol total o en el colesterol HDL conocido como colesterol “bueno”. (ADMINIDEG, 2017).

El ácido málico en las industrias de alimentos.

Es el ácido hidroxibutanodioico, compuesto incoloro de fórmula HO2CCH2CHOHCO2H. Se encuentra en las manzanas, uvas y cerezas verdes y en otros muchos frutos, así como en los vinos. Se puede obtener de forma sintética a partir del ácido tartárico y del ácido succínico.

Resultado de imagen para acido malico

Ácido Málico.

Al calentarlo se deshidrata y produce ácido fumárico y ácido maleico. Se utiliza como aditivo alimentario por su acción antibacteriana y su agradable aroma. También se emplea en medicina, en la fabricación de ciertos laxantes y para tratar afecciones de garganta.

Resultado de imagen para acido malico

El ácido málico es un aditivo utilizado en la industria de alimentos empleado como acidulante y emulsificante (Fennema, Hablemos Claro, 2000). Entre las aplicaciones más comunes se encuentran:
• Pastillas, gomas de mascar y gomitas.
• Dulces y caramelos duros.
• Bebidas de frutas y de sabores.
• Bebidas de soya.
• Botanas a base de papas.
• Helados, sorbetes y paletas.
• Vino.

El ácido oxálico en las industrias de alimentos.

Resultado de imagen para acido oxalico

ácido oxálico

El ácido etanodioico, sólido incoloro de fórmula HO2CCO2H, que cristaliza con dos moléculas de agua. Se encuentra en muchas plantas en forma de sales (oxalatos) de potasio. Su sal de calcio también aparece en ciertos vegetales y en los cálculos renales. Se utiliza en análisis químico por su poder reductor y en especial en la determinación de magnesio y de calcio. También se emplea en tintorería, en el curtido de pieles, en síntesis, de colorantes y como decapante.
Como es sabido, el ácido oxálico o los oxalatos, son compuestos contenidos en algunos alimentos que inhiben la absorción del calcio al unirse a este mineral y volverlo insoluble en el intestino. Por eso, para prevenir deficiencias de calcio.

El ácido palmítico en las industrias de alimentos.

Resultado de imagen para acido palmitico

Sólido blanco grisáceo, untuoso al tacto, de fórmula CH3(CH2)14COOH. Es un ácido graso saturado que se encuentra en una gran proporción en el aceite de palma, de ahí su nombre. Se encuentra en la mayoría de las grasas y aceites, animales y vegetales, en forma de éster (tripalmitato de glicerilo o palmitina). Por saponificación, es decir, por reacción del éster con un álcali (hidróxido de sodio o potasio) se obtiene la sal alcalina, y a partir de ella se puede obtener el ácido por tratamiento con un ácido mineral. Las sales alcalinas tanto del ácido palmítico como del ácido esteárico son los principales constituyentes del jabón. Se utiliza en aceites lubricantes, en materiales impermeables, como secante de pinturas y en la fabricación de jabón.

Resultado de imagen para acido palmitico

El ácido pirúvico en las industrias de alimentos.

Resultado de imagen para acido piruvico
Es el ácido a-cetopropanoico, líquido incoloro de olor fuerte y picante, soluble en agua y de fórmula H3CCOCO2H. Interviene en numerosas reacciones metabólicas. Por ejemplo, es un producto de degradación de la glucosa que se oxida finalmente a dióxido de carbono y agua. En las levaduras se produce un proceso de fermentación en el que el ácido pirúvico se reduce a etanol. También puede ser transformado en el hígado en el correspondiente aminoácido, la alanina.

Imagen relacionadaHabitualmente se localiza en las frutas fermentadas, vinagre y manzanas, de igual manera, es producido por nuestro cuerpo como resultado del proceso metabólico. Este ácido, que recibe el nombre de piruvato, fue descubierto por el químico sueco Jöns Jacob von Berzelius. (ACIDOS.INFO, 2018)

El ácido tartárico en las industrias de alimentos.

También llamado ácido dihidroxidosuccínico o ácido dihidroxibutanodioico, es un ácido orgánico de fórmula C4H6O6. Este ácido, que se encuentra en muchas plantas, ya era conocido por los griegos y romanos como tártaro, la sal del ácido de potasio que se forma en los depósitos de jugo de uva fermentada.
El ácido tartárico, en sus dos formas racémico y dextrorrotatorio, se emplea como aderezo en alimentos y bebidas. También se utiliza en fotografía y barnices, y como tartrato de sodio y de potasio (conocido como sal de Rochelle) constituye un suave laxante.

Resultado de imagen para acido tartaricoEl ácido tartárico es un ingrediente ampliamente utilizado en la industria de alimentos como regulador de acidez, antioxidante, secuestrante y agente leudante. (Fennema, Hablemos claro: Química de los Alimentos, 2000). Entre las aplicaciones más comunes se encuentran:
• Pastillas, gomas de mascar y gomitas.
• Galletas dulces.
• Pasteles, pastas y otros productos de panificación.
• Caramelos.
• Bebidas con gas.
• Vinos.
• Chocolates.
• Industria textil.
• Industria química y cosmética.

El ácido sórbico en las industrias de alimentos.

El ácido sórbico es el único ácido orgánico no saturado normalmente permitido como conservador en los alimentos. Posee un espectro antimicrobiano interesante ya que es relativamente ineficaz contra las bacterias catalasa-negativas como las bacterias lácticas. El ácido sórbico posee un amplio espectro de actividad contra los microorganismos catalasa-positivos, que incluyen las levaduras, mohos y bacterias y se utiliza, por tanto, para inhibir los contaminantes aeróbicos en los alimentos fermentados o acidificados, así lo manifiesta (BRISTHAR LABORATORIOS C. A. ®, 2010)

Resultado de imagen para acido sorbico
Estos últimos microorganismos resultan generalmente inhibidos por concentraciones de ácido no disociado de 0.01a 0.03%. Este compuesto constituye un eficaz agente antimicrobiano a valores de pH inferiores a 6.
Los sorbatos se utilizan en bebidas refrescantes, en repostería, pastelería y galletas, en derivados cárnicos, quesos, aceitunas en conserva, en postres lácteos con frutas, en mantequilla, margarina, mermeladas y en otros productos. En la industria de fabricación de vino encuentra aplicación como inhibidor de la fermentación secundaria permitiendo reducir los niveles de sulfitos.
Cada vez se usan más en los alimentos los sorbatos en lugar de otros conservantes más tóxicos como el ácido benzoico. Los sorbatos son los menos tóxicos de todos los conservantes, menos incluso que la sal común o el ácido acético (el componente activo del vinagre). Por esta razón su uso está autorizado en todo el mundo. Metabólicamente se comporta en el organismo como los demás ácidos grasos, es decir, se absorbe y se utiliza como una fuente de energía.

Resultado de imagen para acido sorbico
Este compuesto no debe ser utilizado en productos en cuya elaboración entra en juego la fermentación, ya que inhibe la acción de las levaduras. En productos de panadería por lo general se emplea en las masas batidas (magdalenas, bizcochos, etc.), siendo la dosis máxima de uso de 2 g/kg de harina.

El ácido ascórbico en las industrias de alimentos.

Resultado de imagen para acido ascórbico

Conocido como vitamina C, tiene su nombre químico que representa a dos de sus propiedades: una química y otra biológica. En cuanto al primero, es un ácido, aunque no pertenece a la clase de ácidos carboxílicos. Su característica ácida es derivada de la ionización de un hidroxilo y de un grupo enol (pKa = 4,25). Además, según menciona (Ing. Netto, 2011) la palabra ascórbico representa su valor biológico en la protección contra la enfermedad escorbuto, del latín scorbutus (Lehninger et al., 1995).

Resultado de imagen para acido ascórbico

DERIVADOS DE LOS ÁCIDOS CARBOXÍLICOS (en otras industrias químicas)

Aplicaciones de ésteres

Como disolventes de Resinas:

Los ésteres, en particular los acetatos de etilo y butilo se utilizan como disolventes de nitrocelulosa y resinas en la industria de las lacas, así como materia prima para las condensaciones de ésteres.

Resultado de imagen para nitrocelulosa
Nitrocelulosa

Como aromatizantes:

El acetato de etilo y el acetato de butilo son los ésteres más importantes. Los esteres sintéticos son usados como aromatizadores de alimentos. Los más conocidos son: Acetato de amilo (platano), Acetato de octilo (naranja), butirato de etilo (piña), butirato de amilo (albaricoque) y formiato de isobutilo (frambruesa). (IECIUDADDEASIS, 2012)
Algunos ésteres se utilizan como aromas y esencias artificiales. Por ejemplo, el formiato de etilo (ron, aguardiente de arroz), acetato de isobutilo (plátano), butirato de metilo (manzana), butirato de etilo (piña), y butirato de isopentilo (pera).

Resultado de imagen para aromatizantes

Lactonas

Las lactonas son ésteres cíclicos internos, hidroxiácidos principalmente gamma y delta. Estos compuestos son abundantes en los alimentos y aportan notas de aromas de durazno, coco, nuez y miel. Las lactonas saturadas e insaturadas se originan en la gama y delta hidroxilación de los ácidos grasos respectivos. La cumarina también es un éster cíclico (es decir, una lactona) que se aísla del haba tonka y otras plantas. W. H. Perkin sintetizó por primera vez la cumarina en el laboratorio y comercializó el compuesto como el primer perfume sintético, llamándolo Jockey Club y Aroma de heno recién segado.

Resultado de imagen para lactonas

Resultado de imagen para Haba Tonka y la sintetización de la cumerina

 Haba Tonka y la sintetización de la cumerina

Como Analgésicos

En la medicina encontramos algunos ésteres como el ácido acetilsalicílico (aspirina) utilizado para disminuir el dolor. La novocaína, otro éster, es un anestésico local. El compuesto acetilado del ácido salicilico es un antipirético y antineurálgico muy valioso, laaspirina (ácido acetilsalicílico) Que también ha adquirido importancia como antiinflamatorio no esteroide.

Resultado de imagen para aspirina

En la elaboración de fibras semisintéticas

Todas las fibras obtenidas de la celulosa, que se trabajan en la industria textil sin cortar, se denominan hoy rayón (antiguamente seda artifical). Su preparación se consigue disolviendo las sustancias celulósicas (o en su caso, los ésteres de celulosa) en disolventes adecuados y volviéndolas a precipitar por paso a través de finas hileras en baños en cascada (proceso de hilado húmedo) o por evaporación del correspondiente disolvente (proceso de hilado en seco).

Resultado de imagen para seda al acetato

Rayón al acetato (seda al acetato)

En las fibras al acetato se encuentran los ésteres acéticos de la celulosa. Por acción de anhídrido acético y pequeña cantidad de ácido sulfúrico sobre celulosa se produce la acetilación a triacetato de celulosa. Por medio de plastificantes (en general, ésteres del ácido ftálico) se puede transformar la acetilcelulosa en productos difícilmente combustibles (celon, ecaril), que se utilizan en lugar de celuloide, muy fácilmente inflamable.

Síntesis para fabricación de colorantes:

El éster acetoacético es un importante producto de partida en algunas síntesis, como la fabricación industrial de colorantes de pirazolona.

Imagen relacionada

En la industria alimenticia y producción de cosméticos

Los monoésteres del glicerol, como el monolaurato de glicerol. Son surfactantes no iónicos usados en fármacos, alimentos y producción de cosméticos.
En la obtención de jabones

Se realizan con una hidrólisis de esteres llamado saponificación, a partir de aceites vegetales o grasas animales los cuales son esteres con cadenas saturadas e insaturadas (Química Orgánica, 2013).

Resultado de imagen para jabones de acidos grasos

Resultado de imagen para jabon

Aplicaciones de las amidas

Por otra parte, podemos decir que las amidas sustituidas, en general, tienen propiedades disolventes muy importantes.

La dimetilformamida:
Se emplea como disolvente de resinas en la fabricación de cuero sintético, poliuretano y fibras acrílicas, como medio de reacción y disolvente en la extracción de productos farmacéuticos, en disolución de resinas, pigmentos y colorantes. Constituye un medio selectivo para la extracción de compuestos aromáticos a partir del petróleo crudo.

La dimetilacetamida
Se utiliza como disolvente de fibras acrílicas y en síntesis específicas de química fina y farmacia. Tanto la dimetilformamida como la dimetilacetamida son componentes de disolventes de pinturas.

POLIAMIDAS

Los nylons son unos de los polímeros más comunes usados como fibra. En todo momento encontramos nylon en nuestra ropa, pero también en otros lugares en forma de termoplástico. El verdadero éxito del nylon vino primeramente con su empleo para la confección de medias femeninas, alrededor de 1940. Pero antes de eso, el primer producto de nylon fue el cepillo de dientes con cerdas de nylon.

Resultado de imagen para nylon
Los nylons también se llaman poliamidas, debido a los característicos grupos amida en la cadena principal. Las proteínas, tales como la seda a la cual el nylon reemplazó, también son poliamidas. Estos grupos amida son muy polares y pueden unirse entre sí mediante enlaces por puente de hidrógeno. Debido a esto y a que la cadena de nylon es tan regular y simétrica, los nylons son a menudo cristalinos y forman excelentes fibras. (Helena, 2011)

[O=C(CH2)4-C=O-NH-(CH2)6-NH]n

Bibliografía

Resultado de imagen para quimica gif

Si te ha gustado esta publicación o a su vez te ha sido de utilidad, no te olvides dejarnos tus comentarios, compartir y seguirnos en redes.

Usos y Aplicaciones de Aldehídos y Cetonas en la Industria de Alimentos

Lucía Jaramillo Cando. [1]

Lesly Espinoza Buitrón. [1]

Alejandro Aguirre F. [1]

[1] Universidad Central del Ecuador-Fac. Ciencias Químicas-Química de Alimentos

TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS © Copyright 2018

INTRODUCCIÓN

     Los aldehídos y cetonas son compuestos caracterizados por la presencia del grupo carbonilo (C=O) también conocidas como funciones de segundo grado de oxidación según asegura (Cornejo, SN). Los aldehídos presentan el grupo carbonilo en posición terminal mientras que las cetonas lo presentan en posición intermedia como muestra siguiente. El primer miembro de la familia química de los aldehídos es el metanal o formaldehído (aldehído fórmico), mientras que el primer miembro de la familia de las cetonas es la propanona o acetona (dimetil acetona).

Resultado de imagen para aldehidos
Grupos carbonilo aldehído y cetona.

Los aldehídos y cetonas se comportan como ácidos debido a la presencia del grupo carbonilo, esto hace que presenten reacciones típicas de adición nucleofílica así lo afirma (Klein, 2013). Una de las diferencias que presentan entre los aldehídos y cetonas es que los aldehídos se oxidan con facilidad frente a oxidantes débiles produciendo ácidos, mientras que las cetonas sólo se oxidan ante oxidantes muy enérgicos que puedan romper sus cadenas carbonadas. Es así que las reacciones de oxidación permiten diferenciar los aldehídos de las cetonas en el laboratorio de análisis químico. Después de lo dicho antes se puede decir, que muchos aldehídos y cetonas forman parte de los aromas naturales de flores y frutas, por lo cual se emplean en la perfumería para la elaboración de aromas así como también pueden ser empleados como elementos aromatizantes y saborizantes dentro de la industria de alimentos, extraídos de la misma naturaleza, por otro lado, múltiples compuestos de este tipo son empleados en la síntesis de fármacos y productos de cosmética, por esta razón la presente investigación se centra en el sector de las industrias alimentarias y agroindustriales.

Resultado de imagen para aldehidos en industrias

DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN

Usos y aplicaciones de los aldehídos

Son intermediarios en la síntesis de ácido, fabricación de plásticos, resinas y productos acrílicos como la baquelita, resinas de melamina o melamínico, etc. Industria fotográfica; explosiva y colorante; como antiséptico y preservador; herbicida, fungicida y pesticida. Acelerador en la vulcanización. Industria de alimentación y perfumería; industria textil y farmacéutica.

Se ha aislado una gran variedad de aldehídos y cetonas a partir de plantas y animales; muchos de ellos, en particular los de peso molecular elevado, tienen olores fragantes o penetrantes. Por lo general, se les conoce por sus nombres comunes, que indican su fuente de origen o cierta propiedad característica. A veces los aldehídos aromáticos sirven como agentes saborizantes (Porras., 2013), estas aplicaciones se podrán analizar en una selecta lista de utilidades que se ha investigado y se detalla a continuación para su análisis.

El Benzaldehído en la industria alimenticia

El benzaldehído es un componente de la almendra; es un líquido incoloro con agradable olor a almendra. Según norma técnica para esta sustancia se menciona que dentro de las percepciones sensoriales el benzaldehído posee un olor semejante al de aceite quemado de almendras con un sabor quemante, adicionalmente menciona que su solubilidad depende del solvente siendo alcohol isopropílicos su disolvente más usual y a su vez presenta una reducida solubilidad en agua por otra parte el benzaldehído es miscible en aceites fijados o volátiles y éter (NMX-F-369-S-1980., 1980).

Los aromas son parte esencial de la memoria olfativa de los seres humanos, dicha memoria olfativa se localiza como una función indexada del bulbo olfatorio y es parte de la memoria racional e incluso se asocia a factores emocionales así lo afirma (Veron García & Gaviria Vallejo, 2015), gracias a ello el sistema límbico es capaz de asociar aromas o fragancias a un determinado recuerdo, el estudio que los autores mencionan es que por ejemplo el olor de los dulces es una característica de la memoria olfativa de los niños y se ve estrechamente relacionada a la existencia de benzaldehído en los mismos, esta relación es un estudio realizado por una ciencia algo desconocida llamada aromacología, puesto que todos los olores en el fondo no son más que propiedades organolépticas de las materias es decir son propiedades intrínsecas de las mismas.

Imagen relacionada
PIRULETAS DE CARAMELO

El estudio señala que las piruletas son dulces de alto consumo a nivel mundial principalmente por infantes de entre los 5 a los 12 años edad en la que su memoria olfativa está en pleno desarrollo, dichas piruletas contienen en su composición benzaldehído (C6H5CHO) que dentro de la industria alimenticia en concentraciones adecuadas pertenece al grupo de los aromatizantes; su número CAS es 100-52-7, su número EINECS, 202-860-4; y su fórmula molecular es C7H6O.

Resultado de imagen para benzaldehido
  Estructura y peso molecular del benzaldehído. Fuente: https://www.dyeq.co/fichas/benzaldehido/

Algunos estudios organolépticos menciona al olor del benzaldehído como un olor análogo no sólo a las almendras si no a las cerezas y por esta razón es que es un aditivo aromatizante muy empleado en este tipo de dulces por su correspondencia con los sabores de las piruletas que normalmente el consumidor asume como cereza por la tonalidad rojiza de la mayoría de piruletas y su olor procedente del aditivo antes mencionado, la desventaja y riesgo es el origen del aditivo puesto que normalmente suele ser sintetizado a partir de tolueno que es un compuesto tóxico que eventualmente puede dejar rachas del mismo en el aditivo por esta razón es importante que las industrias alimenticias tengan un control minucioso de esta sustancia (Verón García & Gaviria Vallejo, 2015).

Resultado de imagen para cerezas benzaldehido

De forma natural el benzaldehído es extraído de semillas y frutas como son las almendras, cerezas, albaricoques, ciruelas y melocotones; aunque los estudios fotoquímicos a futuro podrían arrojar especies vegetales que contengan en sus frutos cantidades significativas de benzaldehído, los autores mencionan que las frutas antes mencionadas, contienen cantidades significativas de amigdalinas [glucósido, molécula formada por una parte glucídica y una parte no glucídica (C20H27NO11)]. Cuando las amigdalinas se rompen por catálisis enzimática o por hidrólisis, se obtienen dos azúcares, un cianuro y un benzaldehído.

Resultado de imagen para amigdalina

Resultado de imagen para amigdalina

En la industria alimenticia, el benzaldehído se usa como aditivo alimentario, entendiendo un aditivo como toda sustancia o mezcla que no aporta valor nutricional y que es agregada en la mínima cantidad posible, para crear, modificar mantener o intensificar las propiedades organolépticas y sus condiciones de conservación (Verón García & Gaviria Vallejo, 2015).Uno de los organismos encargados de esta regulación es la FEMA (Flavors and Extract Manufacturing Association), la cual clasifica el benzaldehído con el número FEMA 2127. Según esta asociación, el aldehído puede ser empleado para dar aroma a almendras amargas, azúcar quemado, cereza, pimientos asados y malta. Para asegurarse que el consumo del benzaldehído no es peligroso para la salud humana, han establecido unos límites de ppm que los productos alimentarios finales no pueden sobrepasar. Estos límites son:

Límites permitidos de benzaldehído en alimentos según la FEMA 2127 en ppm.

Fuente: (Verón García & Gaviria Vallejo, 2015).
TIPOLOGÍA DE PRODUCTO PPM MÁXIMO AUTORIZADO
Bebidas no alcohólicas 36 ppm
Helados 42 ppm
Caramelos 120 ppm
Productos horneados 110 ppm
Gelatinas y pasteles 160 ppm
Chicles 840 ppm
Bebidas alcohólicas 60 ppm

 

El Aldehído Vanílico y la vainillina en la industria alimenticia.

El aldehído vanílico tiene diferentes grupos funcionales: unos grupos aldehídos y un anillo aromático, por lo que es un aldehído aromático (Meislich, 1998). La vainilla que produce el popular sabor a vainilla durante un tiempo se obtuvo sólo a partir de las cápsulas con formas de vainas de ciertas orquídeas trepadoras. Hoy día, la mayor parte de la vainilla se produce sintéticamente

Resultado de imagen para aldehído vanílico
Ácido vanílico

La vainillina es una sustancia presente en todas las 110 especies de orquídeas del género Vanilla, su origen está asociado a una especie de orquídea del género antes mencionado nativa de México y que se caracteriza por ser hermafrodita y única capaz de formar una vaina como fruto del cual hoy se extrae la vainilla tal y como se la conoce.

 

Resultado de imagen para orquidea de la vainilla

Dicha denominación fue otorgada por los españoles, quienes decidieron llamarla así por la forma tan especial del fruto de la flor. Sin embargo, ya era conocida por los antiguos tonacas (pueblo ancestral mexicano) con el nombre de Xahanat o flor negra, y por los aztecas con el nombre de Tlixotlil. En estos pueblos, la vainilla era utilizada como aromatizante, a modo de ofrenda y como medicina, dado que cuenta con propiedades antisépticas que la hacen especialmente útil para tratar ciertas infecciones bacterianas, así lo afirma (Departamento de Redacción OV, 2018)

Imagen relacionada
El aldehído vanílico a su vez es un ácido dihidroxibenzoico cuyo nombre IUPAC corresponde al de (4-hidroxi-3- ácido metoxibenzoico) y se trata de una forma oxidativa de la vainillina. Curiosamente en la actualidad la mayor parte de ácido vanílico procede de la raíz de origen chino perteneciente a la planta: Angelica sinensis, conocida en China como dong quai, dang gui o ginseng.

El aldehído vanílico tiene importante presencia en productos para uso de farmacias y cosméticas como son el aceite de azaí y con respecto al aceite de argán, el ácido vanílico es uno de sus principales fenoles visto desde el punto de vista de un grupo funcional alcohol y al poseer dos da ciertas características a este aceite que es comestible con un ligero sabor a nuez y que se obtiene de las semillas sometidas a presión del árbol Argania spinosa, y su valor es relativamente costoso por tener gran cantidad de grasas insaturadas; a su vez tiene presencia en vino y vinagre. Ácido vanílico es uno de los principales catequinas metabolitos que se encuentran en los seres humanos después del consumo de infusiones de té verde (Wikipedia.(s.f.), 2008).

Resultado de imagen para aceite de argan
Aceite de Argán

Por tanto y como se ha dicho anteriormente el ácido vanílico es empleado como agente saborizante y aromatizante en la industria alimenticia, su implicación dentro del campo de los alimentos es el de la repostería, dulces, galletas, aceites y bebidas.

 

La vainillina por su lado es otro compuesto derivado del ácido vanílico; también conocido como vanilina, metil vanilina o 4-hidroxi-3-metoxibenzaldehído; cuya fórmula molecular es (CH3O)(OH)C6H3CHO es un compuesto especial que comprende tres grupos funcionales en su estructura: aldehído, éter y fenol; característica que otorga diversas propiedades a este compuesto.

Resultado de imagen para vainillina molecula
Vainillina

El metil vainillina junto con el etil vainillina con dos compuestos de este tipo de alta incidencia en la industria de los alimentos ya que son compuestos primarios de la vaina de la vainilla siendo el etil el más costoso puesto que confiere notas olfativas más potentes procedentes de su grupo etoxi en comparación del grupo metoxi; estos compuestos son empleados como saborizantes y aromatizantes en alimentos. Por otro lado se emplean también en la síntesis de fragancias artificiales así como en otras industrias como la farmacéutica.

Según afirman (Esposito, y otros, 1997) la primera vez que se sintetizó comercialmente la vanillina comenzó su proceso con un compuesto natural denominado eugenol. En la actualidad la vainillina artificial está elaborada de guaiacol petroquímico, o procedente de lignina, un constituyente natural de la madera lo que le convierte en un subproducto de la industria papelera. La vainillina artificial basada en la lignina se dice que suele tener un perfil de sabores más rico que aquellos procedentes de aceites esenciales. La diferencia es debida a la presencia de acetovanillona en la versión de lignina del producto, una impureza no encontrada en la vainillina sintetizada del guaiacol.

