Este documento define los carbohidratos y describe sus principales tipos y funciones. Explica que los carbohidratos incluyen monosacáridos como la glucosa y la fructosa, oligosacáridos como la sacarosa, y polisacáridos como el almidón y la celulosa. También describe reacciones químicas importantes como la reacción de Maillard y la hidrólisis, y sus aplicaciones en la industria alimentaria.

1. CARBOHIDRATOS

3. ALIMENTOS PROCESADOS

4. DEFINICIÓN
n “Los carbohidratos se definen desde el
punto de vista químico como compuestos
polihidroxialifáticos que contienen
también grupos carbonilo y carboxilo en
sus derivados simples”.

5. Compuestos polihidroxialifáticos que contienen
también grupos carbonilo y carboxilo en sus
derivados simples”.

6. GENERALIDADES
• Constituyen mas de la mitad de la materia
orgánica que se encuentra sobre la superficie
terrestre.
• Aportan una energía de 4.5 Kcal/g.
• Contribuyen en las características
organolépticas de los alimentos, principalmente
en la textura y en el color y aroma cuando son
sometidos a procesamiento térmico.
• Se consideran como los nutrientes mas baratos.

7. FUNCIONES:
• ESTRUCTURAL. Celulosa, hemicelulosa, pectinas.
• FUENTE DE ENERGIA. Glucosa.
• RESERVA DE ENERGIA. Almidones, glucógeno.
• PRODUCTOS DE DESECHO. Gomas.

8. CLASIFICACION DE LOS CARBOHIDRATOS
CETOSAS
Pentosas
C
A
R
B
O
H
I
D
R
A
T
O
S
MONOSACÁRIDOS
OLIGOSACÁRIDOS
POLISACÁRIDOS
ALDOSAS
CARBOHIDRATOS FORMADOS
POR 2 A 6 UNIDADES DE
MONOSACÁRIDOS
HOMOPOLISACÁRIDOS:
un solo tipo de monómero
HETEROPOLISACÁRIDOS:
Diferentes monómeros un solo
tipo con n sustituciones.
Triosas
Tetrosas
Pentosas
hexosas
Triosas
hexosas
Tetrosas

9. D- ALDOHEXOSAS

10. MONOSACÁRIDOS.
Características generales
• Sustancias neutras cristalizables.
• Alta solubilidad en agua, difícilmente solubles en
acohol e insolubles en éter.
• Sabor dulce, presentando diferente grado de dulzor.

11. MONOSACÁRIDOS DE IMPORTANCIA
EN ALIMENTOS
C
C
C
C
C
CH2OH
OHH
OH
H
H
H O
HO
GLUCOSA
CH2OH
H
H
O
H
HO
HOH
H
OH
H
Estructura de
FischerAlfa-D-Glucosa
Estructura de Haworth
Alfa-D-Glucosa

12. Características:
• Aldohexosa.
• Estructura de Haworth
piranosa
• Presenta actividad óptica
Dextrorotativa (+52.5o).
• Fuentes: Uvas, manzanas,
fresas, cebollas, pera, miel
(40%).
CH2OH
H
H
O
H
HO
HOH
H
OH
H

13. ACTIVIDAD ÓPTICA
La actividad óptica es la capacidad de una sustancia quiral
para rotar el plano de la luz polarizada. Se mide usando
un aparato llamado polarímetro.

14. Fructosa.
HO
CH2OH
C
C
C
C
CH2OH
O
H
H OH
H OH
D-fructosa
Características.
• Estructura de Haworth
furonosa.
• Cetohexosa.
• Levorrotativa ( -92o ).
• Fuentes: miel y frutas.
O
CH2OH
OH
OH
OH CH2OH
OH

15. C
C
C
C
CH2OH
O
H OH
HO H
HO H
Características
• Estructura de haworth piranosa.
• Aldohexosa
• Muy escasa en forma libre.
• Fuentes: lactosa de la leche. (glucosa +
galactosa) forma parte de cerebrósidos y
gangliósidos.
H
CH OH
GALACTOSA
D - galactosa

16. OLIGOSACÁRIDOS.
Se denominan oligosacáridos, a los azúcares que
contienen en su estructura de 2 a 10 unidades de
monosacáridos unidos mediante ENLACES
GLUCOSÍDICOS, los oligosacáridos pueden ser del
mismo monosacárido ó de monosacáridos diferentes.
En la naturaleza el oligosacárido más
importante es la sacarosa.

