6. vitaminas y minerales en alimentos

UNIDAD 06: VITAMINAS Y MINERALES EN ALIMENTOS Elaborado por: Ing. David Dany García Ventocilla – 2013-II

Elaborado por Ing. David D. García Ventocilla

Leche pasteurizada

UNCP - Facultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias – Cátedra: Química de los Alimentos – Catedrático: Ing. David Dany García Ventocilla - (2013 – II) UNIDAD 06 – Vitaminas y Minerales en Alimentos

Vitaminas Minerales

Vitaminas

- Vitamina = “vital amina”

- Microelementos, se requieren de pequeñas cantidades.

- Algunos son esenciales (no sintetizadas por nuestro organismo) - Actuan como coenzimas aportando estructuras moleculares para facilitar las catálisis del metabolismo. - Nomenclatura basada en letras del alfabeto: p.e.: A, B, C y D

- Cada grupo están compuestos por vitámeros (compuestos vitamínicos con la misma acción biológica). - Algunas son producidas por la flora microbiana alojada en nuestro sistema gastrointestinal. - Su ausencia en la alimentación puede repercutir dramáticamente en la salud.

- Se obtiene sintéticamente y por fermentaciones.

- Se las clasifica en base a su solubilidad (vitaminas liposolubles y vitaminas hidrosolubles).


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Vitaminas Minerales

INTERVENCIÓN DE LAS VITAMINAS EN EL METABOLISMO DE PROTEÍNAS, HIDRATOS DE CARBONO Y GRASAS


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Vitaminas Minerales

CAUSAS DE LA FALTA DE VITAMINAS EN LA ALIMENTACIÓN

A: ceguera nocturna. D: Raquitismo E, B12, Ácido fólico: Anemia Tiamina: Beriberi

C: escorbuto B6: funcionamiento cerebral K. Coagulación Niacina: pelagra


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Vitaminas Minerales

Factores que afectan el contenido de vitaminas en alimentos

Genética “variedades”

Radiación solar Épocas del año

(vegetales de hoja)

H2O Prácticas de cultivo [ ] de fertilizantes

Topografía Madurez Procesamiento industrial

almacenamiento

Preparación Localización en el árbol

Distribución en el alimento Poscosecha Edad y alimentación

Germinación Estado fisiológico

[ ] vit

amina

s

después recolección

[ ] vit

amina

s

Durazno Manzana Zanahoria cítricos

centro cáscara

[ ] ac

. Asc

órbic

o ribo

falvin

a, nia

cina,

biotin

a

germinación


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Vitaminas Minerales

Estabilidad de las vitaminas en los alimentos

pH [ ] nitritos [ ] sulfitos Óxidos de etileno Peróxidos O2 Irradiación de alimentos

La presencia de vitaminas en un alimento no es indicativo de que será aprovechada

Leche: 125 mg/100 g

Los principales interrogantes de los alimentos irradiados: 1. Si es posible inducir radioactividad en los alimentos. 2. Si se producen pérdidas inaceptables de nutrientes.

3. Si se producen sustancias nocivas para la salud. 4. Si se inducen cambios indeseables en la flora microbiana.


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Vitaminas Minerales

VITAMINAS LIPOSOLUBLES

A D E K - Se almacenan en nuestro organismo - En el reino animal lo encontramos en el tejido adiposo y se almacena en el hígado - Estructura isoprenoide (características terpénicas) - Sensibles a la oxidación (A y E son más sensibles) - Solubles en disolventes orgánicos y aceites - Su función bioquímica no es la de coenzima - Función biológica no es muy clara

Terpeno: hidrocarburo de 5 átomos de carbono.


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Vitaminas Minerales

Vitamina “A”

Formas en el reino animal

Formas en el reino vegetal

Provitaminas carotenoides

β – caroteno α – caroteno γ - caroteno

retinol (alcohol) retinal (aldehido) ac. retinoico (ácido)

Alimentos con fuentes significtivas Hígado: 4000 UI/100g Músculo: 70 UI/100mL Leche: 150 UI/100mL Huevo: 1100 UI/100g

Estructura activa

Estructura trans → enlaces dobles

Deficiencia

↓ crecimiento Endurecimiento del epitelio (visión) Afecta la estructura ósea y dental

Xeroftalmia → niños Ceguera nocturna → adultos

Estabilidad: Oxida ↑ °T Radiaciones Aw Isomerización de enlaces dobles Productos enlatados