El Glutaraldehído en la industria alimenticia.

El glutaraldehído se usa como desinfectante en frío y en el curtido de pieles (Solomons, 1985). Este compuesto familia del grupo de los aldehídos también conocido 1,5-pentanodial según IUPAC, posee en el mercado varios nombres distintivos como son: glutaral, aldehído glutárico. Los nombres comerciales incluyen Alkacide®, Cidex®, Sonacide®, Sporicidin®, Hospex®, Omnicide®, Metricide®, Surgibac G® Gy Wavicide® Fenomix-Gt®, respondiendo a todos con la fórmula molecular siguiente: OHC(CH2)3CHO o C5H8O2 (siguiendo la fórmula semidesarrollada) su estructura se muestra a continuación:

Resultado de imagen para glutaraldehido

La naturaleza de este compuesto es ser un líquido oleaginoso sin color o en ocasiones con un ligero tono amarillento con un potente olor a acre, es un compuesto estable no polimerizable utilizado también en equipos de laboratorio, médicos y odontológicos como desinfectante e incluso con la misma aplicación en las industrias de alimentos y farmacia así lo afirma (Agency for Toxic Substances and Disease Registry, 2016) menciona también que la razón de su uso radica en que es uno de los poco medios conocidos para la esterilización de instrumentos y superficies que no se pueden o no se deben someter al calor, a lo que se acota adicionalmente que el glutaraldehído es un desinfectante muy potente y en su forma alcalina, en disolución mezclado con agua en concentraciones del 0.1% al 1.0% se utiliza habitualmente como desinfectante en frío, es un importante aliado del sector agroindustrial y zootecnia puesto que permite ser empleado como esterilizante en gallineros, establos y otros animales

Resultado de imagen para esterilizacion de gallineros y establos con glutaraldehido

Otro importante uso está en la investigación de tejidos para el estudio toxicológico, histológico y patológico siendo el glutaraldehído un importante fijador de muestras en ramas como la microbiología, esta rama se relaciona directamente con el sector de los alimentos puesto que éstas técnicas de microscopía son muy utilizados en ramas como la microbiología de alimentos o toxicología de alimentos. Finalmente el glutaraldehído es empleado también por los químicos e ingenieros de alimentos para el tratamiento de aguas o como preservante químico que inhibe y combate el crecimiento de algas en las aguas tratadas y normalmente se suministra como pastillas en tanques de agua. (Agency for Toxic Substances and Disease Registry, 2016).

Resultado de imagen para tratamiento de aguas

 

El Aldehído Cinámico (Bencilidenacetaldehído) en la industria alimenticia.

El cinamaldehído es un compuesto orgánico responsable del sabor y olor característico de la canela, la naturaleza física de este compuesto es ser viscosos con un ligero tono amarillento pálido y se encuentra de manera natural en la corteza del árbol de la canela así como otras especies del género Cinnamomum y de forma general se puede decir que el 90% de la composición del aceite esencial de canela es cinamaldehído, siendo éste su principal elemento, de allí la relación con la industria alimenticia, puesto que es empleado como saborizante y aromatizante a su vez es ampliamente empleado en la fabricación de especias para distintos tipos de alimentos así lo menciona (DIEQ, 2018).

Resultado de imagen para cinamaldehido

El cinamaldehído fue aislado del aceite esencial de canela en 1834 por Dumas and Péligot, y fue sintetizado en laboratorio veinte años más tarde por Chiozza. De forma natural, existe en forma de trans-cinamaldehído. La molécula se compone de un grupo fenilo enlazado a un aldehído insaturado. Como tal, el cinamaldehído puede considerarse un derivado de la acroleína.

Uso Agrícola: para aplicación al follaje, como solución fiable en equivalentes en gramos de ingrediente activo (I.A./kg o L) de: 306. Para agregar aromas orientales en jabón, perfumes y artículos para el hogar. También se utiliza en compuestos aromatizantes para importar un sabor a canela, en el aceite de casia y aceite de corteza de canela. Se utiliza en jabones, detergentes, lociones, perfumes y a concentraciones comprendidas entre 0,01 y 0,8%4 Piperonal (1,3-Benzodioxol-5-carbaldehido): tiene su uso como sinergista de insecticidas y como ingrediente de perfumes y fragancias. Está clasificado entre los insecticidas repelentes como un pesticida. Un repelente para piojos que contiene piperonal está disponible en el mercado (Merck Millipore, 2017).

El cinamaldehído empleado como agente antimicrobiano natural en la conservación de frutas y hortalizas

Según menciona (Rodriguez Sauceda, 2011) en su publicación El aldehído cinámico (3- fenil-2 propenal) es el principal componente antimicrobiano en la canela., éste Exhibe actividad antibacterial y también inhibe el crecimiento de mohos y la producción de micotoxinas, Hitokoto et al., (1978).

Imagen relacionada

Reportan que la canela tiene un fuerte efecto inhibitorio en mohos, incluyendo Aspergillus parasiticus, Bullerman (1974) también observa un efecto inhibitorio de la canela en Aspergillus parasiticus, reporta que de 1 a 2% de concentración de canela puede permitir algún crecimiento de Aspergillus parasiticus, pero también puede disminuir la producción de aflatoxinas en un 99%.

Resultado de imagen para Aspergillus parasiticus

Resultado de imagen para Aspergillus parasiticus
Aspergillus parasiticus

Los japoneses reportaron el uso de aldehído cinámico como un agente antimicrobiano en pasta de pescado. Estudios hechos por Lock y Borrad, en la universidad de Bath en el Reino Unido sobre las propiedades antimicrobianas del ácido cinámico en el laboratorio, han demostrado que el aldehído cinámico es particularmente efectivo contra mohos y levaduras a pH ácidos.

Resultado de imagen para  Pasta de pescado
Pasta de pescado japonés empleado en platillos de consumo inmediato como el Sushi Tempura, entre otros.

El aldehído cinámico es usado para sumergir o rociar, extiende la vida de anaquel de duraznos, peras, manzanas, chabacanos y nectarinas enteras, así como rebanadas de tomate, mango, melón, manzana, sandía, limón y kiwi. Sin embargo el tratamiento de algunas frutas con altas concentraciones de ácido cinámico causaron oscurecimiento en nectarinas, limas y peras (Roller, 1995). Se ha reportado según la cita de la autora del artículo (Rodriguez Sauceda, 2011) que el aldehído cinámico contiene un antimicótico natural, inhibiendo la producción de aflatoxinas (Hitokoto, 1978), el ácido cinámico y los derivados del aldehído cinámico provienen de plantas y frutas, y son formados como una protección natural contra infecciones y microorganismos patógenos (Mazza, et. al., 1993; Davidson, 1997).

Por otro lado el aldehído cinámico fue muy efectivo para prolongar la vida de anaquel de algunos productos de frutos importantes. Por ejemplo menciona la autora (Rodriguez Sauceda, 2011) que la vida de anaquel de rebanadas de tomate fresco almacenado a 4ºC fue extendida de 42 a 70 días mientras que las rebanadas almacenadas a 25 ºC tuvieron el doble de vida de anaquel de 21 a 42 días (Roller, 1995).

Imagen relacionada

Uso del aldehído anísico en la industria alimenticia

El 4-anisaldehido es un compuesto orgánico correspondiente a la formula molecular C8H8O2, usado comúnmente en fragancias naturales y sintéticas, consta de un anillo de benceno sustituido con un aldehído y un grupo metoxi. Es un líquido transparente con un fuerte aroma y posee dos isómeros afines. Está estructuralmente relacionada con la vainillina, anisaldehído es ampliamente utilizado en la industria de la fragancia y el sabor.
Es usado en la síntesis de otros compuestos orgánicos incluidos los farmacéuticos (especialmente antihistamínicos), agroquímicos, solventes y aditivos para plásticos. Es un importante intermediario de la fabricación de perfumes y saborizantes (COSMOS MX., 2010).

Resultado de imagen para aldehído anísico

 

Otros aldehídos importantes empleados en industrias varias

Formaldehído:

Se usa en fabricación de plásticos y resinas, industria fotográfica, explosivo y colorantes, como antiséptico y preservador (conservación de animales muertos).
El aldehído más simple, el formaldehído, es un gas incoloro de olor irritante. Desde el punto de vista industrial es muy importante, pero difícil de manipular en estado gaseoso; suele hallarse como una solución acuosa al 40 % llamada formalina; o en forma de un polímero sólido de color blanco denominado para-formaldehído (Porras., 2013).
Si se caliente suavemente, el para-formaldehido se descompone y libera formaldehído:

Resultado de imagen para formaldehido estructura
La formalina

Se usa para conservar especímenes biológicos. El formaldehído en solución se combina con la proteína de los tejidos y los endurece, haciéndolos insolubles en agua. Esto evita la descomposición del espécimen. La formalina también se puede utilizar como antiséptico de uso general. El empleo más importante del formaldehído es en la fabricación de resinas sintéticas. Cuando se polimeriza con fenol, se forma una resina de fenol formaldehído, conocida como baquelita. La baquelita es un excelente aislante eléctrico; durante algún tiempo se utilizó para fabricar bolas de billar (COSMOS MX, 2014).

Resultado de imagen para formalina

Acetaldehído:

El acetaldehído es un líquido volátil e incoloro, de olor irritante. Es una materia prima muy versátil que se utiliza en la fabricación de muchos compuestos. Si el acetaldehído se calienta con un catalizador ácido, se polimeriza para dar un líquido llamado paraldehído.

Resultado de imagen para Acetaldehído
Paraldehído

El paraldehído se utilizó como sedante e hipnótico; su uso decayó debido a su olor desagradable y al descubrimiento de sustitutos más eficaces.

Resultado de imagen para Paraldehído

Usos y aplicaciones de las Cetonas

Las cetonas se encuentran ampliamente distribuidas en la naturaleza. El importante carbohidrato fructuosa, las hormonas cortisona, testosterona (hormona masculina) y progesterona (hormona femenina) son también cetonas, así como el conocido alcanfor usado como medicamento tópico. Constituyen importantes fuentes medicinales y biológicas; son utilizadas como disolventes orgánicos, removedor de barniz de uñas (acetona). Obtención de resinas sintéticas, antiséptico, embalsamamiento, desodorante, fungicidas; obtención de Exógeno o Ciclonita (explosivos), preparación de pólvoras sin humo. Son aprovechadas para la obtención de Cloroformo y Yodoformo (Meislich, 1998). Algunas cetonas naturales y otras artificiales se emplean en cosmetología como aromatizantes y perfumes. Entre las cetonas más importantes tenemos:
Metil-etil-cetona:
El principal uso de la metiletilcetona (MEK) es en la aplicación de adhesivos y revestimientos protectores, lo que refleja sus excelentes características como disolvente. Se utiliza también como disolvente en la producción de cintas magnéticas, el desparafinado de aceites lubricantes y el procesamiento de alimentos. Es un componente habitual de barnices y colas, así como de muchas mezclas de disolventes orgánicos (Profesionseg, 2014).
La acetona:
Utilizado para la fabricación de metil metacrilato de metilo, ácido metacrílico, metacrilatos, bisfenol A, entre otros. Distribución del acetileno en cilindros y la nitroglicerina. Limpieza de microcircuitos, partes electrónicas, etc. Limpieza de prendas de lana y pieles. Cristalización y lavado de fármacos. Como base para diluyentes de lacas, pinturas, tintas, etc. En la vida doméstica, es el disolvente por excelencia para las pinturas de uñas y una mezcla de ambas se usa como disolvente-cemento de los tubos de PVC (Profesionseg, 2014).

Ciclopentanona

Se utilizan como disolvente y en gran medida para la obtención de la caprolactama, un monómero en la fabricación del Nylon 6 y también por oxidación del ácido adípico que se emplea para fabricar el Nylon 66.

Resultado de imagen para Ciclopentanona
La butano-2,3-diona:

Imagen relacionada
Es un ingrediente fundamental del aroma de la margarina.

Metadona

Este psicofármaco empezó a utilizarse como sedante y como remedio contra la tos, sin mucho éxito. Actualmente se emplea en los programas de desintoxicación y mantenimiento de los farmacodependientes de opiáceos, tales como la heroína.

Alcanfor

Es una cetona que se encuentra en forma natural y se obtiene de la corteza del árbol del mismo nombre. Tiene un olor fragante y penetrante; conocido desde hace mucho tiempo por sus propiedades medicinales, es un analgésico muy usado en linimentos. Otras dos cetonas naturales, beta-ionona y muscona, se utilizan en perfumería. La beta ionona es la esencia de violetas.

Resultado de imagen para Alcanfor

Muscona

Es obtenida de las de las glándulas odoríferas del venado almizclero macho, posee una estructura de anillo con 15 carbonos.
Muscona y la civetona: que son utilizados como fijadores porque evitan la evaporación de los aromas además de potenciarlos por lo cual se utilizan en la industria de la perfumería.
Es importante mencionar que las cetonas son fuente de energía que casi todas las células del cuerpo humano pueden utilizar, las cetonas son en realidad un subproducto de la oxidación de las grasas y lípidos de nuestro organismo, es decir que al quemar grasa haciendo actividad física inmediatamente las cetonas son producidas para proporcionar energía a las células que las van oxidando hasta convertirlas en CO2 y agua y aunque los alimentos NO poseen cetonas, los alimentos que poseen altos contenidos grasos que posteriormente se convierten en adipocitos quedarán a la espera de ser degradados y dichos alimentos pueden promover un mecanismo denominado cetosis que implica la utilización de las mismas en diferentes funciones biológicas así lo afirma (Delgado Mendoza, 2016).

DISCUSIONES Y CONCLUSIONES

Como se ha demostrado los compuestos del tipo aldehídos y cetonas son de importante uso industrial, sin embargo en la industria alimenticia las cetonas no tienen un papel fundamental ya que no se encuentran en los alimentos a lo que se puede acotar lo mencionado por (Delgado Mendoza, 2016), las cetonas no se encuentran en los alimentos a su vez se producen al interior de los organismos vivos, en los seres humanos las cetonas se producen en cantidades bajas cuando el individuo posee una dieta baja en carbohidratos, lo que sí se debe tener en cuenta es que la presencia de cetonas en un alimento según el autor es signo negativo en el control de calidad del mismo y el objetivo del profesional de Alimentos es la pronta eliminación de los mismos por métodos instrumentales, sin embargo los aldehídos son sustancias importantísimas en sector agroindustrial por sus implicaciones esterilizantes y de control de calidad en galpones y granjas, a su vez en torno a la producción de alimentos, los aldehídos son empleados principalmente como agentes saborizantes y aromatizantes, mejorando así las propiedades organolépticas de un determinado producto alimenticio, por esta razón es importante saber identificar ambos grupos para su posterior aplicación en distintos campos industriales de la química.

Bibliografía

Agency for Toxic Substances and Disease Registry. (06 de mayo de 2016). Agency for Toxic Substances and Disease Registry-Division of Toxicology and Human Health Sciences. Obtenido de Resúmenes de Salud Pública – Glutaraldehído (Glutaraldehyde): https://www.atsdr.cdc.gov/es/phs/es_phs208.html
Cornejo, P. M. (SN). UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE HIDALGO. Obtenido de Cetonas y aldehídos: https://www.uaeh.edu.mx/scige/boletin/prepa3/n8/m8.html#refe1
COSMOS MX. (2010). Usos del Aldehido Anisico. . Obtenido de http://www.cosmos.com.mx/producto/ddpy/aldehido-anisico 6 Profesionseg. (2014).
Delgado Mendoza, P. (03 de 11 de 2016). Las Cetonas No Se Encuentran en Los Alimentos. Obtenido de SCRIBD: https://es.scribd.com/document/329915386/Las-Cetonas-No-Se-Encuentran-en-Los-Alimentos
Departamento de Redacción OV. (27 de 07 de 2018). EL ORIGEN DE LA VAINILLA Y SU HISTORIA. Obtenido de https://www.vainilla.info/origen-historia/
DIEQ. (2018). Aldehído Cinámico. Obtenido de DIEQ: https://www.dyeq.co/fichas/aldehido-cinamico/
Esposito, L., Fromanek, K., Kientz, G., Mauger, F., Maureaux, V., Robert , G., & Truchet, F. (1997). Vanillin. En Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 4th edition (págs. 812-825). New York: John Wiley & Sons.
Klein, D. (2013). Química Orgánica. Cuarta edición. Buenos Aires: Panamericana .
Meislich, H. ,. (1998). Química Orgánica. Tercera Edición. Bogotá Colombia.: Mc Graw Hill.
Merck Millipore. (2017). Aldehído cinámico. Obtenido de http://www.merckmillipore.com/INTL/en/product/Cinnamic-acid,MDA_CHEM-800235?ReferrerURL=https%3A%2F%2Fwww.google.com.ec%2F
NMX-F-369-S-1980. (1980). NMX-F-369-S-1980. BENZALDEHÍDO (GRADO ALIMENTARIO). Obtenido de https://www.colpos.mx/bancodenormas/nmexicanas/NMX-F-369-S-1980.PDF
Porras., S. (2013). Aldehídos y Cetonas. Obtenido de http://sergioporras12.blogspot.com/2013/08/utilidades-en-laindustria-de-aldehidos.ht
Profesionseg. (2014). El principal uso de la metilcetona. Obtenido de http://profesionseg.blogspot.com/2014/01/el-principal-uso-de-la-metiletilcetona.html
Rodriguez Sauceda, E. N. (2011). USO DE AGENTES ANTIMICROBIANOS NATURALES EN LA CONSERVACIÓN DE FRUTAS Y HORTALIZAS. Ra Ximhai enero-abril Vol. 7 Número 1. Universidad Autónoma de México , 153-170.
Solomons, T. G. (1985). Química orgánica. . México, D.F.: Limusa.
Veron García, A., & Gaviria Vallejo, J. M. (23 de 12 de 2015). Triple enlace. Obtenido de EL BENZALDEHIDO EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA: https://triplenlace.com/2015/12/23/usos-industriales-del-benzaldehido/
Wikipedia.(s.f.). (2008). Benzaldehido. Obtenido de https://es.wikipedia.org/wiki/Benzaldeh%C3%ADdo 4 Dyeq.(s.f.).

Resultado de imagen para gif quimico

Si te ha gustado esta publicación o a su vez te ha sido de utilidad, no te olvides dejarnos tus comentarios, compartir y seguirnos en redes.

Usos y Aplicaciones de los Compuestos Aromáticos en la industria de Alimentos

Lucía Jaramillo Cando. [1]

Lesly Espinoza Buitrón. [1]

Alejandro Aguirre F. [1]

[1] Universidad Central del Ecuador-Fac. Ciencias Químicas-Química de Alimentos

TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS © Copyright 2018

INTRODUCCIÓN

Los hidrocarburos aromáticos son parte de la gran familia del Benceno, puesto que tienen por núcleo uno o más anillos bencénicos, al presentar una estructura cíclica insaturada por esta razón se les denomina también arenos así lo menciona (Claramount, y otros, 2013); y son precisamente dicha característica que confiere aromaticidad a este tipo de compuestos debido a un traslape efectivo entre sus electrones π (pi) puesto que la presencia del anillo bencénico hace que su molécula presente tres pares de electrones deslocalizados en un ciclo plano adicionalmente el cumplimiento de los principios de Hückel. En definitiva estas características confieren cierta reactividad a este tipo de compuestos en los que reside una gran estabilidad proveniente de la deslocalización electrónica existente que en muchos casos incita a la resonancia, dando lugar a que las nubes electrónicas se encuentre en una relativa mayor “comodidad” como resultado de sus repulsiones débiles que si estuvieran localizadas en tres enlaces π.

Entorno a la investigación se han tomado en cuenta múltiples compuestos aromáticos derivados del Benceno así como compuestos heterocíclicos aromáticos que se relacionan con la industria de alimentos y derivados; tomando como factor común la “degeneración” de orbitales (con la misma energía) que tiene lugar en el núcleo del anillo bencénico, a su vez la presente investigación relaciona los aspectos negativos que pueden tener respecto a la industria alimentaria en efecto, su relación con la salud humana.

DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN

 

Aplicaciones del benceno

El benceno desde su descubrimiento por parte de Michael Faraday en 1825, tras lograr aislarlo desde una sustancia oleosa extraída de una lámpara común de queroseno y su posterior formulación (C6H6) demostrando que posee seis átomos de carbono equidistantes y equivalentes, propuesta por Eilhard Mitscherlich en 1834; el benceno es por sí mismo el principal representante de los compuestos orgánicos aromáticos (Wade, 2011).

Tiempo después fueron múltiples los estudios realizados entorno a su síntesis y presencia en la naturaleza, así Hoffman en 1845 lo aísla a partir de la hulla, levantando así un indicio de su presencia en el petróleo. Pero no fue hasta que el Nobel de Química Linus Pauling consiguiera encontrar el verdadero origen de su comportamiento, la resonancia o mesomería en la cual ambas estructuras de Kekulé se sobreponen.

Resultado de imagen para anillo bencenico
Ilustración 1 Comportamiento del anillo bencénico.

De manera general el benceno es utilizado en la fabricación de tintas, detergentes, explosivos, caucho, plásticos y fármacos. Sin embargo y a pesar de presentar riesgos para la salud ya que normalmente según la FDA posee en sus etiquetas frases tales como la R45 que menciona riesgo para la salud y causa de aparecimiento de cáncer y sus respectivas R48/23/24/25 que lo consideran como un compuesto del tipo tóxico capaz de representar riesgo de efectos graves para la salud en caso de exposición prolongada por inhalación, contacto con la piel e ingestión (Documentacion Ideam, 2003). Las industrias alimenticias en algunos países lo siguen utilizando como solvente para la extracción de esencias y concentrados a continuación algunos ejemplos.

Especias y condimentos-determinación de humedad en pimienta gorda. Método de prueba.

 

Según la publicación mexicana cuyo título original fue publicado como: Spices and condiments-determination of moisture content of all spice method of test (1988). Menciona al benceno como solvente indicado para la determinación de la humedad en pimienta gorda, lo importante del artículo radica en que no atenta contra la salud de los consumidores puesto que el método propuesto es únicamente para el análisis laboratorial de la pimienta mas no para su consumo inmediato.

Resultado de imagen para pimienta negra
Ilustración 2 Pimienta Negra (gorda)

El método desarrollado por Secretaría de Agricultura y Recursos Hidráulicos de México menciona que el benceno por su punto de ebullición e insolubilidad en agua permite una adecuada destilación continua del agua presente en una muestra de 30 a 35 g de semillas de pimienta gorda en 75 a 100 cm3 de benceno, la investigación sugiere la ecuación siguiente para el cálculo de la humedad (Secretaría de Agricultura y Recursos Hidráulicos, 1988):

Donde:                                                   Humedad %=(A* ρ)/M*100

A= Volumen de agua (cm3)

ρ = Densidad del agua (g/cm3)

M= Peso de la muestra (g)

 

Benceno como contaminante de los alimentos, fuentes hídricas y agua potable

 

Por otra parte el benceno ha sido uno de los principales contaminantes del agua potable en comparación con otros compuestos según menciona (Echeverry, 2016), alimentos como café, pan comercial, agua potable y envasada, frutas, verduras, bebidas isotónicas, chicles, derivados cárnicos, alimentos con saborizantes, helados, yogurt e incluso cosméticos en todo el mundo han presentado trazas de benceno, que como se mencionó anteriormente es altamente tóxico, el origen de dicho mal puede deberse a malas prácticas de manufactura en las industrias no alimenticias, mismas que desechan sus aguar residuales sin un adecuado control de sustancias contaminando de esta manera los recursos hídricos, la norma técnica internacional establecida por la FDA menciona que no se excederá la cantidad de 1μg/l de agua caso contrario se considera como muestra contaminada y requiere tratamiento emergente, a su vez la OMS (Organización Mundial de la Salud) y la Agencia para la Protección del Medio Ambiente (EPA), clasifica al benceno como parte de la lista de compuestos emergentes en el tratamiento de aguas por su persistencia y sus efectos negativos para la salud humana así lo afirma (Barceló & López de Alda, 2010).

Benceno como producto residual en la síntesis de benzoatos presentes en alimentos

Alimentos tales como las salsas de tomate (Kétchup), sodas y aquellos que presenten benzoato de sodio o potasio en general pueden tener mayor incidencia de trazas de benceno, y aunque el benzoato puede parecer inofensivo las industrias alimenticias y químicas en general sintetizan este compuesto a partir del benceno, a su vez y al no existir un proceso ciento por ciento efectivo, nada puede frenar el aparecimiento de rachas de reactivo en los productos finales así lo afirma (Echeverry, 2016). A continuación la síntesis comúnmente utilizada para la formulación del benzoato sódico:

Resultado de imagen para sintesis del benzoato de sodio
Ilustración 3 Síntesis del Tolueno, Benzoato sódico y ácido benzoico. Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_benzoico

En relación al tema la Administración de Alimentos y Drogas de los Estados Unidos (FDA) por sus siglas en inglés, menciona que las sales de benzoato al ser expuestas a la luz y al calor en presencia de vitamina C (común en ciertos alimentos tales como gaseosas y fármacos) al reaccionar pueden causar cantidades residuales de benceno, este factor entorno a la industria de bebidas ha sido muy criticado por que normalmente las bebidas gaseosas son transportadas en vehículos con exposición directa a la luz solar creando el factor adecuado para su transformación y en consecuencia convertirse en un factor nocivo para la salud de los consumidores (Echeverry, 2016).

