INTRODUCCION

INTRODUCCIÓNEl aspecto esencial y punto de partida para el estudio de la ciencia alimenticia está en elconocimiento tanto de los componentes químicos de los alimentos como de las reacciones queconducen a los cambios en la constitución y las características de dichas sustancias. Estoscompuestos contienen radicales o partes químicamente activas que pueden participar encomplicadas series de reacciones entre sí y con los medios que rodean a los alimentos, tales comoaire, agua, empaques, equipos de procesamiento, etc. Durante su preparación, los alimentos seven expuestos a la humedad, el calor, el frío, la interacción con otros materiales y sustancias, loque puede inducir reacciones adicionales; esta reactividad hace que los alimentos deban serconsiderados como sistemas químicos que están cambiando de modo rápido y permanente.El estudio del agua y el análisis de la composición elemental y mineral de los alimentos implicadestruir las estructuras moleculares de que dichos elementos forman parte; mientras que en elestudio de la composición molecular de los alimentos se debe conservar la integridad de lasdiversas entidades moleculares con el fin de poder caracterizarlas y discernir acerca de sucomportamiento y su contribución a las propiedades y la calidad de los alimentos. Estaidentificación y discernimiento deben entonces referirse no solo a los compuestos que constituyenlos nutrientes sino también a otros compuestos del alimento que contribuyen a definir laspropiedades, comportamiento y calidad de los productos alimenticios o que simplemente sonmateriales de relleno, desecho alimentario, o más aun, representan de manera real o potencialsustancias indeseables para el consumidor o tóxicas y nocivas para su organismo. Por esta razón,en este manual la parte experimental se dirige hacia el estudio de los carbohidratos, proteínas,lípidos, ácidos y otros componentes de los alimentos, buscando conocer acerca de su naturaleza,propiedades, su comportamiento en los productos alimenticios y su contribución para definir lacalidad de los alimentos.Entre los diversos análisis que se realizarán, se encuentran un conjunto de determinaciones quedescriben la composición nutritiva de una sustancia alimenticia y al cual se le da el nombre deanálisis próximo, comprende las determinaciones de humedad o sustancias volátiles a 105ºC,extracto etéreo o grasa bruta, cenizas o material mineral, fibra bruta, proteína bruta y extracto nonitrogenado. Entiéndase el término bruto para estas determinaciones en el sentido de que seanalizan grupos de sustancias que responden a ciertas características pero no se identificanparticularmente con cada una de ellas. Además se incluyen análisis representativos de varios

grupos de alimentos (leche y derivados, productos cárnicos, cereales y harinas... etc.)encaminados a identificar y cuantificar sustancias o fenómenos que ocurren específicamente enellos.EL ANALISIS DE LOS ALIMENTOSLa importancia de la alimentación como necesidad vital es un hecho incuestionable conocido portodos. Si bien es importante comprender esta verdad, también es necesario conocer como nosalimentamos, es decir cual es la calidad de los alimentos que ingerimos, sobre todo por la granrelación que se ha demostrado que tiene la alimentación con la salud. La alimentación por ser unacto reiterado, a largo plazo y vital, constituye el factor ambiental que más influye en la etiología, esdecir la causa, de numerosas enfermedades como el cáncer, la obesidad, la ateroesclerosis, etc.Los alimentos no son compuestos estáticos, sino dinámicos y consecuentemente las cienciasalimentarias deben estudiar la composición de los alimentos y los efectos que sus componentesprovocan en el curso de los diferentes procesos a que están sujetos los alimentos, investigando ydescubriendo las conexiones que existen entre la estructura de los diferentes compuestos y suspropiedades organolépticas así como su capacidad de deterioro en función de su composiciónquímica.La caracterización de los alimentos proviene de los resultados de los diferentes ensayos a quepuede sometérseles utilizando diferentes métodos de evaluación, los cuales pueden agruparse enfunción de los objetivos que persigan y los principios en que se fundamentan. Así, la evaluación delos alimentos involucra tres tipos de análisis: análisis físico-químico, análisis microbiológico yanálisis sensorial.

