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CURSO TALLER NO. 13 QUÍMICA Y MICROBIOLOGÍA DE
LOS ALIMENTOS. SÉPTIMO SEMESTRE DE LA
CARRERA DE INGENIERÍA EN DESARROLLO
AGROPECUARIO FACULTAD DE CIENCIAS
AGROPECUARIAS UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL
ESTADO DE MORELOS Profesor. Mario Rojas Alba
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ORIGEN
Y RELACIONES BIOLÓGICAS DE LOS ALIMENTOS SEGÚN
LOS CINCO REINOS Introducción
Alimento: De manera general, un alimento es cualquier
producto que aporta nutrimentos al organismo, ya sean carbohidratos, grasas,
proteínas, agua, vitaminas, sales minerales, o simplemente oxígeno. La
clasificación de los alimentos y sus relaciones biológicas según su origen
vegetal o animal ha quedado científicamente obsoleta, ciertamente, esta
clasificación partía de la taxonomía anterior, donde la Biológica dividía a
todos los seres vivos en dos reinos, vegetal y animal. La clasificación
tradicional en dos reinos, incluía en el reino Vegetal a la totalidad de las
especies del reino Vegetal propiamente dicho, el reino Fungi, y algunas
especies de los reinos Monera y Protoctista. Atendiendo a los niveles de
organización de los seres vivos, la Taxonomía moderna ha clasificado a los organismos biológicos en
cinco reinos, de menor a mayor grado de complejidad: Monera, Protoctista,
Fungi, Vegetal y Animal. 1. 1. El reino Monera, los alimentos y la nutrición El reino Monera
incluye a los seres vivos procariontes (organismos sin núcleo)
unicelulares como las bacterias, algas azules y algas cianofíceas. La palabra
bacteria proviene del griego, bakteria, ‘bastón’), nombre que reciben
los organismos unicelulares y microscópicos, que carecen de núcleo
diferenciado y se reproducen por división celular sencilla. Las bacterias son
muy pequeñas, entre 1 y 10 micrómetros (µm) de longitud, y son muy
variables en cuanto al modo de obtener la energía y el alimento. Están en
casi todos los ambientes: en el aire, el suelo y el agua, desde el hielo
hasta las fuentes termales; incluso en las grietas hidrotermales de las
profundidades de los fondos marinos pueden vivir bacterias metabolizadoras
del azufre. Algunas se encuentran en muchos alimentos y otras viven en
simbiosis con plantas, animales y otros seres vivos. Bacterias y Alimentos proteínicos Las bacterias tienen
funciones de importancia en relación con el medio ambiente, particularmente
en lo que se refiere a la generación de gases atmosféricos, cualidades que se
desprenden de su capacidad para producir o extraer todos los gases reactivos
de la atmósfera: nitrógeno, óxido nitroso, oxígeno, bióxido y monóxido de
carbono, hidrógeno, metano óxido nitroso y diferentes gases que contienen
azufre. Diferentes tipos de bacterias
tienen capacidades fotosintéticas y quimiosintéticas, ambos casos son formas
de nutrición autótrofa, es decir, que la energía y los elementos nutritivos
se extraen de fuentes inorgánicas. La
fotosíntesis y quimiosíntesis bacteria es indispensable para reciclar los
elementos y compuestos de los que depende toda la biosfera. Las bacterias juegan un
papel determinante en la generación de alimentos vegetales de alto contenido
proteínico, particularmente en la familia de las leguminosas, en este caso es
necesario comprender que la atmósfera contiene enormes cantidades de
nitrógeno no combinado (libre) en estado gaseoso: el nitrógeno molecular o
dinitrógeno (N2), que procede de microorganismos denitrificantes,
sin embargo, esta gran reserva sólo puede servir de fuente de nitrógeno a
ciertos procariotas, las llamadas bacterias fijadoras de nitrógeno o
diazotrofos. Esta notable capacidad bioquímica no ha evolucionado en
eucariotas, a lo más a que ha llegado
la evolución es a seleccionar ciertos tipos de asociaciones simbióticas entre
procariotas diazotrofos y ciertos eucariotas. En una época todo el nitrógeno
de los seres vivos fue procesado por estas bacterias, que toman el nitrógeno
atmosférico (N2) y lo modifican en manera tal que pueden ser
utilizados por los organismos vivos como nitratos o amoníaco. La fijación del
nitrógeno ocurren los nódulos de las raíces de ciertas plantas (en general
leguminosas) donde viven bacterias en simbiosis con ella. Bacterias
y Alimentos A pesar de su pequeña
dimensión, las bacterias tienen un papel muy importante en el campo de la
