Bromatología NUTRICIÓN

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1 NUTRICIÓN Temario Concepto de nutriente. Nutrientes esenciales y antinutrientes. Alimentos que los contienen. Digestión, absorción, transporte y metabolismo de nutrientes. Requerimiento de macro y microcomponentes. Función energética, plástica y de regulación. Necesidad y equilibrio energético. Cálculo del gasto energético. Ración alimenticia y tablas de composición de alimentos. Equilibrios nutricionales. Necesidad proteica. Balance nitrogenado. Calidad proteica. Métodos químicos y biológicos de evaluación. Digestibilidad y utilización metabólica. Complementación y suplementación. Alimentos funcionales. Alimentos probióticos. Efecto de tratamientos físicos y químicos sobre la calidad nutricional de los alimentos. Preguntas 1. Cuáles son los objetivos principales de la alimentación? 2. Qué necesidades energéticas corresponden al metabolismo basal? Cuáles a los gastos no incluídos en el metabolismo basal? 3. En qué se utilizan los glúcidos aportados por los alimentos? Describa a los azúcares de absorción rápida y a los azúcares de absorción lenta. 4. Cuáles son las funciones de los lípidos en la alimentación? Cuáles son los ácidos grasos esenciales? 5. Cuáles son las funciones de las proteínas en la alimentación? 6. Defina relación de eficiencia proteica, digestibilidad, valor biológico, utilización proteica neta y cómputo químico. 7. Defina complementación y suplementación. Dé ejemplos de cada una. 8. Cómo afecta la cocción al aporte nutritivo y nutricional de un alimento? 9. Qué entiende por alimento funcional? 10. Cómo define el Código Alimentario Argentino (CAA) a un alimento enriquecido? y un alimento fortificado? 11. Qué factores antinutricionales se encuentran presentes en los alimentos? Mencione algunos de ellos e indique qué efecto produce y cómo los evitaría. Problemas 1. Calcular las necesidades energéticas de una mujer y un hombre de 35 años de 55 kg y 70 kg de peso respectivamente que en un día duermen 8 h, dedican 2 h a aseo y vestido, 8 h de trabajo ligero, 3 h de trabajo moderado, 1 h de trabajo pesado, 2 h de caminata. Tabla. Valores según costo energético según tipo de actividad expresado como TMB/h Hombres Mujeres En cama o reposo 1 1 Actividad mínima de mantención 1,4 1,4 Trabajo ligero 1,7 1,7 Trabajo moderado 2,7 2,2 Trabajo pesado 3,8 2,8 Actividades discrecionales Mantención cardiovascular Cálculo del MB para mujeres entre 30 y 60 años: 8,7x peso (kg) = kcal/día. Cálculo del MB para hombres entre 30 y 60 años: 11,6x peso (kg) = kcal/día. Calcule, cuánto deben consumir de cada macrocomponente para cubrir sus necesidades energéticas, teniendo en cuenta que el 50% de las kcal totales deben aportarlas los hidratos de carbono, el 35% los lípidos y el 15% las proteínas. 2. Una industria de productos alimenticios desea lanzar a la venta un alimento formulado destinado a completar los requerimientos nutricionales de una determinada población. Los Facultad de Ciencias Exactas UNLP Area Bioquímica y Control de Alimentos 1

