LECTURA DE RECONOCIMIENTO UNIDAD 2 LECTURA ... - 1 - Unad

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD
ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA
LECCION DE RECONOCIMIENTO UNIDAD 2: 202015-QUÍMICA Y ANÁLISIS DE LOS ALIMENTOS -1-
2013.
LECTURA LECTURA LECTURA DE DE DE RECONOCIMIENTO RECONOCIMIENTO RECONOCIMIENTO UNIDAD UNIDAD UNIDAD 22
2 2
En el reconocimiento de esta segunda unidad, denominada propiedades funcionales de los
componentes de los alimentos, el estudiante debe tener bases teóricas recibidas en cursos
anteriores como las tecnologías de cursos específicos: Lácteos, Carnes, frutas, cereales y
oleaginosas.
En la siguiente lectura precisa en ayudarle al estudiante en la contextualización de aquellos
conceptos relacionados con las temáticas de la unidad; es así que en el transcurso de la
unidad, hay términos que se deben entender previamente para poder comprender el
tema que se expone.
El contenido de esta lectura estimula el análisis presaberes previos de la unidad 2.
¿QUÉ ¿QUÉ ES ES UN UN SISTEMA SISTEMA SISTEMA COLOIDAL, COLOIDAL, COLOIDAL, QUE QUE SON SON LOS LOS COLOIDES?
COLOIDES?
En química un coloide, suspensión coloidal o dispersión coloidal es un sistema físicoquímico
compuesto por dos fases: una continua, normalmente fluida, y otra dispersa en
forma de partículas; por lo general sólidas, de tamaño microscópico (a medio camino entre
los mundos macroscópico y microscópico). Así, se trata de partículas que no son apreciables
a simple vista, pero mucho más grandes que cualquier molécula. Dispersión es cuando algún
componente de una mezcla se halla en mayor proporción que los demás.
Aunque el coloide por excelencia es aquel en el que la fase continua es un líquido y la fase
dispersa se compone de partículas sólidas, pueden encontrarse coloides cuyos componentes
se encuentran en otros estados de agregación.
Remoción de las partículas coloidales: A menudo se desea remover las partículas coloidales
de un medio de dispersión, como estas partículas son muy finas para ser filtradas. Las
partículas coloidales, deben aumentar su tamaño, a este proceso se le llama coagulación.
Estas partículas grandes pueden removerse del medio de dispersión por medio de la
filtración, o dejándolas que se asienten. La coagulación debe ser provocada, esto se puede
hacer por medio de la temperatura, o añadiendo un electrolito a la mezcla.
Las formas de trabajo de estos procesos son las siguientes: al calentar el coloide, las partículas
aumentan la velocidad de sus movimientos, provocando que las moléculas de las partículas
colisionen provocando un aumento en su tamaño. O bien, al añadir un electrolito a la
mezcla, se neutraliza la carga en la superficie de las partículas, inhibiendo así la repulsión que
estas partículas tienen hacia las otras, consiguiendo así que aumenten su tamaño las
partículas, haciéndolas más fácil de remover, por medio de la filtración.

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Propiedades de los coloides: Cuando un rayo de luz que entra en una habitación por la
mañana, a menudo se distinguen, reflejadas por la luz, partículas de polvo suspendidas. De
este mismo modo, si un rayo de luz atraviesa un sol, aparentemente transparente, las
partículas coloidales, reflejarán la luz, de manera que este sol parezca nublado. Este
fenómeno, descubierto por Michael Faraday, fue investigado por J. Tyndall, en 1896, debido
a esto, a este efecto se le conoce, como efecto Tyndall.
Una de las propiedades más importantes de las partículas coloidales, es su elevada razón
superficie a volumen.
Una emulsión es una dispersión coloidal de partículas líquidas en otro líquido; la mayonesa,
por ejemplo, es una suspensión de glóbulos diminutos de aceite en agua. Un sol es una
suspensión coloidal de partículas sólidas en un líquido; las pinturas, por ejemplo, son una
suspensión de partículas de pigmentos sólidos diminutos en un líquido oleoso. Un gel es un
sólido en el que las partículas suspendidas están sueltas, organizadas en una disposición
dispersa, pero definida tridimensionalmente, dando cierta rigidez y elasticidad a la mezcla,
como en la gelatina.
Las partículas de una dispersión coloidal real son tan pequeñas que el choque incesante con
las moléculas del medio es suficiente para mantener las partículas en suspensión; el
movimiento al azar de las partículas bajo la influencia de este bombardeo molecular se llama
movimiento browniano. Sin embargo, si la fuerza de la gravedad aumenta notablemente
mediante una centrifugadora de alta velocidad, la suspensión puede romperse y las partículas
precipitarse.
En muchas ocasiones, debido a que las partículas brownianas están cargadas eléctricamente,
hay interacción entre ellas. Esto da lugar a que formen una “cuasi-red” cristalina, es decir,
formen una estructura regular, lo que les da una consistencia que no es la rígida de un cristal,
pero tampoco la de fluido que corresponde al líquido.
PROPIEDADES PROPIEDADES PROPIEDADES FUNCIONALES FUNCIONALES FUNCIONALES DE DE LOS LOS ALIMENTOS
ALIMENTOS
La calidad de los alimentos posee dos componentes fundamentales: uno relacionado con los
aspectos tecnológicos y otro relacionado con la seguridad y la aceptación por parte del
consumidor. En base a ello, aparece el concepto de la “funcionalidad” de la que, en función
del tipo de interacción producida puede distinguirse la interna (propiedades físicas,
reacciones, estructuras, etc.), de la externa (aspecto), y la calidad ( interacción con el
consumidor).