↑ °T y ↓ O2

Forma comercial: Con antioxidantes, BHA, BHT, vitamina E

Cinética de destrucción térmica

Cinética de 1er orden en f(T) Sigue la ecuación de Arrhenius → modela procesos cinéticos dependientes de °T

pigmentos vegetales de color amarillo o naranja

Se calcula que entre 150-200 millones de niños y embarazadas sufren déficit de vitamina A en el mundo, y que esto causa centenares de miles de muertes y casos de ceguera infantil al año. En muchas de las áreas afectadas el arroz es el alimento básico de consumo. En el año 2000 investigadores publicaron en la revista Science la generación de un arroz modificado genéticamente para expresar beta-carotenos (precursores de vitamina-A), asegurando que podría suplir esta carencia. Al principio se dudaba de si su concentración era significativa y si la biodisponibilidad de la vitamina A era igual a la convencional, pero con mejoras realizadas en los últimos años se ha logrado crear un Golden Rice-2 que tiene niveles de beta-carotenos realmente altos, comprobado que son asimilados por el cuerpo como cualquier otra fuente de vitamina A, confirmado que no generaba ningún tipo de alergia, y se ha liberado de patentes para que pueda ser utilizado con fines humanitarios como parte de la lucha frente al déficit de vitamina A. El golden rice es seguro y podría evitar miles de muertes, pero grupos como Greenpeace mantienen una frontal oposición a su distribución, simplemente por su dogmático e irracional veto generalizado a los organismos modificados genéticamente. Para ellos los transgénicos son todos perniciosos, tanto si hablamos de un maíz producido por compañías privadas como un alimento libre de propiedad intelectual desarrollado con fines humanitarios. Es una posición absurda. Las excusas de Greenpeace son muy vagas diciendo que el problema de la pobreza y la malnutrición se puede atajar de otras maneras, que los transgénicos no son seguros (así en genérico esto es una afirmación radicalmente falsa), y que aprobar el golden rice podría ser un precedente. ¿Precedente de qué? ¿de utilizar más variedades de alimentos enriquecidos para solucionar problemas de malnutrición? Pues ojalá. Greenpeace hará labores loables en otros campos, pero su oposición frontal a cualquier desarrollo de productos modificados genéticamente es idiota, y el caso del golden rice va camino a convertirse -sobre todo tras las mejoras y pruebas de seguridad que ha pasado- en el ejemplo más emblemático. Puede volverse muy fuertemente en su contra. Es claramente un tema de periodismo y argumentos científicos que puede tener mucho impacto.

¿Contribuye Greenpeace a la muerte de niños con su oposición al Golden Rice?


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Vitaminas Minerales

Vitamina “D”

- Formas de la vitamina D

estructura esterol

- Fuente

Hígado Leche Huevos Mantequilla Aceite de pescado

ESTEROLES

- Ergocalciferol - Colecalciferol

↓ luz

↑ luz Fuente animal: 7-dehidrocolesterol

piel

Fuente vegeltal: ergosterol

- Deficiencia

Raquitismo (raquítico sin: pequeño, débil:, escuálido, enclenque, endeble) Osteoporosis

Ca P

- Aditivo Enriquecimiento de la leche

- Función

Intestino delgado

Vitamina antirraquítica

“Los rayos ultravioletas de la luz solar son los responsables de la

producción de una gran cantidad de la vitamina D3 en el cuerpo.”


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Vitaminas Minerales

Vitamina “E”

- Antioxidante natural de AG

TOCOFEROLES

- Protege a los eritrocitos también llamados glóbulos rojos o hematíes de la hemólisis.

- Su falta en la dieta produce necrosis hepática

Factor antiesterilidad (actividad testicular)

85% del germen Antioxidante natural de AG

se llega perder hasta un 70% en el refinado

- Los individuos que no pueden absorber grasas requieren suplementos de vitamina E


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Vitaminas Minerales

Vitamina “K”

- Necesario para la coagulación de la sangre

NAFTOQUINONAS

- Su falta ocasiona la no producción de PROTROMBINA → TROMBINA (coagulación de la sangre)

Factor ANTIHEMORRAGICO

- Estable al calor

- Sensible a los OH y la luz

- La pérdida es poca tras el procesamiento del alimento

- Es sintetizada por la flora microbiana

- Fuente significativa: hígado 0,4 – 0,8 mg/100 g


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Vitaminas Minerales

Vitaminas Hidroslubles

No almacenable → se requiere de un suministro continuo en la dieta

Actúan generalmente como coenzimas

Es sintetizada por la flora microbiana

“C” “B”

B1 Tiamina

B2 Riboflavina

B6 Pirodoxina

B12 Cobalamina

B8 Biotina

B9 ác. fólico

B3 niacina

B5 ac. pantoténico

El pelado mecánico, químico elimina las vitaminas hidrosolubles

En manzanas, peras, papa, zanahoria, cebolla

Pérdidas por tratamiento térmico

Pérdidas por lixiviación (La lixiviación es un proceso por el cual se extrae

uno o varios solutos de un sólido, mediante la utilización de un disolvente líquido)

Su deficiencia se manifiesta como primer síntoma la fatiga


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Vitaminas Minerales

B1 - TIAMINA

- Actúa como coenzima en Rx oxidativas en el metabolismo de CHO.