2 requerimientos calóricos se estimaron en 3000 Kcal/día de las cuales 50% deben aportarlas los hidratos de carbono, 35% los lípidos y 15% las proteínas. La alimentación promedio de la población cubre el 97% de las necesidades energéticas en hidratos de carbono, el 86% en lípidos y el 80% en proteínas. El alimento contendría un 55% de agua. a. Cuál será la composición del alimento? Considerar que contiene 1% de cenizas. b. Cuánto deberá consumir por día de ese alimento una persona de dicha población para cubrir sus necesidades calóricas? 3. Para mejorar la calidad nutricional de las proteínas se ha intentado reemplazar parte de la harina de trigo (10% proteína) por aislado de amaranto (90% proteína). En la siguiente Tabla se muestra la composición de aminoácidos de ambas proteínas como también de una proteína de referencia. a. En qué proporción tendría que mezclar la harina de trigo con el aislado de amaranto para lograr una buena complementación? b. Calcular la composición de aminoácidos en la mezcla de proteínas. c. Cuál es el aminoácido limitante en la mezcla? Aminoácido g aa/100 g proteína Proteína patrón Trigo Amaranto Arg 4,75 7,75 Pro 9,73 3,76 Gly 3,91 6,83 Ala 3,30 3,25 Cys+Met 3,52 4,33 4,38 Thr 4,00 2,82 3,32 Ser 4,53 5,71 Glu 31,12 15,08 Val 4,96 4,88 4,17 Ile 4,00 4,01 3,53 Leu 7,04 6,54 5,12 Tyr+Phe 6,08 7,62 6,68 His 2,11 2,58 Lys 6,44 2,47 4,96 4. Un laboratorio de desarrollo de productos alimenticios está probando formulaciones con el objeto de complementar proteínas de trigo con proteínas de soja para lograr un producto de mayor valor nutricional. a. En base a la Tabla siguiente, calcule los índices químicos de las proteínas de trigo y de soja, los cómputos aminoacídicos en la mezcla de proteínas de trigo y soja que debería utilizarse para obtener una buena complementación proteica. b. Cuál es el aminoácido limitante en cada harina y en la mezcla? mg aa/g proteína Aminoácido patrón FAO 1980 proteína de trigo proteína de soja Ile Leu Lys Met+Cys Phe+Tyr Thr Trp Val Harina de trigo: proteínas 14%; lípidos 1%; carbohidratos 70%; humedad 15%; Digestibilidad= 87% Harina de soja: proteínas 45%; lípidos 25%; carbohidratos 15%; humedad 15%; Digestibilidad = 95% Facultad de Ciencias Exactas UNLP Area Bioquímica y Control de Alimentos 2

3 5. Un laboratorio bromatológico recibe 3 muestras (A,B,C). Se sospecha que son aislados de proteínas de carne, de trigo y de poroto. Para identificarlas se realizó un análisis del contenido de aminoácidos de cada muestra. Los resultados obtenidos y los correspondientes a una proteína patrón (huevo) se detallan en la siguiente Tabla I: Tabla I g aa/100 g proteína lys trp cys met ile val Huevo 7,2 1,5 2,4 4,1 8,0 7,3 Muestra A 2,7 1,2 1,8 2,5 3,6 4,5 Muestra B 5,0 0,7 1,2 1,2 4,3 3,2 Muestra C 8,1 1,3 1,3 8,0 6,3 5,8 En la Tabla II se muestran datos bibliográficos de distintas proteínas. a. A qué aislado proteico corresponden las muestras A, B y C? Justifique su respuesta. b. Cómo explica que proteínas de igual D, tengan valores de UPN y PER diferentes? c. Cuál es el valor biológico de cada uno de ellos? d. Qué alimentos combinaría para obtener un alimento nuevo de mayor calidad nutricional? Tabla II Proteína Principales aa IQ PER UPN D limitantes Huevos 100 3, Leche y Aa azufrados 60 3, derivados Ile Pescado Trp-Ile 65 3, Carne Aa azufrados 65 2, Aves Val Cereales Lys-Ile 50 1, Oleaginosas Lys-Ile 50 1, Leguminosas Aa azufrados Trp-Val , Para evaluar el valor nutricional de una harina, un lote de ratas fue alimentada 18 días con dieta libre de proteínas (Período 1); durante los últimos 7 días se colectaron orina y heces. Las mismas ratas se alimentaron con dieta conteniendo la proteína en estudio durante 11 días (Período 2). Se juntaron las heces y la orina de los últimos 7 días y se analizó el contenido de nitrógeno (N) de las mismas. Los resultados se muestran en la Tabla: Período 1 Período 2 N en la dieta (mg/g) 0,00 16,90 Alimento ingerido (g/día) 10,00 11,67 Heces (g/día) 1,04 1,55 N en heces (mg/g) 8,14 10,93 Orina (ml/día) 4,00 6,67 N en orina (mg/ml) 4,56 13,71 a. Calcule el balance nitrogenado en ambos períodos. Facultad de Ciencias Exactas UNLP Area Bioquímica y Control de Alimentos 3

