2. INTRODUCCIÓN
• Las proteínas constituyen, junto con los ácidos
nucleicos, las moléculas de información en los
seres vivos.
• Éstas fluyen siguiendo los principios
establecidos por Watson y Crick: se almacenan
en unidades denominadas genes en el ácido
desoxirribonucleico, y los ribosomas traducen el
mensaje formando proteínas.
3. PROTEÍNAS
• Su importancia en los sistemas alimenticios
radica en que poseen propiedades nutricionales,
y de sus componentes se obtienen moléculas
nitrogenadas que permiten conservar la
estructura y el crecimiento de quien las
consume
4. PROTEÍNAS
• Se agregan como ingredientes de
productos alimenticios y por sus
propiedades funcionales, ayudan a
establecer la estructura y
propiedades finales del alimento.
5. PROTEINAS
• Juegan un papel fundamental en la
dieta, siempre y cuando se consuman
en los niveles apropiados y se
combinen de manera adecuada con
los otros elementos de la dieta.
6. PROTEÍNAS
• Las diversas combinaciones de secuencias de
aminoácidos, longitud de cadena y organización
estructural permiten una gran variedad de
estructuras y, por tanto, de funciones, que
dependerán de sus propiedades fisicoquímicas,
como:
– Carga
– Hidrofobicidad
– Estado de agregación
– Etc.
7. PROTEÍNAS ALIMENTARIAS
Para fines prácticos se definen como:
• Las proteínas que son fácilmente digeribles, no
tóxicas, nutricionalmente adecuadas, útiles en
los alimentos y disponibles en abundancia.
• Para la nutrición de los niños, se considera que
la carne, la leche y el huevo son indispensables
en su dieta, pero en otros países, en especial
los asiáticos, se consumen proteínas de fuentes
importantes por su balance de aminoácidos
indispensables.
8. PROEÍNAS ALIMENTARIAS
• No deben dejarse de lado posibles efectos
negativos que su consumo representa.
• Los efectos negativos más importantes se
presentan por su papel como alergenos y como
toxinas, pero no debe descartarse la interacción
negativa con otros nutrientes o la formación de
subproductos tóxicos.
10. Aminoácidos
• Las unidades más simples de la
estructura química común a todas las
proteínas son los aminoácidos.
• En el código genético están codificados
los veinte distintos a-aminoácidos,
también llamados residuos, que
constituyen los eslabones que conforman
péptidos, que cuando forman cadenas
polipeptídicas y alcanzan altos pesos
moleculares se denominan proteínas.
15. PROPIEDADES NUTRICIONALES
• Las proteínas poseen un papel fundamental en
la nutrición, ya que proporcionan nitrógeno y
aminoácidos que podrán ser utilizados para la
síntesis de proteínas y otras sustancias
nitrogenadas.
16. PROPIEDADES NUTRICIONALES
• Cuando se ingieren aminoácidos en exceso o
cuando el aporte de hidratos de carbono y grasa
de la dieta no es suficiente para cubrir las
necesidades energéticas las proteínas se
utilizan en la producción de energía.
17. Aminoácidos indispensables
• De los 20 aminoácidos de origen proteico son 8 los
considerados como indispensables para los adultos ya
que deben ser suministrados por la dieta porque su
velocidad de síntesis en el organismo humano es
despreciable. Éstos son:
– Leucina
– Isoleucina
– Lisina
– Metionina
– Fenilalanina
– Treonina
– Triptofano
– Valina
18. Aminoácidos indispensables
• Los niños requieren además de histidina.
• El resto de los aminoácidos son denominados
no indispensables porque el organismo puede
sintetizarlos eficazmente a partir de los
indispensables, siendo éstos:
• Glicina, alanina, ácido aspártico, ácido
glutámico, asparagina, glutamina, cisteína,
prolina, tirosina y serina.