salud y la agricultura. Las técnicas de esterilización, como el envasado,
conservación, deshidratación y pasteurización intentan impedir la
contaminación de bacterias, estos efectos y los temas relativos a la
contaminación de los alimentos y la generación de enfermedades infecciosas,
se tratará más tarde, en el capítulo referente a la Microbiología de los
alimentos. No obstante, se trata aquí de ubicar la relación de las bacterias,
en la generación biológica de los alimentos, así como su participación en la
nutrición animal y humana. En el campo de la industria alimentaria, las
bacterias juegan un papel relevante en la producción de queso, yogur, adobos
y salazones, también en el curtido de cueros, la producción de tabaco, la
conservación de granos, tejidos, fármacos, y varios tipos de enzimas,
polisacáridos y detergentes. 1.1.1. Bacterias de la fermentación. No se dispondría de
muchos de los alimentos que hoy se consumen, sin la participación de la
fermentación bacteriana. La fermentación, es un proceso metabólico que
utiliza compuestos orgánicos para producir energía, convirtiéndolos en
diversos compuestos orgánicos distintos, tras un proceso del que se extrae
energía. Las bacterias fermentadoras son necesariamente anaerobias y carecen
de la capacidad de sintetizar porfirinas (compuesto químico cíclico que
contiene nitrógeno y un metal). las bacterias resultan de gran importancia en
muchas industrias, es particularmente importante la capacidad fermentadora de
ciertas especies, la que se aprovechada en la producción de queso, yogur,
adobos y salazones. También resultan importantes en: el curtido de cueros, la
producción de tabaco, la conservación del grano, los tejidos, los fármacos, y
varios tipos de enzimas, polisacáridos y detergentes. Las bacterias de la
fermentación se clasifican en cuatro grupos, llamados también familias o
taxones: 1.1.1.1. Cocos grammnegativos 1.1.1.2. Bacterias del ácido láctico 1.1.1.3. Clostridios 1.1.1.4. Peptococáceas Los lactobacilos o
bacterias del ácido láctico tienen la virtud de fermentar los azúcares
para producir ácido láctico, esto ocurre especialmente con el disacárido lactosa
(compuesto de los monosacárido glucosa y galactosa), algunas de las bacterias
fermentadoras del ácido láctico, son los Lactobacillus, Streptococus
y Leuconostoc, estas fermentan los azúcares, principalmente de la
leche, para producir ácido láctico, pero también acetato, formiato,
succinato, dióxido de carbono y etanol. Uno de los mejores ejemplo de la
participación de las bacterias fermentadoras en el campo de la nutrición y de
los alimentos es el caso de la producción de yogurt, en efecto, el yogurt
casero o industrializado es un alimento que hizo su aparición en un proceso
natural de la fermentación que prolongó la vida de la leche y que brindó un
producto lácteo más a la mesa, por sus características de cremosidad y sabor
ácido es del gusto de niños y adultos, en los primeros más aún cuando es de
sabor dulce. El yogurt y la leche son
fuente de proteínas, hidratos de carbono, grasas, rivoflavina, ácido fólico y
calcio, pero en el proceso de fermentación que sufre la leche para producir
el yogurt se ve alterado el contenido de vitaminas, ya que las bacterias
lácticas fermentadoras requieren de una variedad de vitaminas para su propio
crecimiento. Una de las grandes ventajas nutricionales del yogurt es su administración a los niños con
intolerancia a la lactosa, es decir que tienen importantes incapacidades para
digerir la leche de vaca, esto sin embargo pueden asimilar y tolerar el
yogurt ya que el proceso de fermentación bacteriana de la leche digiere la lactosa disminuyendo así la cantidad de
esta en el producto final. Las bacteria y
la enología. Las bacterias participan también de manera fundamental e
indispensable en la industria del la vid y del vino. El mosto (producto del
estrujamiento de la uva), contiene además de los diferentes compuestos de la
uva propiamente dicha, numerosos elementos organizados que pertenecen a
géneros, especies y variedades muy diversas de microorganismos. La transformación dl azúcar del mosto en
alcohol y anhídrido carbónico se produce por la acción de microorganismos
unicelulares llamados levaduras, sobre esto se regresará en el capítulo
correspondiente a la “Industria de la Enología”, en este mismo curso. |