Diese Präsentation wurde erfolgreich gemeldet.
Die SlideShare-Präsentation wird heruntergeladen. ×

Interacciones matriz alimentaria nutrientes: El alimento como base de la nutrición

Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Wird geladen in …3
×

Hier ansehen

1 von 35 Anzeige
Anzeige

Weitere Verwandte Inhalte

Ähnlich wie Interacciones matriz alimentaria nutrientes: El alimento como base de la nutrición (18)

Anzeige

Aktuellste (20)

Interacciones matriz alimentaria nutrientes: El alimento como base de la nutrición

  1. 1. V Seminario en ciencia y tecnología de ambientes acuáticos INTERACCIONES MATRIZ ALIMENTARIA-NUTRIENTES El alimento como base de la nutrición Rommy N. Zúñiga Centro de Investigación y Desarrollo en Nutrición Región de Los Lagos, Chile 1
  2. 2. Contenidos de la presentación Introducción El proceso de extrusión visto desde la ciencia de materiales Efecto del proceso sobre la estructura en la formación del alimento: caso del almidón Posibles interacciones matriz-nutriente y digestión 2
  3. 3. ¿Por qué un alimento no es aprovechado al 100%? Formulación en base a los requerimientos nutricionales del pez Energía, proteínas, vitaminas, etc. Ley de conservación de la materia Balance de materia Entrada = salida + acumulación 0 Entra = Acumula + Sale Alimento 3
  4. 4. Componentes clave en diseño de un alimento balanceado Caracterización de los ingredientes Medición de la digestibilidad Determinación de la palatabilidad Interacción Utilización de los nutrientes Funcionalidad de los ingredientes Formulaciones en lugar de diseño!! 4 Glencross et al. 2007. Aquaculture Nutrition
  5. 5. Diferencias en el diseño y ensamblaje de productos industriales y formulación de alimentos Productos industriales Alimentos procesados • Planos de diseño (exactos y a • Basados en «formulaciones» diferentes escalas) • Ilimitados tipos de materiales • Ingredientes restringidos en número • Elementos son ensamblados • La mayor parte de las estructuras se secuencialmente (carta Gantt) forman durante el procesamiento (cinéticas). • Tamaño equipo  tamaño de • Tamaño equipo >> elementos elementos que se forman • Eventos ocurren a macroscala • Niveles micro-, nano- y molecular • Estructuras estables (equilibrio) • Estructuras son metaestables • Las estructuras no fallan o se • Las estructuras ¡tienen que fallar! desintegran (durante la digestión) • Buen respaldo científico • Ciencia está emergiendo 5
  6. 6. ¿Qué se entiende por estructura de un alimento? Disposición tridimensional y la interacción de los elementos que componen un alimento (burbujas de gas, agregados proteicos, gránulos de almidón, etc), la cual le entrega sus propiedades funcionales. ¿A que escala (escala relevante) deben estudiarse los elementos que componen un alimento? 2 mm 6
  7. 7. Escala de componentes estructurales de alimentos y ciencias relacionadas Física de alimentos Ciencia de coloides Ciencia de polímeros Nano-ciencia Resolución del ojo humano Química 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 mm 10 mm 100 mm 1 mm 1 cm 1m 7
  8. 8. Ingeniería de procesos enfoque integral Entendimiento científico Materiales complejos: Propiedad diseño de física alimentos Ciencia y Propiedades tecnología de alimentos Proceso Relaciones proceso-estructura Relaciones estructura-propiedad funcionales Función Diseño y nutricional condiciones de proceso Comportamiento predecible 8
  9. 9. Contenidos de la presentación Introducción El proceso de extrusión visto desde la ciencia de materiales Efecto del proceso sobre estructura en la formación del alimento: caso del almidón Posibles interacciones matriz-nutriente y digestión 9
  10. 10. La cocción-extrusión como un proceso continuo La cocción-extrusión es una tecnología simple y asequible para modificar la funcionalidad de biomateriales (almidón y proteínas) Esfuerzo Calor mecánico Presión Humedad 10
  11. 11. La cocción-extrusión como un proceso continuo Mezclado Amasado Leudado Formado Leudado Rebanado final Evaporación Humedad Agua Temperatura 11
  12. 12. La cocción-extrusión como proceso multiparámetro Parámetros de proceso Velocidad del tormillo Perfil de temperatura Gelatinización Velocidad de alimentación Perfil de presión Denaturación Tasa de calentamiento Tiempo de residencia Dextrinización Tasa de enfriamiento Cantidad de corte Reacciones Geometría del dado Propiedades funcionales Dureza Velocidad de hundimiento Extrusor Densidad Materias primas Solubilidad Tipo de almidón Digestibilidad? Contenido de proteínas Contenido de lípidos Contenido de agua Tamaño de partícula 12
  13. 13. Objetivo de la extrusión de almidones Relación entre el procesamiento, estados, microestructura y propiedades Evaporación Temperatura de y expansión Gelatinización transición vítrea Calentamiento Flujo de la masa Secado Humidificación Almidón Vítreo Gomoso crudo Humedad (%) 13