- Su falta ocasiona pérdida de memoria, incapacidad muscular

- Vitamina altamente inestable → usada como indicador para determinar la destrucción térmica de vitaminas

Factor ANTI BERI BERI

- En el alimento la vitamina es protegida por el almidón y caseína

- A pH < 3.5 soportan tratamientos térmicos

- Los sulfitos, peroxidos y compuestos del pardeamiento ezimático destruyen la vitamina

- El pescado contiene tiamasas que eliminan esta vitamina

B1 B1 Otras vitamias

proceso

térmico

- Su fuente natural están en los extractos de levadura, nueces, leche, hígado y riñón.

Rigidez muscular, problemas cardíacos y la debilidad general


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Vitaminas Minerales

B2 - RIVOFLAVINA

- Actúa como coenzima formando parte del FAD y FADH

- Su falta ocasiona dermatitis, coloración anormal de la lengua

- En el alimento la vitamina es protegida por el almidón y caseína

- Resiste la °T de esterilización a pH < 7, pero se vuelve sensible a pH > 7

Lumiflavina pH >7 Luminocromo pH < 7

- Su fuente natural representativa están en leche, queso y huevo.


- Sufre fotooxidación λ 420 – 560 nm

La leche fresca envasada en bolsas multicapas, cubiertas en fondo negro, no permiten que la luz a fin de no cambiar las propiedades naturales de la leche


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Vitaminas Minerales

Vitamina B6

- Su falta ocasiona desórdenes nerviosos y convulsiones

- Se almacena en poca cantidad en el músculo

- Pirodixina (alcohol) → coenzima Rx metabólicas → Resiste la °T de esterilización a pH < 7, pero se vuelve sensible a pH > 7 - Piridoxal (aldehído) - Piridoxina (amina)

57,1% - 77,4% vegetales enlatados 42.6% - 48.9% carnes y pescados enlatados


- Se presentan en 3 formas Producción de aminas (serotonina, adrenalina entre otros.)

- Pérdida en proceso


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Vitaminas Minerales

Vitamina B12

- Resiste la °T de esterilización a pH < 6


(anemia perniciosa)

- Coenzima en rx de isomerización

- Se obtiene por procesos naturales en fermentaciones, no se sintetiza químicamente.

- Su fuente se da en alimentos animales

Biotina (Vitamina B7)

- Coenzima en rx de hidrólisis y síntesis de ácidos grasos y aminoácidos.

- Estable a los ácidos, bases, calor, O2 y luz (no existe pérdidas significativas en los TT)

- En el huevo crudo forma complejos insolubles no aprovechables con la AVIDINA (proteína insoluble)

Ácido fólico

- Coenzima en rx de transferencia de grupos

- Su fuente natural significativa esta en los vegetales de hojas verdes y en alimentos de origen animal como hígado, carne y riñón

- Se oxida a ↑ T pero sin O2 resiste la temperatura de esterilización

- Su degradación ocurre con una cinética de 1 er orden

- En presencia de sulfitos y nitritos se acelera su destrucción


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Vitaminas Minerales

Niacina

- El cuerpo lo sintetiza en bajas cantidades a partir del triptófano

- ac. Nicotínico → amina

- Pelagra (diarrea, dermatitis y demencia, enfermedad de las 3D)

Ácido pantoténico

- Pantos = en todas partes

- Parte de la coenzima A

- Es estable a pH ente 4 - 7

Nicotinamida nicinamida Parte del NAD y NADP Transferir H en rx metabólicas

- Su degradación es considerable en productos esterilizados

- Se hidroliza a pH muy ácidos y/o pH muy alcalinos

- Vitamina B5

- Vitamina B3 Nicotinamida adenina dinucleótido

- La deficiencia de ácido pantoténico es excepcionalmente rara y no se ha estudiado en profundidad


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Vitaminas Minerales

Vitamina C

- Ácido reductor (se oxida fácilmente)

- L- ascórbico

- Cetona cíclica

Vitamina Antioxidante conservador

Ac. dehidroascórbico

- Se encuentra en alimentos de origen vegetal (naranja)

- En el proceso de Germinación de la papa se ↑ concentración de vitamina C

- Formación del colágeno, huesos, cartílago y dentina

- Ayuda a la absorción del hierro

- Su falta en la alimentación ocasiona el escorbuto ↑ susceptibilidad a contraer infecciones, inflamación articular hemorragias subcutáneas

- El cuerpo no la sintetiza

- Vitamina altamente inestable y lábil → usa como indicador para determinar la destrucción térmica de vitaminas

- El Cu, Fe, Zn aceleran su destrucción

- Es estable a pH ácidos y Aw ↓

- ↓ O2 resiste las temperaturas de esterilización

6. vitaminas y minerales en alimentos

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