Imagen relacionada
Ilustración 4 Las gaseosas carbonatadas, por factores de estabilidad presentan benzoatos de sodio y potasio que al reaccionar con la luz y el calor pueden formar rachas de benceno.

 

Aplicaciones de otros compuestos aromáticos

 

Uso de las Quinolinas e Isoquinolinas en la industria alimenticia

Las quinolinas e isoquinolinas con compuestos cíclicos en los que un anillo bencénico y uno de piridina se hallan fusionados y eso aplica también para su correspondiente catión quinazolinio; aunque el criterio de carácter aromático de Hückel predice aromaticidad en compuestos mono cíclicos se conoce que este tipo de compuestos conservan sus propiedades aromáticas así lo considera (Dep. Fquím. UNAM, 2015); es así como muchos de sus derivados son utilizados en múltiples sectores industriales tales como el actinoquinol utilizado en la fabricación de pantallas UV, benzoquinolina utilizada en la fabricación de desinfectantes, lotrifen que es un derivado de las quinolinas ampliamente usado como abortivo o el dimetisoquin potente anestésico y finalmente la papaverina en la fabricación de relajantes musculares.

 

Amarillo de quinoleína (E E104) o amarillo de quinolina

 

El amarillo de quinolina es un importante ingrediente sintético para la industria de alimentos como agente colorante entre sus aplicaciones más destacadas están:

 

  • Dulces de azúcar y golosinas.
  • Repostería de naranja, vainilla y chocolate.
  • Panadería.
  • Bebidas alcohólicas y no alcohólicas hidratantes, energizantes, bebidas electrolíticas.
  • Heladería.
  • Snacks y botanas.
  • Salsas y condimentos.
  • Bebidas Carbonatadas.
  • Quesos en polvo.
  • Frituras y otros.

Según afirma (Badui, 2013), el color de los alimentos es muy importante para el consumidor a razón de ser el primer contacto e impresión que tiene un potencial comprador en respuesta de lo que visualmente aprecia del producto, lo que es determinante para la aceptación o rechazo del mismo.

Resultado de imagen para Alimentos que contienen colorante E E104 (Amarillo de quinolina)

Ilustración 5 Alimentos que contienen colorante E E104 (Amarillo de quinolina) Fuente: http://hablemosclaro.org/ingrepedia/amarillo-de-quinolina/#1502293691178-e5ac3059-a00b

La síntesis del compuesto parte del sulfonato 2-(2-quinolil)-1,3-indadiona, consiste principalmente de las sales sódicas de mezclas de sulfonatos, monosulfonatos, tiosulfonatos como agentes colorantes con la presencia de cloruro de sodio y/o sulfato de sodio como sustancias no colorantes.

Resultado de imagen para Alimentos que contienen colorante E E104 (Amarillo de quinolina)
Ilustración 6 Estructura Química del Amarillo de Quinolina. Fuente: http://hablemosclaro.org/ingrepedia/amarillo-de-quinolina/

El amarillo de quinolina es empleado en la industria de alimentos como agente colorante, lastimosamente estudios han demostrado riesgos para la salud ante este aditamento alimenticio, a tal punto que según menciona (Pliskin, 2017) ha sido prohibido en muchos países tales como: Estados Unidos, Australia, Finlandia, Noruega y Austria; y en muchos se ha sugerido evitar su consumo. Esta sustancia es soluble en agua y dentro de las industrias de mayor tendencia a su utilización son las de fabricación de fideos y pastas; así como también en marcas como HARIBO que fabrican dulces y gomas del tipo masticable (gomitas) y con respecto a las bebidas lácteas en diversas cremas y postres, de las bebidas más populares en las que se puede ubicar dicho colorante está la gaseosa FANTA de Coca Cola Spring Company. Entre los daños para salud más notables están la hipersensibilidad a la sustancia o su intolerancia (Pliskin, 2017).

 

Aplicaciones de las pirazinas en los alimentos

 

La pirazina es un compuesto orgánico aromático heterocíclico. Su molécula presenta una simetría con grupo puntual D2h. Es un sólido de apariencia cerosa o cristalina. Presenta un fuerte olor similar al de la piridina. Es volátil con vapor de agua (UDEA, 2010).

Imagen relacionada
Ilustración 7 Estructura de la Pirazina.

Las pirazinas normalmente son factores de control en la industria vinícola y su síntesis ha evolucionado de la siguiente manera:

  • Síntesis de Staedel-Rugheimer (1876): Reacción de 2-cloroacetofenona con amoniaco para obtener la 2- aminocetona, la cual se condensa para formar la dihidropirazidina, y se forma la aromaticidad por oxidación posterior.
  • Síntesis de Gutknecht (1879): Ciclización de α-aminocetonas, producidas por reducción de isonitroso cetonas, para obtenerse las dihidropirazinas. Estas son posteriormente deshidrogenadas con óxido de mercurio (I) o sulfato de cobre (II), e inclusive con oxígeno atmosférico: 34
  • Síntesis de Gastaldi (1921): Se requiere de (4-N-sulfonilamino)cianometil cetonas.
Imagen relacionada
Ilustración 8 Pirazinas en Alimentos Fuente: https://lanocheenvino.com/2017/03/28/que-son-las-pirazinas/

Las pirazinas actúan como descriptores aromáticos en ciertos alimentos como el pimiento verde, las mismas se distribuyen en diferentes alimentos y verduras (espárragos y arvejas), por otro lado, las pirazinas forman parte de las uvas blancas y tintas mismas que confieren notas olfativas al vino así lo afirma (Cabeller, 2018).

Resultado de imagen para vino blanco
Ilustración 9 Uvas Blancas (verdes) para la elaboración de vino blanco. Fuente: https://lanocheenvino.com/2017/03/28/que-son-las-pirazinas/

Según la autora la concentración de pirazinas disminuye a medida que madura la uva por lo que en ocasiones los niveles altos de esta molécula en el vino es asociado con la falta de maduración de las uvas; a su vez de encontrarse en este estado (muy concentrado) es indicador negativo en la calidad del vino.

Resultado de imagen para pirazinas
Ilustración 10 Pirazinas comunes en las uvas para vinos. Fuente: http://vinospasini.blogspot.com/2012/07/aromas-verdes-del-vino.html

Por esta razón la necesidad de exhaustivos controles en el viñedo antes y después de la cosecha en este proceso entra en juego el profesionalismo y experiencia del enólogo por encima del mismo agricultor, la dificultad radica en el momento de la cosecha, puesto que la madurez de la uva es un fenómeno asincrónico puesto que maduran en diferentes tiempos los racimos de una misma cepa, cada unidad (granos) del racimo madura de forma independiente y la pulpa, piel y semilla de los granos también es asincrónica razón por la cual es dificultoso determinar el momento óptimo de la cosecha.

Por los motivos expuestos en el párrafo anterior el momento de la cosecha es crucial para condicionar las características sensoriales del vino; factores externos como el clima, la temperatura ambiental durante el periodo de la maduración, agentes químicos presentes en insecticidas son principalmente los influencian de forma directa la concentración de pirazinas en las uvas. Por ejemplo entorno a la temperatura tenemos la siguiente relación: Las temperaturas bajas durante la maduración inducen a producir uvas con nieles mayores de pirazinas (maduración rápida incompleta, no natural o acelerada), las temperaturas cálidas a su vez generan uvas con menores niveles de pirazinas acompañado de tiempos óptimos de maduración.

Resultado de imagen para grados brix

Ilustración 11 El uso de polarímetros es indispensable para la obtención de índices de refracción que permitan identificar la presencia de compuestos como la pirazina. Fuente: http://agriculturers.com/que-son-los-grados-brix/

Finalmente las técnicas de vinificación, menciona la autora, impactan también con la concentración de pirazinas en el producto final y entorno a su detección se considera bajo siempre y cuando existan de 2 a 8 ng/l para vinos blancos y de 2 a 16 ng/l en los tintos.

Presencia de la piridina en industria alimenticia

La piridina fue descubierta por Thomas Anderson en 1849 y su nombre proviene del vocablo griego Pyros que significa fuego, en efecto este líquido incoloro presenta una alta inflamabilidad y de forma natural puede identificarse como un aceite (incoloro) de olor desagradable al calentar huesos de animales, la forma natural más común de este compuesto es el NAD, vitaminas B3, B6, B12, etc; es allí donde radica su importancia en la industria alimenticia.

Resultado de imagen para piridina
Ilustración 12 Piridina, azabenceno o azina. Fuente: https://www.ecured.cu/Piridina

Su síntesis parte del alquitrán crudo y es utilizada como solvente en la producción de muchos productos, los más comunes en el sector alimenticio es la producción de condimentos y vitaminas utilizadas en suplementos alimenticios, así lo afirma (Seco, 2014), es importante mencionar que la forma pura de la piridina es mortal, cancerígena, capaz de producir infertilidad se la puede encontrar en especies vegetales como la Belladona (Atropa belladona).

Resultado de imagen para Atropa belladona
Ilustración 13 Ilustración Naturalista de la Belladona. 

De manera general la formación de piridina en los procesos industriales de los alimentos se asocia a toxicidad salvo los casos en los que se contribuya con el aroma y el sabor cuyos derivados no son tóxicos así lo afirma (Seco, 2014).

Muchos de los alimentos de consumo diario contienen aromatizantes como resultado de la adición de compuestos que contienen piridina y de forma análoga por la adición de productos naturales en el medio ambiente. Una de las formas más conocidas de esta sustancia como derivado es la PIRIDOXINA, esta sustancia es conocida comúnmente como Vitamina B6, nutriente esencial con propiedades beneficiosas para el metabolismo y sistema nervioso del cuerpo humano, estudios han demostrado que es capaz de estimular energéticamente a un individuo motivo por el cual es ingrediente principal en muchas suspensiones orales y jarabes para niños y demás suplementos alimenticios (B. Pavlov, 1970).

Resultado de imagen para PIRIDOXINA

Resultado de imagen para PIRIDOXINA

Ilustración 14 Piridoxina (Vitamina B6)

Entre los valores más importantes en (mg/100g de muestra) de esta importante vitamina en alimentos podemos mencionar la siguiente lista:

  • Pistachos: 1.7mg.
  • Hígado de pavo: 1.0mg.
  • Atún: 0.9mg.
  • Semillas de girasol: 0.8mg.
  • Sésamo: 0.8mg.
  • Salmón: 0.6mg.
  • Maíz: 0.6mg.
  • Avellanas: 0.6mg.
  • Carne roja: 0.5mg.
  • Lentejas: 0.5mg.
  • Duraznos: 0.5mg.
  • Plátanos: 0.3mg.

 

Incidencia del ácido benzoico en industria alimenticia

El ácido benzoico pertenece al extenso grupo de los compuestos aromáticos y es por sí mismo uno de los compuestos orgánicos más utilizados en la industria alimenticia. Su uso más común es como conservante alimenticio, de forma natural el ácido benzoico puede obtenerse de arándanos, ciruelas, canela, frambuesas, clavos de olor entre otros.

Resultado de imagen para acido benzoico
Ilustración 15 Estructura molecular del ácido benzoico.

Este compuestos tiene especial eficacia en alimentos del tipo ácido, la razón de su popularidad en la industria radica en su costo, puesto que no es elevado y resulta muy útil para controlar y frenar el aparecimiento y propagación de levaduras, bacterias (en casos muy específicos) y mohos (MILKSCI, 2003).

 

Sin embargo no todo es beneficio, uno de los principales problemas de este compuesto es su sabor astringente y de cierta forma desagradable, por otra parte presenta ciertos niveles de toxicidad, que aunque es relativamente baja pero mayor en comparación con otros conservantes, puede producir intolerancia a algunas personas, y por este motivo es que su control es muy importante.

Resultado de imagen para acido benzoico
Ilustración 16 El ácido benzoico en la industria de alimentos es identificado como aditivo-conservante E210.

El Conservante E210 (Ácido Benzoico) es utilizado principalmente en el continente europeo como conservante en bebidas refrescantes (gaseosas carbonatadas) como sucede en España así lo afirma (MILKSCI, 2003); entorno a la misma industria de bebidas es utilizado en la fabricación de zumos; productos lácteos utilizados en repostería y galletería así mismo en la elaboración de conservas de vegetales tales como tomates (Cherrys especialmente), pepinillos o pimiento envasados en grandes recipientes para uso de grandes cadenas de restaurantes de consumo masivo; crustáceos frescos o congelados y derivados de pescado; margarinas, salsas (especialmente en su forma de benzoato de sodio o potasio (E211 y E212 respectivamente) como es el caso de la salsa de tomate (MILKSCI, 2003).

Resultado de imagen para acido benzoico en alimentos
Ilustración 17 Ácido benzoico en los alimentos.

El mencionado conservante industrial se obtiene de al menos 3 formas diferentes en la industrial según menciona (Aditivos Alimentarios, 2016)

  • Oxidación de Naftaleno de anhídrido ftálico con óxido de Vanadio.
  • Oxidación de la mezcla de Tolueno y ácido nítrico.
  • Hidrólisis del clorobenceno.

De forma adicional este conservante está siendo empleado en la fabricación de gelatinas, humus, champiñones, miel, aceitunas, caviar, mermeladas, bebidas de malta y energizantes polos de helado, tortillas de trigo y patatas, frutas en almíbar, alimentos pre cocidos, licores y salsas picantes.

La OMS considera como aceptable una ingestión de hasta 5 mg por Kg de peso corporal y día. Con la actual legislación española esté límite se puede superar, especialmente en el caso de los niños. Otras legislaciones europeas son más restrictivas. En Francia sólo se autoriza su uso en derivados de pescado, mientras que en Italia y Portugal está prohibido su uso en refrescos. La tendencia actual es no obstante a utilizarlo cada vez menos sustituyéndolo por otros conservantes de sabor neutro y menos tóxico, como los sorbatos. El ácido benzoico no tiene efectos acumulativos, ni es mutágeno o carcinógeno (MILKSCI, 2003).

 

Incidencia del benzaldehído (C6H5CHO) en industria alimenticia

El benzaldehído (C6H5CHO), figura como un compuesto orgánico aromático perteneciente a los aldehídos y cetonas, y aunque el presente documento no tiene por finalidad centrarse en aldehídos y cetonas puesto que se abordará en la siguiente unidad de estudio, se considera al benzaldehído un compuesto aromático de alta importancia en la industria de alimentos. El benzaldehído es un compuesto químico que pertenece al extenso grupo de aldehídos aromatizantes, que consiste en un anillo de benceno con un sustituyente aldehído así lo afirma (Gavira Vallejo, 2015). A nivel organoléptico es un líquido incoloro con variaciones hasta tonalidades amarillas (dependerá de su pureza), se identifica por un olor frutal potente a cerezas y almendras amargas.

Resultado de imagen para Benzaldehído,
Ilustración 18 Benzaldehído, bencenal, fenilmetanal o aldehído benzoico.

En torno a sus propiedades químicas, el benzaldehído es ligeramente soluble en agua, miscible en alcohol y éter; se recomienda su almacenaje en envases cerrados en lugares frescos, ventilados y protegidos de la luz solar puesto que tiende a oxidarse rápidamente en presencia de aire por tanto es recomendable también su almacenaje en frascos ámbar.

Imagen relacionada
Ilustración 19  Semillas que contienen Benzaldehído de forma natural.

El método de obtención natural es desde las semillas de almendras, ciruelas, cerezas, duraznos, melocotones entre otros; estas semillas poseen cantidades significativas de amigdalinas [glucósido, molécula formada por una parte glucídica y una parte no glucídica (C20H27NO11)], cuando las amigdalinas se rompen por catálisis enzimática o por hidrólisis se obtienen dos tipos de azucares, un cianuro y un benzaldehído formando así benzaldehído de forma natural (Gavira Vallejo, 2015).

Según el autor a nivel industrial, el benzaldehído también puede obtenerse, entre otros métodos, a través de la oxidación del tolueno [hidrocarburo aromático (C6H5CH3)]

En la industria alimenticia, el benzaldehído se usa como aditivo alimentario, entendiendo un aditivo como toda sustancia o mezcla que no aporta valor nutricional y que es agregada en la mínima cantidad posible, para crear, modificar mantener o intensificar las propiedades organolépticas y sus condiciones de conservación.

Todos los productos empleados como aditivos alimentarios están altamente regulados para que su consumo no sea perjudicial para el ser humano.

Sea cual sea su origen, el benzaldehído, es un producto considerado peligroso por el CLP (clasificación, etiqueta y envasado de productos químicos), con la siguiente clasificación, ya que puede provocar reacciones alérgicas en la piel y reacciones en el hígado (no llega a categoría de mortal, mutagénico o cancerígeno), en la industria de alimentos se identifican las siguientes 4 especies numeradas:

  • H302: Nocivo en caso de ingestión
  • H319: Lesiones oculares graves o irritación ocular
  • H332: Nocivo en caso de inhalación
  • H335: Toxicidad específica en determinados órganos.

Y a pesar de ser considero peligroso, forma parte de determinado alimentos, como las piruletas.

Imagen relacionada
Ilustración 20 Piruletas de caramelo.

Uno de los organismos encargados de esta regulación es la FEMA (Flavors and Extract Manufacturing Assosiation), la cual clasifica el benzaldehído con el número FEMA 2127. Según esta asociación, el aldehído puede ser empleado para dar aroma a almendras amargas, azúcar quemado, cereza, pimientos asados y malta.

Para asegurarse que el consumo del benzaldehído no es peligroso para la salud humana, han establecido unos límites de ppm que los productos alimentarios finales no pueden sobrepasar A continuación la tabla de concentraciones límites en ppm para alimentos que contengan benzaldehído con la finalidad de asegurarse que el consumo del benzaldehído no es peligroso para la salud humana (Gavira Vallejo, 2015).

TIPOLOGÍA DE PRODUCTO PPM MÁXIMO AUTORIZADO
Bebidas no alcohólicas 36 ppm
Helados 42 ppm
Caramelos 120 ppm
Productos horneados 110 ppm
Gelatinas y pasteles 160 ppm
Chicles 840 ppm
Bebidas alcohólicas 60 ppm

 

Aplicación del estireno y poliestireno en el envasado de los alimentos

 

El poliestireno es un plástico versátil usado para fabricar una amplia variedad de productos de consumo. Se sabe que cerca del 50-60% de estireno producido a nivel industrial está destinado a la fabricación de envases de poliestireno para comestibles (Roque Marroquín, 2016).

Dado que es un plástico duro y sólido, se usa frecuentemente en productos que requieren transparencia, tales como envases de alimentos y equipos de laboratorio.

Cuando se combina con varios colorantes, aditivos y otros plásticos, el poliestireno se usa para hacer electrodomésticos, electrónicos, repuestos automotrices, juguetes, macetas y equipamiento para jardines, entre otros a su vez el poliestireno en espuma puede tener más de 95 % de aire.

(Roque Marroquín, 2016) Menciona en su artículo que dados los efectos nocivos para la salud del estireno reportados por el Programa Nacional de Toxicología y su reciente clasificación como “agente carcinógeno racionalmente anticipado” y conocido la factibilidad de la migración de monómeros de estireno a partir de los envases de alimentos hacia su contenido, se considera importante la determinación de esta sustancia como advertencia y prevención de futuros perjuicios contra la salud humana.

Imagen relacionada
Ilustración 21 Bandejillas fabricadas con poliestireno para el envasado de alimentos.

El envasado para el servicio de alimentos de poliestireno suele ser mejor aislante, mantiene los alimentos frescos por más tiempo y cuesta menos que las otras alternativas (Chemical Safety Facts, 2010).

Resultado de imagen para sintesis del poliestireno
Ilustración 22 Polimerización del estireno.

Existen 2 clases de poliestirenos utilizados en industrias varias estos son:

  • poliestireno expandido (EPS)
  • poliestireno extruido (XPS)

Con respecto al estireno se puede decir que es la molécula de partida del polímero antes mencionado, el estireno (C8H8) también conocido como VINILBENCENO etenilbenceno, cinameno o feniletileno. Se utiliza en la fabricación de una amplia gama de polímeros (como el poliestireno) y elastómeros copolímeros, como el caucho de butadieno-estireno o el acrilonitrilo butadieno-estireno (ABS), que se obtienen mediante la copolimerización del estireno con 1,3-butadieno y acrilonitrilo.

El estireno se utiliza ampliamente en la producción de plásticos transparentes y se ve relacionado con la industria alimenticia porque se considera como contaminante de diferentes alimentos, como frutas, hortalizas, nueces, bebidas y carnes. (Chemical Safety Facts, 2010)

DISCUSIONES Y CONCLUSIONES

Como se ha demostrado los compuestos aromáticos tienen una amplia incidencia en la industria alimenticia, sea por estar presentes en la fabricación de múltiples alimentos así como en los procesos de envasado; la identificación de los mismos permite tener una mayor prevención entorno al consumo de alimentos que pueden estar relacionados a compuestos aromáticos tóxicos o persistentes y en lo que respecta a la formación académica del profesional químico de alimentos permite conocer de forma efectiva las múltiples fuentes de contaminación de alimentos lo que en definitiva aporta en el mejoramiento y aseguramiento de la calidad dentro de la industria garantizando alimentos inocuos para el consumo humano, por otra parte es recomendable la socialización tanto de la presencia, utilidad, beneficios y riesgos de los diversos compuestos aromáticos y derivados del benceno con la sociedad misma que se relaciona directamente con el patrón de consumo de los alimentos mencionados en el presente informe investigativo.

Bibliografía

Aditivos Alimentarios. (01 de 2016). Aditivos Alimentarios . Obtenido de Ácido Benzoico E210: https://www.aditivos-alimentarios.com/2016/01/E210.html

Pavlov, A. T. (1970). Curso de Química Orgánica. En A. T. B. Pavlov, Traducido por Victoria Valdéz Mendoza. (pág. 589). Moscú: Editorial MIR. . Obtenido de Curso de Química Orgánica. Traducido por Victoria Valdéz Mendoza. Editorial MIR. Moscú. 1970 – Pág. 589

Badui, S. (2013). Hablemos Claro: Amarillo de Quinolina. Obtenido de Química de los Alimentos: http://hablemosclaro.org/ingrepedia/amarillo-de-quinolina/#1502293691178-e5ac3059-a00b

Barceló, L., & López de Alda, M. J. (2010). El Agua Potable.com. Obtenido de Contaminación y calidad química del agua: El problema de los contaminantes emergentes : http://elaguapotable.com/Contaminaci%C3%B3n%20y%20calidad%20qu%C3%ADm%20del%20agua-los%20contaminantes%20emergentes.pdf

Cabeller, C. (28 de Marzo de 2018). La Noche en Vino. Obtenido de ¿Qué son las Pirazinas?: https://lanocheenvino.com/2017/03/28/que-son-las-pirazinas/

Chemical Safety Facts. (2010). Chemical Safety Facts. Obtenido de Poliestireno. : https://www.chemicalsafetyfacts.org/es/poliestireno/

Claramount, R. M., Cornago, M., Esteban Santos, S., Farrán Morales, M., Pérez Torralba , M., & Sanz del Castillo, D. (2013). Principales Compuestos Químicos. Madrid: Universidad Nacional de Educación a Distancia.

Dep. Fquím. UNAM. (14 de 03 de 2015). depa.fquim.unam.mx. Obtenido de Quinolinas e isoquinolinas: http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/06QuinolinaseIsoquinolinas_24315.pdf

Documentacion Ideam. (2003). Documentacion Ideam. Obtenido de FICHA TÉCNICA DEL BENCENO: http://documentacion.ideam.gov.co/openbiblio/bvirtual/018903/Links/Guia7.pdf

Echeverry, N. (5 de Agosto de 2016). BENCENO EN LOS ALIMENTOS. Obtenido de Prezi: https://prezi.com/8lehb7sm4cgh/benceno-en-los-alimentos/

Gavira Vallejo, J. M. (23 de Diciembre de 2015). TRIPLENLACE. Obtenido de EL BENZALDEHIDO EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA: https://triplenlace.com/2015/12/23/usos-industriales-del-benzaldehido/

MILKSCI. (2003). MILKSCI. Obtenido de UNIZAR: http://milksci.unizar.es/adit/conser.html

Pliskin. (11 de 06 de 2017). ImparaTudos. Obtenido de E104 Quinolina amarilla : http://imparatudos.com/article/e104-quinolina-amarilla

Roque Marroquín, M. S. (2016). ALICIA. Obtenido de El estireno en envases de alimentos: http://alicia.concytec.gob.pe/vufind/Record/UNIJ_522fb2a0e25c7cf78d3b95d03f8ef4d1

Seco, M. G. (6 de Octubre de 2014). UNAM. Obtenido de Piridinas en Alimentos: http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/PIRIDINAS_28867.pdf

Secretaría de Agricultura y Recursos Hidráulicos. (1988). COLPOS. Obtenido de ESPECIAS Y CONDIMENTOS-DETERMINACIÓN DE: http://www.colpos.mx/bancodenormas/nmexicanas/NMX-FF-064-1988.PDF

UDEA. (2010). QuimicaOrganica III. Obtenido de Aromaticidad: http://docencia.udea.edu.co/cen/QuimicaOrganicaIII/paginas/aromaticidad/sesion18/heteroaromaticidad.html

Wade, L. G. (2011). Química Orgánica: Capítulo 16 Compuestos Aromáticos. México : Mc. Grow Hill.

Si te ha gustado este artículo o a su vez te ha sido de utilidad, no te olvides dejarnos tus comentarios, compartir y seguirnos en redes.