  14. 14. Contenidos de la presentación Introducción El proceso de extrusión visto desde la ciencia de materiales Efecto del proceso sobre estructura en la formación del alimento: caso del almidón Posibles interacciones matriz-nutriente y digestión 14
  15. 15. Estructura del gránulo de almidón Microscopía electrónica de barrido 5 mm 15
  16. 16. Organización del gránulo de almidón nativo 16 Tester et al. 2004.Journal of Cereal Science
  17. 17. Diferencias en las propiedades físicas de dos tipos de almidón Tipo de almidón Maíz Trigo Amilosa 27 % 24 % Angular poligonal, Forma del gránulo Esférico o lenticular esférico Tamaño 5-25 micrones 11-41 micrones Temperatura de 62-72 °C 58-64 °C gelatinización Tiene una viscosidad Viscosidad baja, es Características de media, es opaco y tiene opaco y tiene una alta gelificación una tendencia muy alta a tendencia a gelificar gelificar 17
  18. 18. Transiciones de fase en el almidón La gelatinización del almidón es un proceso que ocurre en presencia de agua y altas temperaturas (>65°C). La estructura nativa del gránulo (semicristalina) se hincha, absorbiendo agua, y luego se rompe, escapando polímeros (amilosa). Gránulo de almidón 10 mm Tiempo de calentamiento, hinchamiento, imbibición de agua 18
  19. 19. Efecto del procesamiento sobre el estado físico del almidón 19
  20. 20. Digestibilidad del almidón de acuerdo a los cambios estructurales inducidos por su procesamiento. 20
  21. 21. Contenidos de la presentación Introducción El proceso de extrusión visto desde la ciencia de materiales Efecto del proceso sobre estructura en la formación del alimento: caso del almidón Posibles interacciones matriz-nutriente y digestión 21
  22. 22. No existe una relación clara entre el grado de gelatinización y la digestibilidad del almidón Dietas isoenergéticas e iguales condiciones de proceso Clearly steam-conditioned diets were better utilized by silver perch. This is evident from improved feed conversion ratio and weight gain. This improvement may have been due to nutrients in the steamed diets (more gelatinized) being more available…Resolution of this effect requires further investigation. Booth et al. 2000 Processing and/or gelatinization values did not always correspond to increased digestibility of the test ingredients….further investigations into the effect of processing, source and level of inclusion on digestible energy is warranted. Davis et al. 1995 Apparent digestibility coefficients for starch were affected by both degree of gelatinization (89%>50%>25%=0%) and inclusion level (30%>60%)…Degree of gelatinization had no effect on specific growth rate…Digestibility of starch is clearly affected by inclusion content and processing. Stone et al. 2003 22
  23. 23. El nivel de un ingrediente afecta las propiedades físicas del alimento 23 Glencross et al. 2010. Aquaculture Nutrition
  24. 24. Las condiciones de proceso afectan las propiedades físicas del alimento 24 Chevanan et al. 2008. Cereal Chemistry
  25. 25. Diferentes composiciones y diferentes estructuras generarán diferentes propiedades físicas 25
  26. 26. El procesamiento transforma la matriz alimentaria Masa S = almidón F = proteína Aplicación vapor Secado 26 Mardiah et al. 2010. Journal of Fisheries and Aquatic Science
  27. 27. El procesamiento transforma la matriz alimentaria Efecto del amasado sobre la distribución del almidón en una matriz proteica tratada termicamente. 27 Kim et al. 2008. Food Biophysics
  28. 28. Digestibilidad de nutrientes y su relación con la estructura del alimento 28
  29. 29. Digestibilidad de nutrientes y su relación con la estructura del alimento Composición Técnica química del analítica alimento Nutriente Nutriente pérdido Reactor 0 Entrada Reactor 1 Reactor 2 Procesamiento Salida Estómago Intestino de alimentos Tiempo Tiempo Temperatura pH Mezclado Enzimas Reacciones Acumula Nutriente disponible Reactor n Célula 29
  30. 30. Diferentes composiciones y diferentes estructuras generarán diferentes propiedades físicas 30 Trater et al. 2005. Food research International
  31. 31. Diferentes composiciones y diferentes estructuras generarán diferentes propiedades físicas 31 Cho & Rivzi. 2009. Food Research International
  32. 32. 100 resultados a la fecha para ‘microstructure’ y ‘digestion’ 60 Nº de artículos 50 40 30 20 10 0 1990-1995 1996-2000 2001-2005 2006-2010 2011- 32
  33. 33. Ingeniería de procesos enfoque integral Procesos Propiedades productivos físicas Nutrición Estructura 33
  34. 34. Conclusiones Integración entre la formulación y el proceso de extrusión para obtener un producto de calidad óptima maximizando la absorción de nutrientes Existe una necesidad de realizar estudios que evalúen la interacción entre la estructura del alimento y la absorción de los nutrientes La evaluación nutricional de dietas balanceadas es una tarea multidisciplinaria (bioquímicos, nutricionistas, ingenieros, etc) 34
  35. 35. Muchas gracias!!! www.cienaustral.cl www.facebook.com/cien.austral @cienaustral rommy.zuniga@cienaustral.cl 35

×