Temario capítulo 12: contaminación con tóxicos a través de los procesos de preparación de alimentos, empleo de accesorios culinarios o artículos de alfareríA




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fecha de publicación30.11.2015
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TOXICOLOGÍA BROMATOLOGICA

SEMESTRE 2014

TEMARIO CAPÍTULO 12: CONTAMINACIÓN CON TÓXICOS A TRAVÉS DE LOS PROCESOS DE PREPARACIÓN DE ALIMENTOS, EMPLEO DE ACCESORIOS CULINARIOS O ARTÍCULOS DE ALFARERÍA

  1. INTRODUCCIÓN

  • Los procesos de preparación de los alimentos, tanto en casa como en la industria, incluyen tratamiento térmico, cambios de pH y contacto con los instrumentos culinarios o empaques los cuales experimentan cambios físicos y de composición química.



  • En ocasiones se contaminan por la acción de sustancias que no estaban presentes en ellos al inicio y que pueden representar un problema toxicológico.



  • Estas sustancias deben su presencia de manera independiente de toxinas naturales, contaminantes ambientales o aditivos que se han añadido en cantidades controladas.



  • Las sustancias tóxicas pueden estar presentes en los alimentos como resultado de cambios químicos por preparación o utilización de algunos accesorios culinarios.



  • Dentro de los factores que inciden en la formación de sustancias tóxicas se encuentran: el pH y temperatura, empaques a nivel casero o industrial.



  1. CAMBIOS QUÍMICOS QUE OCURREN DURANTE LA PREPARACIÓN DE ALIMENTOS

  • La preparación y conservación de alimentos implica someterlos sobre todo a cambios de salinidad, tratamientos térmicos, tratamientos ácidos y alcalinos.



  • Estos procesos promueven cambios que en general tienen una repercusión benéfica en cuanto al sabor, olor y estabilidad del producto pero en condiciones difíciles o prolongadas generan sustancias que tienen efectos tóxicos.



  • Los efectos tóxicos dependerán de: método de cocción, temperatura y tiempo de cocción, la presencia de sustancias que pueden catalizar o inhibir su formación en condiciones de almacenamiento y los procedimientos antes de la preparación.



  • Las reacciones más importantes de formación de agentes con potencial tóxico se encuentran como resultado de tratamientos alcalinos y tratamientos térmicos.



  • Algunos ejemplos de tratamientos alcalinos son: racemización de aminoácidos y formación de isopéptidos, para tratamientos térmicos se tienen: reacción de Maillard y formación de nitrosaminas.



    1. RACEMIZACIÓN DE AMINOÁCIDOS Y FORMACIÓN DE ISOPÉPTIDOS

  • Gran parte de los aminoácidos tienen dos formas isoméricas: levógira y dextrógira, según desvíen un haz de luz polarizada hacia la izquierda o derecha respectivamente.



  • Los tratamientos térmicos y alcalinos aplicados en los alimentos promueven la transformación de los aminoácidos a la forma dextrógira (racemización de aminoácidos).



  • La racemización de aminoácidos, la formación de isopéptidos y enlaces cruzados no solo depende del pH sino también de la temperatura y el tiempo del tratamiento. Los productos de estas reacciones se consideran antinutricionales ya que disminuyen el valor nutricional (proteínas),



  • En los residuos racémicos de aminoácidos actúan como inhibidores de algunas proteasas en la digestión. La presencia de d-aminoácidos disminuye hasta menos de un 40% la digestibilidad y valor nutricional de las proteínas.



  • Algunas estrategias empleadas para minimizar la formación de enlaces cruzados incluyen la incorporación de aditivos como: cisteína o iones sulfito, así como la acilación de grupos amino en cadenas de lisina.



    1. REACCIÓN DE MAILLARD

  • El procesamiento térmico en general tiene una repercusión benéfica en la conservación y preparación de alimentos sin embargo el calentamiento puede generar reacciones químicas indeseables que cambian la composición del alimento.