17. DISÁCARIDOS.
• Teóricamente pueden existir una gran
infinidad de posibles disacáridos.
• En la naturaleza solo se han encontrado
en estado libre: sacarosa, lactosa y
trehalosa.
• Otros disacáridos de importancia como la
Maltosa y la Celobiosa han sido obtenidos
mediante hidrólisis de polisacáridos

18. SACAROSA

20. CARACTERÍSTICAS
• Azúcar no reductor.
• Se hidroliza en presencia de ácidos
diluidos y de la enzima invertasa.
• Azúcar más ampliamente utilizada en
alimentos.
• Fuentes más importantes: caña de
azúcar y remolacha azucarera.

22. MALTOSA
CARACTERÍSTICAS.
• No se encuentra en estado libre en la naturaleza.
• Se obtiene industrialmente mediante la hidrólisis
del almidón utilizando ácidos y enzimas (maltasa).
• Azúcar reductor, fermentable, soluble y difícil de
cristalizar.

23. • Existen jarabes comerciales altos en maltosa producidos
enzimaticamente a partir del almidón.
• USOS:
• En mermeladas y en pastelería por su
resistencia a la aparición de color, por no ser
absorbente y no cristalizar tan fácilmente como
los jarabes de glucosa
• En la cervecería y panadería porque su
contenido de azúcar fermentable es alto y se
mantiene estable durante el almacenamiento
MALTOSA: CARACTERÍSTICAS

25. CARACTERÍSTICAS
• Se encuentra exclusivamente en leche de mamíferos.
• Es un azúcar reductor.
• Es el menos soluble y menos dulce de los azúcares de
importancia en alimentos.
• En el organismo es hidrolizado por la ezima lactasa.
• Se emplea como adsorbente de sabores, aromas y colores,
así como en panificación.

26. OLIGOSACARIDOS
DE LA FAMILIA DE
LA RAFINOSA
Glucosa (1 6)
Galactosa (1 6) Galactosa (1 6)
Glucosa(1 2) Fructosa
Verbascosa
Estaquiosa
Rafinosa
Sacarosa

27. POLISACÁRIDOS
Características generales
1. Carecen de sabor dulce.
2. No forman soluciones verdaderas.
3. Proporcionan alta viscosidad en solución.
4. Poseen gran capacidad en hidratación ( por la
facilidad de formación de puentes de hidrógeno).
5. Contribuyen en gran medida en la textura

28. • Incremento en la viscosidad.
• Proporcionan consistencia al gelificar.
• Incrementan la resistencia.
• Aportan fibrosidad.
Contribución en la textura

29. PRINCIPALES PROPIEDADES
FUNCIONALES DE LOS POLISACÁRIDOS
• EMULSIFICANTE.
• GELIFICANTE.
• ESPESANTE.
• CRIOPROTECTANTE.
• ESPUMANTE.
• ADHERENTE.

30. HOMOPOLISACÁRIDOS:
• ALMIDÓN GLUCÓGENO
• CELULOSA
HETEROPOLISACÁRIDOS
• PECTINAS ALGINATOS
• AGAR-AGAR CARRAGENINAS

31. HETEROPOLISACÁRIDOS
• PECTINAS
• ALGINATOS
• AGAR-AGAR
• CARRAGENINAS

32. ALMIDÓN
El almidón representa al carbohidrato de mayor
importancia en la dieta del hombre.
Fuentes principales:
• Cereales.
• Leguminosas.
• Granos.
• Papas.