Características de la harina de trigo y los leudantes

Espinoza B. Lesly M. (1)

Aguirre F. Alejandro A. (1)

(1) Facultad de Ciencias Químicas-Universidad Central del Ecuador- Química de Alimentos

TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS © Copyright 2018

Características de la harina de trigo

Según menciona (Dr. Escalona , 2001) la harina de trigo  provine del cereal del genero Triticum del cual sobresalen dos especies: Triticum aestivum que es el trigo harinero panificable y el Triticum durum que es un tipo de trigo cristalino utilizado para la producción de sémolas y pastas.

Resultado de imagen para Triticum aestivum
Triticum aestivum

El trigo utilizado para harinas, es decir el Triticum aestivum, presenta varios tipos de proteínas siendo las más importantes las que se encuentran en el endospermo del grano estas son:

-Glutenina, misma que es soluble en ácidos y álcalis diluidos.

Gliadina, soluble en alcohol.

Resultado de imagen para Glutenina

Estas proteínas al entrar en contacto con el agua y por el trabajo ejercido por el amasado desarrollan una red tridimensional llamada gluten que retiene el gas producido por el proceso de la fermentación durante la elaboración del pan así lo manifiesta (Dr. Escalona , 2001).

Resultado de imagen para Glutenina

Calidad de la harina de trigo

Resultado de imagen para composicion de la harina

  • CONTENIDO DE CENIZAS (0.5 A 0.6 %).

            Indica una eficiente separación del salvado

  • CONTENIDO DE PROTEÍNAS (8-12%)

            Depende de la variedad de trigo

  • CALIDAD DEL GLUTEN.

Depende de la variedad del trigo y eficiencia en molienda

 Resultado de imagen para composicion de la harina

Influencia De Los Agentes Leudantes En La Panificación

En la industria panificadora quizás uno de los puntos más cruciales en la elaboración del pan, sea la incorporación de agentes leudantes a la masa, leudar según menciona (D’Santiago de Baptista, 2012) significa producir o incorporar gases en el producto de panadería para aumentar su volumen dándole de esta manera forma y textura. La finalidad de los agentes leudantes es en definitiva es hacer que los gases le proporcionen a la masa firmeza suficiente hasta que las proteínas procedentes del gluten y el huevo coagulen adecuadamente mientras se produce un proceso de gelatinización de los almidones para mantener su forma.

Resultado de imagen para agentes leudantes

Según la autora mencionada es importante se midan con alta precisión las cantidades de leudante utilizado pues estos ante cambios pequeños pueden producir efectos graves cuando se trata de productos de panadería por tanto es fundamental comprender las características y funciones de la levadura que se utilizará porque adicionalmente es este elemento el que nos ayuda a controlar los factores que influyen en la fermentación de las masas.

 Resultado de imagen para agentes leudantes

Agentes Leudantes para productos de panadería

No todos los agentes leudantes son levadura, la diferencia principal entre un agente leudante que no sea levadura como puede ser un determinado polvo de hornear de la levadura misma es que las levaduras suelen ser de origen orgánico mientras que los polvos de hornear son de origen inorgánico así lo manifiesta (Equipo editorial Iquimicas S.A., 2011).

 Resultado de imagen para Agentes Leudantes para productos de panadería

¿Cuál es el mecanismo de acción de los leudantes?

Los agentes leudantes son utilizados para ablandar la masa en el mundo de la panificación un alimento sea en este caso un pan con alta porosidad favorece la masticación mientras que el aumento de superficie que se obtiene tras el leudo mejora la digestibilidad de los polisacáridos que constituyen la harina en conjuntos con muchos otros componentes que lo constituyen tales como grasas, proteínas y azucares presentes provenientes de los otros ingredientes. (Equipo editorial Iquimicas S.A., 2011)

Resultado de imagen para pan horneado gif

Durante el horneado los agentes leudantes  producen dióxido de carbono (CO2) mismo que al aumentar se expande y requiere salir de la masa sin embargo y debido a la viscosidad de la misma este gas queda encerrado dentro logrando así que la masa de expanda, es a lo que en panificación se denomina “Leudo”.  Las sustancias utilizadas para este propósito se pueden clasificar de la siguiente manera:

-Leudantes biológicos biogénicos: en este grupo se enmarca la levadura, y es de tipo biológica por contiene microorganismos capaces de fermentar los azucares de la masa produciendo así CO2.

Levaduras y otros agentes leudantes 02

-Leudantes químicos: en este grupo se enmarca el polvo de hornear y el carbonato de amonio, amabas son sales del ácido carbónico (H2CO3) mismas que al someterse al calor desprenden CO2.

 Imagen relacionada

Resultado de imagen para H2CO3

Presentación de la levadura

Resultado de imagen para Levadura Instantánea

La levadura puede conseguirse en varias presentaciones: comprimida o prensada, (Levadura Fresca), Seca, Instantáneas, Químicas y Natural (Masa Madre). Además de su acciones leudantes también contribuyen a dar sabor al pan así lo afirma (D’Santiago de Baptista, 2012).

Imagen relacionada

Levadura Fresca: de manera industrial el microorganismo es reproducido de manera  genérica por lo general es utilizado el microorganismo conocido como Saccharomyces cerevisiae esta bacteria es utilizada para levaduras que tienen por fin la elaboración de cerveza, vino, hidromiel, pan y algunos tipos de antibióticos. La levadura fresca es una materia viva que debe conservarse en el frigorífico (a unos 4ºC), pues es un producto perecedero con una vida útil de una o dos semanas, a veces puede durar más, pero siempre será mejor comprobar su actividad antes de añadirla a la masa (D’Santiago de Baptista, 2012).

Resultado de imagen para Levadura Fresca

Levadura Seca: Es el equivalente deshidratado de la levadura fresca y debe mezclarse con agua templada antes de usarla. Debe guardarse en un lugar frío y seco. La levadura seca rinde, el doble que la fresca así lo afirma (D’Santiago de Baptista, 2012).La seca extra fina obtenida a partir de cultivos puros de “Sacharomyces cerevisiae” para la elaboración de masas leudadas. Levadura apta para ser usada en procesos de elaboración de productos para Celíacos.

Resultado de imagen para Levadura Seca

Levadura Instantánea: Se obtiene a través de un proceso de secado de la levadura fresca, se forman micro gránulos y se empaca al vacío. Excelente alternativa en lugares donde, por las condiciones climáticas, es difícil conservar la levadura fresca. Existen dos versiones según la formulación que se trabaje: masa salada para panes con 0% – 5% de azúcar y  masas dulces para para panes con más de 5% de azúcar.

Levadura Química: Es un producto químico que permite dar esponjosidad a una masa debido a la capacidad de liberar dióxido de carbono al igual que las levaduras en los procesos de fermentación alcohólica. Se trata de una mezcla de un ácido no tóxico (como el cítrico o el tartárico) y una sal de un ácido o base débil, generalmente carbonato o bicarbonato, para elevar una masa (harina más agua), confiriéndole esponjosidad. (D’Santiago de Baptista, 2012): Normalmente sigue la siguiente reacción química para liberar CO2:

Leudantes Químicos

Bicarbonato de Sodio

El bicarbonato de sodio es el nombre químico de la sosa (soda) para hornear. Si se encuentran presentes humedad y ácido, el bicarbonato libera bióxido de carbono gaseoso, que hace aumentar el volumen del producto. Para esta reacción no es importante el calor (aunque el gas se libera más a prisa a altas temperaturas). Por esta razón, los productos leudados con bicarbonato deberán hornearse de inmediato; de otra manera, los gases escapan y se pierde la capacidad leudante.

Imagen relacionada

Entre las sustancias ácidas que reaccionan con el bicarbonato en las masas o pasta se incluyen miel de abeja, melaza, leche agria, jugos y purés de frutas y chocolate. La cantidad de bicarbonato que se utiliza en una fórmula es, por lo general, la cantidad necesaria para equilibrar el ácido. Si se requiere mayor poder leudante, se utiliza polvo de hornear, en lugar de más bicarbonato. (D’Santiago de Baptista, 2012)

Polvos de Hornear

Los polvos de hornear son mezclas de bicarbonato de sodio más un ácido con el que reaccionan. También contienen almidón, que impide el apelmazamiento y mantiene la capacidad leudante en un nivel estándar. Los polvos de hornear son más versátiles porque no dependen de los ingredientes ácidos de cada fórmula para mantener su capacidad leudante. El polvo de hornear de acción única requiere sólo humedad para liberar gases. Al igual que el bicarbonato de sodio, solo se puede utilizar cuando el producto se va a hornear inmediatamente después de amasarlo. (D’Santiago de Baptista, 2012)

Resultado de imagen para Polvos de Hornear

Amoniaco para Hornear 

El amoniaco para hornear es una mezcla de carbonato de amonio, bicarbonato de amonio y carbamato de amonio. Se degrada rápidamente durante el horneado para formar bióxido de carbono gaseoso, gas de amoniaco y agua. Para que actúe, sólo requiere calor y humedad. No hacen falta ácidos. Si se utiliza de la manera adecuada, se degrada por completo, sin dejar residuos que afecten el sabor. Sin embargo, sólo se puede utilizar en productos pequeños que se hornean hasta secar, como las galletas, pues sólo en estos productos los gases de amoniaco se disipan por completo. (D’Santiago de Baptista, 2012)

Resultado de imagen para Amoniaco para Hornear 

Bibliografía

Dr. Escalona , H. (04 de 05 de 2001). Panificación. Características de materia prima: trigo. Importancia del proceso de molienda principales tipos de productos derivados del trigo.

D’Santiago de Baptista, E. (30 de 09 de 2012). LaChefPanadera. Obtenido de Los Ingredientes en el Pan (Agentes leudantes): http://lachefpanadera.blogspot.com/2012/09/agentes-leudantes-en-la-panificacion.html

Equipo editorial Iquimicas S.A. (2011). Iquimicas. Obtenido de La química de la Levadura y de los productos leudantes: https://iquimicas.com/levadura-del-pan/

Resultado de imagen para pan horneado gif

Si te ha gustado esta publicación o a su vez te ha sido de utilidad, no te olvides dejarnos tus comentarios, compartir y seguirnos en redes.

Somos Mi Septiembre Rojo TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS © Copyright 2018

 

Usos y Aplicaciones de los Éteres, Epóxidos y sulfuros en la industria alimenticia

Autores:

Espinoza B. Lesly M. (1)

Jaramillo C. Ana L. (1)

Aguirre F. Alejandro A. (1)

(1) Facultad de Ciencias Químicas-Universidad Central del Ecuador- Química de Alimentos

TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS © Copyright 2018

INTRODUCCIÓN

     Los éteres, epóxidos y sulfuros son tres grandes grupos de compuestos que pueden estudiarse como si se tratara de una  sola familia por sus características físicas  y químicas en común. La característica más notable entre ellos es que sus grupos sustituyentes (R o Ar), se encuentran unidos por un heteroátomo; que en el caso de los éteres y epóxidos se trata del oxígeno, estos últimos los epóxidos, son éteres cíclicos diferenciándose así de los éteres comunes que se presentan como moléculas abiertas, por otro lado los sulfuros del tipo tioéteres presentan como heteroátomo al azufre que une los sustituyentes (R o Ar) entre sí; los sustituyentes R representan radicales alquilo mientras que los Ar representan radicales aromático o arilo (Carey F. , 1997). El presente trabajo de investigación pretende recopilar los usos y aplicaciones de éteres, epóxidos y sulfuros, entorno a la industria alimenticia y agroindustrial con la finalidad de fortalecer el estudio de los éteres, epóxidos y sulfuros temas comprendidos dentro de la primera unidad de la cátedra de Química Orgánica II de la carrera de Química de Alimentos.

DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN

Aplicaciones de los éteres

     Los éteres no forman puentes de hidrógeno por lo tanto sus puntos de ebullición son bajos así lo manifiesta  (Armendaris, 2009), ésta característica permite que los éteres sean utilizados como disolventes de grasas y aceites; adicionalmente los éteres poseen una muy baja reactividad y uno de los usos más populares que se dio a uno de sus representantes más comunes, el éter dietílico , fue dentro de la medicina como anestésico sin embargo en la actualidad se ha determinado que la exposición prolongada puede ser tóxica para el ser humano conllevando a una toxicomanía denominada eteromanía (adicción al consumo de éter). A continuación, presentamos algunas investigaciones recientes para el potencial uso de los éteres en el campo alimenticio.

 

Diseño de emulsiones con éteres de celulosa para reemplazar la grasa en alimentos: estabilidad, estructura y digestión in vitro.

 

     En marzo del 2017 la tesista Berta Pons Vidal para la obtención de su título de Ciencia y tecnología de alimentos de la Universidad Politécnica de Valencia propone como opción para reducir la ingesta calórica que en consecuencia se relaciona directamente con el sobrepeso la reformulación de alimentos en base al diseño de emulsiones capaces de reemplazar la grasa convencional de alimentos de baja digestibilidad lipídica reduciendo así la cantidad de grasas absorbibles por organismo como por ejemplo cremas y mantecas de relleno de galletas entre otros.

Las pruebas desarrollaron emulsiones aceite/agua (O/W) utilizando como emulsionantes  los éteres de celulosa, metilcelulosa e hidroxipropil celulosa, la tesis manifiesta que se analizaron factores como la estabilidad, estructura y digestibilidad in vitro de las soluciones dando como resultado una baja digestibilidad lipídica de las emulsiones diseñadas aperturando la posibilidad de sustituir de esta manera parte de las grasas presentes en diversos alimentos manufacturados así lo menciona (Pons Vidal, 2017 ), para soportar esta información presentamos la reacción de esterificación para la formación de éteres de celulosa véase la ilustración 1.

Ilustración 1 Esterificación de la celulosa en éteres de celulosa, Tomado de: http://www.quimicoshalter.com/eteres-de-celulosa

 

Un estudio experimental de ácidos grasos poliinsaturados, provenientes de R. fruticosus, por éter etílico

 

     Por las mismas propiedades nombradas anteriormente los éteres actúan y son ampliamente utilizados como disolventes para la extracción de aceites, sea por sus puntos de ebullición bajos o por su capacidad baja reactividad; cualquiera sea la razón los éteres se relacionan con la industria alimenticia como medios ideales para la extracción de aceites alimenticios.

(Ortiz, García, & Chávez, 2018) mencionan al estado de Michoacán- México como potencial productor de zarzamora (mora), la producción de este fruto de forma normal no es tan eficiente debido a que es un fruto muy delicado por ende en el proceso de aseguramiento de la calidad se descartan muchos frutos que no cumplen las especificaciones causando pérdidas económicas al sector agroindustrial y de igual forma un desperdicio de alimento. Estos jóvenes proponen recuperar aceites esenciales de la zarzamora mediante extracción de estos por arrastre de vapor usando solventes conocidos como éter etílico y pentano.

Resultado de imagen para zarzamoras

Ilustración 2 Zarzamoras (moras) (Rubus fruticosus). Fuente: http://mamiverse.com/es/10-recetas-con-zarzamora-2-63942/

La propuesta pretende aprovechar los residuos de la fruta sometiéndolas a un proceso previo de secado, esta propuesta pretende reducir perdidas económicas en los aspectos de producción de la semilla ya que de esta forma se busca aprovechar la totalidad del fruto incluido aquel que se encuentre en malas condiciones para ser vendido fresco del cual se pretende recuperar aceites esenciales que pueden ser utilizados no solo en el campo alimenticio si no también en la cosmética.

Las semillas se sometieron a extracción lipídica mediante Soxhlet recuperando de esta manera el aceite, se determinó por tanto que la zarzamora es fuente de ácidos grasos presentes en sus semillas del tipo C:18 poliinsaturados como son el ácido linoleico y linolénico, sin embargo considerando la cantidad de agua que presenta el fruto el rendimiento de extracción con éter etílico fue del 15.18% y con pentano del 12.40%; el estudio propone mayor investigación para la determinación de mejores solventes o métodos como el microonda, sin embargo de manera general es una propuesta que busca frenar el desperdicio de recursos en producción que puede acogerse en Ecuador puesto que también es ampliamente un gran productor de moras principalmente en la provincia de Tungurahua que en la actualidad presenta aproximadamente 840 Ha del cultivo, le siguen Cotopaxi con 430 Ha, Pichincha 220 Ha y Azuay con 50 Ha de producción del cotizado fruto de distintas variedades según lo afirma (EL COMERCIO, 2011) de las cuales se podría recuperar los ácidos antes mencionados reduciendo así las perdidas innecesarias de materia prima.

 

Aplicación de la Monensina sódica en la industria alimenticia

Resultado de imagen para Charles Pedersen

Ilustración 3 Charles Pedersen 1967.

ssssdsdf

Ilustración 4 monensina sódica, en amarillo el ión Na+.  (Carey & Giuliano, 2006)

     La Monensina sódica está clasificada dentro del grupo de los éteres corona, aunque en su estructura tienda a parecerse más a un epóxido. Algunos autores clasifican a este compuesto como un complejo de coordinación cuando ha pasado de Monensina a Monensina sódica. En el campo de los éteres corona se clasifica como un podando así lo menciona (Grupo de polímeros (Polymer Research Group), 2011).

Su descubrimiento se remonta a 1967 de la mano del Nobel de Química, Charles Pedersen, quien entonces siendo empleado de DuPont descubre un método sencillo para sintetizar un éter corona con la esperanza de desarrollar un agente quelante de cationes divalentes como puede ser el Ca2+, sin embargo y tras la experimentación quedó sorprendido al aislar un complejo como subproducto fuertemente complejado con iones potasio (K+) en 16-corona-4.

Posteriormente y con la finalidad de no trabajar con un elemento tan reactivo en agua como los es el potasio realiza la misma experimentación para la obtención de un derivado con sodio (Na+) obteniendo así la monensina de sodio; misma que dispone sus grupos alquilo hacia el exterior de complejo y los oxígenos polares se encuentran hacia el interior en estructura se asemeja a los hidrocarburos, esta estructura le permite llevar al ion sodio a través de la membrana celular para fines médicos veterinarios en la agro industria (Carey & Giuliano, 2006). A continuación, se puede observar en la ilustración 4 la estructura molecular monensina antes y después de formar el complejo.

Mecanismo de acción de la monensina

     La monensina posee un carácter ionóforo poliéter y es producto natural de la fermentación de la bacteria Streptomyces cinnamonensis. Los ionóforos pueden alterar el potencial de membrana mediante la conducción de iones a través de una membrana lipídica en ausencia de un poro proteínico, y por lo tanto tienen propiedades citotóxicas (Pisa Agropecuaria, 2015).

Resultado de imagen para Streptomyces cinnamonensis

Ilustración 5 Streptomyces cinnamonensis. Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Streptomyces

Es una molécula indicada para utilizarse en ganado bovino cárnico y lechero, en caprinos y aves de corral, concretamente pollo de engorda y pavos donde se ha utilizado como coccidiostato. El mecanismo de acción puede describirse en la ilustración 6.

Dicho mecanismo favorece en 2 sentidos según la fuente mencionada:

  1. Interfiriendo con procesos celulares en la respiración celular, liquidando de esa manera a microorganismos patógenos.
  2.  Fijando los mismos iones que aportan a la nutrición del animal en cuestión.

mecanismo

Ilustración 6 Mecanismo de acción de la Monensina de a través de la membrana plasmática. (Pisa Agropecuaria, 2015)

De esta manera la monensina sódica es empleada como antiparasitario, antibiótico y adicionalmente como medio de fijación de iones alcalinos en la industria ganadera puesto que es un potente aliado para la modificación y manejo de la flora bacteriana rumiante y en el caso de aves de corral actúa como bactericida para el control de coccidiosis.

Ilustración 7 Uso de la monensina sódica como moléculas desarrolladas para combatir la coccidiosis en aves de corral (Pisa Agropecuaria, 2015)

Aplicaciones de los Epóxidos

 

     Los epóxidos al tener una estructura cíclica presentan en su forma cavidades que pueden ser aplicadas en la fabricación de espumas aislantes, la industria alimenticia emplea este tipo de materiales en diversas áreas que van desde el control microbiano hasta el recubrimiento del suelo como se realiza en la industria del pavimento.

 

Adhesivos y recubrimientos con resinas epóxicas

 

     Las resinas epóxicas son unidades polimerizadas de moléculas de epóxidos sintetizadas a partir de la epiclorhidrina y di o polihidroxifenoles, véase la ilustración 8; en la industria y no solo alimenticia suelen ser empleados como adhesivos y recubrimientos del tipo aislante así lo menciona (Blancas M., 2014). Según su aplicación estas sustancias pueden ser abrasivas, materiales de fricción, textil, fundición, filtros, lacas y adherentes.

res.jpg

reac.png

Ilustración 8 SUP. Presentación de 0.63 y 0.31 Kg de Resina epóxica comercial. INF. Reacción entre la epiclorhidrina y Bisfenol A, para la obtención de la masa epóxica bis fenólica.

Su naturaleza inerte similar a los policarbonatos lo hace un gran aliado de la industria alimenticia puesto que garantiza inocuidad, es empleada como aislante en zonas frigoríficas optimizando de esta manera las temperaturas y la compartición de calor con el medio ambiente, aunque su uso es más difundido en la industria de la construcción se emplea para el recubrimiento de pavimentos esta opción también es aprovechada en las fabricas de alimentos porque su presencia mejora los ambientes de manufacturación ya que inhibe el aparecimiento humedad desde el suelo sin embargo su principal beneficio radica en la fuerza que es capaz de soportar igual o aproximadamente de 65 N por esta razón es que se emplea en el recubrimiento de los suelos industriales debido al constante desgaste ocasionado por efecto humano y maquinaria de transporte interno.

Epóxido de etileno (ETO) como agente esterilizador en la agroindustria.

     Como se expresó anteriormente otro de los potenciales usos de los epóxidos es como bactericida por su capacidad oxidativa. El epóxido de etileno (ETO) dentro de la industria alimenticia tiene como función la esterilización puesto que tiene la capacidad de lisar casi a la mayoría de microorganismos incluyendo esporas y virus; estos esterilizantes se pueden presentar como gases comprimidos en cilindros o cámaras que mediante sofisticados sistemas de difusión son conducidos por cañerías hasta verdaderas estancias cerradas en donde se esterilizan diversos materiales empleados en el sector agroindustrial, como por ejemplo gavetas y canastillas usadas en el sector avícola para el transporte de pollos, en estas puede proliferar una gran cantidad de microorganismos por estar al contacto de sangre, heces fecales y demás restos biológicos (Puello Cabarca, 2016).

Resultado de imagen para camara de esterilizacion

Ilustración 9 Cámara de esterilización.

Mecanismo de acción del ETO.

     Phillips, en 1977, sugirió que la actividad microbicida de ETO se debe a la capacidad de alquilación de grupos sulfhídricos, amino, carboxílicos, fenoles e hidroxilos de las esporas o células vegetativas. La alquilación es el reemplazo de un átomo de hidrógeno por uno de un grupo alquilo. En la ilustración 10 se puede observar la alquilación de una célula viva con óxido de etileno, esta sustitución puede causar lesión y/o muerte en una bacteria o espora así lo menciona (ESTÉRICAL, SN).

ceñl.png

salmo.png

Ilustración 10 SUP. Alquilación de una célula viva mediante ETO. INF. Salmonella senftenberg

Existe evidencia experimental que indica que la reacción de ETO con ácidos nucleicos es la principal causa de su actividad bactericida y esporicida. La alquilación del trifosfato de guanosina de ADN en Salmonella senftenberg realizada por Michael y Stumbo en 1970 causó que las células perdieran el poder de reproducción (ESTÉRICAL, SN).

Estudios acerca de la resistencia de bacterias y esporas a la actividad bactericida y esporicida del óxido de etileno muestran que la espora de Bacillus subtilis var. niger presenta una resistencia más alta la exposición de ETO que las esporas de Clostridium sporogenes, Bacillus stearothermophilus o B. Pumilus.

 

Producción de epóxido de soya con ácido peracético generado in situ mediante catálisis homogénea.

 

     En la actualidad en relación con los epóxidos existen diversos estudios que proponen extraer epóxidos de ciertas semillas que contienen estas sustancias para el uso industrial, no precisamente en el campo alimenticio, pero sí a partir de él. Por ejemplo, la producción de epóxidos provenientes de la soya común con ácido peracético generado in situ mediante procesos de catálisis homogénea (Boyacá, 2010).

Los epóxidos obtenidos a partir de estos aceites se utilizan ampliamente como plastificantes y estabilizantes del PVC y como materia prima en la síntesis de polioles para la industria del poliuretano.

81128

Ilustración 11 Reacción de epoxidación de aceite de soya.

Heptacloro y Epóxido de heptacloro en alimentos

 

     El heptacloro es una sustancia química manufacturada usada en el pasado para matar insectos en el hogar, en edificios y en cosechas de alimentos. Desde el año 1988 no se usa para estos propósitos. No existen fuentes naturales de heptacloro o de epóxido de heptacloro. Algunas marcas registradas del heptacloro son: Heptagran®, Heptamul®, Heptagranox®, Hepatmak®, Basaklor®, Drinox®, Soleptax®, Gold Crest H-60®, Termide® y Velsicol 104®.

El epóxido de heptacloro también es un polvo blanco que no se inflama fácilmente. No es una sustancia manufacturada y, a diferencia del heptacloro, no se usó como plaguicida. Las bacterias y los animales degradan al heptacloro a epóxido de heptacloro. Este resumen describe a los dos compuestos simultáneamente ya que aproximadamente un 20% del heptacloro es transformado a epóxido de heptacloro en el ambiente y en el cuerpo en unas horas.

