COMEMOS QUÍMICA: Viaje al interior de los alimentos
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El documento presenta la importancia del ingeniero de alimentos y su papel en la industria alimentaria, destacando su capacidad para experimentar con productos y la necesidad permanente de su trabajo. Se aborda la relación entre la estructura de los alimentos y sus características sensoriales, así como el impacto del procesamiento en la biodisponibilidad de nutrientes. Además, se menciona el creciente problema de la obesidad a nivel mundial y la necesidad de un enfoque en la salud y calidad alimentaria en el futuro diseño de productos.
COMEMOS QUÍMICA: Viaje al interior de los alimentos
- 1. Programa EXPLORA, Hornopirén, 12 Mayo 2011 Rommy N. Zúñiga Centro de Investigación y Desarrollo en Nutrición, Región de Los Lagos, Chile 1
- 2. El Ingeniero de Alimentos • No es un chef o un nutricionista. • Puede hacer una práctica en una fábrica de chocolates. • DEBE ir a una cervecería como parte de su formación. • Puede hacer que el aceite de pescado tenga sabor a helado. • Es el único profesional que puede jugar con su comida. • Tendrá trabajo mientras la gente deba comer. 2
- 3. Esquema de la presentación 1. Visión general de la industria alimentaria. 2. Invitación a la ciencia de los alimentos. 3. Obesidad. 3
- 4. Alimentos: el segundo sueldo de Chile Exportaciones durante el año 2010 por sector productivo (en millones de dólares) Otros 14% Minería Forestal 7% 17% 17% 62% Alimentos Total 71,028 Millones de dólares Fuente: Banco central de Chile 4
- 5. El nuevo eje de la Industria Alimentaria • Bienestar Cerebro • Sensorial • Placer • Preservación • Procesamiento • Textura Boca • Calidad comestible • Liberación de aromas Granja Tenedor Proveer alimentos abundantes, • Biodisponibilidad de nutrientes seguros y de bajo costo Sistema • Saciedad digestivo Gut • Salud digestiva Proveer salud y bienestar a través de los alimentos 5
- 6. ¿Por qué miramos al interior de los alimentos? Porque su estructura interna dice como los percibimos en la boca (sensor) y su calidad: – Duros o blandos – Fibrosos – Jugosos o secos – Crocantes o gomosos – Ligeros (espumas) o densos – Se derriten o no, etc ¿¿¿Donde están los planos de un flan??? 6
- 7. Escala de componentes estructurales de alimentos y algunos sistemas de visualización Resonancia magnética Microscopía de luz Microscopía electrónica Microscopía de fuerza atómica Cámaras, scanners Células Polvos alimentarios Agua microbianas 0.3 nm ALIMENTOS Caseina 120 nm Cristales Emulsificantes Paredes Espumas celulares Emulsiones Granos Geles particulados Fibras de carne Proteínas Almidón cocido 1 nm 10 nm 100 nm 1 µm 10 µm 100 µm 1 mm 1 cm 1m Resolución del ojo humano 7
- 8. Técnicas utilizadas para adquirir imágenes de la estructura de alimentos Cámara CCD SEM Tomografía rayos X Espuma de suero proteico Cereal de desayuno Chocolate aero Lim & Barigou (2005) Medina et al. (2010) Lim & Barigou (2004) Microscopía de luz CLSM AFM Gel aireado Emulsión Película comestible Zúñiga et al. (2010) Troncoso & Aguilera (2009) Zúñiga et al. (2010) 8
- 9. Esquema de la presentación 1. Visión general de la industria alimentaria. 2. Invitación a la ciencia de los alimentos. 3. Obesidad. 9
- 10. Invitación a la ciencia de los alimentos `xÇØ • XÇátÄtwt wx uxàtÜÜtztá vÉÇ étÇt{ÉÜ|t • VtÜÇx vÉÇ ÑtÑtá yÜ|àtá • [xÄtwÉ 10
- 11. Ablandamiento de vegetales cocidos Cocción (tiempo, temperatura) Vegetal duro Vegetal blando Paredes celulares A B 11
- 12. Efecto del procesamiento sobre la cantidad y biodisponibilidad de carotenos 100 % partitioning in gastric Porcentaje de carotenos en la fase 90 oil aceite gástrica de preparaciones Caroteno de zanahoria 80 70 60 Cubos 50 40 Caroteno 30 20 10 Jugo 0 cooked boiled + steamed + raw grated raw cubes raw juice air dried pure cubed cubed 12 Tydeman et al. 2003. International Symposium Future Technologies for Food Production
- 13. Fibrosidad y dureza de la carne Cocción (tiempo, temperatura) Fibras de músculo Tejido conectivo alrededor del manojo Célula Tendón de células musculares muscular Tejido conectivo Fibra contráctil alrededor del músculo 13
- 14. Crocancia en papas fritas Fritura (tiempo, temperatura) 14
- 15. Modelo de ingeniería para la fritura de papas Aceite (180ºC) Transferencia Aceite Vapor de agua Corteza de masa δ = f(t, Tº) Corazón Papa cruda Conducción Enfriamiento por Transferencia Convección evaporación de calor 15
- 16. Relación entre la estructura y la ‘suavidad’ de un helado Convencional Extrusor baja Tº Eisner et al (2005) 16
- 17. Esquema de la presentación 1. Visión general de la industria alimentaria. 2. Invitación a la ciencia de los alimentos. 3. Obesidad. 17
- 18. Primera Ley de la Termodinámica Alimentaria entra = sale + acumula (grasa) 20 kcal/kg/día 5 kcal/kg/día 20 kcal/kg/día Hábitos Alimentarios La obesidad se ha convertido en la enfermedad evitable Nº1 a nivel mundial En Chile >65% habitantes con sobrepeso u obesidad Puesto Nº 23 a nivel mundial y 3º en latinoamérica (OMS, 2010) A nivel mundial en el año 2015 habrán 1.500 millones de personas con problemas de sobrepeso y obesidad; 50% más que en el 2005 18
- 19. ¿Cómo coordinamos esfuerzos entre investigadores y el público? 19
- 20. Nueva pirámide alimenticia: el foco es el ejercicio 20
- 21. No somos todos iguales: requerimientos de energía y variabilidad genética 21
- 22. Tendencias de la industria: alimentos sanos que entreguen placer y bienestar Leveraging growth in the functional food industry. 2009. PriceWaterhouseCoppers 22
- 23. Conclusiones • El diseño futuro de los alimentos deberá estar enfocado en la salud, bienestar y placer. • Para esto debemos saber mucho de cómo son los alimentos y su relación con calidad. • Los rasgos más importantes de la calidad están en la microestructura (< 100 micrones). • Una alimentación equilibrada depende de nosotros. • Recordar: Hay mucha ciencia detrás de los alimentos que comemos. 23
- 24. Muchas gracias!!! www.cienaustral.cl www.facebook.com/cien.austral @cienaustral rommy.zuniga@cienaustral.cl 24