El presente libro ha sido escrito con la pretensión de poner remedio a una carencia detectada en mis prolongados años de docencia como profesor de Bromatología. Después de más de treinta años de explicar la asignatura a los alumnos de la licenciatura de Farmacia, a los que en los últimos años se han sumado los de la licenciatura de Ciencias Químicas, he tenido ocasión de advertir la dificultad con la que se encontraban tales alumnos para profundizar en lo que se les explicaba en las clases teóricas sin un texto que les guiara en la comprensión de los conocimientos recibidos.
Es decir, pude notar la necesidad apremiante de una publicación que tuviera el acierto de reunir, en un solo volumen, todo un conjunto de conocimientos que facultara el logro de dos objetivos esenciales desde mi punto de vista: exponer, de una parte, el desarrollo de los principios generales que rigen los fundamentos de la ciencia bromatológica; proporcionar, de otra, una visión global de todos sus fundamentos científicos.
Como una consecuencia de todo ello, ha surgido este libro, cuya génesis no ha dejado de ser laboriosa, aunque su ejecución pudiera parecer en cierto modo sencilla. Desde un principio, la cotidiana preparación de las clases tuvo como actividad obligada confeccionar unos sencillos guiones que, desde un punto de vista didáctico se han visto completado y mejorado con el transcurrir del quehacer académico. La experiencia acumulada durante los muchos años de docencia me iba sugiriendo la exclusión de aquellos planteamientos que podían resultar algo confusos e incluir otros que aportaban una mayor claridad a las cotidianas exposiciones.
La reflexión personal sobre la utilidad de esos guiones, acentuó como algo responsable e ineludible mi deber de proporcionar a los alumnos la conveniente ayuda para comprender los conocimientos recibidos con las clases teóricas y que, además, les permitiera una precisa preparación de sus exámenes.
Es bien sabido cómo la última reforma universitaria ha recargado tanto los nuevos planes de estudio que prácticamente impide a los alumnos disponer del tiempo suficiente para completar su formación con la consulta de una bibliografía, que en este ámbito de los alimentos resulta amplia y numerosa. Además, la dispersión de cada tema por los abundantes escritos de referencia es un obstáculo para que el alumno pueda obtener una visión unitaria y global del comportamiento de los alimentos.
Por otra parte, no hay que olvidar el fin para el que se elaboran los alimentos: integrar las dietas que caracterizan los hábitos alimentarios de cada población. Por consiguiente, cualquiera que sea el producto alimenticio que se elabore, debe cumplir con los tres requisitos determinantes de su capacidad para mantener a una población dentro de un buen estado de salud: han de ser apetecibles; deben aportar los nutrientes necesarios para responder a las necesidades personales de cada estado fisiológico; han de garantizar la seguridad sobre lo inocuo de su consumo.
Como resultado de estas consideraciones, tomé la decisión de redactar el presente libro, con el que he pretendido reunir todos los conocimientos necesarios para aplicar de modo correcto los principios científicos que fundamentan las características generales de los productos alimenticios. Sin duda, el dominio de la práctica de tales principios va a servir de base para interpretar de modo adecuado las propiedades específicas de cada uno de ellos.
De acuerdo con la imagen integral que se pretende ofrecer de la ciencia bromatológica, la materia ha sido distribuida en seis partes, cuyo conjunto debe proporcionar una visión global de lo que son las propiedades de los alimentos y los fundamentos para conocer cómo deben ser conseguidas, evaluadas, controladas y salvaguardadas.
Una primera parte introductoria versa sobre el concepto y evolución histórica de la Bromatología en cuanto ciencia, así como el desarrollo conceptual del término alimento, su calificación legal y los principales tipos comercializados.