Usted puede encontrar heptacloro o epóxido de heptacloro en el suelo o en el aire de viviendas tratadas para controlar termitas, disuelto en agua de superficie o subterránea o en el aire cerca de sitios de desechos peligrosos. También se puede encontrar heptacloro o epóxido de heptacloro en plantas y animales cerca de sitios de desechos peligrosos. El heptacloro ya no puede ser usado para matar insectos en cosechas o en viviendas y edificios. Sin embargo, la EPA aun permite el uso del heptacloro para matar hormigas en transformadores bajo tierra, aunque no está claro si aún se usa con este propósito en Estados Unidos.

Son por tanto sustancias altamente peligrosas para el ser humano catalogados así según la Agencia de Protección del Medio Ambiente de EE. UU., misma que ha identificado a industrias manufactureras florícolas, agroindustriales y agrícolas como principales sitios de exposición a los mismos. Sostiene que la exposición prolongada, inhalación y consumo en alimentos y bebidas, así como el contacto con la piel puede provocar enfermedades como cáncer, daños en el sistema nervioso factor tumorante entre otras.

De forma adicional se ha determinado que estas sustancias pueden afectar al sector ganadero por las mismas causas expuestas debido a que los animales pueden desarrollar diversas enfermedades ocasionando enormes pérdidas al sector.

Lastimosamente no hay ninguna información acerca de los niveles de heptacloro y epóxido de heptacloro que ocurren comúnmente en el aire. En un estudio, los niveles de heptacloro en el agua potable y el agua subterránea en Estados Unidos oscilaron entre 20 y 800 partes de heptacloro en un trillón de partes de agua (ppt) así lo manifiesta (Agency for Toxic Substances and Disease Registry, 2016). También se han determinado contaminaciones en lechos y riveras de ríos y arroyos de uso agrario y de consumo humano.

eppp.gif

Ilustración 12 Heptacloro y Epóxido de heptacloro.

Aplicaciones de compuestos sulfurados (Tioéteres)

Compuestos azufrados volátiles en vino

 

     El vino es una de las bebidas alcohólicas de mayor distribución en el mundo, el mismo suele presentarse como vino tinto y blanco. Los compuestos sulfurados tienen un papel sumamente importante en las industrias vinícolas siempre y cuando sean ligeros y no se trate del DMS (dimetil sulfuro) ya que éste último es un indicador de mal sabor, es un compuesto tóxico y eliminarlo es el propósito de las vinícolas (Armas, Bolaños , & et all, 2015).

Como factor organoléptico puede entenderse como un vector de defecto que al superar el umbral de la detección olfativa confieren notas olfativas agradables al ser humano, hasta la fecha se ha determinado más de 100 compuestos sulfurados de los cuales los tioles y mercaptanos son los más apestosos.

En torno al costo que ciertos vinos pueden alcanzarse puede decir que el factor costo se ve claramente relacionado con el tipo de tratamiento que se dé a los sulfuros provenientes del viñedo y en especial con respecto al origen del sulfuro de hidrógeno en los mismos.

El origen puede ser natural o tradicional cuando procede de cepas de levaduras que pueden ser del tipo Advantage, Platinum Distinction o de origen laboratorial que abarata costos a la industria vinícola, pero puede afectar al producto por poseer trazas e impurezas generadas en la síntesis. Estos tratamientos pueden hacer que un vino tenga costos elevadísimos por su calidad artesanal, las levaduras forman dicho compuesto a través de procesos metabólicos que transforman compuestos inorgánicos como sulfatos y sulfitos e incluso orgánicos como la cisteína y el glutatión de la uva así lo manifiesta (Armas, Bolaños , & et all, 2015).

Imagen relacionada

Ilustración 13 Sulfuros como el DMS pueden afectar el sabor del vino.

Mercaptanos y dimetil sulfuro como indicadores de GLP (gas licuado de petróleo)

 

     El dimetil sulfuro (70%) y el tercburtilmercaptano (30%), son industrialmente utilizados como odorizantes del Gas Licuado de Petróleo o GLP, que no es más que el gas de uso doméstico el mismo que al carecer de olor de forma natural debido a su peligrosidad requiere ser olorizado con estas sustancias para alcanzar un olor fuerte como indicador de fuga. Las industrias alimenticias de forma indirecta en ciertos procesos de cocción aún utilizan el GLP como combustible puesto que diversos detectores de fugas de gas responden a estímulos de vectores organolépticos de olor producido por el VIGILEAK 7030 que es el nombrecomercial de la mezcla antes mencionada (Esteves, 2015).

Resultado de imagen para dimetil sulfuro

Resultado de imagen para GAS LICUADO DE PETROLEO

Ilustración 14 GPL odorizado con mercaptanos y sulfuros. (vigileak 7030). (Esteves, 2015)

Con respecto a los mercaptanos se puede decir que sus potentes olores se encuentran presentes como bases de olores desagradables tales como la carne podrida, heces fecales, la orina de animales como el zorrillo, este último factor requiere ser eliminado en la industria de la perfumería, también pueden ser los causantes del mal olor en la boca (halitosis), también se encuentran en productos naturales como ajo, cebolla o semillas de mostaza.

Sulfuros de origen fitoquímico y sus fuentes

 

     Algunos compuestos sulfurados se pueden encontrar de forma natural en ciertos alimentos que presentan olores fuertes, a este tipo de compuestos se les denomina organo sulfurandos y su principal representante es el alilsulfuro por su potente olor así lo afirma (Palencia Mendoza, SN) quien menciona que vegetales del superorden Liliflorae dentro de la familia Alliaceaes que contienen al género Allium cuyos principales representantes son el ajo, cebollas, puerro y cebollín, cabe mencionar que de ellos el ajo y las crucíferas presentan grandes cantidades de sulfuros.

La autora menciona que la incidencia e importancia de estos compuestos tienen la acción de bloquear y suprimir la carcinogénesis, alteran lípidos séricos y la agregación plaquetaria (cicatrizantes). En algunos estudios de puerro, ajo y cebollas o suplementos de ajo, no se observaron efectos sobre el cáncer de mama o pulmón en humanos. En otros se sugiere que el grupo de vegetales Allium puede inducir pemphigus (Palencia Mendoza, SN).

Muchos organosulfurados se han considerado como aditivos alimentarios reconocidos como seguros (GRAS, siglas en inglés), entre ellos: el alil isotiocianato, alil mercaptano, bencil disulfuro, bencil mercaptano, bencil sulfuro, butil sulfuro, dialil disulfuro, dialil sulfuro, dimetil mercaptano, furfuril mercaptano, metil mercaptano, metil 2- metiltiopropionato, propil disulfuro, 2-tienil mercaptano, 2- tieniltiol.

Resultado de imagen para Dialil disulfuro

Resultado de imagen para ajo

Ilustración 15 Dialil disulfuro presente en ajo y cebollas.

La autora afirma que se demostró la importancia de los grupos alilo en oposición a los grupos propil saturados para los efectos de los compuestos organosulfurados sobre la carcinogénesis en el consumo de alimentos que los contenían. Varios compuestos organosulfurados fueron examinados por su capacidad de inhibir la carcinogésis inducida por nitrosodietilamina, y el más potente fue el dialil-disulfuro el cual redujo los tumores de estómago hasta un 90%. El dialil disulfuro dietético también disminuyó el número de adenocarcinomas de colon inducidos por azoximetano en ratas. Parece ser que los compuestos que tienen el grupo alilo son más efectivos en la quimio-prevención del cáncer que los que no presentan este grupo (Palencia Mendoza, SN).

 

DISCUSIONES Y CONCLUSIONES

 

     El presente informe de investigación ha abarcado desde un eje aplicativo la importancia de la presencia de los éteres, epóxidos y sulfuros que se relacionan con la industria alimenticia y sus derivados. Se ha identificado que pueden estos compuestos relacionarse de forma directa al encontrarse intrínsecamente en los alimentos como es el caso de sulfuros en vinos y cebollas, o a su vez que pueden estar relacionados desde otros ámbitos industriales como lo es el uso de plaguicidas, como el caso del éter de heptacloro causante de múltiples enfermedades y de tipo carcinogénico; por otro lado, se ha mencionado el potencial uso del dialil disulfuro como agente anticancerígeno. Sin duda el conocimiento de este tipo de compuestos aperturan la comprensión de estos en el sector alimenticio y agroindustrial puesto que se encuentran en gran parte de los procesos de control y aseguramiento de la calidad

 

REFERENCIAS

Agency for Toxic Substances and Disease Registry. (2016, mayo 6). Resúmenes de Salud Pública – Heptacloro y epóxido de heptacloro (Heptachlor and Heptachlor Epoxide). Retrieved from Agency for Toxic Substances and Disease Registry: https://www.atsdr.cdc.gov/es/phs/es_phs12.html

Armas, C., Bolaños , A., & et all. (2015, 02 25). issuu.com. Retrieved from Éteres y compuestos azufrados aplicaciones industriales y reacciones de utilidad en la industria: https://issuu.com/azucena22060/docs/eteres_y_compuestos_azufrados

Armendaris, G. G. (2009). Éteres. In G. G. Armendaris, Química Orgánica 3 (pp. 125-126). Quito: Maya Ediciones C. LTDA.

Blancas M., P. S. (2014, Abril 22). El mundo de los polímeros. . Retrieved from es.slideshare.net: https://es.slideshare.net/LittleQuimicos/el-mundo-de-los-polmeros-33830219

Boyacá, L. A. (2010). Producción de epóxido de soya con ácido peracético generado in situmediante catálisis homogénea. INGENIERÍA E INVESTIGACIÓN VOL. 30, 136-140.

Carey , F. A., & Giuliano, R. M. (2006). Capítulo 16: Éteres, epóxidos y sulfuros. . In F. A. Carey, & R. M. Giuliano, Química Orgánica (p. 656). México: 9º Ed. Mc. GrawHill.

Carey, F. (1997). Epóxidos, éteres y sulfuros 6°edición. In F. Carey, Química orgánica. (p. 668). Madrid: Prince Hall Andersen.

EL COMERCIO. (2011, 12 31). El Comercio. Retrieved from Cuatro tipos de moras tiene el país: https://www.elcomercio.com/actualidad/negocios/cuatro-tipos-de-moras-pais.html

ESTÉRICAL. (SN, Santiago de Chile). ESTÉRICAL . Retrieved from https://www.esterical.cl/proceso.htm

Esteves, R. (2015). Aplicaciones comunes e industriales de tioles y sulfuro. Retrieved from prezi.com: https://prezi.com/gsmrpdzrgo7e/aplicaciones-comunes-e-industriales-de-tioles-y-sulfuros/

Grupo de polímeros (Polymer Research Group). (2011, Enero 28). Desarrollo histórico y aplicaciones de los compuestos corona (éteres corona – coronandos -,criptandos, podandos, entidades supramoleculares). . Retrieved from Univerdidad de Burgos (University of Burgos): https://es.slideshare.net/grupodepolimeros/compuestos-corona-6730199

Ortiz, R., García, M., & Chávez, R. (2018, Enero). Un estudioexperimentalde ácidos grasos poliinsaturados, provenientes de R. fruticosus, por tecnologías alternativas a los solventes orgánicos. REMAI,Revista Multidisciplinaria de Avances de Investigación ISSN: 2448-5772, vol. 3 núm. 3,septiembre-diciembre 2017, México. REMAI,Revista Multidisciplinaria de Avances de Investigación ISSN: 2448-5772, vol. 3 núm. 3,septiembre-diciembre 2017, Méxi 2018, 1-2. Retrieved from http://www.remai.ipn.mx/index.php/REMAI/article/view/36/35

Palencia Mendoza, Y. (SN). SUSTANCIAS BIOACTIVAS EN. Retrieved from http://www.unizar.es: http://www.unizar.es/med_naturista/bioactivos%20en%20alimentos.pdf

Pisa Agropecuaria. (2015). Efecto del uso de Ionóforosen Bovinos y alguna particularidades de la Adición de Monensina. . Retrieved from http://www.ganaderia.com: https://www.ganaderia.com/micrositio/Pisa-Agropecuaria/Efecto-del-uso-de-Ion%C3%B3forosen-Bovinos-y-alguna

Pons Vidal, B. (2017 , 03 10). Universidad Politécnica de Valencia. Retrieved from Diseño de emulsiones con éteres de celulosa para reemplazar la grasa en alimentos: estabilidad, estructura y digestión in vitro. : http://hdl.handle.net/10251/78622.

Puello Cabarca, V. (2016, Agosto 29). Epóxidos y sus aplicaciones Industriales. Retrieved from http://www.prezi.com: https://prezi.com/lboblu9t7r8y/epoxidos-y-sus-aplicaciones-industriales/

Si te ha gustado esta publicación o a su vez te ha sido de utilidad, no te olvides dejarnos tus comentarios, compartir y seguirnos en redes.

Teoría Ácido / Base

Cuadro comparativo de las teorías Ácido/Base.

acidobase.pngPropiedades y características de los ácidos y bases.

Según menciona (Características, 2017), los ácidos y las bases son sustancias que existen en la naturaleza que se distinguen por su pH, es decir por su grado de acidez o alcalinidad (basicidad). Sin Embargo, estas sustancias pueden ser corrosivas, a menudo tóxicas, con numerosas aplicaciones industriales y humanas.

  • Los ácidos: son sustancias con pH, inferior a 7, (pH del agua, considerado neutro) en cuya química figuran comúnmente grandes cantidades de iones de hidrógeno (H+) al añadirle agua. Suelen reaccionar ante otras sustancias perdiendo protones.Imagen relacionada
  • Las Bases: son sustancias de pH superior a 7, que en disoluciones acuosas suelen aportar iones de hidroxilo (OH-) al medio. Suelen ser potentes oxidantes, es decir, absorben protones del medio circundante.

La reacción entre ácido y bases se denomina neutralización y elimina más o menos las propiedades de ambos compuestos, produciendo agua y una sal en su lugar. (PUCP, 2011)

Resultado de imagen para PROPIEDADES ACIDO BASE

a) Características de los ácidos y bases

  1. Nombre y nomenclatura:

El nombre de los ácidos proviene del latín acidus, que significa “agrio”; las bases en cambio, denominadas álcalis, obtienen su nombre del árabe Al-Qaly, que traduce “ceniza”. En estos nombres puede observarse cómo el hombre ha lidiado con ellos desde edades antiguas, tratando de discernir unos de otros a partir de sus características.

La nomenclatura de unos y otros, en la química actual, obedece a lo siguiente: los ácidos suelen llamarse como tales: ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, etc. dependiendo de los componentes que acompañen al hidrógeno. Las bases, en cambio, suelen llamarse hidroxilos, haciendo alusión a la molécula OH (óxido de hidrógeno) que estos compuestos presentan. (Características, 2017)

  1. Sabor:

Las bases y los ácidos se distinguen fácilmente a través de su sabor. Las primeras tienen un sabor amargo característico, mientras que los ácidos suelen ser agrios, como el ácido cítrico del limón. Algunas bases menos intensas suelen mostrar sabores semejantes al jabón. (Características, 2017)

Resultado de imagen para sabor acido y base

  1. Conductividad Eléctrica:

Tanto ácidos como bases, en disoluciones acuosas, son muy buenos conductores eléctricos. Ello se debe a su capacidad de generar iones cargados eléctricamente. (Características, 2017)

  1. Solubilidad:

Los ácidos y las bases son solubles en agua, en líneas generales. Sin embargo, muchas bases fuertes como la sosa cáustica (NaOH) liberan una enorme cantidad de energía al hacerlo (reacción exotérmica) por lo que su contacto con este líquido es considerado de riesgo inflamable severo. (Características, 2017)

  1. Reactividad:

Como se ha dicho, los ácidos y las bases se distinguen en que los primeros ceden protones mientras que las segundas absorben protones de las sustancias que los acompañen. Esto significa que suelen reaccionar químicamente de maneras distintas ante sustancias como la materia orgánica, aunque en ambos casos el efecto visible sea de corrosión: tanto ácidos como bases pueden causar quemaduras graves a la piel, por ejemplo. (Características, 2017)

  1. Neutralización:

Al juntar una base con un ácido se produce un efecto de neutralización, donde los protones liberados por el ácido son absorbidos por la base, perdiendo ambos parte (o la totalidad) de sus propiedades químicas. Como subproducto de esta reacción se forma agua y algún tipo de sal, dependiendo del ácido y la base involucrados. Es por ello que la sustancia resultante no es agria ni alcalina, sino salada. (Características, 2017)

  1. Estados Físicos:

Tanto ácidos como álcalis pueden hallarse en cualquiera de los tres estados de agregación de la materia: sólidos (en polvo), gaseosos o líquidos. Las formas gaseosas son las de mayor riesgo industrial y humano, ya que a menudo no pueden ser percibidas antes de inhalarse y hacer daños en el sistema respiratorio. (Características, 2017)

  1. Apariencia:

Los ácidos presentan una consistencia aceitosa, mientras que algunas bases pueden tener un tacto jabonoso. Sin embargo, en estado sólido suelen ser más o menos porosos y frágiles, dependiendo de la sustancia específica. Algunos gases ácidos o básicos son incluso visibles a simple vista. (Características, 2017)

  1. Medición:

Para medir el pH de las sustancias se emplea un tipo especial de papel denominado papel tornasol. Existen varias presentaciones de este papel, en varios colores. La reacción ante un ácido y una base suele ser de la siguiente manera:

Ácido. El papel tornasol azul se vuelve rosado, y el de metilo de anaranjado pasa a un color rojo intenso. La fenolftaleína, en cambio, permanece incolora.

Base. El papel tornasol rojo se vuelve azul o verdoso.

A continuación un breve compendio de indicadores con sus respectivos virajes.

Resultado de imagen para indicadores de acido y base

En el enlace siguiente puedes encontrar un artículo de cómo preparar un indicador ácido base casero en base a col o repollo morado: https://manualdaquimica.uol.com.br/experimentos-quimica/indicador-acido-base-com-repolho-roxo.htm

Resultado de imagen para indicadores de acido y base

10. Aplicaciones:

Tanto bases como ácidos tienen numerosas aplicaciones industriales, a saber:

  • Ácidos. Sus propiedades corrosivas son usadas para eliminar la herrumbre y otras impurezas de las sustancias industriales, como los metales, así como en reacciones químicas que permiten la obtención de electricidad, como en el caso de las baterías. Además, forman parte de fertilizantes y son a menudo empleados como catalizadores en reacciones químicas controladas, para obtener productos específicos en laboratorio.
  • Bases. Se emplean a menudo como desecantes o productos para combatir la humedad ambiental, así como sustancias de limpieza y desinfección, tales como el jabón, el cloro de las piscinas, incluso el amoníaco. También se producen como fármacos para contrarrestar la acidez, como el bicarbonato de sodio, o purgantes como la leche de magnesia.

Constante de acidez y basicidad

Al imaginar la composición molecular de una solución de un ácido débil en agua, se piensa en una solución que contiene • moléculas o iones del ácido; pequeñas concentraciones de iones H3O+ y la base conjugada del ácido, y una concentración muy pero muy pequeña de iones OH, que mantienen el equilibrio de autoprotólisis. (Atkins/Jones, 2012)

Constante de ionización de un ácido o Contante de acidez

Todas estas especies se encuentran en un equilibrio dinámico incesante. De manera similar, para una solución de una base débil, se imaginan las moléculas o iones de la base; pequeñas concentraciones de iones OH y el ácido conjugado de la base, y una concentración muy pero muy pequeña de iones H3O+, que mantienen el equilibrio de autoprotólisis. Dado que los ácidos y las bases conjugadas están en equilibrio en solución, podemos utilizar la constante de equilibrio para la transferencia de protón entre el soluto y el solvente como indicador de sus fuerzas  (Atkins/Jones, 2012). Por ejemplo, para el ácido acético en agua,

CH3COOH(aq) + H2O(l) ↔ H3O+(aq) + CH3CO2 (aq)

la constante de equilibrio es:

111.jpgComo las soluciones en consideración están diluidas y el agua es casi pura, la actividad del H2O puede igualarse a 1. La expresión resultante se denomina constante de acidez, Ka. Si se realiza una aproximación adicional reemplazando las actividades de las especies del soluto por los valores numéricos de sus concentraciones molares, se puede escribir la expresión para la constante de acidez del ácido acético como:

112

El valor experimental de Ka a 25 °C para el ácido acético es 1,8 ×10–5. Este valor bajo indica que sólo una pequeña proporción de las moléculas de CH3COOH donan sus protones cuando se disuelven en agua. Aproximadamente 99 de cada 100 moléculas de CH3COOH pueden permanecer intactas en CH3COOH(aq) 1 M (el valor real depende de la concentración del ácido). En general, la constante de acidez para un ácido HA es:

112.png

A continuación se presenta una tabla de constantes de acidez tabulada a 25ºC: tomada de (Atkins/Jones, 2012):

125.png

Constante de ionización de una base o Contante de basicidad

También puede escribirse una constante de equilibrio para el equilibrio de transferencia de protón de una base en agua. Para el amoníaco acuoso, por ejemplo:

NH3(aq) + H2O(l) ↔ NH4+ (aq) + OH(aq)

la constante de equilibrio es:

112

En soluciones diluidas el agua es casi pura y su actividad puede igualarse a 1. Con esta aproximación, se obtiene la constante de basicidad, Kb. Si se hace la aproximación adicional de reemplazar las actividades de las especies del soluto por los valores numéricos de sus concentraciones molares, se puede escribir la expresión para la constante de basicidad del amoniaco como:

112

El valor experimental de Kb a 25 °C para el amoníaco en agua es 1,8 × 10–5. Este valor bajo indica que normalmente sólo una pequeña proporción de las moléculas de NH3 están presentes como NH4+. Los cálculos en el equilibrio muestran que sólo 1 de cada 100 moléculas está protonada en una solución típica En general, la constante de basicidad para una base B en agua es:

112.png

El valor de Kb nos indica cuán lejos continúa la reacción hacia la derecha. Cuanto menor es el valor de Kb más débil es la capacidad de la base para aceptar un protón. (Atkins/Jones, 2012). Las constantes de acidez y de basicidad suelen informarse como sus logaritmos negativos, mediante la definición.

pKa = –log Ka               pKb = –log Kb

Cuando se piensa acerca de las fuerzas de ácidos y bases debiéramos notar que:

  • Cuanto más débil es el ácido mayor es el valor de Ka y mayor el de pKa.
  • Cuanto más débil es la base, mayor es el valor de Kb y mayor el valor de pKb.

La fuerza de un ácido para donar un protón se mide a través de su constante de acidez; la fuerza de una base para aceptar un protón se mide por su constante de basicidad. Cuanto menores son las constantes, más débiles son las fuerzas respectivas. Cuanto mayor es el valor de pK, más débil es el ácido o la base. (Atkins/Jones, 2012)

126.png

Electrolitos y No Electrolitos

Un electrolito es cualquier sustancia que contiene iones libres, los que se comportan como un medio conductor eléctrico. Debido a que generalmente consisten de iones en solución, los electrolitos también son conocidos como soluciones iónicas, pero también son posibles electrolitos fundidos y electrolitos sólidos. El papel que juegan es el de mantener el equilibrio de los fluidos en las células para que éstas funcionen correctamente. Los electrolitos principales son el sodio, el potasio y el cloro, y en una medida menor el calcio, el magnesio y el bicarbonato. (PUCP, 2011)

PRINCIPIOS

Comúnmente, los electrolitos existen como soluciones de ácidos, bases o sales. Más aún, algunos gases puede comportarse como electrolitos bajo condiciones de alta temperatura o baja presión. Las soluciones de electrolitos pueden resultar de la disolución de algunos polímeros biológicos (por ejemplo, ADN, polipéptidos) o sintéticos (por ejemplo, poliestireno sulfonato), en cuyo caso se denominan polielectrólito) y contienen múltiples centros cargados. Las soluciones de electrolitos se forman normalmente cuando una sal se coloca en un solvente tal como el agua, y los componentes individuales se disocian debido a las interacciones entre las moléculas del solvente y el soluto, en un proceso denominado solvatación. Por ejemplo, cuando la sal común, NaCl se coloca en agua, sucede la siguiente reacción:

NaCl(s) → Na+ + Cl

También es posible que las sustancias reaccionen con el agua cuando se les agrega a ella, produciendo iones. Por ejemplo, el dióxido de carbono reacciona con agua para producir una solución que contiene iones hidronio, bicarbonato y carbonato. En términos simples, el electrólito es un material que se disuelve en agua para producir una solución que conduce una corriente eléctrica.

Clasificación de los electrolitos: electrolito fuertes y electrolitos débiles

Los solutos se clasifican a menudo en tres categorías según las conductividades eléctricas de sus soluciones acuosas. Las sustancias que se disuelven como moléculas y que, en consecuencia, dan soluciones no conductoras se clasifican como no electrolitos. Las sustancias que existen en solución acuosa como una mezcla en equilibrio de iones y moléculas reciben el nombre electrolitos débiles. Muchos ácidos son electrolitos y se ionizan parcialmente. Los electrolitos fuertes existen casi exclusivamente en forma de iones en solución acuosa. Se incluyen aquí casi todas las sales neutras. Por ejemplo, NaCl, así como las bases fuertes NaOH, KOH, etc. En disolución, lo iones migran hacia los electrodos de acuerdo con los signos de sus cargas, de aquí que lo iones positivos y negativos reciban nombres de cationes y aniones, respectivamente. Los electrolitos fuertes suelen estar ionizados ya por completo en estado sólido, de tal modo que al disolverlos o fundirlos no se hace más que liberar los iones de las fuerzas que los mantienen fijos en la red cristalina. (PUCP, 2011)

De manera general:

111

1111.jpg

  1. ¿Qué es y cómo medir la constante de equilibrio?