4 b. Cuál es el valor biológico verdadero de las proteínas de la harina? Qué conclusiones obtiene de este resultado? c. Calcule UPN y D. d. Se calculó el PER para la harina y la harina sometida a un tratamiento térmico obteniéndose un valor de 2,377 y 2,550 respectivamente. A qué atribuye la diferencia? 7. Se realizó un estudio nutricional de un aislado proteico de soja utilizándose para el experimento una población de adultos jóvenes. Esta población fue sometida a la ingesta de diferentes cantidades de aislado proteico como única fuente de proteína durante períodos consecutivos (intercalados con descansos), cuantificándose en cada caso el N en heces y orina. Se obtuvieron los resultados que se muestran en la siguiente Tabla. N ingerido(mg/kg) 60,4 78,2 91,9 105,5 120,0 N fecal(mg/kg) 12,6 14,4 13,5 14,0 14,0 N urinario(mg/kg) 67,0 78,5 85,6 94,3 105,0 BN N absorbido a. Defina UPN, VB, D y PER. Complete la tabla precedente y obtenga utilizando gráficos los valores de UPN, VB y D. Los valores biológicos que se pueden obtener de los gráficos son verdaderos o aparentes? Qué significa la ordenada al origen negativa? b. Cuál es la ingesta expresada en g proteína soja/kg y en g aislado/kg para mantener el balance nitrogenado (BN=0) en esta población de jóvenes. Factor de conversión de N a proteína: f= 5,7. Composición del aislado proteico de soja: agua 13,20%; proteína 72,14%; grasa 2,35%; fibra cruda 0,12%; cenizas 2,93%; carbohidratos 9,26%. 8. Se prosiguieron los estudios comparando la digestibilidad de proteínas de subproductos de soja sometidos a distintos tratamientos con la del aislado proteico. Teniendo en cuenta los datos de digestibidad aportados y el hallado en el problema 7: a. Complete la siguiente Tabla y calcule la ingesta de cada una de estas proteínas para un adulto de esta población (70 kg peso promedio) sabiendo que sus necesidades de ingesta de proteína de alto valor biológico (caseína) son 0,55 g/kg/día (UPN caseína=90). Suponga que los tratamientos térmicos efectuados en los tres casos afectan únicamente la digestibilidad. Justifique todas sus repuestas con cálculos. Proteína VB D UPN ingesta proteica (g) aislado proteico de soja poroto de soja hervido 92 harina de soja tostada Se ha trabajado con un alimento destinado a lactantes con el fin de estudiar sus atributos nutricionales. La composición del alimento es la siguiente: Proteína (caseína): 20%, Glúcidos (dextrina y glucosa): 50%, Lípidos (aceite de uva): 20%, Minerales y Vitaminas: 6%, Agua: 4%. La evaluación biológica de dicho alimento en seis poblaciones de niños dio los resultados que se muestran en la Tabla que se muestra a continuación. a. Grafique BN vs. N abs y calcule el valor biológico. b. El valor biológico obtenido con estos datos, es el valor biológico real? Justifique su respuesta c. Calcule qué cantidad de alimento consume cada población de niños por día. d. Explique cuáles son las modificaciones que pueden sufrir las proteínas del alimento cuando se las somete a tratamientos térmicos. Cómo afectan su valor nutricional? Facultad de Ciencias Exactas UNLP Area Bioquímica y Control de Alimentos 4

5 N ingerido N fecal N urinario Poblaciones de niños Problemas adicionales 10. Confeccione una ración alimentaria ideal para una persona de su edad, sexo, peso y actividad. 11. Confeccione su propia ración alimentaria y compárela con la ideal. 12. Para la elaboración de galletitas se utiliza la siguiente formulación: Ingredientes harina sacarosa glucosa sal margarina agua bicarbonato de sodio Proporción 47,61 % 20,93 % 6,58 % 6,44 % 13,54 % 4,37 % 0,53 % Calcular el porcentaje de lípidos, glúcidos, proteínas, cenizas y humedad y el valor calórico de las galletitas sabiendo que la harina tiene la siguiente composición: proteínas 10%, humedad 12%, lípidos 1,5 %, cenizas 0,5% y glúcidos 76%. Considerar que se pierde el 40% de agua en la cocción y que la margarina posee un 16 % de humedad. 13. Confeccione una ración de 500 kcal para un desayuno, de manera de lograr la mejor complementación proteica, sabiendo que los hidratos de carbono deben aportar el 55% de las kcal, las proteínas el 15% y los lípidos el 30%. Composición porcentual (%) Alimento Proteínas Glúcidos Lípidos Agua Pan francés 9,3 50 0,2 38,3 Margarina ,0 16,0 Leche 4,0 5,0 3,0 88,0 Azúcar -- 99,5 -- 0,5 Café, té o mate ,0 Jalea -- 65, ,0 Composición (g aa/100 g proteína) aminoácido patrón leche harina Lys 7,0 7,8 2,7 Trp 1,7 1,4 1,2 Cys + Met 5,7 3,9 4,3 Ile 5,4 4,7 3,6 Val 6,6 6,4 4,5 Bibliografía * López, L. B., & Suárez, M. M. (2003). Fundamentos de nutrición normal. El Ateneo. Fundamentos de nutrición normal. *Food Chemistry Fennema O.R. (editor) M.Deckker inc Facultad de Ciencias Exactas UNLP Area Bioquímica y Control de Alimentos 5