La Quimica Y La Cocina

I.DE COMPRAS

-Una buena parte de este libro hace referencia a las reacciones químicas que acompañan a la preparación de los alimentos ya que debemos tratar algunos aspectos de la química de comestibles y bebestibles.

LOS COMPONENTES DE LOS ALIMENTOS

Hay tres grandes grupos: 1) carbohidratos, 2) proteínas y 3) grasas.

Los componentes minerales inorgánicos y sustancias orgánicas en proporciones muy pequeñas: vitaminas, enzimas, emulsificantes, ácidos, oxidantes y antioxidantes, pigmentos y sabores. Un ubicuo componente de los alimentos es el agua.

Los carbohidratos

Aquí se encuentran los azúcares, dextrinas, almidones, celulosas, hemicelulosas, pectinas y ciertas gomas. Alimentos que tienen carbohidratos son el azúcar, las frutas, el pan, el espagueti, los fideos, el arroz, el centeno, etc.

Figura I. 1. Diferentes tipos de glucosa.

Químicamente los carbohidratos sólo contienen carbono, hidrógeno y oxígen. Las diferencias en la posición del oxígeno e hidrógeno en el anillo dan lugar a diferencias en la solubilidad, dulzura, velocidad de fermentación y los azúcares.

Si se eliminan moléculas de agua de estas unidades de glucosa (tomando — OH de una y —H de otra) se forma una nueva molécula llamada disacárido; si se encadenan más unidades de glucosa se forma, obvio, un polisacárido, uno de éstos es la amilosa también conocida como almidón.

Encadenando las unidades de glucosa de una manera un poco diferente se forma la celulosa es un polisacárido.

La importancia de los azúcares en los alimentos son constituyentes de las dextrinas, almidones, celulosas, hemicelulosas, pectinas y gomas. El rompimiento de estas cadenas se logra con ácidos, enzimas o microorganismos. Y los azúcares intervienen en la fabricación de las bebidas alcohólicas, consuelo de la humanidad doliente.

Las plantas verdes producen los carbohidratos en la reacción de fotosíntesis, que sirven como componentes estructurales, reservas de alimento o componentes de los ácidos nucleicos.

En los animales se halla un polisacárido, el glicógeno, semejante al almidón; está en los músculos y en el hígado; sirve como reserva de carbohidratos al organismo y proporciona la energía necesaria para el movimiento muscular; cuando hay glicógeno en exceso se convierte en grasa.

Las proteínas

Las proteínas están compuestas de carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno, en azufre, fósforo y otros elementos. Se encuentran en plantas y animales; en éstos ayudan a formar estructuras como cartílagos, piel, uñas, pelo y músculos.

Las proteínas forman parte de las enzimas, los anticuerpos, la sangre, la leche, la clara de huevo, etc. Son moléculas extraordinariamente complejas, la más pequeña de las conocidas tiene una masa molecular de 5 000 la mas grande es de 10 millones.

Las proteínas están formadas de unidades más pequeñas (en este caso los llamados aminoácidos), las cuales se unen para formar cadenas más largas.

Los aminoácidos se emplean en la digestión para construir nuevas proteínas y tienen, como podía suponerse, un grupo ácido (llamado carboxil) —COOH y un grupo amino —N H2 o imino = N H. Ambos grupos están unidos, junto con un átomo de hidrógeno, al mismo átomo de carbono (llamado carbono ). La diferencia entre los aminoácidos radica en la cadena R de átomos unida al grupo antes descrito

La complejidad del encadenamiento de los aminoácidos es extraordinaria: se puede tener cadenas rectas, enrolladas, dobladas se representa esquemáticamente la hemoglobina, proteína contenida en la sangre. Al parecer los encadenamientos se logran entre los carbonos  de los aminoácidos, eliminando agua.

Figura I. 6. Hemoglobina.

La configuración de una proteína puede modificarse por agentes químicos o por medios físicos, a esto se le llama "desnaturalización". La caseína, proteína contenida en la leche, se coagula en un medio ácido; por lo que bastan unas gotas de jugo de limón para cortar la leche, o bien esperar a que se produzca suficiente ácido en la misma leche para que se corte.

Las soluciones de proteínas pueden formar películas y esto explica por qué la clara de huevo puede ser batida. La película formada retiene el aire, pero si uno la bate excesivamente la proteína se "desnaturaliza " y se rompe la película.

La carne, junto con muchas otras proteínas, contiene colágeno, el cual con la temperatura se transforma en otra proteína más suave, soluble en agua caliente, la gelatina. La desnaturalización de las proteínas de la carne se logra también con un ácido como se comprueba al "marinar" las carnes o el cebiche de pescado.