  • La reacción de Maillard o ennegrecimiento no enzimático es la reacción química que se lleva a cabo entre azucares reductores y aminoácidos o grupos aminos libres en las proteínas. Estos cambian el sabor, aroma y color de los alimentos. La cantidad y tipo de productos formados por esta reacción dependen de: temperatura, tipo de proceso y tiempo de calentamiento. Esta reacción se divide en tres etapas:

  • Reacción temprana: los azúcares reductores y aminoácidos se condensan dando lugar a productos de Amadori.

  • Reacción avanzada: los productos de la primera fase se rompen para originar diversos compuestos.

  • Reacción de terminación: los compuestos de la reacción avanzada se polimerizan generando las melanoidinas.



  • En la reacción de Maillard se pierde el valor nutricional de algunos productos con alto contenido proteico y disminuye la digestibilidad, los productos generados son: oxidantes, mutagénicos, carcinogénicos.



  • Existen las “glucotoxinas” o productos de la glucación de proteínas son resultado de la reacción de Maillard durante la cocción a altas temperaturas. El consumo de glucotoxinas alimentarias es un factor de riesgo para el aumento de complicaciones de diabetes mellitus, algunos compuestos de glucación avanzada formados en el organismo en forma endógena están relacionados con enfermedades como: diabetes, cáncer y arteroesclerosis.



  • Otro compuesto tóxico que se forma es la acrilamida que es mutagénica, carcinogénica y neurotóxica, se forma cuando alimentos ricos en almidones y asparagina se calientan a temperaturas superiores a 120°C. Entre los alimentos de mayor riesgo por altos contenidos de acrilamidas son: papas fritas, palomitas, chocolate y café en polvo.



    1. FORMACIÓN DE NITROSAMINAS

  • La formación de nitrosaminas es uno de los ejemplos clásicos de tóxicos generados durante el procesamiento de alimentos las cuales se forman por la reacción de nitritos con aminas y amidas las cuales se conocen por sus efectos carcinogénicos y mutagénicos.



  • Los nitritos y nitratos se usan en productos cárnicos como preservante y mejorando las características organolépticas del alimento.



  • El nitrato de esta forma es poco tóxico pero puede reducirse a nitrito por la acción bacteriana durante el procesamiento y almacenamiento.



  • La formación de nitrosaminas en productos cárnicos depende del método, temperatura, tiempo de cocción, procedimientos y las condiciones previas a la preparación y de almacenamiento. Se pueden encontrar nitrosaminas en otros productos cuyo proceso de producción o preparación requiera un secado.



  • Para evitar concentraciones altas de nitrosaminas en alimentos se sugiere el empleo de compuestos reductores como el ɑ-tocoferol y el palmitato de ascorbilo ya que estos compiten con las aminas secundarias.



    1. TERMODEGRADACIÓN DE LÍPIDOS

  • Las grasas tienen propensión a sufrir cambios durante su calentamiento (poliinsaturadas) que se oxidan con facilidad durante la elaboración de frituras.



  • El procesos de termooxidación consiste en la oxidación de las grasas cuando éstas se someten a calentamiento por lo común superior a 200°C.



  • En la oxidación típica de los aceites de fritura se forman monoepóxidos de ácidos grasos, oxiesteroles y compuestos aromáticos policíclicos los cuales dependen de: el proceso de calentamiento, temperatura, tipo de aceite empleado y el contenido de lípidos del alimento.



  • Los oxiesteroles tienen potencial citotóxico, mutagénico y posible carcinogénico. Los procesos como cocción deshidratación y fritura profunda son las principales causas de la oxidación del colesterol en la mayor parte de los alimentos de origen animal en el caso de los alimentos de origen marino poseen alto contenido de oxiesteroles (pescado y camarón seco, el salmón ahumado). Algunos antioxidantes naturales y sintéticos pueden inhibir de manera eficiente la oxidación térmica del colesterol.



  • Los compuestos aromáticos policíclicos (HAP) se forman en los procesos de preparación a la parrilla y en las frituras y su concentración aumenta en aceites de fritura reutilizados estos pueden ser citotóxicos y carcinogénicos. Otros compuestos generados en forma térmica son las aminas aromáticas policíclicas que se forman en las carnes rojas preparadas a la parrilla la concentración de estos compuestos se incrementa con el grado de cocción de la carne y temperatura.