19. Valor nutricional
• Existen dos factores que determinan
el valor nutricional de fuentes
proteicas en cuanto a que éstas
cubran los requerimientos de
nitrógeno y aminoácidos
garantizando un crecimiento y
mantenimiento adecuado del
individuo, que son:
21. Valor nutricional
• Contenido proteico: se ha sugerido que
en los alimentos que forman la base de
la dieta, el porcentaje debe asemejarse
al de los cereales (8-10%) para
satisfacer las necesidades proteicas de
los adultos en tanto se consuma una
cantidad adecuada para cubrir los
requerimientos energéticos.
22. Valor nutricional
• Calidad de la proteína: ésta depende tanto de la
proporción de aminoácidos indispensables que
contiene en relación con los requerimientos
humanos, como de la biodisponibilidad de los
mismos.
23. Valor nutricional
• Biodisponibilidad: término que se refiere a la
capacidad para incorporar los aminoácidos de la
dieta a las estructuras corporales y que puede
verse afectada tanto por una mala digestión
como por una absorción incompleta.
24. Valor nutricional
Factores que pueden ocasionar una baja
disponibilidad de aminoácidos:
• inaccesibilidad de la proteína a las proteasas
debida a su conformación,
• dificultad para digerir proteínas que fijan
metales, lípidos o celulosa,
• la presencia de factores antinutricionales
• tamaño y área superficial de la proteína y el
procesamiento al que haya sido previamente
sometida.
25. Valor nutricional
Las proteínas de origen animal son de mejor
calidad que las de origen vegetal.
Las provenientes de leguminosas a pesar de ser
ligeramente deficientes en metionina tiene una
calidad aceptable.
La biodisponibilidad de aminoácidos de origen
animal es generalmente mayor que la de los
que provienen de vegetales.
27. • Los productos animales considerados como
fuentes de proteínas son el huevo, la leche y la
carne de diversas especies.
• La principal objeción se debe a la grasa que
normalmente acompaña a la carne y a los
enormes cambios en el patrón de vida.
29. Proteínas del huevo
• El huevo está constituido por 10.5% de cáscara;
la parte comestible está formada por 58.5% de
albumen o clara y 31.0% de yema, cuyos
componentes son proteínas y lípidos que les
confieren alto valor nutritivo.
30. Proteínas del huevo
• La composición detallada de la clara de huevo
aún no está del todo definida. Se trata de una
estructura bien organizada, gelatinosa y espesa
compuesta al menos por 13 proteínas
glicosiladas, algunas con actividades biológicas
(enzimas) o algunas anticuerpos que protegen
el desarrollo del embrión.
31. Composición global del huevo (excluyendo
la cáscara)
COMPONENTE HUEVO ENTERO
(%)
YEMA(%) CLARA(%)
Agua 74.0 50.0 87.8
Proteínas 12.9 16.0 10.9
Hidratos de
carbono
0.4 0.6 0.2
Lípidos 11.5 30.6 0.2
Cenizas 0.7 2.0 0.3
34. Proteínas de la carne
• La carne es un medio muy útil y eficiente de
abasto de proteína, puesto que animales y
humanos comparten muchas necesidades
nutricionales y fisiológicas.
• Proviene de los músculos esqueléticos de
diversos animales y se caracteriza por su
estructura fibrosa y su textura.
35. Análisis químico representativo de carnes
Componentes (%)
Agua 70
Proteínas 20
Grasa 6
Sustancias nitrogenadas no
proteínicas
1.5
Hidratos de carbono y sustancias no
nitrogenadas
1.5
Sales inorgánicas 0.7
36. Proteínas de la carne
• Los músculos están compuestos de una
estructura ordenada de fascículos, fibras,
fibrillas y filamentos, rodeadas de tejido
conjuntivo denominado endomisio.
• Los fascículos agrupan varias fibras, las que
corresponden a las unidades celulares: son
multinucleadas y extremadamente largas en
proporción a su diámetro y sufren cambios tras
la muerte del animal.
37. Proteínas de la carne
• El contenido proteico de estos tejidos es alto,
cercano al 70% de la materia seca
independientemente del tipo de animal del que
provengan.