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Cuando se habla “propiedades funcionales” de un determinado componente de los
alimentos, se relación a con las propiedades tecnológicas (propiedades tecnofuncionaless) de
dicho componente, en especial, con aquellas relacionadas con los caracteres organolépticos
de los productos que lo contiene y como consecuencia de su interacción con otros
componentes de los mismos.
El concepto funcionalidad, desde el punto de vista tecnológico, ha sido definido como el
conjunto de respuestas de los materiales, frente a fuerzas específicas aplicadas en
determinadas circunstancias, como la respuesta específica del alimento frente al conjunto
de fuerzas aplicadas durante los procesos de preparación, procesado, almacenamiento y
consumo o como la expresión y participación de las propiedades físicas y fisicoquímicas en
relación con las propiedades sensoriales de los alimentos que la contienen. Existe otro
concepto para definir las propiedades funcionales de los alimento; toda propiedad no
nutricional de un ingrediente, que repercute mayoritariamente sobre el carácter sensorial de
alimentos (en especial la textura).
Los componentes que poseen una mayor implicación son, evidentemente, las
macromoléculas como los carbohidratos y las proteínas, como consecuencia de diferentes
tipos de interacción: con las moléculas de agua, de la interacción entre ellas o bien con otras
moléculas poco polares o con una fase gaseosa. Sin embargo, otros componentes (lípidos,
compuestos aromáticos) y la mayoría de aditivos alimentarios (colorantes, humectantes,
acidificantes, emulgentes, agentes aromáticos, etc. ) poseen también importancia, debido a
su acción directa o indirecta sobre las características finales del producto.
En definitiva, las propiedades físicas, fisicoquímicas y químicas de los distintos ingredientes
de un alimento determinan un valor resultante como consecuencia de la interacción entre
ellos que define las características del producto en cuanto a su textura, aroma y sabor,
fundamentalmente. La funcionalidad es por tanto, un concepto de nivel superior que el de
una propiedad determinada, ya que debe considerarse como la respuesta global de un
conjunto de propiedades frente a determinadas condiciones.
En una primera aproximación, algunos investigadores clasifican a las propiedades
funcionales de las
macromoléculas como se indica:

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Los carbohidratos, los lípidos y las proteínas aportan propiedades funcionales, pero quizás
son las propiedades funcionales de las proteínas, las que más sobresalen; dependiendo
principalmente de la composición de aminoácidos, tanto proteínas animales como vegetales
poseen ciertas propiedades, las cuales dan las características específicas. La funcionalidad es
una expresión de las propiedades fisicoquímicas de las proteínas modificadas por las
condiciones ambientales. Las propiedades fisicoquímicas se derivan de la composición de
aminoácidos, la secuencia de éstos, y las estructuras secundaria, terciaria y cuaternaria. La
manifestación de esta funcionalidad depende de dos importantes aspectos de las proteínas:
• Las propiedades hidrodinámicas, es decir, como se ven afectadas por las condiciones
del medio (temperatura, pH, fuerza iónica, etc), la forma y flexibilidad de las
proteínas.
• La propiedades de superficie relativa, donde la hidrofobicidad, hidrofilidad, fuerzas
electrostáticas e impedimentos estéricos rigen las características de la superficie de la
proteínas en contacto con otros constituyentes del sistema, como pueden ser otras
proteínas, lípidos, etc, así como con el solvente donde se encuentran.
La clasificación de estas interacciones entre proteínas y los otros componentes del sistema se
divide principalmente en tres grupos:
• Propiedades dependientes de la interacción proteína-agua.
• Propiedades dependientes de la interacción proteína-proteína
• Propiedades dependientes de la interacción proteína grasa o proteína- aire.
A escala industrial, la importancia de la funcionalidad en la proteína se agrupa en tres niveles,
de acuerdo a su mecanismo de acción durante el proceso:

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• Sensorial: donde son responsables de propiedades como la textura, el color, el
sabor o el poder edulcorante del alimentos;
• Formulación, ya que permite mantener ciertas características específicas de la
formulación, como agentes espumantes, emulsificantes o uniendo agua.
• Proceso, que es la facilidad de llevar a cabo un determinado proceso, es decir, las
propiedades de viscosidad o emulsificación que confiere al sistema para ser
bombeado o manejado durante el proceso.
De otra manera, las propiedades funcionales de las proteínas son las responsables de las
interacciones que se dan entre estas y los otros componentes del sistema, debido al proceso y
las condiciones del mismo. La conformación de las proteínas, debida a su balance de
aminoácidos, gobierna esta funcionalidad.
Actividad: Actividad: En la siguiente sopa de letras debe buscar palabras que se relacionaron en la lectura
anterior, encuéntrelas y complemente el cuadro 1.
palabra definición
Cuadro 1.

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LECTURA LECTURA 3: 3: PROPIEDADES FUNCIONALES DE LA LA PROTEÍNA DE DE SOYA SOYA
El papel de la proteína de soya en diferentes sistemas alimentarios y su uso como
ingrediente funcional, depende, principalmente, de sus propiedades fisicoquímicas, que
están gobernadas por sus atributos estructurales y de conformación. Una de las
propiedades más importantes es la alta solubilidad de las proteínas, la cual es deseable para
una funcionalidad óptima. La solubilidad de la proteína de soya se ve afectada por varios
factores, la solubilidad se reduce al mínimo en al rangos de pH 4.2-4.6. El tratamiento
térmico desnaturaliza las proteínas lo que reduce su solubilidad.
La emulsificación es la capacidad para coadyuvar en la formación y estabilización de
emulsiones. Una emulsión es la dispersión de gotas de aceite en una matriz acuosa continúa.
Debido a su carácter anfifílico, las proteínas poseen propiedades emulsificantes, además
poseen la capacidad de formar espumas que están compuestas de gotas de gas
encapsuladas por una capa delgada de líquido que contiene proteína solvatada surfactante.
Para la formación de espuma, una proteína debe ser soluble en agua y flexible para formar
películas cohesivas en interfase aire-agua. La proteína de soya tiene capacidad de formación
de espuma que está directamente relacionada con su solubilidad.
La gelación es la capacidad de formar geles bajo ciertas condiciones. El gel es una red
tridimensional que funciona como una matriz para retener agua, grasa, sabor, azúcar y otros
aditivos alimentarios. Los factores principales que afectan la capacidad de gelación de una

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proteína son su concentración, la temperatura, duración del tratamiento térmico, así como
las condiciones de enfriamiento.
La capacidad de retención de agua se refiere a la cantidad de agua que las moléculas de la
proteína de soya pueden retener. El agua ligada incluye toda la de hidratación y parte de
agua asociada a las moléculas de la proteína después de la centrifugación. La cantidad de
agua ligada generalmente varía de 30-50 g/100 g de proteína. La capacidad de retención de
agua es una medida del agua “atrapada” que incluye tanto el agua ligada como la
hidrodinámica.
Diferentes sistemas de alimentos requiere de proteínas de soya con diferentes propiedades
funcionales; como ejemplo, la solubilidad de la proteína de soya es muy importante en la
producción de leche, tofu, para elaborar productos concentrados y aislados.
La capacidad para ayudar en la formación y estabilización de emulsiones es indispensable en
diversas aplicaciones de alimentos, incluyendo mayonesas, aderezos para ensaladas, carne
molida, etc. La gelación es la base para el empleo de la proteína de soya en embutidos y
en la elaboración de productos tradicionales como el tofu y la nata de soya. La capacidad de
retención de agua es muy importante en la producción de análogos de carne, debido a que
afecta la textura, la jugosidad y el sabor. También es importante para la panificación debido
a que suaviza productos y aumenta la vida en anaquel. En la mayoría de los sistemas
alimentarios, se emplea las proteínas de origen a animal ( leche, huevo, carne), pero
también una proteína sola o en combinación , no provee de todas las propiedades
funcionales deseables en varios de estos sistemas. El uso de las proteínas vegetales es
limitado por su ausencia de propiedades adecuadas. Esto es especialmente cierto en el caso
de la proteína de soya. Para mejorar la funcionalidad de sus propiedades y ampliar sus
aplicaciones, se han empleado varios procedimientos que se describen a continuación.
Solubilidad de la proteína de soya: Lo más deseable, es una proteína con una alta
solubilidad, por ejemplo, en la producción de leche de soya, la elevada solubilidad de la
proteína produce un incremento en el rendimiento de la producción y mejora la estabilidad
o la textura. El calentamiento es la causa principal de la reducción de la solubilidad de la
proteína, pero es un paso importante para disminuir el contenido de sustancias
antinutricionales de los productos de soya y mejorar su valor nutritivo. En este sentido es
muy importante optimizar el proceso en términos de la cantidad y momento de calor
aplicado.
Durante el procesamiento industrial de la soya, la pasta desgrasada es desolventizada. Este
procedimiento asegura el óptimo valor nutritivo de la pasta para consumo animal a través
de la aplicación de calor suficiente para que algunos antinutrimentos sean inactivados.