Análisis físico-químico: Implica la caracterización de los alimentos desde el punto de vista físicoquímico,haciendo énfasis en la determinación de su composición química, es decir, cualessustancias están presentes en un alimento (proteínas, grasas, vitaminas, minerales, hidratos decarbono, contaminantes metálicos, residuos de plaguicidas, toxinas, antioxidantes, etc.) y en quecantidades estos compuestos se encuentran. El análisis físico-químico brinda poderosasherramientas que permiten caracterizar un alimento desde el punto de vista nutricional ytoxicológico, y constituye una disciplina científica de enorme impacto en el desarrollo de otrasciencias como la bioquímica, la medicina y las ciencias farmacéuticas, por solo mencionar algunas.Análisis microbiológico: Los alimentos son sistemas complejos de gran riqueza nutritiva y portanto sensible al ataque y posterior desarrollo de microorganismos (bacterias, hongos y levaduras).En todos los alimentos hay siempre una determinada carga microbiana, pero esta debe ser20controlada y no debe sobrepasar ciertos límites, a partir de los cuales comienza a producirse eldeterioro del producto con la consecuente pérdida de su calidad y aptitud para el consumo. Porotra parte, existen microorganismos patógenos que producen enfermedades y cuya presencia espor tanto indeseable y hace extraordinariamente peligroso su consumo. El análisis microbiológicose realiza entonces con vistas a identificar y cuantificar los microorganismos presentes en unproducto así como también constituye una poderosa herramienta en la determinación de la calidadhigiénico sanitaria de un proceso de elaboración de alimentos, lo que permite identificar aquellasetapas del proceso que puedan favorecer la contaminación del producto.

Análisis sensorial: Constituye una disciplina científica que permite evaluar, medir, analizar einterpretar las características sensoriales de un alimento (color, olor, sabor y textura) mediante unoo más órganos de los sentidos humanos. A pesar de que la evaluación sensorial es el análisis mássubjetivo, pues el instrumento de medición es el ser humano, muchas veces define el grado deaceptación o rechazo de un producto. Está claro que un alimento que no resulte grato al paladar, ala vista o al olfato, no será aceptado aunque contenga todos los constituyentes nutritivosnecesarios y esté apto desde el punto de vista microbiológico.Debe tenerse muy presente que ninguno de los métodos señalados tiene mayor o menorimportancia que los otros y todos desempeñan un gran papel en la determinación del valor de losalimentos. Solo la aplicación articulada y consecuente de los métodos físico-químicos,microbiológicos y sensoriales puede ofrecer evidencia objetiva de la calidad integral de unalimento.Los contenidos que se presentan en este curso, estarán centrados en el estudio de los métodos

Los contenidos que se presentan en este curso, estarán centrados en el estudio de los métodosquímicos de análisis. De ahí, que a continuación reseñaremos brevemente cuales son losprincipales campos de aplicación de estos métodos en las ciencias alimentarias, de los cuales sederiva su incuestionable importancia.Principales campos de aplicación de la química analítica en el área de los alimentos.- Control de la calidad:La norma ISO 9000 define el término “calidad” como el conjunto de propiedades y característicasde un producto o servicio que le confieren su actitud para satisfacer necesidades al consumidor.Hoy en día, ningún producto sale al mercado sin antes ser sometido a un riguroso control decalidad que garantice su aceptación para ser comercializado. En los alimentos el control de calidadconstituye una etapa más del proceso productivo y adquiere una particular importancia por larelación existente entre la alimentación y la salud. Por otra parte el control de calidad en la industriade los alimentos permite encontrar las fallas y los errores en el proceso de fabricación y en lo que21respecta a las materias primas, almacenamiento, transportación, etc., proponiendo medidaseficaces para disminuir o eliminar estos errores.Las determinaciones físicas y químicas que se realizan a los alimentos como parte del control decalidad así como los límites en que deben encontrarse los componentes que se cuantifican estáncontenidas en ocasiones en documentos técnicos (Normas Técnicas Colombianas), Decretos,Resoluciones y dependen del tipo de alimento.El control de calidad no se circunscribe solo al producto final sino que también deben controlarserigurosamente la materia prima y el producto durante el propio proceso de elaboración.