ÍNDICE
Presentación
PARTE I
INTRODUCCIÓN A LA CIENCIA BROMATOLÓGICA
Cap. 1. La ciencia de los alimentos
Concepto de Bromatología
Desarrollo histórico de la ciencia bromatológica
Problemas actuales en la alimentación humana
Objetivos de la ciencia de los alimentos
La legislación alimentaria
Cap. 2. Los alimentos
Desarrollo conceptual del término alimento
Calificación legal de los alimentos
Principales tipos de alimentos comercializados
PARTE II
LOS COMPONENTES QUÍMICOS MAYORITARIOS DE LOS ALIMENTOS
Cap. 3. Estudio bromatológico del agua
Introducción
Propiedades de interés bromatológico vinculadas a la estructura de la molécula de agua
Concepto de actividad de agua y sus aplicaciones bromatológicas
El fenómeno de histéresis en las isotermas de sorción
Relación entre isotermas y temperatura
Relación entre retención de agua y composición de los alimentos
Incidencia de la actividad de agua sobre la estabilidad del alimento
Cap. 4. Estudio bromatológico de las proteínas
Introducción
Reactividad de la molécula proteica
Clasificación de las proteínas
Tipos de proteínas presentes en los alimentos
Propiedades de interés bromatológico vinculadas a las estructuras de los aminoácidos
Propiedades de interés bromatológico vinculadas a las estructuras de los péptidos
Propiedades de interés bromatológico vinculadas a las estructuras de las proteínas
Modificaciones en las estructuras proteicas con aplicaciones de interés bromatológico
Cap. 5. Estudio bromatológico de los carbohidratos
Introducción
Propiedades de interés bromatológico vinculadas a las estructuras de carbohidratos de bajo peso
molecular
Propiedades de interés bromatológico vinculadas a las estructuras de los polisacáridos
Uso de polioles derivados de azúcares
Cap. 6. Estudio bromatológico de los lípidos
Introducción
Propiedades de interés bromatológico de los ácidos grasos libres
Propiedades de interés bromatológico de acigliceroles
Propiedades de interés bromatológico de algunos derivados de ácidos grasos
Propiedades de interés bromatológico de los fosfoglicéridos
Propiedades de interés bromatológico de esteroles
Lípidos modificados no absorbibles
Cap. 7. Uso de aditivos químicos en los alimentos
Introducción
Concepto de aditivo alimentario y clasificación
Justificación del uso de aditivos químicos
Riesgos sanitarios vinculados al uso de aditivos
Evaluación de los riesgos tóxicos consecuentes al uso de aditivos
Directivas comunitarias y uso legal de los aditivos
PARTE III
PROPIEDADES DE LOS SISTEMAS ALIMENTARIOS
Cap. 8. Propiedades nutricionales
Introducción
Aplicaciones de nociones nutricionales: ingestas recomendadas, guías alimentarias
Aspectos nutricionales del agua
La función plástica de las proteínas alimentarias y su evaluación
Funciones nutricionales y dietéticas de los carbohidratos
Funciones nutricionales de los lípidos y de los ácidos grasos
Aspectos nutricionales de los micronutrientes
Cap. 9. Propiedades sensoriales
Introducción
El color de los alimentos
El sabor de los alimentos
El olor de los alimentos
La textura de los alimentos
El flavor de los alimentos
Cap. 10. Propiedades tecnológicas de los alimentos
Introducción
Propiedades de hidratación
Propiedades de asociación y de estructuración
Propiedades de superficies interfasiales
Cap. 11. Propiedades saludables
Introducción
Funcionalidad saludable de proteínas, péptidos y aminoácidos
Agentes probióticos
Efectos saludables de los ácidos grasos insaturados
Propiedades saludables de algunos carbohidratos
Beneficios saludables de sustancias con actividad antioxidante
Propiedades saludables de algunas sustancias fitoquímicas
Cap. 12. La calidad de los alimentos
Introducción
Tipos de calidad en los alimentos
Principales aspectos de la calidad en los alimentos
La programación de la calidad en la industria alimentaria: gestión, control, aseguramiento
Fases de aplicación del sistema