Equilibrio químico es la denominación que se hace a cualquier reacción reversible cuando se observa que las cantidades relativas de dos o más sustancias permanecen constantes, es decir, el equilibrio químico se da cuando la concentración de las especies participantes no cambia, de igual manera, en estado de equilibrio no se observan cambios físicos a medida que transcurre el tiempo; siempre es necesario que exista una reacción química para que exista un equilibrio químico, sin reacción no sería posible. (Gracia Mora, 2015)

Las sustancias originales (las que se transformarán) se denominan reactantes reactivos y las finales se llaman productos. Todos los procesos químicos evolucionan desde los reactantes hasta la formación de productos a una determinada velocidad hasta que la reacción se completa. En ese momento, la velocidad de formación de los productos es igual a la velocidad de descomposición de éstos para formar nuevamente los reactantes de los que proceden.

Desde ese mismo momento las concentraciones de todas las especies reaccionantes (reactantes y productos) permanecen constantes. Ese estado se conoce con el nombre de equilibrio químico.

El equilibrio químico es un estado en el que no se observan cambios visibles en el sistema. Sin embargo, a nivel molecular existe una gran actividad debido a que las moléculas de reactantes siguen produciendo moléculas de productos, y estas a su vez siguen formando moléculas de productos.

Como ya dijimos, cuando se alcanza el equilibrio químico las velocidades de la reacción directa ( => ) e inversa ( <= ) son iguales y las concentraciones de los reactantes y de los productos permanecen constantes. Para que esto ocurra, la reacción debe suceder a una temperatura presión constantes en un recipiente cerrado en el que ninguna sustancia pueda entrar o salir.

Es importante diferenciar entre el equilibrio en términos de velocidad, en el que ambas velocidades son iguales, del equilibrio en términos de concentraciones, donde éstas pueden ser, y normalmente son, distintas. (Gracia Mora, 2015)

Factores que modifican el equilibrio

Existen diversos factores capaces de modificar el estado de equilibrio en un proceso químico, como son: la temperatura , la presión (afectando al volumen ) y las concentraciones .

La influencia de estos tres factores se puede predecir, de una manera cualitativa por el Principio de Le Chatelier, que dice lo siguiente:

Si en una reacción química en equilibrio se modifican la presión, la temperatura o la concentración de alguna de las especies reaccionantes, la reacción evolucionará en uno u otro sentido hasta alcanzar un nuevo estado de equilibrio. Este principio es equivalente al principio de la conservación de la energía .

Efecto de la temperatura.

Es la única variable que, además de influir en el equilibrio, modifica el valor de su constante. Si una vez alcanzado el equilibrio se aumenta la temperatura, el sistema se opone a ese aumento de energía calorífica desplazándose en el sentido que absorba calor; es decir, hacia el sentido que marca la reacción endotérmica.

Aquí debemos recordar que en las reacciones químicas existen dos tipos de variación con la temperatura: Exotérmica : aquella que libera o desprende calor.

Endotérmica : aquella que absorbe el calor.

Es importante hacer notar que a bajas temperaturas, la reacción requiere más tiempo, debido a que bajas temperaturas reducen la movilidad de las partículas involucradas. Para contrarrestar este efecto se utiliza un catalizador para acelerar la reacción.

Respecto a los catalizadores, se ha determinado que estos no tienen  ningún efecto sobre la concentración de los reaccionantes y de los productos en equilibrio. Esto se debe a que si un catalizador acelera la reacción directa también hace lo mismo con la reacción inversa, de modo que si ambas reacciones se aceleran en la misma proporción, no se produce ninguna alteración del equilibrio.

Efecto de la presión

Si aumenta la presión la reacción se desplazará hacia donde exista menor número de moles gaseosos, para así contrarrestar el efecto de disminución de volumen, y viceversa.

Lógicamente, en el caso de que las cantidades de moles gaseosos sean iguales para cada lado de la ecuación, no se producirán cambios, es decir que el equilibro no se desplazará. También se puede aumentar la presión del sistema sin afectar el equilibrio agregando un gas noble.

Efecto de las concentraciones

Un aumento en la concentración de uno de los reactivos hace que el equilibrio se desplace hacia la formación de productos, y a la inversa en el caso de que se disminuya dicha concentración. Y un aumento en la concentración de los productos hace que el equilibrio se desplace hacia la formación de reactivos, y viceversa en el caso de que se disminuya.

Obtención de la constante de equilibrio

Esta es la ley del equilibrio químico, también llamada ley de acción de masas, para nuestro sistema. Esta ley fue propuesta por los químicos noruegos Cato Maximilian Guldgerg y Peter Waage en 1864, sobre la base de las ideas de Berthollet sobre las reacciones químicas reversibles. La constante 57 que caracteriza el equilibrio se denomina constante de equilibrio, se representa por Kc y su valor no depende de las concentraciones iniciales. La constante de equilibrio depende de la temperatura, para otro valor de la misma la constante sería diferente, por ello hace falta especificar siempre la temperatura cuando se dé un valor de Kc. Para una reacción cualquiera, representada por la ecuación química (Gracia Mora, 2015):

aA + bB ↔cC + dD

si el sistema se encuentra en equilibrio químico, la constante de equilibrio viene dada por:

ssssss.png

Esta constante de equilibrio solo depende de la temperatura a la que se realiza el proceso, y no de las concentraciones de las sustancias que intervienen en el mismo. La ley de acción de masas se puede enunciar de la siguiente manera: En una reacción química el producto de las concentraciones de los productos, en el equilibrio, elevadas a sus respectivos coeficientes estequiométricos, dividido por el producto de las concentraciones de los reactivos, en el equilibrio, elevadas a sus respectivos coeficientes estequiométricos, es una constante a cada temperatura llamada constante de equilibrio.

Diferencias entre reacción ácido-base y equilibrio ácido-base

Cuadro de diferencias
Reacción Ácido/Base Equilibrio Ácido/Base
Conocida también como reacción de neutralización. Se define según las teorías de Arrhenius; bronsted & Lowry y Lewis.
Reacción que ocurre entre un ácido y una base. Se llega al equilibrio una vez que los reactivos dejan de reaccionar, y en este caso cuando el ácido y la base ya se han neutralizado mutuamente sus propiedades.
Su producto es una sal y agua. Ya no se observan cambios físicos en el transcurrir del tiempo.
La mayoría de las veces son exotérmicas. Es necesario exista equilibrio en el sistema A-B caso contrario la reacción ácido base no se daría.
La constante de equilibrio no depende de las concentraciones de que intervienen en el sistema pero si de la temperatura.
Puede ser determinada según la Ley de acción de las masas.
Cuando las concentraciones de los reactantes permanecen constantes se dice que se ha llegado al equilibrio.

 

  1. Ejemplos de pares conjugados

 H2SO4(l) +2NaOH(aq)→ Na2SO4(aq) +2H2O

Ácido: H2SO4; ácido sulfúrico

Base: NaOH; Hidróxido de sodio

Ácido conjugado: H2O; agua

Base conjugada: Na2SO4; sulfato de sodio

 

HNO3(l) + KOH(aq) → KNO3(aq) + H2O

Ácido: HNO3; ácido nítrico

Base: KOH; hidróxido de potasio

Ácido conjugado: H2O; agua

Base conjugada: KNO3; nitrato de potasio

 

HCl (l) + Ca(OH)2 (s) → CaCl2 (aq) + 2H2O

Ácido: HCl; ácido clorhídrico

Base: Ca(OH)2; Hidróxido de calcio

Ácido conjugado: H2O; agua

Base conjugada: CaCl2; cloruro de calcio

 

HSO4 + H2O ⇄ SO4-2 + H3O+

Ácido: HSO4; hidrógeno sulfato

Base: H2O; agua

Ácido conjugado: H3O+ ; ion hidronio

Base conjugada: SO4-2 ; anión sulfato

 

HCN +H2SO4 →H2CN+ + HSO4

Ácido: H2SO4

Base: HCN

Ácido conjugado: H2CN+

Base conjugada: HSO4

 

 

C2H3O2 + H2O → HC2H3O2 + OH

Ácido: H2O

Base: C2H3O2

Ácido conjugado: HC2H3O2

Base conjugada: OH

ESPECIES ANFÓTERAS

Los Anfóteros son sustancias que pueden actuar tanto como ácidos o como bases dependiendo del medio en que se encuentren. Etimológicamente la palabra “anfótero” proviene del griego “amphóteros” que es una variante de “amphi” y significa”ambos”. (Químicas Net, 2015)

 Ejemplos de Anfóteros:

El H2O es llamado de anfótero cuando reacciona con ácidos y actúa como base receptora de protones o cuando reacciona con bases y actúa como ácido donante de protones. Sustancias que pueden actuar, como un ácido o como una base, son llamadas de anfóteras. Siendo así, si combinamos el agua con una base, ella actúa como ácido y viceversa. En la reacción con amoniaco, el agua actúa como un ácido dador de protón, veamos la ecuación que representa el proceso:

NH3(g) + H2O(l) ↔ NH4+ + OH

Notamos que el agua reaccionó con un ácido donante de protones: el NH3 recibe un protón del agua y adquiere la forma NH4+. El agua es una molécula tan versátil hasta consigo misma.

H2O(l) + H2O (l) ↔ H3O+ + OH

Las dos moléculas de H2O reaccionan entre sí: una dona y la otra recibe electrones. El producto es agua protonada (H3O+) e ión OH.

EJEMPLOS DE ESPECIES ANFOTÉRICAS

 Metales anfóteros: algunos metales forman óxidos e hidróxidos con propiedades anfóteras como los siguientes:

  • Óxido de zinc (ZnO) puede actuar de diferente manera si el medio es ácido o básico:
    • Con ácidos → actúa como base neutralizándolos: ZnO + 2H2SO4→ ZnSO4 + H2O
    • Con bases → actúa como ácido neutralizándolos: ZnO + H2O + 2NaOH → Na2[Zn(OH)4]
  • Hidróxido de aluminio (Al(OH)3):
    • Con ácidos → actúa como base neutralizándolos: Al(OH)3+ 3HCl → AlCl3 + 3H2O
    • Con bases → actúa como ácido neutralizándolos: Al(OH)3+ NaOH → Na[Al(OH)4]
  • Óxido de aluminio (Al2O3):
    • Con ácidos → actúa como base neutralizándolos: Al2O3+ 3 H2O + 6 HCl → 2Cl3[Al(H2O)6]
    • Con bases → actúa como ácido neutralizándolos: Al2O3+ 2 NaOH + 3 H2O → 2 NaAl(OH)4
  • Hidróxido de Berilio (Be(OH)2):
    • Con ácidos → actúa como base neutralizándolos: Be(OH)2+ 2HCl → BeCl2 + 2H2O
    • Con bases → actúa como ácido neutralizándolos: Be(OH)2+ 2NaOH → Na2Be(OH)4
  • Óxido de Plomo (PbO):
    • Con ácidos → actúa como base neutralizándolos: PbO + 2HCl → PbCl2+ H2O
    • Con bases → actúa como ácido neutralizándolos: PbO + Ca(OH)2+H2O → Ca[Pb(OH)4]

 Metaloides anfóteros: la mayoría de ellos forman óxidos o hidróxidos con propiedades anfóteras:

  • Boro
  • Silicio
  • Germanio
  • Arsénico
  • Aminoácidos: poseen un grupo amino (NH2) básico y otro carboxílico (COOH) ácido.
  • Proteínas
  • Amoníaco
  • Ion Bicarbonato (HCO3)

 

Bibliografía

Atkins/Jones. (2012). Principios de Química. Barcelona: 5ta Ed. Editorial Médica Panamericana 2012.

Características, E. d. (2017). http://www.caracteristicas.co. Obtenido de https://www.caracteristicas.co/acidos-y-bases/

Gracia Mora, J. (2015). http://depa.fquim.unam.mx. Obtenido de Equilibrio Químico: http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Equilibrio_quimico_23415.pdf

Kotz, J., Treichel, J. R., & Townsend , D. (2015). Acids and Bases: The Arrhenius Definition (Ácidos y bases: definición de Arrhenius). En Chemistry and Chemical Reactivity, Instructor’s Edition (Química y reactividad química, edición del profesor) (págs. 234-237). Stamford: 9th ed. Cengage Learning.

Méndez, Á. (19 de 05 de 2010). La Guía 2000. Obtenido de Ácido-base, según Lewis: https://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/acido-base-segun-lewis

PUCP. (2011). Química General. Obtenido de corinto.pucp.edu.pe: http://corinto.pucp.edu.pe/quimicageneral/contenido/361-teorias-acido-base.html

Químicas Net. (11 de 2015). http://www.químicas.net. Obtenido de http://www.quimicas.net/2015/11/ejemplos-de-anfoteros_21.html

 

 

Generalidades de la manipulación genética de los alimentos

Alejandro Alfredo Aguirre Flores. [1]

[1] Universidad Central del Ecuador-Fac. Ciencias Químicas-Química de Alimentos

TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS © Copyright 2018

La manipulación de alimentos consiste en la manipulación de las células de animales y vegetales. Las características de cualquier ser vivo está determinado por los genes contenidos en el cromosoma de las células. Los alimentos modificados genéticamente son alimentos a los que se les han modificado sus rasgos genéticos hereditarios, añadiendo otros materiales genéticos.

Imagen relacionada
La super comida: 2016

Este material genético les imparte características deseables, tales como menos reblandecimiento, mejor color o sabor, o cambios de los mismos, mayor resistencia a las enfermedades de la planta, u otras características. Algunos ejemplos de alimentos modificados genéticamente son los pimientos morados, amarillos o blancos, los tomates Flavr Savr, etc. Los pimientos dulces fueron modificados al insertarles códigos genéticos para el cambio de color, tomados de tulipanes. El tomate Flavr savr se modificó al insertar a la inversa su propio código genético, para lograr la manufactura de una enzima que lo hace más blando y de esa manera disminuyendo el proceso de ablandamiento a fin de permitirle a los tomates que se maduren en la misma planta sin que se vuelvan demasiado blandos para su distribución mercantil.(Nerkis,2008)

Resultado de imagen para tomates Flavrsavr

LA MANIPULACIÓN GENÉTICA CONSISTE EN:

La manipulación genética consiste en aislar segmentos del ADN de un ser vivo (virus, bacteria, vegetal, animal o humano) para introducirlos en el de otro, este fragmento de ADN, se une por medio de una enzima ADN ligasa a un vector, generando una molécula nueva conocida como recombinante.

Imagen relacionada

El vector que se utiliza contiene secuencias que permiten la replicación y secuencias que facilitan su selección. Luego el ADN recombinante obtenido, mediante enzimas, se pega ese nuevo gen al genoma del organismo. En la industria alimentaria se ha aplicado esta técnica en cultivos de duraznos, plátanos, melones y papayas para mejorar y realzar su sabor. También es utilizada en tomates para hacer más lenta su maduración y en algunos granos para hacer las plantas más resistentes a los herbicidas.

Resultado de imagen para manipulacion genetica

ALIMENTOS OBTENIDOS POR MANIPULACIÓN GENÉTICA

  • Los organismos que se pueden utilizar como alimento y que han sido sometidos a ingeniería genética (por ejemplo, plantas manipuladas genéticamente que se cosechan).
  • Alimentos que contienen un ingrediente o aditivo derivado un organismo sometido a ingeniería genética.
  • Alimentos que se han producido utilizando un producto auxiliar para el procesamiento (por ejemplo, enzimas) creado mediante la ingeniería genética. ( Débora Frid, 2009)

Imagen relacionada

INGENIERÍA GENÉTICA

La ingeniería genética es la tecnología del control y transferencia de ADN de un organismo a otro, lo que posibilita la corrección de los defectos genéticos y la creación de nuevas cepas (microorganismos), variedades (plantas) y razas (animales) para una obtención más eficiente de sus productos.

La ingeniería genética incluye un conjunto de técnicas biotecnológicas, entre las que destacan:

  • La tecnología del ADN recombinante;
  • La secuenciación del ADN;
  • La reacción en cadena de la polimerasa (PCR).
  • Plasmocitosis
  • Clonación molecular
  • Mutación excepcional
  • Transgénesis
  • Bloqueo génico

Resultado de imagen para INGENIERÍA GENÉTICA

Bibliografía

  • Nerkis.A.(2008). Manipulación genética de los alimentos. Controversias bioéticas para la salud humana. En: Maracay. Vol. 8. N° 2
  • Débora Frid, 2009. La modificación genética de los alimentos por el hombre.

Resultado de imagen para alimentos gif

Si te ha gustado esta publicación o a su vez te ha sido de utilidad, no te olvides dejarnos tus comentarios, compartir y seguirnos en redes.

Desarrollo de la productividad agraria convencional y su aporte al medio ambiente y la salud humana.

Jessenia Jiménez *

Estudiante de Química de Alimentos

Fac. Ciencias Químicas- UCE  

     Actualmente, los cultivos agrícolas convencionales son sistemas que usan tecnologías disponibles, mismos que están en constante evolución, existe una tendencia por el consumos de productos orgánicos, puesto que se considera que los convencionales, al contener químicos son perjudiciales para la salud y el medio ambiente, a su vez existe desconocimiento por parte de los consumidores sobre los avances que han ido surgiendo para desarrollar este tipo de producción que no es del todo gris como se la estigmatiza. Generalmente se ignoran las ventajas que hay para el ser humano cuando existe control sanitario de los productos que se consumen, debido a esto, el presente ensayo analizará si existe la posibilidad de que los cultivos convencionales generen beneficios en la salud humana y en el medio ambiente, desarrollando una mayor productividad de estos, por lo cual, en las siguientes líneas  se expondrá la preferencia de las personas frente a los cultivos convencionales, los avances en su producción y las ventajas que estos ofrecen para el consumidor.

Resultado de imagen para DDTA inicios del siglo XX comenzó el uso de diversos químicos en los cultivos agrícolas con el fin de aumentar la cantidad y calidad del producto con el fin de cumplir con la meta de alimentar a la población de ese entonces, sin embargo estos causaron graves estragos a largo plazo en el medio ambiente, el uso de pesticidas se elevó como por ejemplo de DDT (dicloro difenil tricloroetano) que actualmente pertenece a la negra lista de los COP’s (compuestos orgánicos prohibidos), por parte de los agricultores debido al desconocimiento de los niveles de toxicidad de esas sustancias y la aparición de enfermedades crónicas como el cáncer, principalmente en piel dado por la exposición con químicos que conforman estas sustancias plaguicidas,  estos efectos ampliamente conocidos han hecho que, en la actualidad los consumidores prefieran productos orgánicos, o bueno por lo menos que procedan de alguna fuente agrícola no contaminante, pero esto ha ido cambiando a lo largo de los años, el desarrollo de tecnologías para la agroindustria; amigables al medio ambiente, acompañado de políticas de control a los agricultores y sus prácticas por parte de entidades públicas y privadas han hecho que los productos convencionales mejoren y sean más rentables y seguros que los orgánicos. (Bruulseman, 2012).

Resultado de imagen para cultivos organicosGeneralmente, las personas piensan que los cultivos orgánicos al estar en auge han logrado mayores avances en pro de la humanidad, sin embargo es algo que visto objetivamente aún puede estar alejado de la verdad ya que según varios estudios se ha visto lo contrario, por ejemplo, un producto orgánico tiene mayor costo y es menos rentable que un cultivo convencional, al momento de cultivar un producto orgánico este utiliza fertilizantes y abonos naturales degradados de materia orgánica que muchas veces no son bien tratados; por ejemplo: usted que es un consumidor, confiaría en un producto “orgánico” que utilizó en su desarrollo heces fecales de animales varios; de fondo verdaderamente ese no es el problema, sin embargo dicho “abono” está sujeto a diversos riesgos, por citar un ejemplo la posibilidad de proliferación de parásitos y hongos procedentes de dicho “abono natural”, y lo que es peor ¿confía usted en sus propias prácticas al momento de manipular alimentos en casa? Un dato revelador de la Universidad Nacional Autónoma de  México, en su portal del Departamento de microbiología y parasitología, se afirma que una de las principales causas de infección atribuida al toxoplasma gondii se debe al consumo de carne con coquistes del parásito, o a su vez por cultivos de hortalizas que hayan estado expuestas al paso de roedores o aves portadoras del parásito y que hayan dejado heces fecales en el producto y no como injustamente se ha mitificado a la figura de los felinos domésticos entorno a la toxoplasmosis. (UNAM, 2017).

Resultado de imagen para toxoplasma gondii ciclo de vida
Ciclo de vida del toxoplasma

Al usarse insumos complejos que son de costo elevado, a comparación de los cultivos convencionales, este utiliza pesticidas herbicidas y plaguicidas sintéticos que ya han pasado por un proceso de certificación que avalan su seguridad, utilizando materiales de siembra sencillos lo que hace que sean más baratos de producir. El tiempo de producción de un cultivo orgánico es mayor,  muchas veces no solventa la demanda, en cambio los convencionales han logrado que, dependiendo de la semilla, el tiempo de germinación sea menor y el resultado final tenga una mejor calidad, de esta manera se puede afirmar que estos han logrado mayores avances  a lo largo del tiempo. (Caza, 2014).

 

Resultado de imagen para agricultura
Drones para la agricultura

En los últimos años, los cultivos convencionales han ido mejorando en cuanto a productividad, seguridad sanitaria y ambiental se refiere. El uso de fertilizantes, herbicidas, plaguicidas en los cultivos convencionales ha ayudado a los agricultores a aumentar su producción, haciendo que el tiempo de cultivo reduzca y los productos obtenidos sean de mejor calidad, es así que los avances en los químicos utilizados para este tipo de producción han logrado que exista menor contaminación al suelo y al aire utilizando compuestos bio-degradables y técnicas para prevenir la erosión del suelo de la misma forma se ha comprobado que usando plaguicidas en estos productos se ha reducido el riesgo de contagio en los consumidores de enfermedades producidas por microorganismos patógenos comunes en las zonas donde se han realizado los cultivos. (Cartago, 2012).

Resultado de imagen para granjas circulares
Cultivos circulares en zonas desérticas (Egipto)

Por todo lo dicho anteriormente está claro que por lo general, el consumidor aún no tienen una idea clara en cuanto al desarrollo de productos convencionales se refiere pero, se ha podido comprobar que estos buscan ser más seguros y saludables que los productos orgánicos ya que se acogen a normas técnicas de producción, así también estos han tenido mayores avances tanto en tecnología, modo de siembra, y conciencia social porque han podido generar compuestos que utilizados de manera adecuada han generado productos ideales para solventar la demanda alimentaria, a la vez que han creado mayor rentabilidad para los agricultores y precios bajos para los consumidores sin perder su calidad, no con ello se desconoce el poder de las grandes industrias que poseen un gran poder hegemónico y monopólico en la producción agropecuaria que pueden tener intereses económicos por encima de los intereses de salud pública, sin embargo se concluye de manera amigable que la tecnología puede ser una gran aliada para la agroindustria en beneficio del ser humano, puede ser una herramienta de apoyo y aprendizaje para el cultivo orgánico no masivo y masivo, no se pretende estigmatizar colateralmente a las granjas orgánicas, sino más bien sentar un precedente que concentre esfuerzos por la salud pública  y por la lucha de prácticas adecuadas de manejo de alimentos y de  técnicas de producción a pequeña, mediana y gran escala. Los químicos no son lo enemigos, ni los agricultores que los utilizan; el enemigo siempre será el desconocimiento y el uso inadecuado de los mismos, a su vez lo orgánico no es precisamente malo, de forma simultanea enfrenta la desinformación y está sujeto a malas prácticas de manufactura. El consumidor de las sociedades modernas requiere satisfacer no solo su consumo propiamente dicho, si no deberá generar conciencia de consumo, un consumo responsable nos conducirá a una producción agropecuaria más responsable sea de tiente orgánico como de carácter convencional.

Resultado de imagen para agricultura

BIBLIOGRAFÍA

 

¿Cuán significativa es la explotación de sal (NaCl) en Ecuador?

Nombre común: sal de mesa, sal común o sal marina.

Nombre científico: Cloruro de sodio o cloruro sódico.

Formula: NaCl

*HISTORIA: hace 4700 años se publicó en China el Peng-Tsao-Kang- Mu o Bencao Gangmu (本草綱目), prácticamente como el primer tratado de farmacología de la historia

Bencao Gangmu or Pen-tsao Kang-mu

de la humanidad; de manera general este contenía información sobre plantas y sustancias útiles en la antigua medicina China. Buena parte de este tratado lo ocupaba la sal, de la que se dice existían no menos de 40 tipos diferentes. En ese entonces el costo era muy elevado.

 

En Ecuador, hasta finales de los 60’s; cuando se suplantó la sal mineral por sal marina yodada, ésta ya tenia un papel central para los moradores del actual pueblo de Salinas de la provincia de Bolívar, una de las zonas más ricas del Ecuador precolombino; de allí su nombre. En ese entonces la producción y comercialización de la sal, estaba a cargo del señorío étnico llamado Tomabela, y la producción requería técnicas laborales relativamente intensivas de refinamiento.