- Estudios de almacenamiento y conservación:Durante la etapa de almacenamiento, los alimentos pueden sufrir transformaciones que involucrencambios en su composición química con la consecuente aparición de productos indeseables queafectan su conservación y por ende su aptitud para el consumo. Así, la efectividad de un nuevoenvase o método de conservación y/o almacenamiento puede ser evaluado a través de ladeterminación cualitativa o cuantitativa de ciertas sustancias. Estas determinaciones se realizanempleando métodos químicos y constituyen una medida de la estabilidad del producto, bajo lascondiciones de conservación y almacenamiento.- Estudios nutricionales y toxicológicos:El valor nutricional de un alimento depende obviamente de su composición química y está asociadono solo a la cantidad de nutrimentos que posea sino también y sobre todo a la calidad de estosnutrimentos. No basta con conocer la cantidad de proteínas o grasas presentes en un alimento sinoque también es necesario conocer como estos se metabolizan y la incidencia que los mismostienen en la salud. Auxiliándose de los métodos químicos es posible no solo determinar la cantidadde proteínas o grasas de un alimento sino también la composición de aminoácidos que poseen lasproteínas y la proporción de ácidos grasos presentes en los lípidos.Por otra parte, la calidad de un alimento depende también de su inocuidad, es decir de la ausenciade ciertas sustancias que pueden resultar tóxicas y por tanto dañinas al organismo. Estassustancias son de naturaleza muy variada y pueden contaminar los alimentos durante los procesostecnológicos de elaboración o ser parte de una contaminación ambiental del producto(contaminación metálica con los envases o durante el proceso productivo, presencia de aflatoxinascomo resultado de una contaminación fúngica, presencia de residuos de plaguicidas, etc.). Otrassustancias tóxicas son componentes naturales en los alimentos (glucósidos cianogénicos,alcaloides, aminas biogénicas, etc.) o se forman como resultado de procesos fermentativos pormicroorganismos (formación de metanol, alcoholes superiores, etc.). También existen sustanciasdenominadas aditivos, que se añaden intencionalmente dado que cumplen alguna función en el

proceso de elaboración (preservantes, colorantes, saborizantes, etc.) y algunas de ellas poseenefectos tóxicos si se sobrepasan determinados niveles, por lo que su presencia debe serrigurosamente controlada.- Estudios de nuevas fuentes de alimentación no convencionales y productos pararegímenes especiales: La búsqueda de nuevas fuentes de alimentación no convencionales(salvado de arroz, fríjol de soya, etc.), así como la formulación de nuevos productos utilizandoestas fuentes es un objetivo esencial de la investigación actual, que requiere la aplicación denumerosos métodos de análisis químico con vistas a caracterizar nutricionalmente estos productosy evaluar su factibilidad en la alimentación humana.Por otra parte hoy se investigan y producen un conjunto de alimentos dirigidos a grupos deconsumidores que reclaman una alimentación especial (deportistas, diabéticos, obesos, personascon trastornos del metabolismo, etc.). Sin el auxilio de la química analítica estos estudios seríanimposibles de completar satisfactoriamente.El impacto y alcance de los métodos químicos de análisis en la producción y la investigación esenorme. Los diferentes campos de aplicación en el área de los alimentos, arriba referidos,constituyen tan solo algunos ejemplos de la extraordinaria importancia de la química analítica comoherramienta indispensable para el desarrollo de investigaciones que pueden conllevar a nuevoshallazgos y descubrimientos en las ciencias alimentarías.