Carbohidratos: Introducción

• Los carbohidratos en la base de la cadena trófica
• La fotosíntesis; plantas C3 y C4
• Terminología. Qué se entiende como carbohidratos
• Criterios de clasificación: digestibilidad, tamaño, estructura, homogeneidad, origen, uso
• Funciones en los alimentos y la dieta
• Carbohidratos como ingredientes y aditivos
• Principales propiedades y transformaciones
• “Nuevos” carbohidratos

Monosacáridos: Principales Aspectos

• Forma lineal: carbonilo e hidroxilos
• Formas cicladas. Interconversiones y equilibrio
• Isómeros
• Presencia en fuentes naturales, como tales monosacáridos e integrados en polisacáridos y otros derivados
• Posible utilidad de su determinación para:
  • identificación y trazabilidad de especies y variedades de frutas, mieles, vinos y otros productos de origen vegetal
  • control del grado de maduración de frutas
  • estudio de su papel en atributos de calidad relevantes

¿Por qué interesan los azúcares (mono- y disacáridos) como ingredientes o aditivos?

• Dulzor
• Facilidad de cristalización
• Afinidad por el agua – solubilidad – estado vítreo – humectabilidad – coadyuvantes para gelificación – preservación
• Fermentabilidad (a ácido láctico o etanol)
• Posibles prebióticos

Tagatosa (Naturlosa®)

• D-tagatosa. Es una ceto-hexosa.
• Isómero de la fructosa (diferente posición del OH y el H en el C4)
• Dulzor 0.92 respecto a la sacarosa.
• Equivalente energético 1.5 kcal./g
• No cariogénico
• Aprox. el 20% se absorbe desde el estómago o intestino delgado.
• El 80% es utilizado por la microflora intestinal.
• Aplicaciones: edulcorante hipocalórico, a emplear solo o combinado
• prebiótico
• antidiabético? haría descender el índice glicémico
• uso en alimentos, pastas dentífricas, colutorios, etc.
• Presente de forma natural en algunos productos lácteos.
• La tagatosa-P procede de la galactosa-P y es un producto intermediario en el metabolismo de la lactosa en bacterias lácticas.
• Puede obtenerse por transformación química, enzimática o microbiana, a partir de varios monosacáridos y polialcoholes.
• Se está empleando un procedimiento a partir de suero de quesería.
• Calificado como GRAS en 2003. Autorizado en la UE en dic. 2005.

Maltosa

• 4-O-α-D-glucopiranosil-D-glucosa
• Enlace α 1– 4
• Parte del almidón (y el glucógeno)
• Libre, como producto de degradación.
• Enlace fácilmente roto a pH bajo
• Amilasas: malta, mohos, bacterias
• Interesa como substrato para fermentación (pan, cerveza, etc)
• Dulzor: 46% de la sacarosa
• Reductor. Reacciona con grupos amino (→ pardeamiento)
• La isomaltosa tiene enlace α 1-6 (procede de puntos de ramificación)

Sacarosa

• α-D-glucopiranosil-(1↔2)-β-D-fructofuranosido.
• No reductor
• En algunas plantas (material de reserva o para atraer insectos para la polinización)
• Muy soluble
• Compuesto de referencia para medir dulzor
• Muy fácilmente cristalizable (sembrando cristales pequeños)
• Hidrolizable mediante invertasa o a pH débilmente ácido (azúcar invertido)
• Interesa para endulzar, para ligar agua (preservar, humectar) para obtener texturas características (estado gomoso o vítreo) (geles con sustancias pécticas)

Lactosa

• β-D-galactopiranosil-(1↔4)α-D-glucopiranosa
• Enlace β 1- 4 muy estable
• Compuesto reductor
• Fácilmente cristalizable. Poco dulce.
• Fermentable por pocos microorganismos
• La lactasa (β- galactosil-transferasa) intestinal se pierde parcialmente en la mayoría de los humanos adultos (intolerancia, o maldigestión, de origen genético)
• El componente mayoritario del suero de quesería (puede ser contaminante en efluentes).
• Es barata y hay grandes excedentes (se buscan continuamente nuevas aplicaciones. Isomerización a epilactosa y lactulosa por efecto del calentamiento: estos compuestos se pueden usar como indicadores de calentamiento en leches UHT.

Transformaciones de la lactosa por el calor

Lactosa (Gal-Glu) Epilactosa (Gal-Man) Lactulosa (Gal-Fruc)

Las leches UHT tienen, por 100 ml, entre 1 y 3 mg de epilactosa y de 2 a 25 mg de lactulosa

Las leches esterilizadas por otros procedimientos tienen (por 100 ml): más de 5 mg de epilactosa más de 75 mg de lactulosa

Trealosa

(=micosa) αGlu(1 ̶>1)αGlu

• Enlace glicosídico estable a pH ácido, incluso a altas temperaturas
• Sin poder reductor. No reacciona con compuestos aminados
• Implicado en anhidrobiosis de plantas, hongos y p. ej. insectos (abundante en organismos criptobiontes, como plantas de desierto, o en levadura de panadería deshidratada, por ejemplo)
• Con agua, adquiere un estado vítreo muy resistente a la deshidratación, y con poca tendencia a la cristalización, que impide desnaturalización de proteínas y daños estructurales en las células por efecto del secado.
• Posible función como “auxiliar de deshidratación”.
• Digerible por la (poco abundante) trealasa intestinal.
• Utilizable por la microflora oral.
• Antioxidante.
• Algunos diésteres de trealosa con ácidos grasos forman nanogeles