Minas de sal en Salinas de Guaranda, Bolívar-Ecuador

Los Tomabelas pudieron enviar representantes a vivir en los centros de intercambio en Quito, Ambato, Pelileo y los Chillos. también lograron colocar mercaderes que viajaban al Oeste hacia tierras bajas en la cuenca del Guayas. El trueque de sal permitió que los Tomabelas se proveyeran de todo cuanto necesitaban: maíz, cebada, trigo, harinas, papas, miel, alcohol, plátano, ají, algodón y oro (productos de los que les hablaré en otras entradas).

*ZONAS DE EXPLOTACIÓN EN ECUADOR

Es una actividad desarrollada en la Península de Santa Elena, ocupando la zona costera de Salinas en su mayor parte, donde la explotación se extiende desde Mar Bravo hasta el Sur de Salinas. Otro referente de la producción de sal es la parroquia José Luis Tamayo conocida popularmente como “Muey”.

Existen dos tipos de minas de sal de donde se extrae el mineral en Ecuador y aunque sal.jpgdicha clasificación seria muy trivial como viejas y nuevas se aclara que durante la dictadura militar que gobernaba el país en 1970 se cedieron pozos salinos a la FAE (Fuerza Aérea Ecuatoriana) con cede en Salinas y desde esa época la FAE es uno de los mayores productores de sal exportando un 20% de su producción y destinando el resto para su consumo interno. Las minas nuevas se ubican en Mar Bravo. Finalmente en la sierra ecuatoriana se ubica el salar de Salinas de Bolívar.

*DESTINOS DE EXPORTACIÓN

Ecuador, no es un país exportador de Sal, sin embargo para 2006, se exportó cloruro de sodio y otras sales como materia prima, es decir, sin refinar a Perú como destino único una cantidad iguala 57 toneladas.

*COMPONENTES DE LA SAL MARINA

Oligoelementos: CALCIO, MAGNESIO Y MANGANESO = 14%

Cloruro de sodio = 86%

comp

*FORMA DE PRODUCCIÓN

La forma más común de la producción en la Península de Santa Elena, es mediante el trabajo en las salinas, lugar donde se deja evaporar el agua salada para dejar solo la sal, para poder secarla y recogerla para su venta. hay dos tipos de salinas: las costeras a cielo abierto y las minas internas de manantiales de agua salada.

  1. Se elabora una zanja donde se filtra el agua de mar.
  2. Se pasa a un depósito y luego a una pileta de unos 10(m2).
  3. Por exposición al sol se evapora y queda una gruesa capa de sal en grano.
  4. Esa sal se recoge y se deja secar para llenar los quintales.

Todo esto sucede en promedio de 30 días, si las condiciones climáticas son favorables.

En una nueva entrada detallaré el proceso de refinación de esta sal ciertas curiosidades y datos numéricos muy importantes sobre el consumo humano de la sal marina. Gracias por leernos, seguimos adelante.

 

 

 

 

¿Cuál es el origen del Chocolate?

Hace unos 2500 años, en la época precolombina, los Mayas cultivaban el cacao y con las semillas de sus frutos preparaban un bebida llamada chocola’k que de la antigua lengua maya era entendido como “beberlo (chocolate) juntos”. La receta de esta bebida se transmitió a los aztecas y en el siglo XVI durante la conquista de México, los españoles, descubrieron esta exótica bebida introduciéndola en Europa. Dicha receta consistía en moler las semillas, y una mezcla de miel y diversas hierbas dulces con harina de maíz. Las fuentes históricas sugieren que la bebida de chocolate no era muy agradable para los españoles, sin embargo con el tiempo su percepción cambió.

El cacao 

Originario de América Central, el árbol del cacao (en la mayoría de especies), crece desde México hasta Brasil pasando por Ecuador que si bien es cierto produce un aproximado del 3% de cacao del mundo, es uno de los más prestigiosos por su calidad debido a que ese porcentaje representa una cantidad enorme de producción de cacao fino de aroma.

De acuerdo con los pronósticos de la ICCO para el año terminado al año 2014, los tres mayores países productores representan, en conjunto, aproximadamente el 70.7 por ciento de la producción mundial de cacao, compuesto por Costa de Marfil (39.8 por ciento), Ghana (21.1 por ciento) e Indonesia (9.8 por ciento). Indonesia sin embargo es ahora un importador neto de granos de África occidental debido a la creciente demanda de chocolate en el país. Otro 20 por ciento es producido por los siguientes cuatro mayores productores: Brasil, Nigeria, Camerún y Ecuador, con cuotas de producción estimadas en 4.8, 5.5, 4.6 y 4.6 por ciento, respectivamente. Brasil, sin embargo, es ahora también un importador neto de granos de África occidental debido a su creciente demanda de chocolate en el país. Los otros contribuyentes relativamente poco significativos en el mercado mundial, a este momento son Perú, Colombia, México, República Dominicana y Papua Nueva Guinea. Fuente: http://www.unitedcacao.com

 cacao

cwc
Top 10 de productores de Cacao Fuente: https://es.actualitix.com/pais/wld/grano-de-cacao-paises-productores.php

IMPORTADORES DE CACAO

El carbonato de calcio en la industria panificadora

RESUMEN

El carbonato de calcio es un compuesto químico con la fórmula química CaCO3, es una sustancia común que se encuentra en las rocas en todas partes del mundo, este compuesto es mayormente insoluble en agua, pero su solubilidad se incrementa en condiciones ácidas, se caracteriza por las siguientes propiedades: alta pureza, alto grado de blancura, bajo índice de refracción. La obtención que intervienen en el compuesto son factores físicos y químicos. Una aplicación industrial alimenticio es en el pan,

El CaCO3 puede ser evidenciado físicamente en las zonas blancas del pan francés.

fortificando a la harina de trigo “000”, para facilitar el acceso a este nutriente a través de un alimento muy económico y de máximo consumo y mejorar el problema de la ingesta de calcio que existe en el mundo. Su proceso es de acuerdo con las concentraciones de la IDR (Ingesta Diaria Recomendada) para cada una de las fuentes de calcio. Este mineral debido a que su disolución de una sal es poco soluble y la concentración del agua es constante con relación de los iones, se menciona que es por equilibrio, además de las reglas generales de las concentraciones que existe, que al final obtendremos su Kps teórico.

DESARROLLO:

El carbonato de calcio cuya fórmula es la siguiente CaCO3, es un compuesto químico ternario oxosal. También llamado carbonato cálcico o trioxocarbonato (IV) de calcio por la nomenclatura IUPAC. Es muy abundante en la naturaleza forma parte de las rocas, presente en las conchas de moluscos, o formando estructuras como en los corales o cáscaras de huevo, principal causa del agua dura. (Guerrón, 2015)

PROPIEDADES FÍSICAS:

APARIENCIA: Polvo blanco inodoro.

DENSIDAD: 2,711 g/cm3

MASA MOLAR: 100.0869 g/mol.

PUNTO DE FUSIÓN: 1172 K (899 °C)

PUNTO DE EBULLICIÓN: 1612 K (1339 °C)

PROPIEDADES QUÍMICAS

SOLUBILIDAD EN AGUA: 0.0013 g/100 mL (25°C)

RELACIÓN TEÓRICA:

El carbonato de calcio se puede obtener a partir de óxido de calcio (cal viva), se añade agua para formar hidróxido de calcio y posteriormente, se le adiciona dióxido de carbono para precipitar carbonato de calcio, esta última reacción da como producto el carbonato de calcio y agua:

CaO+CO2→↓CaCO3+H2O

Aspecto del carbonato de calcio precipitado con microscopio electrónico de barrido.

58.png

Es por esto que relación que existe es por el equilibrio del carbonato de calcio con agua, presente como un polvo blanco cristalino, el cual se produce por un proceso físico-químico, donde la  constante de equilibrio apropiada para este proceso involucra una disolución de una sal poco soluble en agua, en donde la concentración del agua es constante y se relaciona con la concentraciones de iones mediante la siguiente ecuación donde los reactivos y los productos no presentan ningún  cambio. (Colin, 2004). Además de ser una  representación de efecto global del carbonato de calcio.

CaCO3(s) +H2O(ac)↔Ca2+ +HCO3 +OH

Debido a esto podemos decir que la ecuación tiene equilibrio ya que establece que existen dos reacciones opuestas a la mismas velocidad por lo tanto se  encuentra desplazado hacia la derecha por la cantidad de iones es decir que favorece a los productos, también se ha  aplicado para el carbonato de calcio  la  regla general las concentraciones de los sólidos puros ya que se  pueden considerar prácticamente constantes mientras no se agoten, es decir mientras existan como sólidos en el equilibrio, por lo que no son incluidos en la constante de equilibrio (Acuña, 2014). Por ello el valor de las concentraciones de los sólidos y de los líquidos puros se incluyen en la constante de equilibrio, en cuya expresión aparecen sólo las concentraciones de las sustancias disueltas en un medio líquido o gaseoso. Esto dándonos un valor teórico del carbonato de calcio que es  Kps =9,7×10-13 (Colin, 2004).

APLICACIONES DEL CARBONATO DE CALCIO

Existen múltiples aplicaciones donde el carbonato de calcio es usado en la industria como colorantes, antiaglomerantes, espesantes y aditivos indirectos de alimentos, porque se lo agrega intencionalmente con el objeto de provocar un cambio tecnológico, ya que un  mismo aditivo puede cumplir varias funciones y de esta manera  el carbonato de calcio puede emplearse de diversas maneras  tanto como neutralizante, endurecedor y anti humectante (Herrera, 2012) .

La falta de calcio en la población conforma la  importancia de este en el cuerpo así como la ingesta diaria de este mineral para la prevención de enfermedades tanto en niños como adultos, a causa de esto se ha profundizado en las propiedades del carbonato y cómo incorporar este mineral en los alimentos tanto  como espesante y aditivo alimentario. Por lo que se ha permitido la fortificación de harina “000” para la elaboración principalmente del pan francés,

Productos alimenticios con contenido de carbonato de calcio.

ya que al ser incorporado en la panificación esta ayuda a endurecer es decir imparte firmeza o mejora la textura mediante la adición de una o más sales cálcicas; debido a que mantienen la estabilidad e integridad de los tejidos vegetales (Revelant, 2014). Además sobre todo es un gran antiglomerante, porque en los alimentos es fundamental para mantener la calidad de los ingredientes permitiendo una mayor facilidad  durante el proceso de producción y a la vez que esta resulte en algo homogéneo, tomando en cuenta que este actúa en conjunto al bicarbonato de sodio y  almidón (polvo de hornear), obteniendo resultados favorables no solo en lo que es la corteza, textura y estructura del producto ya que mediante reacciones químicas que suceden al mom

Drusa de calcita

ento del horneado liberas los iones de carbono favoreciendo al pan en este elemento.

En los estudios realizados muestran que la fortificación de la harina de trigo con carbonato de calcio no altera químicamente las características organolépticas del pan como olor sabor y textura mostrando diferencias favorables hacia el pan fortificado con carbonato donde se obtuvo una excelente prueba de aceptabilidad del producto, ya que cumple  y mejora características de los panes realizados de manera artesanal (Revelant, 2014).

CONCLUSIONES:

El calcio es un elemento vital para los seres humanos, y su consumo adecuado garantiza beneficios en el plano de la salud. Su modo de consumo puede ser medicado sin embargo en la actualidad la industria alimenticia ha desarrollado técnicas apropiadas para la inclusión de este elemento en alimentos de consumo masivo diario, es el caso del uso del CaCO3 como agente fortificador de harinas de trigo, que en primer lugar se convierte en una fuente significativa de calcio y segundo no altera ninguna de las propiedades organolépticas del pan.

Estructuras naturales con CaCO3 en sus estructuras.

La Oxosal Carbonato de calcio por su fórmula CaCO3, es insoluble en agua y desde su formación a partir de la cal viva se constituye como un precipitado favorable para mejorar ciertas características como es la dureza y el anti aglutinamiento, considerando que posee un enlace iónico que puede favorecer la absorción de calcio cuando el enlace puede ser manipulado bajos ciertas condiciones que se relacionan con el equilibrio que presenta el compuesto, lo que sin duda se recomienda en la industria de la panificación como un compuesto que bien puede estar presente en la fortificación de harinas directamente o en el favorecimiento del polvo de hornear ya que actúa dando dureza en el proceso de leudado, que en efecto mejora el rendimiento del alimento esta característica se denomina probiótica por que deja un beneficio a largo plazo para quien lo consume, en este caso el fortalecimiento de sistema oseo sin la necesidad del consumo directo de calcio como un producto sintetizado en farmacia.

BIBLIOGRAFIA:

Acuña, R. (2014). Wikillerato.org. Recuperado el 2017, de Equilibrios en sistemas heterogéneos: http://www.wikillerato.org/Equilibrios_en_sistemas_heterog%C3%A9neos._Solubilidad_de_una_sustancia._Producto_de_Solubilidad.html

Colin, B. (2004). Química Ambiental. Bogota: Reverté S.A.

Guerrón, R. (2015). EcuRed. Recuperado el 2017, de Carbonato de calcio: https://www.ecured.cu/Carbonato_de_calcio

Herrera, J. (2012). Quiminet. Recuperado el 2017, de El carbonato de calcio en los alimentos: https://www.quiminet.com/articulos/el-carbonato-de-calcio-en-los-alimentos-8219.htm

Revelant, G. (2014). Pan francés fortificado con sales de calcio. Santa Fé: Instituto de tecnología de alimentos .

 

 

 

 

 

 

 

 

Posibles prejuicios de los Transgénicos

Muchos estudios han revelado que se desconoce en profundidad qué consecuencias tendrá a largo plazo la ingesta de alimentos con “cadenas genéticas modificadas” en nuestros cuerpos. Existen muchas preguntas, pocas respuestas y de vez en cuando algún escándalo que arruina a empresas o la vida de muchas personas y seres vivos, como fue en su momento el “Mal de las Vacas locas” o la Gripe aviar. Se ha comprobado que el consumo de alimentos transgénicos puede afectar directamente en nuestros organismos en relación a estos puntos:

Alergias: las alteraciones en las proteínas de los alimentos pueden generar reacciones alérgicas en los seres vivos. Por ejemplo, muchas personas consumidoras de soja, han desarrollado alergia a las nueces de Brasil (la soja está alterada con genes de la nuez de brasil). La alergia es una reacción del organismo (humano) en contra de una proteína extraña a él.

Transferencia genética y resistencia a los antibióticos: no se sabe qué efectos pueden producirse en nuestros organismos al introducir en nuestro tracto intestinal genes o células de bacterias, por ejemplo, resistentes a los antibióticos. Actualmente se conoce de casos de personas que han adquirido por ingesta de alimentos sepas de bacterias como Escherichia Coli generándoles nefastas infecciones que finalmente se vuelven casi imposibles de erradicar debido a que son capaces de volverse resistivas cada vez que se prueba con antibiótico nuevo, o casos mucho más extremos donde la bacteria se vuelve sensible a los medicamentos a los cuales cuyo huésped es alérgico.

Toxicidad: la transferencia genética de ciertos seres, da lugar a otros seres tóxicos. Es decir, para hacer que un alimento sea resistente a X bacteria, se la altera para genere X toxina que la mantenga a salvo de los perjuicios de la bacteria.

La liberación de seres alterados genéticamente a la naturaleza, puede producir cambios irreversibles en especies, puede producir bacterias y enfermedades más agresivas y resistentes. También pueden erradicarse algunas especies de microorganismos para siempre, o disminuirse de manera exagerada la cantidad y calidad de insectos en una zona, afectando a su vez a pájaros u otros animales que se alimenten de ellos. Muchas especies vegetales son erradicadas y modificadas en pro de otras más prácticas y una cadena de estas pérdidas generaría irremediablemente una pérdida de biodiversidad y una modificación del medio ambiente. (EL Herbolario, 2015)

GUÍA ROJA Y GUÍA VERDE

guc3ada

La denominada Guía Verde vuelve a identificar a aquellos productos y fabricantes que han garantizado a la organización ecologista la ausencia de alimentos modificados genéticamente o derivados en sus productos. Por su parte, la Guía Roja identifica fabricantes y productos que no han garantizado la ausencia de materias primas transgénicas, incluidos aditivos y derivados, que han sido analizados por la organización dando positivo en contenido de productos transgénicos o en cuyas etiquetas se ha identificado la presencia de alimentos modificados genéticamente o derivados. (Green Peace, 2014)

La guía también proporciona información sobre la actual legislación sobre el etiquetado. La organización explica que actualmente se obliga a etiquetar todos aquellos alimentos que deriven de cosechas transgénicas, independientemente de la presencia de ADN o proteína transgénica en el producto final, por lo que cualquier alimento que contenga materias primas modificadas genéticamente o derivados, deben ser identificados en la etiqueta alimentaria. Como bien explica la organización, este es un paso fundamental para poder ejercer el derecho a elegir con conocimiento.

 TRANSGÉNICOS EN EL ECUADOR

A Ecuador se le denomina libre de semillas transgénicas según el Artículo 40 donde “Se declara al ecuador libre de cultivos y semillas transgénicas. Excepcionalmente y solo en caso de interés nacional debidamente fundamentado por la presidencia de la república y aprobado por la asamblea nacional se deberán introducir semillas y cultivos genéticamente modificados. el estado regulará bajo estrictas normas de bioseguridad el uso y desarrollo de biotecnología”, dando este asunto como tema de debate. Aunque se prohíba las semillas transgénicas esto no impide de se importe productos que los contengan y se presenten en la alimentación de los ecuatorianos día a día, es por eso que se hace necesario el etiquetado en los productos que contienen transgénicos.

Sci Dev Net realizó una publicación donde actualizaba el nuevo decreto donde afirma que:” Todo producto que contenga organismos genéticamente modificados (OGM) en Ecuador deberá mostrarlo en su rotulado, según una modificación oficializada el 4 de octubre (2014) en el Reglamento de Rotulación de Productos Alimenticios Procesados, Envasados y Empaquetados del Ecuador.  El plazo inicial de 60 días para el cumplimiento de esta normativa fue luego postergado por el Ministerio Coordinador de la Producción hasta el 15 de mayo de 2014 dada la inconformidad de las empresas”. (Net, 2013)

  

Bibliografía

Green Peace. (21 de 01 de 2014). Recuperado el 13 de 07 de 2015, de Guía Roja y Verde de Alimentos Transgénicos: http://www.greenpeace.org/espana/es/reports/gu-a-roja-y-verde/

EL Herbolario. (15 de 01 de 2015). Recuperado el 13 de 07 de 2015, de Perjuicios de los alimentos transgénicos (OGM) en seres humanos y medio ambiente: http://www.elherbolario.com/noticia/820/DIETA-SANA/Perjuicios-de-los-alimentos-transgenicos-OGM-en-seres-humanos-y-medio-ambiente.html

Net, S. D. (17 de 10 de 2013). Acercar la ciencia al desarrollo mediante noticias y analisis. Recuperado el 13 de 07 de 2015, de Ecuador Etiquetará alimentos transgenicos desde 2014: http://www.scidev.net/america-latina/noticias/ecuador-etiquetar-alimentos-transg-nicos-desde-2014.html

Los retos del profesional químico de alimentos en la sociedad ecuatoriana moderna enmarcada en el SUMAK KAUSAY a través de la innovación, ciencia y tecnología implementadas en la agro-industria ecuatoriana

La sociedad ecuatoriana moderna es el producto de diversos hechos que la ha modificado a lo largo de su vida republicana y en particular sus última década, posteriormente a las elecciones presidenciales del 2006 el Ecuador comienza un nuevo periodo de gobierno que significo el inicio de un nuevo modelo de vida para los/as ecuatorianos/as, el objetivo en sí, fue renovar una obsoleta carta magna que coartaba el crecimiento del país y como parte de su propuesta de campaña electoral el actual presidente de la república Eco. Rafael Correa Delgado propone desechar la constitución política de 1998 e instaura una nueva asamblea constituyente el 30 de noviembre de 2007, tras consulta popular, donde finalmente y tras su verificación entra en vigencia el 20 de octubre del 2008, esta constitución fue creada en Montecristi, Manabí; con la intención de mejorar las condiciones de vida de las/lo ecuatorianas/os se inspiró en modelos como el SUMAK CAAMAÑA entre otros, que promulgan un bien común y combatir diversas problemáticas que imposibilitaban el crecimiento de la sociedad ecuatoriana, al modelo se lo bautizó como “SUMAK KAUSAY” que son un par de vocablos de origen Quichua hacen alusión al “buen vivir” propuesta creada desde el oficialismo para proponer sus políticas que giran en torno a varios ejes, uno de ellos y el que utilizaremos como referencia es el cambio de la matriz productiva, y es entorno a este eje es que los profesionales ecuatorianos deben dirigir sus estudios con el fin de darle un valor agregado más amplio a todo producto nacional así como también proponer nuevas formas de producción, nuevos mecanismos y tecnología lo que le da una evidente importancia al talento humano como forma fundamental para progresar y salir del subdesarrollo.

En nuestro caso el profesional químico de alimentos debe conocer acerca de estos planes nacionales  y ese es el objetivo principal el conocer los planes de desarrollo nacional, cambio de la matriz productiva y uso de tecnología en la innovación de la agroindustria y busca cumplirlo mediante la realización de objetivos específicos como son a) analizar el plan nacional de buen vivir, b) conocer y analizar eje de desarrollo conocido como cambio de la matriz productiva y finalmente  c)  desarrollo del ante proyecto presente como resultado de la investigación realizada. Por lo que no debe dejar de ser crítico ente los mismos; pues como todo en un mundo tan complejo puede tener significativos errores que hasta los sistemas más complejos poseen debilidades. El crecimiento del país sin duda fue en aumento en la última década, sin embargo y ante problemáticas diversas como es la caída del precio del petróleo, son factores que obligan al Ecuador a no ser tan dependiente de este recurso, esto puede significar o un colapso para la economía como lo experimentan países vecinos como Venezuela cuyas economías dependen de sus reservas petroleras o también puede significar una oportunidad para promover cambios estructurales en la producción ecuatoriana. Pensando en la segunda opción es que el Ecuador gracias a sus profesionales químicos de alimentos tiene un futuro prometedor en la producción de alimentos ya que tradicionalmente nos hemos caracterizado como un país productor de materias primas, dicha riqueza es que es una fortaleza para el profesional químico de alimentos el mismo que valiéndose de su conocimiento puede generar nuevas agroindustrias que diversifiquen la matriz productiva y comiencen a cambiarla, lo que puede generar un gran impacto en la economía nacional pues se generarían nuevas fuentes de empleo lo que en definitiva  dinamiza la economía de una nación. Sin embargo y tocando a su vez el punto de las debilidades que experimenta el país es que la obtención de recursos económicos para el desarrollo de proyectos como los mencionados, es dificultosa pues las políticas de las instituciones financieras buscan garantizar el bienestar de los bancos por encima de los proyectos es decir que para obtener financiamiento se debe recorrer un gran “via-crucis” burocrático de que se hablará más adelante.

Finalmente y entorno al Buen Vivir y desde el punto de vista del profesional químico de alimentos existen ciertas limitaciones que imposibilitan desarrollar ciencia a favor de los alimentos en el país como por ejemplo el estudio y desarrollo de transgénicos en el país y finalmente la desigualdad en la entrega de recursos en los centros de educación superior. Estos como otros problemas significan un retroceso en el plan nacional del buen vivir mismos que deben ser abordados desde la visión de los profesionales químicos de alimentos pues son los actores fundamentales en las agroindustrias; son retos que se tienen a futuro para mejorar como nación hay que entender que toda intención de crecimiento e inversión nacional como extranjera garantizan que la economía del país progrese y es por todos estos diversos factores es que el presente tema es viable para de alguna manera visibilizar el aporte del profesional químico de alimentos mediante de la innovación, ciencia  y tecnología; sus propuestas para mejorar las debilidades del sistema y su posición entorno a estas políticas todo en cuanto a mejorar las condiciones laborales del mismo encaminado dentro del mismo marco del buen vivir que promulga la constitución política del Ecuador pertinente a las temáticas de debate nacional por lo que se espera que el tema sea un aporte significativo para las generaciones vinientes de profesionales químicos de alimentos y a la comunidad académica.

  1. Los retos del profesional químico de alimentos

    El profesional químico de alimentos debe luchar en las sociedades modernas diversos factores que dificultan su aplicación y aporte en las mismas, hablando de la sociedad ecuatoriana en particular, es que existen muchas dificultades, estas se presentan en diversas formas que van desde las mismas costumbres hasta lo político, por ejemplo desde la cultura y costumbres la idea de manipular genéticamente un producto alimenticio no esta tan bien visto por la sociedad ecuatoriana esto es un factor con el cual el químico de alimentos debe lidiar pues su conocimiento le invita siempre a querer mejorar la producción con nuevas técnicas que involucran manipulación genética o simplemente selección natural por citar otro ejemplo seria el que se ha realizado en Europa con la raza de reces Blanco azul belga, un tipo de res que ha sido criada por selección natural e inseminación invitro con el fin de mejorar las características de los productos cárnicos consumidos en el continente europeo, mediante selección natural la blanco azul belga genera mayor cantidad de carne sin transgredir la línea ética de la genética que impide realizar estos procedimientos en Ecuador con sus cabezas de ganado sea vacuno, ovino porcino o incluso aviar. Lo que en definitiva puede mejorar las cifras en exportación de cárnicos. Sin embargo no se practica con visible notoriedad en Ecuador  un factor causal quizás sea la falta de decisión política.

    monstruosasvacastransgc3a9nicas
    Res Blanco Azul Belga (selección natural)

    Otro de los factores con los que tiene que lidiar son los impedimentos o dificultades que presentan las entidades bancarias para financiar proyectos de inversión en agroindustria de carácter privado debido a la falta de solvencia de los emprendedores o simplemente porque el emprendedor no posee bienes inmuebles o recursos que garanticen pagos a las entidades bancarias, en el caso de Ecuador la entidad bancaria estatal que se encarga de otorgar los prestamos financieros es la Corporación Financiera Nacional(CFN), otras de las entidades que se encargaba de otorgar créditos a pequeños productores era el hasta entonces Banco Nacional del. Fomento (BNF), que se disolvió por irregularidades dadas en las diferentes matrices que se extendían por todo el país es por esta razón que se decidió por decreto presidencial disolver el BFN y traspasar sus responsabilidades a la CFN.

