Nutrición y Química de los Alimentos: Lípidos, Rancidez y Grupos Orgánicos

Nutrientes Esenciales y su Función en el Cuerpo

Los nutrientes se obtienen de la comida y son fundamentales para mantener el cuerpo saludable y en funcionamiento. Proporcionan energía, regulan el crecimiento y reponen los productos necesarios para el mantenimiento y reparación de tejidos corporales.

Existen seis grupos principales de nutrientes:

• Proteínas
• Lípidos (grasas y aceites)
• Minerales
• Agua
• Vitaminas
• Hidratos de Carbono

Grasas y Aceites: Composición y Tipos

Las grasas y aceites son triglicéridos formados a partir de la reacción de condensación del propano-1,2,3-triol (glicerol).

Las grasas naturales contienen una mezcla de ácidos grasos saturados, monoinsaturados y poliinsaturados. Las grasas sólidas suelen estar más saturadas que los aceites.

Punto de Fusión y Estabilidad de Grasas

• El punto de fusión (PF) de los ácidos grasos aumenta cuando se incrementa la masa molecular relativa. También depende del grado de insaturación.
• Cuanto más insaturado es el ácido graso, más bajo es su PF. En los ácidos grasos insaturados, las moléculas no son capaces de empaquetarse de una forma tan estrecha, y las fuerzas de Van der Waals entre ellas se vuelven más débiles, resultando en PF más bajos.
• Los ácidos grasos pueden presentar isómeros geométricos.
• Estabilidad de grasas y aceites: Las grasas insaturadas son menos estables que las saturadas. En las insaturadas, los dobles enlaces C-C pueden reaccionar con agua e hidrolizarse en presencia de calor. También pueden reaccionar con oxígeno, luz e hidrógeno.

Rancidez en Lípidos: Hidrolítica y Oxidativa

La rancidez en los lípidos es causada por la hidrólisis o la oxidación de las cadenas de ácidos grasos.

1. Rancidez Hidrolítica: Causada por la rotura de un lípido en sus componentes: ácidos grasos y propano-1,2,3-triol. Es un proceso contrario a la esterificación. Ocurre de forma más odorífera en presencia de enzimas como la lipasa. El enfriamiento excesivo, el agua en la comida y las altas temperaturas incrementan la tasa de hidrólisis de los ácidos grasos.
2. Rancidez Oxidativa: Debido a la oxidación de cadenas de ácidos grasos por la adición de oxígeno en los enlaces C-C en ácidos grasos insaturados.

Impacto de las Grasas Trans en la Salud

A diferencia de los aceites naturales mono y poliinsaturados, que incrementan el nivel del colesterol HDL (considerado "bueno") y son más sanos para el corazón, los aceites que contienen grasas trans se comportan más como grasas saturadas e incrementan los niveles de colesterol LDL (considerado "malo"), lo que conlleva un mayor riesgo de enfermedades del corazón. Las grasas que contienen ácidos grasos trans son más difíciles de metabolizar y excretar, acumulándose en el tejido graso.

Vida Útil de los Alimentos y Factores Clave

La vida útil es el tiempo tras el cual la comida ya no mantiene la calidad esperada por el consumidor, a causa de cambios en su sabor, olor, textura y apariencia, así como por el deterioro causado por microbios.

Factores químicos que afectan la vida útil:

1. Contenido de agua
2. Cambio de pH
3. Textura
4. Exposición al aire

Antioxidantes: Función y Fuentes Naturales

Los antioxidantes retrasan el comienzo de la oxidación o la velocidad a la que tiene lugar.

Algunos antioxidantes que pueden encontrarse en la naturaleza incluyen:

• Vitamina C
• Vitamina E
• Vitamina B
• Selenio

Grupos Funcionales Orgánicos Clave

A continuación, se presentan algunos grupos funcionales orgánicos importantes y ejemplos:

Éteres

• Fórmula general: R-O-R'
• Ejemplo: Etilmetiléter (metoxietano)

Alcoholes

• Grupo funcional: -OH (hidroxilo)
• Nomenclatura: Sufijo "-ol" o prefijo "hidroxi-" (como sustituyente)

Aldehídos

• Grupo funcional: -CHO (carbonilo terminal)
• Ejemplo: CH3-CHO (etanal)
• Nomenclatura: Sufijo "-al" o prefijo "formil-" (como sustituyente)

Cetonas

• Fórmula general: CnH2nO
• Grupo funcional: -CO- (carbonilo interno)
• Nomenclatura: Sufijo "-ona" o prefijo "oxo-"

Ácidos Carboxílicos

• Fórmula general: CnH2nO2
• Grupo funcional: -COOH (carboxilo)
• Ejemplo: CH3-COOH (ácido etanoico / ácido acético)

Ésteres

• Derivados de ácidos carboxílicos y alcoholes.
• Nomenclatura: "...-oato de ...-ilo" (ej. propanoato de etilo: CH3CH2COOCH2CH3)

Aminas y Amidas

• Aminas: Derivados del amoníaco (NH3). Ejemplo: CH3-NH-CH2-CH3 (etilmetilamina).
• Amidas: Grupo funcional -CONH2.

Ciano y Nitro Compuestos

• Ciano: Grupo funcional -C≡N (nitrilo).
• Nitro: Grupo funcional -NO2 (como sustituyente).

Derivados del Benceno

Compuestos de benceno con diferentes sustituyentes:

• -CH3: Tolueno
• -OH: Fenol
• -CHO: Benzaldehído
• -COCH3: Acetofenona
• -COOH: Ácido Benzoico
• -NH2: Anilina
• -NO2: Nitrobenceno

Posiciones de sustitución en el benceno:

• 1-2: Orto
• 1-3: Meta
• 1-4: Para

Notas Adicionales y Conceptos Relacionados

• 1) Descripción de una prueba para distinguir...: agua de bromo, temperatura alta. CH3-CHOH-CH3, obtención de etanol y margarina.
• 2) 1-iodobutano
• 3) Misma molécula, diferente arreglo atómico.
• 4) Monómero de carbono y vapor.
• 5) Dibujos. C. A. B. CH3-2-O-2-3. SN2.
• 6) Agente en exceso: 1 y 2.
• 7) CH3COCH3 (Acetona).
• 8) Orden. A.
• 9) Camino: B.
• 10) Monómero C.
• 11) Butanona.
• 12) Combustión incompleta, metano C.
• 13) Enlace C-C doble.
• 14) X: C.
• 15) Bromobutano.