Implantación de un sistema de análisis de riesgos e identificación y control de puntos críticos
El análisis como elemento auxiliar del control de calidad: fisicoquímico, enzimático,
microbiológico y sensorial
PARTE IV
LA ALTERACIÓN DE LOS ALIMENTOS
Cap. 13. Estabilidad de los alimentos y tipos de alteraciones
Introducción
Tipos de alteraciones en los alimentos
Concepto de vida útil aplicado a los alimentos
Predicción de la vida útil
Cap. 14. Las alteraciones físicas de los alimentos
Introducción
Pérdidas de contenido acuoso: la desecación
Otras consecuencias de la pérdida de agua
Otras alteraciones físicas
Cap. 15. Las alteraciones de los lípidos de los alimentos
Introducción
Lipolisis o alteración hidrolítica
Autooxidación o enranciamiento oxidativo
Oxidación por enzimas lipoxigenasas
Enranciamiento cetónico
Reversión del flavor en los aceites comestibles
Polimerizaciones provocadas por el calor
Cap. 16. El pardeamiento enzimático
Introducción
Sustratos del pardeamiento enzimático
Sistemas enzimáticos responsables
Mecanismos de reacción
Modos de prevenir la alteración
Cap. 17. El pardeamiento no enzimático
Introducción
Reacción de Maillard
Caramelización de los azúcares
Oxidación del ácido ascórbico
Factores que condicionan el pardeamiento no enzimático
Medidas de prevención
Cap. 18. La alteración de origen microbiano
Introducción
Factores reguladores intrínsecos
Factores reguladores extrínsecos
Parámetros implícitos
Consecuencias químicas de la alteración microbiana
Medidas de prevención
PARTE V
LA CONSERVACIÓN DE LOS ALIMENTOS
Cap. 19. Planteamiento general acerca de la conservación de los alimentos
Introducción
Principios generales sobre conservación de alimentos
Principales tecnologías de conservación de alimentos
Cap. 20. Conservación por aplicación de bajas temperaturas
Introducción
La producción de frío y sistemas de enfriamiento
La refrigeración como sistema de conservación de alimentos
La ultracongelación como sistema de conservación de alimentos
Cap. 21. Conservación mediante aplicación de calor
Introducción
La transferencia de calor
Efectos de las temperaturas elevadas sobre enzimas y microorganismos
Efectos de las temperaturas elevadas sobre los componentes químicos de los alimentos
Métodos basados en el tratamiento térmico
Cap. 22. Conservación por reducción del contenido acuoso
Introducción
Mecanismos implicados en la separación de agua de un alimento
Los procesos de desecación y deshidratación
El proceso de la liofilización aplicado a los alimentos
Los procesos de concentración
Cap. 23. Nuevas tecnologías de conservación con fundamentos físicos
Introducción
La irradiación de los alimentos
La presurización de los alimentos
Nuevas tecnologías emergentes
Cap. 24. La conservación por métodos químicos
Introducción
Salazones y curados
Ahumados
Encurtidos
Adobos, marinadas y escabeches
Glaseados y grageados
Fermentaciones
Conservadores químicos
PARTE VI
LA SEGURIDAD DE LOS ALIMENTOS
Cap. 25. Factores que determinan la seguridad de los alimentos
Introducción
Aspectos toxicológicos de la seguridad
Aspectos higiénicos de la seguridad
Clasificación de los riesgos que afectan a la seguridad de los alimentos
Cap. 26. Enfermedades de origen biótico transmitidas por los alimentos
Introducción
Enfermedades provocadas por bacilos gram-negativos no esporulados
Enfermedades provocadas por bacilos gram-positivos no esporulados
Enfermedades provocadas por bacilos gram-positivos esporulados
Enfermedades provocadas por cocos gram-positivos no esporulados
Micotoxicosis
Parasitosis
Virosis
Encefalopatías espongiformes
Cap. 27. Efectos tóxicos de algunos componentes alimentarios
Introducción
Sustancias tóxicas naturales de origen animal
Compuestos tóxicos intrínsecos de origen vegetal
Sustancias formadas en las operaciones tecnológicas
Contaminantes químicos ambientales