    Por otro lado la banca privada ha otorgado líneas de crédito que hasta marzo del 2014 bordeó los $ 23.585 millones de dólares de los mismos que en un 62% se destinó a la industria entre ellas a la industria alimenticia así lo afirma ( Asociacion de Bancos Privados del Ecuador, 2014) véase en los anexos. El aporte privado según el mismo boletín informativo nos menciona que el 16% de la economía ecuatoriana hasta el 2014 depende de la inversión privada de bancos y finalmente menciona que el 50% del crédito fue otorgado para el comercio al por mayor y menor en donde también se encuentra estipulada la industria manufacturera, la agricultura, la ganadería y la pesca así como la construcción entre otros sectores.es por este motivo que el profesional químico de alimentos debe desde sus inicios contar con una fuente de financiamiento estable sea por recursos propios o por un proyecto que garantice un financiamiento estatal o privado para la instauración de pequeñas agroindustrias con mira a la exportación según (Giordinapiza, 2015) el 82 % de la población estudiada para proyectos de agricultura del ecuador se concentró en la sierra y forma de producción fue la de hacienda tradicional orientada a la producción de las demandas de consumo interno y denoto un alto grado de alto consumo a la par aquellos asentamientos agrícolas de la costa se orientó a la forma de producción de plantación de cultivos tropicales con fines de exportación en donde los productos estrellas fueron como siempre el cacao, café y banano.se ha descubierto que la mayor demanda de productos ecuatorianos son los de alimentos de carácter exótico como la maracuyá entre otros, el campo de acción del químico de alimentos y ante la dificultad de conseguir crédito es fomentar el tipo de cultivo comunitario que garantiza mayor acceso a tierras fértiles de esta manera puede ser una solución a la pobreza rural y a la generación de empleo en el agro .

    Finalmente y según la misma fuente la agricultura en el Ecuador produce el 32 % de la divisas, absorbe apenas el 5% de la tecnología e insumos importados lo que en definitiva de muestra que la agroindustria ecuatoriana aún es muy retrasada en la implementación de tecnología apropiada en la transformación de materias primas y es la falta de atención gubernamental al campesino, la carencia de leyes que fomentan el desarrollo agrícola y ganadero los factores que no garantizan una rentabilidad ni al campesino ni mucho menos la posibilidad de que pequeñas agroindustrias. Cuenten con profesionales químicos de alimentos; lo que en definitiva a futuro es un reto que se debe tomar en cuenta para el ejercicio de la profesión y como lo afirma De Souza hay que descolonizar la idea de lo superior y lo inferior, promoviendo un verdadero cambio de época para la agroindustria ecuatoriana, metas que a futuro permitan no solo el desarrollo del pequeño agricultor sino de verdaderas comunidades que le den valor agregado a sus productos y no solo se encarguen de producir materias primas de exportación para el mundo.

    •  La industrialización de los productos alimenticios

    La industria es el conjunto de procesos y actividades que tienen como finalidad transformar las materias primas en productos elaborados, de forma masiva. Existen diferentes tipos de industrias, según sean los productos que fabrican. Por ejemplo, la industria alimenticia se dedica a la elaboración de productos destinados a la alimentación, como el queso, los embutidos, las conservas, las bebidas, etc. Para su funcionamiento, la industria necesita materias primas y fuentes de energía para transformarlas, así como también fuerza laboral, (Faiguenbaum, 2008).

    • Propuesta para implementación de pequeñas agroindustrias

     

    564f7f369bef6
    Inmediaciones de Quesera “Salinerito” (Salinas de Guaranda)

    La situación actual del país vuelve un poco más difícil la creación de empresas privadas dedicadas a la producción de alimentos sin embargo y desde la experiencia se puede demostrar fácilmente que el ecuatoriano tiene mucho deseo de progreso a pesar de la falta de asesoría y conocimiento dificulta aún más sus procesos productivos la propuesta se enmarca en la asociación de agricultores en dejar a un lado la idea de producir con beneficio único si no modernizarse proponiendo proyectos comunitarios de producción un ejemplo claro de ello en Ecuador en la empresa comunitaria “El Salinerito” que nació de la idea de un párroco de la localidad de Salinas de Guaranda  y terminó siendo una de las primeras empresas ecuatorianas en producir chocolate y a la par quesos finos desde la sierra ecuatoriana hacia el extranjero, otro ejemplo y de carácter más familiar es la empresa Pakari chocolatera ecuatoriana que en pocos años se posicionó como una de las más grandes empresas de refinación de cacao fino de aroma la idea de Pakari nace de la iniciativa familiar de generar un negocio que no se planificó en un inicio con carácter de exportación y sin embargo hoy genera importantes ganancias al Ecuador, entonces ese es el verdadero objetivo, el generar agroindustria desde la asociación de pares, el químico de alimentos debe ver en sus colegas la oportunidad de crecer en conjunto y desarrollar ideas desde las aulas, puede constituirse como un proyecto en una determinada zona productiva ya que el potencial ecuatoriano entorno a sus productos no es tan explorado y aún existen miles de productos que esperan salir a la luz y quizás puedan tener un éxito rotundo sobre todo ante la tendencia de consumo orgánico en el que Ecuador podría ser pionero. 

  2. En la sociedad ecuatoriana moderna enmarcada en el SUMAK KAUSAY

    Desde la instauración del régimen del SUMAK KAUSAY en el 2008 encontramos una normativa de lo más variado entorno a los alimentos procesados en Ecuador más adelante localizaremos un marco legal importante sobre un tema controversial en el Ecuador que son los alimentos transgénicos y cuál es la posición de los mismo en el país a continuación se presentara el análisis realizado del buen vivir enmarcado con el profesional químico de alimentos.

    La cultura del profesional químico de alimentos entorno a la sección quinta del régimen del Buen Vivir

    El profesional químico de alimentos posee su propia cultura, es esta cultura la que debe ser enmarcada dentro del concepto de cultura estipulado por el régimen del buen vivir de acuerdo al artículo 377 de la sección quinta del régimen del buen vivir que se encuentra de la siguiente forma nos dice:

    Art. 377.- El sistema nacional de cultura tiene como finalidad fortalecer la identidad nacional; proteger y promover la diversidad de las expresiones culturales; incentivar la libre creación artística y la producción, difusión, distribución y disfrute de bienes y servicios culturales; y salvaguardar la memoria social y el patrimonio cultural. Se garantiza el ejercicio pleno de los derechos culturales.

    Entorno al mencionado artículo es que se basa la cultura de un profesional químico de alimentos pues se pretende de alguna forma que la academia no pierda las costumbres ancestrales y la identidad nacional, el químico de alimentos no debe olvidar sus orígenes y que sus estudios deben enfocarse al mejoramiento de la sociedad ecuatoriana y en los productos desarrollados siempre sean producidos al servicio de su nación buscar conservar aquella memoria cultural entorno a ciertas materias primas autóctonas del Ecuador y garantice el ejercicio pleno de los derechos culturales que promulga el régimen del SUMAK KAUSAY buscando en definitiva conservar nuestra identidad y nuestras raíces desde la industria un ejemplo de ello es Pakari que ha conservado la tradicional forma de cultivo del cacao y su nombre comercial no ha olvidado sus raíces quichuas pues esta “flor” que significa Pakari la que nos representa a nivel mundial con delicioso aroma de cacao fino.

    Dentro desde el mismo régimen y continuando con esta cultura social del profesional químico de alimentos esta por ejemplo el artículo siguiente:

    Art. 385.- El sistema nacional de ciencia, tecnología, innovación y saberes ancestrales, en el marco del respeto al ambiente, la naturaleza, la vida, las culturas y la soberanía, tendrá como finalidad: 1. Generar, adaptar y difundir conocimientos científicos y tecnológicos. 2. Recuperar, fortalecer y potenciar los saberes ancestrales. 3. Desarrollar tecnologías e innovaciones que impulsen la producción nacional, eleven la eficiencia y productividad, mejoren la calidad de vida y contribuyan a la realización del buen vivir.

    bebida-chicha-de-jora-artesanal-500ml

     Prototipo de bebida de jora (chicha) fuente: https://www.google.com.ec/

    Entorno a ello es que se justifica el uso de tecnología en la elaboración de productos alimenticios sin embargo eso se puede entender como una incongruencia al momento de hablar de transgénicos sin embargo la ley debe respetarse y entorno a ello es que se pretende que a futuro sea motivo de revisión, sin embargo  no deja de ser cierto que para garantizar el éxito en la economía del país es que el factor innovación debe mantenerse sobreviviendo pues de él dependerá que los productos salgan constantemente al extranjero y genere divisas para el desarrollo nacional pero no se debe descuidar que  el profesional químico de alimentos debe respetar los saberes ancestrales y difundirlos así como también deberá difundir  sus avances en investigación es decir es de carácter obligatorio el reproducir el conocimiento producido, la tecnología no debe ser privatizada ni monopolizada  y debe estar configurada con el fin de proteger nuestros productos y nuestros conocimientos ancestrales pues es nuestro patrimonio más importante.

    Por ejemplo uno de los productos más tradicionales de meso y sur América es el maíz mismo con el que se hace muchos productos como snacks sin embargo y a su vez México lo ha utilizado para preparar sus famosos tacos y burritos y es en esta masa de maíz sobre la que se elaboran las empresas diversificaron este producto empacándolo y expendiéndolo en los supermercados, incluso en Ecuador se comercializan dichas tortillas de maíz, lo propio nuestro país podría realizar algo parecido produciendo sus tradicionales bebidas de chicha envasada con la finalidad de preservar nuestra tradicional bebida y a la vez diversificando la matriz productiva, y que a la vez no han sido consideradas por la pérdida de la identidad nacional, el Ecuador por medio del Estado y su constitución garantiza la conservación de nuestros  saberes ancestrales y propone incansablemente el salvar nuestros conocimientos y darles un valor agregado don el fin de que las generaciones vinientes no lo pierdan. Sin mencionar lo beneficioso que puede significar para las comunidades el conservar sus costumbres y generarles plazas de empleo.

    2.2     Posición del estado y del profesional químico de alimentos entorno a los transgénicos y el SUMAK KAUSAY

    Los alimentos transgénicos nacen de necesidad de mejorar tanto especies vegetales como animales de consumo masivo, debido a que la demanda de alimentos no satisface por completo el consumo humano total a pesar de la gran brecha existente entre consumismo y desnutrición extrema. Sin embargo sigue siendo un tema nuevo y que genera gran controversia entre quienes defienden su creación versus quienes se oponen rotundamente por cuestiones éticas, políticas, religiosas o meramente económicas; a pesar de ello el avance en este campo ha ido en aumento por ejemplo, desde 1997, la superficie total de la tierra utilizada para el cultivo de alimentos que son manipulados o alterados genéticamente ha aumentado muy significativamente en un 80% lo que sin lugar a dudas nos indica cuán grande es el crecimiento de los productos transgénicos en el mercado esto lo afirma (Baltà A, Baró, & Saiz, 2013).

    Debido a esto es importante citar una posición influyente con respecto a los alimentos transgénicos perteneciente a la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y Alimentación (FAO) que menciona lo siguiente:

    “Hasta la fecha, los países en los que se han introducido cultivos transgénicos en los campos no han observado daños notables para la salud o el medio ambiente. Además, los granjeros usan menos pesticidas o pesticidas menos tóxicos, reduciendo así la contaminación de los suministros de agua y los daños sobre la salud de los trabajadores, permitiendo también la vuelta a los campos de los insectos benéficos. Algunas de las preocupaciones relacionadas con el flujo de genes y la resistencia de plagas se han abordado gracias a nuevas técnicas de ingeniería genética. Sin embargo, que no se hayan observado efectos negativos no significa que no puedan suceder. Los científicos piden una prudente valoración caso a caso de cada producto o proceso antes de su difusión, para afrontar las preocupaciones legítimas de seguridad”. (Organizaciòn de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, 2004).

    Con lo se puede afirmar que debido a la controversia generada por los alimentos transgénicos se puede polarizar las posiciones de los consumidores en torno al tema, haciendo que muchos de estos, lleguen a afirmar que el consumo de estos productos es nocivo para la salud humana a pesar no estar reconocido como tal por la Organización Mundial de la Salud y tampoco por las Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, organismos que regulan el consumo de alimentos a escala mundial. Por esta razón es que es importante que se socialice más sobre este tema debido a que en países como en Ecuador el consumo de alimentos que contienen en su composición transgénicos es generalizada y esta normada, pero debido al desconocimiento sobre aquello se tiende a la confusión entre producción con semillas transgénicas y el consumo de productos alimenticios que contienen transgénicos, siendo la primera prohibida por la nación y la segunda normada por diversos estamentos entre ellos INEN.

    2.3         Marco legal

     Las leyes que tienen relevancia con respecto al presente informe son las siguientes:

    En el capítulo segundo, en lo referente a “Biodiversidad y recursos naturales”, sección primera en lo que a naturaleza y ambiente concierne establece lo siguiente:

    Art. 401.- Se declara al Ecuador libre de cultivos y semillas transgénicas. Excepcionalmente, y sólo en caso de interés nacional debidamente fundamentado por la Presidencia de la República y aprobado por la Asamblea Nacional, se podrán introducir semillas y cultivos genéticamente modificados. El Estado regulará bajo estrictas normas de bioseguridad, el uso y el desarrollo de la biotecnología moderna y sus productos, así como su experimentación, uso y comercialización. Se prohíbe la aplicación de biotecnologías riesgosas o experimentales.

    En la LEY ORGÁNICA DE SEGURIDAD ALIMENTARIA Y NUTRICIONAL establece el siguiente artículo:

     Art. 26.- declara al Ecuador libre de cultivos y semillas transgénicas, ordenando que las materias primas que contengan insumos de origen transgénico únicamente podrán ser importadas y procesadas, siempre y cuando cumplan con los requisitos de sanidad e inocuidad, y que su capacidad de reproducción sea inhabilitada, respetando el principio de precaución, de modo que no atenten contra la salud humana, la soberanía alimentaria y los ecosistemas; y, que los productos elaborados en base a transgénicos serán etiquetados de acuerdo a la ley que regula la defensa del consumidor.

    De la misma manera en la LEY ORGÁNICA DE DEFENSA AL CONSUMIDOR en cuanto a los derechos de los consumidores establece lo siguiente:

     Art. 13.- si los productos de consumo humano o pecuario a comercializarse han sido obtenidos o mejorados mediante trasplante de genes o, en general, manipulación genética, se advertirá de tal hecho en la etiqueta del producto, en letras debidamente resaltadas, además de su artículo siguiente (14), establece que sin perjuicio de lo que dispongan las normas técnicas al respecto, establece la información que los proveedores de productos alimenticios de consumo humano deberán exhibir en el rotulado de los productos, dentro de la cual se incluye la indicación de si se trata de alimento artificial, irradiado o genéticamente modificado.

     En lo referente a la salud pública en la LEY ORGÁNICA DE SALUD se establece lo siguiente:

     Art. 151.- los envases de los productos que contengan alimentos genéticamente modificados, sean nacionales o importados, deben incluir obligatoriamente, en forma visible y comprensible en sus etiquetas, el señalamiento de esta condición, además de los otros requisitos que establezca la autoridad sanitaria nacional, de conformidad con la ley y las normas reglamentarias que se dicten para el efecto.

    REGLAMENTO SANITARIO DE ETIQUETADO DE ALIMENTOS PROCESADOS PARA EL CONSUMO HUMANO

     -Norma técnica sobre las prácticas ilegales por engaño y violación de normas que se relacionan con el etiquetado y promoción de productos alimenticios

    CAPÍTULO V

    TRANSGÉNICOS

     Art. Único.- Rotulado de  productos alimenticios, procesados, envasados y empaquetados vigentes, todo alimento  procesado para el consumo humano que presente en su composición transgénicos, deberá incluir en su etiquetado la siguiente frase: “CONTIENE TRANSGÉNICOS”.

         Por consiguiente dicho desconocimiento incide en las tendencias de consumo entre los productos orgánicos en contra posición de los transgénicos. Por lo cual es importante que la población conozca sobre esta temática para que tenga la libertad y el conocimiento suficiente a la hora de escoger un producto para su consumo pensando siempre en primer lugar en el bienestar del individuo por encima del capital y evitar también que dichas controversias puedan frenar el avance científico entorno a este tema el mismo que tiende a ser prometedor ya que se encamina a solucionar la brecha existente entre desnutrición y consumismo en lo que alimentos respecta. Para lo cual es necesario conocer la realidad midiendo variables que puedan dar indicadores sobre la realidad que se vive con respecto al consumo de alimentos transgénicos.

    Y a la vez sobre la inocuidad que el profesional químico de alimentos le puede garantizar a un producto al consumo de los y las ecuatorianas y ecuatorianos debido a que lastimosamente se puede considerar que es una total incongruencia que el estado permita el consumo de transgénico en territorio nacional pero prohíba el desarrollo de los mismos lo que en definitiva es una ventaja única para las transnacionales que son las verdaderas dueñas de los medios de producción en vez de pertenecer a los y las profesionales capaces de producir lo mismo con mayor calidad y aseguramiento sanitario para los consumidores. Pues el estado deberá justificar como es que los ecuatorianos en general consumen princkles importados y hacer que los dejen de consumir es ligeramente es imposible pero a la hora de querer incursionar en el mejoramiento de ciertos productos como la papa que de hecho ya es de muy buena calidad se prohíba el mecanismo de manipulación genética es en definitiva un tema que merece un verdadero y maduro debate nacional en donde se incluya verdadera información a la ciudadanía y se deje de satanizar estos productos que pueden ser entes de mejor producción nacional.

    3. La innovación, ciencia y tecnología implementadas en la industrialización de los alimentos

    El acceso a la tecnología en ecuador es limitado aun , lastimosamente  existe mucha deficiencia tecnológica y sobre todo el caso es crítico en los centros de educación superior  ya que las universidades deben lidiar con esta carencia, en el caso de la Universidad Central del Ecuador  posee equipos para diversas facultades mismos que en su mayoría se constituyen como donaciones realizadas por empresas y universidades extranjeras que consideraron dichos instrumentos como obsoletos y han sido donados a las diversas unidades de investigación, este es un factor crítico que no garantiza el desarrollo científico del país considerando que la universidad como institución es un pilar fundamental en las sociedades.

    El profesional químico de alimentos para el cumplimiento de su deber necesita estrictamente la utilización de recursos tecnológicos que representan a su vez un costo muy elevado lo que genera una desventaja entre otros profesionales que si logran obtener recursos suficientes para poder emprender industria o laboratorio de análisis de alimentos, mismo que puede estar valorado por encima del millón de dólares siendo un laboratorio básico de análisis, la facultad de Ciencias Químicas ha implementado en su oferta de servicios el análisis químico de alimentos en áreas diversas como es la determinación de azucares totales, vitaminas A, B, C, entre otras que  permiten la valoración de componentes en un alimento otro de las áreas competentes a alimentos es el análisis de aguas y su tratamiento lo que amplía su oferta de servicios, es decir  que la tecnología en definitiva se puede poner al servicio de la sociedad, ya que son las comunas los clientes más frecuentes a la hora de interesarse en la calidad de agua, sin embargo ese análisis también puede entenderse como costoso pero que posibilita otros beneficios como el aseguramiento de agua apta para el consumo y riego.

     

    3.1 Tecnología utilizada en la agroindustria Ecuatoriana y el cambio de la matriz productiva

    El acceso a las tecnologías en el ecuador comienza desde las empresas de carácter privado que posibilitan la implementación de nuevas tecnologías en los medios de producción. Según la Secretaria Nacional de planificación y desarrollo, el Ecuador ha experimentado variaciones en sus tendencias de importación de maquinaria por ejemplo, la industria alimenticia ha crecido en el sector de producción de pulpas de fruta debido a la demanda que han tenido particularmente de los denominados frutos tropicales exóticos por ejemplo la maracuyá, misma que en el extranjero se conoce como fruta de la pasión. Otro importante sector que ha experimentado cambios importantes es el pesquero, ante la prohibición de la pesca de arrastre y la instauración de la pesca artesanal se ha promovido según la Secretaria la extracción de anguila entre otras especies no explotadas para la exportación intentando entrar en mercados asiáticos europeos particularmente en mercado inglés cuyo consumo de anguila es tradicional. Teniendo un importante éxito ante ciertos beneficios arancelarios que ha tenido nuestro país entorno a nuestros principales importadores. La implementación de tecnología también se ha utilizado en la detección de pesca indiscriminada de pepinos de mar que son utilizados como alimento en medio oriente entre otros  usos por lo que el químico de alimentos debe siempre tener en cuenta que sus libertades siempre estarán limitadas hasta donde lo permite la ley y no permite la transgresión de las especies en peligro. Dentro del área de productos procesados como golosinas y snacks también ha experimentado un crecimiento importante como por ejemplo el posicionamiento de la marca Kiwa en mercados europeos es destacable el logro de esta empresa pues logro introducir en esos mercados snack de origen de diversos tubérculos como la remolacha, la zanahoria blanca, amarilla, yuca, camote, y papa  además del verde que son muy valorados en el extranjero y que por las condiciones climáticas no

    Es importante y para finalizar que los costos de diversos equipos utilizados por el profesional químico de alimentos son costosos por lo que el estado debería garantizar las condiciones de adquisición rentable de equipos y reactivos necesarios para el desarrollo de la ciencia y producción de alimentos a escala masiva además  la misma tecnología debe utilizarse en procesos de innovación y reinvención de los productos ecuatorianos para que se hagan presentes en los mercados extranjeros.Representan un reto para la industria el producir estos insumos. Para ello se deberá también generar otros cambios en la matriz productiva que también conllevan la implementación de tecnología como es el cambio de la matriz energética que garantiza también que se ponga en marcha el resto de industrias.

    Para finalizar el profesional químico de alimentos está al servicio de su nación, comprometido con los planes de desarrollo y crecimiento tanto personales como nacionales con el fin de aportar significativamente en el cambio de la matriz productiva, de ser un entre crítico y revolucionario capaz de enfrentarse contra todos los restos que estos planes le puedan generar. Su conocimiento debe estar al servicio de las comunidades en donde se requieran sus servicios  y a la vez comprometido profundamente con el respeto por la naturaleza, debe garantizar que en el cumplimiento de sus funciones sea ético y responda a las necesidades cambiantes de una sociedad compleja  y de carácter moderno. Capaz de entender los diversos problemas contemporáneos y capaz también de ser puente de unión entre la ciencias y la cultura, se debe entender que la industria química de alimentos es una industria importante en la economía de nuestro país en particular que goza de la riqueza propia de nuestro país que merece ser explotada con responsabilidad y que genera bienestar general entre los y las ecuatorianas. Y sin dejar de hacer alusión de lo bendito que es nuestro país nunca permitir que los intereses de transnacionales o de grupos hegemónicos coarten nuestra libertad de crecimiento, no descuidar factores importantes como la decisión política que puede ser trascendental en el crecimiento de los pueblos y el aseguramiento del bienestar común y buen vivir para la clase obrera y los profesionales que sin lugar a dudas y sin dejar a nadie a un lado toda fuerza productiva nace del talento de cada ser humano y ese el origen de una verdadera revolución con miras a revolucionar nuestra idea de producción y se encamine a estado puro del verdadero buen vivir priorizando al ser humano y naturaleza por encima de todos los capitales.

    BIBLIOGRAFIA

    Asociacion de Bancos Privados del Ecuador. (21 de Marzo de 2014). Boletin informativo #040. Guayaquil, Ecuador.

    Baltà A, A., Baró, B., & Saiz, V. (18 de Enero de 2013). Monografías. Recuperado el 21/12/2015 de Diciembre de 2015, de Monografías: http://ddd.uab.cat/pub/estudis/2012/103201/transgenicos.pdf

    Dr. Ramírez, C. M. (2010). Curso de Legislación Mercantil . Loja: GraficPlus.

    Faiguenbaum, S. (2008). El desarrollo científico-tecnológico de la agricultura. En FAO-RLC, El desarrollo científico-tecnológico de la agricultura. España.

    Giordinapiza. (Diciembre de 2015). giordinapiza.blogspot.com. Recuperado el 29 de Julio de 2016, de giordinapiza.blogspot.com: giordinapiza.blogspot.com/p/sector-agricola_9936.html

    Investigación, Ciencia e. (6 de 6 de 1999). unmsm.edu.pe. Obtenido de unmsm.edu.pe: http://sisbib.unmsm.edu.pe/bvrevistas/ciencia/v02_n2/editorial.htm

    Organizaciòn de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, F. (2004). Consenso Científico sobre los cultivos transgénicos y OMG. Green Facts.