  1. FUENTES DE EXPOSICIÓN A METALES POR LA PREPARACIÓN DE ALIMENTOS

  • El proceso de preparación de los alimentos puede disminuir la concentración de elementos esenciales, incrementar la concentración de elementos tóxicos, o bien afectar la biodisponibilidad.



  • Una de las fuentes de contaminación en alimentos es el incremento en la concentración de metales como resultado de los procesos de preparación y almacenamiento ya sean industriales o caseros.



  • Entre estas fuentes se encuentran en primer término los materiales que están en contacto directo con los alimentos (instrumentos y empaques al momento de la fabricación industrial y/o acondicionamiento para la venta al público) y los utensilios caseros (se emplean durante la preparación y de manera previa al consumo).

Las fuentes de contaminación por metales la cual se subdividen en dos grupos:

  • Contaminación por metales durante la preparación casera de alimentos la mayor contenido de metales son:

  • Plomo: el uso de cerámica vidriada para cocinar y almacenar alimentos es una de las fuentes más importantes de exposición de plomo. De acuerdo con el método de cocción, el plomo pueden desprenderse y disolverse, sobre todo en presencia de bebidas y alimentos ácidos. La absorción de plomo en el organismo se lleva a cabo sobre todo a nivel respiratorio y gastrointestinal. Se sugiere que los alimentos preservados en vinagre, no se almacenan en recipientes de cerámica vidriada, ya que la cantidad de plomo se puede solubilizarse en vinagre puede alcanzar niveles muy altos.

  • Arsénico: pueden encontrarse como contaminantes del agua, el riesgo que conlleva el consumo directo de aguas contaminadas se suma el incremento en la concentración de estos metales cuando se utilizan en la cocción de alimentos como resultado de la evaporación del agua. La absorción se lleva a cabo por las vías gastrointestinal y dérmica, entre los efectos tóxicos son: cáncer de pulmón, piel y vejiga. La acción del arsénico ocurre la inactivación de las rutas metabólicas de obtención de energía.

  • Aluminio: las causas más comunes de exposición a este metal son el uso de antiácidos y sales de aluminio empleados en el tratamiento del agua para eliminar materia orgánica, empaquetamiento de alimentos y bebidas y la fabricación de cocina. El pH ácido ayuda a elevar la liberación de aluminio en los utensilios y por tanto aumenta la cantidad de aluminio mientras que el azúcar disminuye la cantidad aluminio que se libera de los recipientes. Entre los efectos tóxicos de este metal: enfermedades neurodegenerativos y anemia.



  • Contaminación por metales durante la fabricación y conservación de alimentos la cual se da por dos vías durante su conservación a) extracción la cual depende de la composición química del alimento y b) migración que se refiere al traslado de metales del empaque del alimento, dentro de los metales más importantes tenemos:

  • Estaño: el estaño se puede encontrar en mayor concentración en alimentos enlatados, los nitratos pueden reducirse a nitritos al entrar en contacto con el estaño de la lata y causar toxicidad. La intoxicación se manifiesta sobre todo por malestares gastrointestinales agudos (irritación de la mucosa), náuseas, vómitos, diarreas y afecta el metabolismo de otros metales.

  • Cal (tortillas de maíz): las tortillas pueden contener metales tóxicos como arsénico y plomo ambos provienen sobre todo de la cal que se utiliza para mejorar el sabor y textura de la tortilla.

  • Bebidas alcohólicas: estas implican la presencia tanto de metales esenciales como tóxicos que se adquieren y acumulan en las distintas etapas de fabricación y dependen de la materia prima, equipo empleado y tipo de proceso.

  • Envolturas para alimentos: el empleo de material reciclado puede contener metales como plomo, cadmio, cromo y mercurio a medida que el papel se recicla aumenta la concentración de estos metales que pueden transferirse a los alimentos y no está prohibido el uso de pigmentos para envolturas de papel.

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