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Desafortunadamente también se elimina la solubilidad de la proteína de la pasta desgrasada.
Para mantener su solubilidad y aplicarla en la industria alimentaria, se emplean diferentes
sistemas de desolventación, incluyendo el sistema de vapor e instantáneo. Ambos sistemas
emplean hexano sobrecalentado para remover los residuos del solvente. Después de la
desolventización, en cualquiera de ellos sistemas, las hojuelas son enviadas a una unidad de
deodorización en la que se aplica el vapor con presión controlada para remover el solvente
residual. Se puede ajustar las condiciones tambor deodorizador para producir pastas con
diferentes grados de solubilidad.
Funcionalidad de la proteína de soya: la producción del concentrado de soya con una
funcionalidad mejorada sirve como un buen ejemplo. La extracción alcohólica-acuosa se
emplea comúnmente para la producción comercial de concentrados de proteína de soya,
que generalmente presentan poca solubilidad debido a la desnaturalización de la proteína
por el alcohol. Para resolver este problema, en ocasiones se emplea un método de
lixiviación ácida en el que las proteínas se vuelven insolubles tanto que los carbohidratos
se mantiene solubles. Esto hace que sea posible su separación con ayudad de la
centrifugación. La proteína del concentrado se convierte en soluble después de la
neutralización. Otra alternativa es homogenizar y tratar térmicamente el concentrado de soya
extraído con alcohol.
Actividad: Actividad: Después de hacer la lectura 2 y 3, notará Usted que son las temáticas que se
abordarán en la unidad 2. Es indispensable que mida sus conocimientos previos en temas
que debió ver en su curso de bioquímica, ya que la explicación de las propiedades
funcionales y la pérdida de la misma en proteínas tienen su explicación en
comportamientos de la bioquímica general.
De acuerdo con la lectura 3, se analiza las propiedades funcionales de la soya; a
continuación se da un enunciado en la columna dos, Usted debe relacionarlos con el
contenido de la lectura y escribir en la columna 1, lo que Usted cree que se relaciona con el
enunciado dado, el cual es una explicación de lo que se analiza en la lectura 3.
Columna Columna 1 1
Columna Columna 2
2
Esto es debido a que la Tº causa una pérdida de los
enlaces que mantiene estable el nivel de estructuración
de las proteínas (primaria, secundaria, terciaria). La
pérdida de la estructura nativa, favorece el
despegamiento de la misma para aumentar las

Éxitos. Éxitos.
Éxitos.
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interacciones proteína-proteína.
La solubilidad de la proteína de soya se afecta con el
pH, calor y otros factores. La solubilidad se reduce al
mínimo en la región de su punto isoeléctrico e
incrementa ligeramente por arriba y por debajo de
dicho rango. El tratamiento térmico desnaturaliza las
proteínas lo que reduce su solubilidad.
Es importante para la formación de un gel la
desnaturalziación de la proteína para luego propiciar un
reordenamiento adecuado.
Algunos solventes orgánicos causan pérdida de la
solvatación de las proteínas, haciendo que el agua que
las rodea sea eliminada, esto favorece las interacciones
proteína-proteína.
Se entiende como la capacidad que tiene algunas
sustancias de tener dentro de su estructura una parte
polar y una no polar, las proteínas de soya deben tener
dentro de su composición aminoácidos con carácter
polar lo que le confiere la capacidad d e ligar sustancia
polares, también debe poseer una cantidad adecuada de
aminoácidos no polares para ligar sustancias de carácter
hidrófobo.
Se entiende como la proteína hidratada. En su
superficie se pueden encontrar grupos polares que
pueden atraer moléculas de agua mediante la
formación de puentes de Hidrogeno.