38. Clasificación
• Se han clasificado en tres grande grupos, de
acuerdo a su función biológica y su solubilidad:
– Proteínas contráctiles o miofibrilares
– Proteínas sarcoplásmicas o solubles
– Proteínas estroma o insolubles.
39. Proteínas contráctiles o miofibrilares
• Son las que conforman estructuralmente el
tejido muscular y, además, las que transforman
la energía química en mecánica durante la
contracción y relajación de los distintos
músculos.
• Es la fracción más abundante ya que equivale a
50% del total de proteínas de la carne; son
solubles en soluciones salinas concentradas y
sus principales componentes son la miosina,
actina, tropomiosina, troponina y actinina.
40. Proteínas sarcoplásmicas
o solubles
• Estos polipéptidos también se conocen con el
nombre genérico de miogeno; son
fundamentalmente globulinas y albúminas
pertenecientes a los sistemas que intervienen
en el metabolismo celular, como el de la
glucólisis, al igual que enzimas como las
catepsinas, la creatina kinasa y la mioglobina.
41. Proteínas del estroma o insolubles
• Éste es un grupo muy abundante de
polipéptidos; conforman el tejido conectivo
fuerte de los tendones, la piel, el hueso y las
capas más rígidas que envuelven y soportan los
músculos, como el endomisio, el perimisio y el
epimisio. En conjunto, este grupo de
compuestos representa aproximadamente 35%
de las proteínas totales de un animal vivo, pero
en cuanto a tejido muscular (carne) sólo
equivale a 3%.
43. GELATINA
• La gelatina es una proteína derivada de la
hidrólisis selectiva del colágeno, que es el
componente orgánico más abundante en
huesos y piel de mamíferos, que tiene
aplicaciones en alimentos, farmacia y
adhesivos, para lo que se requieren diferentes
grados de calidad y pureza.
• Se puede elaborar a partir de restos de pollo o
de ganado bovino o porcino.
45. Proteínas de pescado
• En general, el contenido de proteínas de los
peces es muy variable; va de 12 a 23% (base
húmeda) y están distribuidas como sigue:
• 70-80% son globulinas
• 10-20% son albúminas
• 2-4% son queratinas y colágena.
49. Proteínas vegetales
• Constituyen una fuente de nutrimentos e
ingredientes funcionales de interés por su
variedad, disponibilidad y costo, explotándose
tanto las propiedades funcionales cómo los
beneficios nutricionales de cada grupo de
proteínas.
• Se obtienen principalmente de semillas de
leguminosas, cereales, oleaginosas y en baja
proporción de hojas verdes.
50. Proteínas vegetales
• Existe una gran variabilidad de niveles de
proteína aun en variedades de la misma
especie, lo que depende de factores genéticos,
climáticos y ecológicos.
• La función biológica de las principales proteínas
vegetales que se explotan comercialmente es
formar parte del endospermo de la semilla, a la
que nutren durante la germinación y desarrollo,
procesos durante los que se modifican los
niveles de las diferentes proteínas.
51. Proteínas vegetales
• Los ingredientes vegetales ocupan un lugar
importante en la dieta de la población menos
favorecida en términos económicos, y por otro
lado entre quienes por diferentes razones optan
por regímenes alimentarios libres de productos
animales.
52. Contenido proteico de las principales semillas
cultivadas (cereales).
Cultivo Proteína total
Cebada 8.2-11.6
Maíz 7.2-9.4
Avena 12.1-14.2
Arroz 7.5-9.0
Sorgo 9.0-15.0
Trigo 13.2-18.2
53. Contenido proteico de las principales semillas
cultivadas (leguminosas).
Cultivo Proteína
total
Garbanzo 20.0-28.0
Haba 20.0-30.0
Lenteja 23.0-29.0
Frijol 19.0-21.0
Chícharo 21.0-28.0
Cacahuate 25.0-28.0
Soya 32.0-42.0
54. Proteínas de cereales
• Las proteínas de reserva más abundantes en
los cereales se denominan gluteinas, aunque
puede haber algunas diferencias entre especies.
