Funcionalidad, propiedades y aspectos legales del consumo de proteínas alimentarias.

Funcionalidad, propiedades y aspectos legales del consumo de proteínas alimentarias.

Propiedades de las proteínas 

Los alimentos son generalmente heterogéneos con respecto a su composición proteica presentando más de una entre sus componentes:

• Biológica           

Síntesis de proteínas, sustancias nitrogenadas y                                          hormonas proteínicas.

• Nutricional              

Macronutriente, aporte enegético ante consumo                                          insuficiente de carbohidratos y grasa o exceso de aminoácidos.

• Funcional                   

 Aditivos alimentarios. 

• Tecnológica                

Materia prima, adictivo enzimas.

Propiedades nutricionales 

• Energía (15% de calorías de la dieta total).

• 1 cal/g proteína.

• Consumir 2 a 3 raciones de alimentos ricos en proteínas.

• Consumo de acuerdo a la edad y la actividad física. 

Aminoácidos esenciales:

• De los 20 aminoácidos, 8 son considerados esenciales para adultos y 9 para niños ( los humanos no pueden sintetizar a partir de los alimentos).

Aminoácidos no esenciales

• Los aminoácidos NO esenciales son aquellos que los humanos pueden sintetizar a partir de los aminoácidos esenciales.

Requisitos

Existen dos factores que determinan el valor nutricional de las fuentes proteínicas: contenido proteínico y la calidad de la proteína.

• Para cubrir el requerimiento energético de adultos las proteínas deben aportar de 8-10% del aporte calórico, semejante a los cereales.

• La calidad de la proteína, depende de la porción de los aminoácidos esenciales.

• La relación del tipo de aminoácidos con los requerimientos humanos y la biodisponibilidad (mala digestión y absorción incompleta). 

Biodisponibilidad 

Existen varios factores que pueden ocasionar una baja biodisponibilidad de aminoácidos.

• Inaccesibilidad de la proteína a las proteasas (enzimas) debida a su conformación.

• Dificultad para digerir (intolerancia).

• Proteínas que fijan metales (quelantes), lípidos o celulosa.

• Factores antinutricionales (inhibidores de enzimas).

• Tamaño y el área superficial de la proteína.

• Proceso tecnológico al que haya sido previamente sometida.

Requerimientos nutricionales

• Países en vías de desarrollo (baratas y accesibles).

• Países del primer mundo (consumo moderado por ECNT).

• Las proteínas representan la mayor reserva energética del cuerpo.

• La biodisponibilidad de aminoácidos de origen animal es generalmente mayor que las aquéllos de origen vegetal.

Propiedades funcionales

La calidad de las proteínas como componentes o adictivo alimentario se miden por su capacidad para:

• Formar redes y geles
• Desarrollar películas
• Retener agua
• Absorber grasas
• Formación de espuma
• Emulsión y disolver en diversas condiciones de pH

Factores intrínsecos 

• Estructura primaria de una proteína
• La secuencia de aminoácidos
• La distribución de los residuos polares y no polares son críticos para la mayoría de las propiedades funcionales

Factores extrínsecos

• Temperatura
•  pH
• Sal

Propiedades funcionales

• Ingredientes alimentarios en mezclas coplejas.
• Mejorador de propiedadessensoriales.
• Coadyuvante de propiedades fisicoquímicas.
• Capacidad de formar un gel.
• Solubilidad y valor nutricional.

Interacción con el agua

• Las molécula de agua que están unidas por hidrógeno a las moléculas de proteínas pueden ser críticamente importante para la estabilidad estructural de la proteína.

• El equilibrio entre las interacciones proteína-agua vs las interacciones proteína-proteína es importante en las propiedades funcionales. 

             

Interacción con sales

• Dependiendo de la concentración, afectan a las propiedades de hidratación y la estructura de las proteínas. 

•  La salazón promueve la solubilización o precipitación de proteínas.

• Las sales de sodio, sulfato, fosfato, y fluoruro tiene un efecto estabilizador sobre proteína al mejorar el enlace de hidrógeno estructura del agua. 

Interacción con carbohidratos

• Los carbohidratos con sus múltiples grupos hidroxilo, pueden contribuir a la estabilidad de la estructura de las proteínas.

• Exclusión del carbohidratos de la superficie proteica.

• Hidratación preferencial de la proteína. 

Interacción con lípidos

• Los residuos no polares de las proteínas son los principales responsables de las interacciones hidrofóbicas (aceite-agua, emulsiones).

• Las interacciones proteína-lípidos se dan mediante fuerzas electrostáticas, covalentes de hidrógeno e hidrofóbicas. 

Interacción con componentes de sabor y aroma

• Las proteínas interactúan (reversibles) con los compuestos de sabor a través de interacciones hidrofóbicas (aldehídos).

• Los compuestos saborizantes que presentan grupos de cabeza polar, pueden formar formar enlacen de hidrógenoo interacciones electrostáticas con proteínas.

Propiedades tecnológicas

Proteínas alimentarias como enzimas

• A nivel nutricional, ayudan a descomponer las proteínas  en aminoácidos, reducir el peso molecular (pepsina, tripsina, quimosina, quimotrípsina).

• A nivel biológico, facilitan la digestión y absorción de proteínas (rompen las estructuras proteicas).

• A nivel tecnológico, las propiedades funcionales de los hidrolizados dependen en gran medida del tipo de enzima utilizada, la carga (relación enzima-sustrato), en el tiempo de reacción y la temporada, y el grado de hidrólisis.

Por su naturaleza y estructura todas las enzimas son proteínas:

• Catalizadores biológicos
• Fuentes de nutrientes esenciales
• Propiedades de textura y sabor 

En la industria alimentaria son importantes, porque catalizan reacciones que a la calidad de los alimentos.

Las enzimas tienen una estructura o conformación única, por lo que son altamte específicas.

Clasificación de las enzimas

Clasificación de enzimas por grupos

Fuera del rango óptimo, la reacción procederá más lentamente,en todo caso:

• Reducción de viscosidad (alimentos para bebes y ancianos).
• Desarrollo de aroma y sabor (vinos y lácteos).
• Realizar síntesis química (aspartame, glutamato monosoódico).

Enzimas de interés alimetario: pH óptimo de actividad enzimática.

Aspectos legales

Alergénos alimentarios

• Las alergias alimentarias es una condición de salud que afecta a 5% de adultos y 8% de niños.
• El término de alergia se confunde con intolerancia:                                  

                 Alergia →   reacción inmunológico a las proteínas.

          

                 Intolerancias  → reacción gastroinstetinal a componentes alimentarios a las lactosa (leche) y oligosacáridos del trigo.          

• Hinchazón en los labios.
• Erupción cutánea.
• Urticaria.
• Choques analfilácticos.
• Muerte 

• Los alimentos alergénicos (maní) para niños de 4-11 meses pueden mejorar tolerancia más adelante en la vida.

• El ingeniero en alimentos debe dar a conocer la composición completa de alimentos envasados.