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Principales causas de alteraciones de los alimentos

Principales causas de alteraciones de los alimentos.
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Principales causas de alteraciones de los alimentos.

Introducción

Las causas de alteración de los alimentos pueden ser de naturaleza física, química, biológica, también se ha indicado que las causas físicas y parasitarias, incluidas dentro de las biológicas, son importantes porque abren el camino al ataque de los microorganismos. En consecuencia, las causas más comunes de alteración de los productos alimentarios son de naturaleza biológica y entres éstas, sin duda las más importantes por los daños económicos producidos son los microorganismos y las enzimas naturales de los alimentos. Estas dos causas, junto con las de naturaleza química, revisten una importancia notable, no solo por la frecuencia en que intervienen en los procesos de deterioro, sino también, y particularmente, porque los procesos de alteración que producen implican, en prácticamente la totalidad de los casos, la destrucción de todo el producto, al contrario de lo que ocurre cuando intervienen otras causas de alteración, que pueden determinar fenómenos de deterioro localizados que presentan la posibilidad de una utilización parcial del producto.

Causas químicas

Entre las reacciones químicas que conducen al deterioro de los alimentos existen dos particularmente importantes: el pardeamiento no enzimático y el enranciamiento de las grasas.

Pardeamiento no enzimático (Reacción de Maillard)

Bajo la denominación de pardeamiento no enzimático o Reacción de Maillard se incluyen una serie de reacciones muy complejas, por medio de las cuales, y en determinadas condiciones, los azucares reductores pueden reaccionar con las proteínas y producir una serie de pigmentos de color pardo-oscuro y unas modificaciones en el olor y sabor de los alimentos, que en unos casos son deseables (asados, tostadas y frituras) y en otros indeseables (colores oscuros que se desarrollan durante el almacenamiento). El nombre de pardeamiento enzimático sirve para difrenciarlo del pardeamiento oxidativo, rápido, que se observa en las frutas y hortalizas como consecuencia de su oxidación. El pardeamiento no enzimático se presenta durante los procesos tecnológicos o el almacenamiento de diversos alimentos. Se acelera por el calor y, por lo tanto, se acusa en las operaciones de cocción, pasteurización, esterilización y deshidratación. El pardeamiento no enzimático es debido a una reacción que tiene lugar entre un grupo aldehído o cetona, procedente de los azúcares reductores, y grupos de aminoácidos o proteínas, va acompañado por una reducción de la solubilidad de las proteínas, una disminución del valor nutritivo y la producción de sabores extraños. El pardeamiento de Maillard, o pardeamiento no enzimático, incluye una serie de reacciones en las que el desarrollo del color tiene lugar en el último paso del proceso. Se puede resumir en tres pasos:

  • Paso inicial, donde no hay producción de color:
  1. Condensación azúcar-amino para formar una glucosilamina-N-sustituida. Reacción reversible.
  2. Rearreglo de Amadori, la glucosilamina se transforma en una cetosimina o aldosamina.
  • Paso intermedio, donde existe formación de colores amarillos muy ligeros y producción de olores desagradables:
  1. Deshidratación de azúcares, se forman derivados del furfural, reductonas o dehidrorreductoras, dependiendo del Ph y de la actividad de agua del sistema.
  2. Fragmentación de azúcares, se forman compuestos α-hidroxicarbonilos, glucoaldehido, gliceraldehido, piruvaldehido, acetol, acetoína, diacetilo.
  3. Degradación de Strecker, aminoácidos más la dehidorreductonas de la desidratación de azúcares forman aldehídos con un átomo de carbono menos que el aminoácido inicial, más CO2.
  • Paso final con formación de pigmentos:
  1. Condensación aldólica de compuestos intermedios para formar pigmentos insaturados con propiedades fluorescentes.
  2. Polimerización de aldehídos con aminas.

Como consecuencia de las reacciones de Strecker se forman, además de los citados aldehídos y CO2, nuevos compuestos carbonílicos que pueden reaccionar entre sí, con los aldehídos o con las sustancias amino y producir compuestos volátiles aromáticos, deseables o no, tales como las pirazinas, entre las que destaca la dimetilpirazina que es, por ejemplo, el constituyente del aroma de las patatas chips. Esta reacción se utiliza para producir los aromas característicos de ciertos alimentos, como el chocolate, la miel y el pan. Los pigmentos responsables del color producido en las fases finales del pardeamiento son los melanoidinas coloidales, si las reacciones de Maillard y de Strecker son muy intensas, no solo producen sabores desagradables sino que dan lugar a algunas sustancias potencialmente tóxicas, las premelanoidinas, que pueden contribuir a la formación de nitrosaminas, además de tener efecto mutagénico por sí mismas. Las reacciones de Maillard se favorecen a PH ligeramente alcalino y por lo tanto los alimentos ácidos no están sujetos a este tipo de oscurecimiento.

