Química del Deterioro Alimentario: Reacciones y Transformaciones Clave

Deterioro de Alimentos Frescos y Procesados

El deterioro de los alimentos es un proceso complejo que involucra diversas reacciones químicas, enzimáticas y microbiológicas, afectando su calidad, seguridad y vida útil. A continuación, se detallan algunos ejemplos:

Deterioro de Frutas Frescas

• Degradación enzimática
• Crecimiento de mohos
• Pérdida de humedad, lo que conduce al ablandamiento de la textura
• Mohos visibles y apariencia seca

Deterioro de Mermeladas

• Sinéresis
• Oxidación, que resulta en la separación del suero
• Crecimiento visible de moho
• Pérdida del sabor

Deterioro de Carnes Frescas

• Oxidación
• Crecimiento microbiano
• Pérdida de color
• Rancidez, con olor y sabor desagradables

Deterioro de Carnes Congeladas

• Oxidación
• Sublimación del hielo, conocida como quemaduras por frío
• Rancidez

Deterioro del Pan

• Retrogradación del almidón
• Migración de humedad
• Alteración de textura y sabor
• Apariencia seca y crecimiento de moho

Deterioro del Café

• Pérdida de compuestos volátiles
• Oxidación
• Alteración del sabor y rancidez

Deterioro de la Leche

• Oxidación
• Reacciones de hidrólisis
• Crecimiento microbiano
• Rancidez, con olor y sabor desagradables

Deterioro del Helado

• Migración de humedad
• Oxidación
• Formación de cristales de hielo y rancidez

Deterioro del Yogur

• Sinéresis
• Oxidación
• Separación del suero y rancidez

Reacciones Químicas y Enzimáticas en Alimentos

Pardeamiento del Ácido Ascórbico

La descomposición térmica espontánea del ácido ascórbico (AA) ocurre en condiciones anaeróbicas y aeróbicas, con o sin la presencia de compuestos aminados. Este proceso es catalizado por los cationes Cu²⁺ y Fe²⁺.

Caramelización

La caramelización es la producción de compuestos coloreados en ausencia de aminoácidos. Se desencadena por tratamiento térmico en medio ácido o alcalino, y se caracteriza por la generación de olores y sabores distintivos.

Enzimas que Originan Olores o Sabores Indeseables

Enzimas Hidrolíticas

• Lipasas: Responsables de la formación de Ácidos Grasos Libres (AGL).
• Proteasas: Implicadas en la formación de péptidos amargos.
• Amilasas: Contribuyen a la formación de compuestos azucarados.

Enzimas que Originan Alteraciones en el Color

• PPO (Polifenol Oxidasa): Responsable principal del pardeamiento enzimático.
• Clorofilasas: Degradan la clorofila, afectando el color verde.
• Lipoxidasa: Originan la oxidación de carotenos, alterando pigmentos.

Propiedades y Transformaciones de Carbohidratos

Azúcares Simples

• Peso Molecular (PM): Bajo
• Solubilidad: Solubles en agua
• Poder Edulcorante: Presente
• Fermentabilidad: Fermentables por acción microbiana
• Cristalización: Presentan cristalización
• Retención de Agua: No retienen agua

Almidones

• PM: Alto
• Solubilidad: Insolubles en agua fría
• Poder Edulcorante: Ausente
• Fermentabilidad: Presentan fermentabilidad
• Cristalización: No forman cristales
• Retención de Agua: Retienen agua

Gelatinización del Almidón

La gelatinización se produce gracias a la amilosa. Durante este proceso, el almidón forma un sol y adquiere propiedades de hidratación.

Gelificación del Almidón

La gelificación se produce gracias a la amilopectina. En este caso, el almidón forma un gel y posee propiedades de asociación y estructura.

Semejanzas entre Gelatinización y Gelificación

• Ambas se producen en el almidón.
• Son propiedades tecnológicas de los hidratos de carbono.
• Requieren temperatura para su ocurrencia.

Proteólisis: Degradación de Proteínas

La proteólisis es la degradación de las proteínas mediante enzimas específicas llamadas peptidasas.

Oxidación Lipídica: Mecanismos y Consecuencias

Factores Influyentes en la Oxidación Lipídica

• Actividad de agua
• Presencia de Ácidos Grasos Libres (AGL)
• Temperatura (a mayor temperatura, mayor oxidación)
• Requiere presencia de O₂
• Aumenta con la presencia de dobles enlaces en los lípidos

Impacto de la Oxidación Lipídica

La oxidación lipídica es un tipo de deterioro de los lípidos que produce compuestos volátiles y no volátiles. Estos compuestos afectan negativamente las características organolépticas (olor, sabor, color) y el aporte nutricional de los alimentos.