33. REACCIONES QUÍMICAS DE CARBOHIDRATOS
DE IMPORTANCIA EN ALIMENTOS
n REACCIONES DE OSCURECIMIENTO
NO ENZIMÁTICO
n HIDRÓLISIS

34. OSCURECIMIENTO NO
ENZIMÁTICO
• Formación de pigmentos oscuros.
• Sabores a “tostado “ ó amargos.
• Reducción del valor nutritivo.
• Tendencia a formar sustancias nocivas.
CRACTERISTICAS GENERALES

35. n Reacciones de Maillard.
n Caramelización.
n Oxidación de ácido ascórbico.
REACCIONES DE O. N. E.

36. REACCIÓN DE MAILLARD
Científico Francés Louis Maillard (1878-1936)
1912: Observó las reacciones por primera vez.
1953: John E. Hodge Propuso el mecanismo general de
las reacciones
REACCIÓN DE ONE QUE SE PRESENTA ENTRE
AZÚCARES REDUCTORES Y GRUPOS AMINO
LIBRES

37. 29
REACCION DE MAILLARD
+

38. PRIMERA ETAPA: FORMACIÓN DE LA BASE DE SCHIFF

39. 29
REACCION DE MAILLARD
+

40. SEGUNDA ETAPA: REARREGLO DE AMADORI

41. TERCERA ETAPA: formación de compuestos responsables del aroma, el
sabor y el color “a tostado” y en algunos casos “sabor amargo”

42. 29
• pH.
• Actividad de agua (alta velocidad de reacción en el rango de 0.6
- 0.9)
• Altas temperaturas (130-140 °C)
• Grupos aminos de bajo peso molecular favorecen la reacción.
• Tipo de azúcar (Pentosas mas reactivas que Hexosas, Aldosas
mas reactivas que Cetosas, monosacáridos mas reactivos que
disacáridos).

43. Efectos dañinos
• Pérdida de aminoácidos esenciales.
• Modificación de la funcionalidad de las
proteínas.
• Formación de compuestos mutagénicos.

44. Reacción de mailard: Situaciones
indeseables

45. Reacción de mailard: Situaciones
deseables

46. Control de la reacción de Maillard
n Control de la temperatura.
n Control de la actividad de agua.
n Control del pH.
n Adición de sulfitos. (consultar la
reacción)

47. 28OXIDACIÓN DEL ÁCIDO ASCÓRBICO
Condiciones
• Presencia de ácido ascórbico.
• Presencia de oxígeno.
• pH ligeramente ácido (investigar pH).
• Altas temperaturas aceleran la reacción

48. Ácido ascórbico (Vitamina C)

49. 28
Control de la reacción
• Atmósferas sin oxígeno.
• Control de la temperatura.
• Control del pH.

50. Problemas de la oxidación del ácido
ascórbico
Pérdida de vitamina C en alimentos
procesados

51. Caramelización
• Presencia de azúcares.
• Altas temperaturas.
• pH alcalino/ ácido

52. CONTROL DE LA REACCIÓN
?

53. Caramelización

54. H I D R Ó L I S I S
ROMPIMIENTO DE LOS ENLACES
GLUCOSÍDICOS EN LOS
CARBOHIDRATOS POR ACCIÓN DE
ENZIMAS Ó ÁCIDOS Y MEDIANTE LA
INCORPORACIÓN DE MOLÉCULAS
DE AGUA.

55. APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA
ALIMENTICIA DE LA REACCIÓN DE
HIDRÓLISIS
- HIDRÓLISIS DEL ALMIDÓN
- HIDRÓLISIS DE LA SACAROSA

56. APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA
ALIMENTICIA DE LA RXN DE HIDRÓLISIS
HIDRÓLISIS DE LA SACAROSA.
+
Invertasa
H+
H2O
Azúcar invertido: -20°+66.5°
-92°
+52.5°

57. INVESTIGAR EL
PROCEDIMIENTO INDUSTRIAL
PARA LA ELABORACIÓN DE
AZÚCAR INVERTIDO

58. Caracteristicas del azúcar invertido
• Más dulce que la sacarosa.
• Comercializado en forma de jarabes.
• Soporta mayores concentraciones.
• Presenta menos problemas de cristalización.

59. APLICACIONES DEL AZÚCAR INVERTIDO

60. !