Enranciamiento de los lípidos

Las grasas y los aceites son susceptibles a diferentes reacciones de deterioro que reducen el valor nutritivo del alimento y además forman compuestos volátiles que producen olores y sabores desagradables. Esto se debe, por una parte, a que el enlace éster de los acilglicéridos puede sufrir una hidrólisis química o enzimática y, por otra, a que los ácidos grasos insaturados son sensibles a reacciones de oxidación. En general el término rancidez se ha utilizado para describir los diferentes mecanismos a través de grasa o aceite, los más susceptibles a estos cambios, son los de origen marino seguidos por los aceites vegetales y finalmente por las grasas animales. El deterioro de los lípidos se ha dividido en dos grupos de reacciones: enranciamiento hidrolítico y enranciamiento oxidativo. El primero se debe básicamente a la acción de las lipasas que liberan ácidos grasos de los triacilglicéridos, mientras que el segundo se refiere a la acción del oxígeno y de las lipoxigenasas sobre las insaturaciones de los ácidos grasos. Las reacciones de oxidación de los lípidos tienen diversos orígenes, el principal es la acción directa del oxígeno sobre los dobles enlaces de los ácidos grasos insaturados, con la consecuente formación de hidroperóxidos. Este tipo de rancidez se presenta comúnmente, como es obvio, en lípidos con un alto contenido de ácidos grasos insaturados y es el deterioro más común de las grasas utilizadas en la industria alimentaria. La oxidación de los lípidos insaturados puede generar una gran cantidad de variedad de compuestos, que van desde sustancias polimerizadas hasta moléculas volátiles de bajo peso molecular, que producen olores y sabores desagradables en el alimento. La intensidad y la forma de oxidación, y los compuestos formados, dependen en gran parte de las condiciones de oxidación (temperatura, presencia de catalizadores, estado de dispersión de la grasa, tipo de ácido graso, cantidad de oxígeno disponible, etc.). La actividad de agua de los alimentos desempeña un papel importante en la velocidad de oxidación, las temperaturas aceleran considerablemente la oxidación así como la aireación.

Causas biológicas

Como se ha indicado, las causas biológicas son las más importantes en el deterioro de los alimentos y las de más graves consecuencias, y entre éstas particularmente las producidas por las enzimas naturales de los alimentos y las causadas por microorganismos.

Enzimas naturales de los alimentos

Las plantas y los animales tienen sus propias enzimas, cuya actividad, en gran parte, sobrevive a la recolección y al sacrificio, intensificándose con frecuencia a partir de ese momento, debido a que las reacciones enzimáticas son controladas y equilibradas con mucha precisión en la planta o en el animal que vive y funciona normalmente; pero este equilibrio se rompe cuando el animal es sacrificado o la planta retirada del campo. Si estas enzimas no son inactivadas, siguen catalizando reacciones químicas en los alimentos, algunas de estas reacciones, si no se les permite progresar más allá de un cierto límite, son muy deseables, por ejemplo la maduración de algunas frutas después de la cosecha y el ablandamiento natural de la carne, pero más allá del límite óptimo estas reacciones llevan a la descomposición de los alimentos, los tejidos debilitados son atacados por infecciones microbianas. Los mecanismos enzimáticos desempeñan un papel fundamental en la transformación post-mortem del músculo en carne. En lo que afecta a la terneza de las carnes intervienen al menos dos sistemas enzimáticos, el color depende de la regulación del estado de óxido-reducción de la mioglobina y en el aroma intervienen tanto la proteolísis post-mortem como lipolísis. La célula vegetal, con respecto a la célula animal, presenta sistemas enzimáticos específicos: las enzimas que sintetizan y degradan los constituyentes de las paredes celulares (polisacáridos), las enzimas de la vía de la biosíntesis del etileno y las enzimas del ciclo de Calvin, por ejemplo. Los dos primeros sistemas desempeñan un papel importante en los procesos de maduración del vegetal y, cuando se alcanza este estado, en los procesos de alteración de la célula vegetal. Esta alteración se manifiesta a nivel macroscópico por un ablandamiento de las frutas o de las hortalizas. Los golpes (causa física de deterioro) aceleran el ablandamiento, puesto que destruyen la integridad celular con liberación de hidrolasas contenidas en las vacuolas y porque estimulan la producción de etileno. Así mismo, los cristales de hielo formados durante la congelación son perjudiciales para la firmeza de las frutas y hortalizas pos las mismas razones: liberación de enzimas que hidrolizan las paredes.

Microorganismos

El proceso de deterioro de naturaleza microbiana es un fenómeno variable, dado que está condicionado por el tipo y número de especies microbianas presentes, que a su vez está condicionado por la composición química del sustrato y de las condiciones de conservación, sobre todo la temperatura y la presencia o ausencia de oxígeno.

  ==Fuentes==
  • Procesos de Conservación de los Alimentos. Ed Mundi-Prensa (España).