Al igual que los carbohidratos las proteínas pueden descomponerse; dan lugar a peptonas, polipéptidos, aminoácidos, amoniaco, nitrógeno y unos compuestos muy olorosos como los mercaptanos también conocido como escatol, la putrescina y el ácido sulfhídrico.

Las grasas

Son sustancias suaves y aceitosas insolubles en agua.

La molécula típica de grasa es la de glicerina. La molécula básica de grasa está formada por tres ácidos grasos y una molécula de glicerina; las grasas naturales resultan de desarrollos mucho más complejos de esta estructura básica.

Las grasas naturales son mezclas. A medida que aumenta la longitud de la cadena de las grasas disminuye su suavidad. En general las grasas se oxidan al estar expuestas al ambiente, se arrancian. Las grasas forman emulsiones con el agua y el aire por sus propiedades lubricantes facilita la ingestión de los alimentos.

Los ácidos orgánicos

Las frutas contienen ácidos naturales como el cítrico, málicos, tartáricos que disminuyen el ataque de las bacterias. En general un medio ácido alarga la vida de los alimentos, razón por la cual se fermentan intencionalmente el yogurt, el vinagre, el queso, etc.

Los conservadores

Con las grasas son atacadas por el oxígeno del ambiente modificando su sabor. El cobre y el hierro son fuertes promotores de la oxidación. Un antioxidante, como el nombre lo indica, tiende a evitar la oxidación.

Las enzimas

Todo ser viviente emplea reacciones químicas para realizar sus funciones, son indispensables para fomentar y orientar. De estas reacciones depende que el organismo pueda oxidar los compuestos ingeridos y obtener la energía química necesaria para el movimiento muscular y la regeneración de los tejidos, reacciones también controladas por enzimas. Muchas reacciones biológicas pueden ocurrir en el laboratorio a temperaturas y concentraciones de ácido o base adecuadas.

Los aditivos

Los productos químicos se añaden a los alimentos con dos finalidades principales: mejorar su aspecto y prolongar su vida útil. El químico de los alimentos cuenta con: conservadores, antioxidantes, acidulantes, neutralizadores, ajustadores iónicos, agentes afirmadores, emulsificantes y estabilizadores, humectantes, agentes de maduración, agentes de blanqueo, revestimientos, saborizantes, edulcorantes, colorantes y demás sustancias que le abren el apetito a cualquiera.

En su acepción más amplia son agentes químicos que sirven para retardar, impedir o disimular alteraciones en alimentos. En rigor se trata de sustancias que impiden la proliferación de microorganismos, aunque no los destruyan.

El ácido benzoico (C6H5COOH) y sus sales de sodio y amonio figuran entre los agentes conservadores más usados influye en las propiedades bactericidas y antisépticas.

El óxido de etileno, el óxido de propileno y el bromuro de metilo son líquidos tóxicos muy volátiles a la temperatura ambiente, por lo que estos conservadores se emplean en envases permeables

El anhídrido sulfuroso (SO2) se emplea mucho en las frutas y hortalizas, así como en el mosto (en la producción de vino). Es uno de los antisépticos más antiguos usados en la conservación de los alimentos.

Los alimentos que contienen grasas o aceites suelen inutilizarse al arranciarse. El sabor rancio es debido a la oxidación de los aceites, pero también puede ser provocado por la formación de peróxidos en los enlaces dobles de las moléculas con posterior descomposición para formar aldehídos, cetonas y ácidos de menor masa molecular.

Hay dos tipos de antioxidantes: uno tiene un grupo hidroxilo (OH) en su fórmula y el otro posee grupos ácidos. Entre los ácidos más empleados como sinergistas están el cítrico y el fosfórico. También se usan el tartárico, el oxálico, el málico, el ascórbico, etcétera.

Los neutralizadores se emplean para disminuir la acidez de alimentos como el queso, la crema, las salsas, etc. El bicarbonato de sodio, infaltable en la cocina, también se emplea como neutralizador, sobre todo en la salsa de tomate para los spaghetti.

Los emulsificantes se emplean a fin de mantener la homogeneidad de las emulsiones. Así, por ejemplo, para mejorar la textura y la apariencia de la margarina se emplea el C17H35COOCH2CHOHCH2OOCCH2SO2ONa

Y para blanquear algunos se emplean cloro, cloruro de nitrosilo, anhidrido sulfuroso, etc. La desventaja eventual es que el blanqueo afecta en ocasiones la maduración del producto.

Actualmente se obtienen de la misma fuente pero se han diversificado notablemente: colorantes azoicos, nitrosados, nitrados, colorantes de pirazolona, indigoides, colorantes de xanteno, quinolina, trifenilmetano, etc.

Figura I. 9. Colorante monoazoico (Rojo FD & C Núm. 1).

Como saborizantes naturales

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