En las leguminosas, las globulinas constituyen
el 70% del total, en tanto las glutelinas y
albúminas contribuyen con porcentajes que
oscilan entre el 10 y 20% para cada una.
55. Proteínas de cereales
• El contenido total proteico es de alrededor del
12%, que resulta bajo si se compara contra el
de las leguminosas, que oscila el 18 y 25%.
57. Trigo
• Los cereales, particularmente los provenientes
del grano entero y conocidos como integrales,
poseen una amplia gama de nutrimentos de
interés: fibra, antioxidantes fenólicos,
alimidones, etc.
• Se usa principalmente en panificación, que
involucra una fermentación que produce
exponjamiento de la masa, característica que
sólo el centeno comparte parcialmente con él.
58. Trigo
• Para fabricar el pan se mezcla la harina
de trigo con todos los ingredientes
necesarios, como agua, azúcar,
mantequilla, sal, levadura. Se prepara la
masa y se deja reposar para que los
azúcares, al fermentar, produzcan el
anhídrido carbónico que hace aumentar el
volumen, y finalmente se cuece.
59. trigo
• Esta capacidad de esponjamiento se debe
principalmente a las proteínas, pero también
influyen otros constituyentes como el almidón y
los lípidos. Las harinas de trigo contienen de 10
a 12% de proteínas, que al igual que las del
maíz, son básicamente glutelinas y en menos
proporción existen también otras, como
albúminas y globulinas, que sólo representan
aprox el 15% del total.
60. Trigo
• Las proteínas mencionada junto con los lípidos y el
agua forman el llamado “gluten”, responsable de las
propiedades de cohesividad y de viscoelasticidad
de la masa de panificación.
• La conformación de las gluteninas, que representan
el 50%, se estabiliza mediante enlaces disulfuro
intramoleculares, al hidratarse forman una masa
viscosa extensible, fluida pero poco elástica y son
las responsables de la expansión de la masa
durante la elaboración del pan.
61. Trigo
• La separación de cada una de las fracciones
que integran las proteínas del trigo se puede
efectuar con base en su solubilidad en
diferentes solventes.
• Las glutelinas del trigo reciben el nombre de
gluteninas, mientras que las prolaminas, el de
gliadinas, y ambas suman 85% de la fracción
proteica.
62. trigo
• Cuando existe un exceso de gliadinas en
relación con las gluteninas, el guten se vuelve
débil, permeable y no retiene el anhídrido
carbónico; entonces la masa en lugar de
esponjarse se colapsa.
• La tenacidad de las harinas se debe a la
composición del gluten; las conocidas como
fuertes producen masas cohesivas, que
requieren tiempos de mezclados largos y las
llamadas débiles, que no desarrollan una
estructura adecuada y colapsan al amasarse.
63. trigo
• Las albúminas y las globulinas del trigo
desempeñan un papel importante en la
formación de la costra del pan debido a que
favorecen las reacciones de oscurecimiento no
enzimático responsables del color y el aroma
típidos de estos productos.
65. Proteínas del maíz
• El maíz representa en muchos países, como
México, el principal alimento para gran parte de
la población, sobre todo la de escasos recursos
económicos. Se consume en formas muy
variadas, como tortillas, tamales, atole, pinoles,
etc.
66. Proteínas del maíz
• En México, antes de consumirse, el maíz se
somete a un proceso térmico-alcalino fuerte
conocido como nixtamalización. En su forma
tradicional, primero se hierve el maíz en agua
en una proporción de 1:3 (peso:volumen) al que
se ha añadido 1-3% de cal, con lo cual se
alcanza un pH que varia de 11 a 13. el tiempo
de cocimiento, que fluctúa entre 20 y 40
minutos, depende de las variedades del maíz.
67. Proteínas del maíz
• Después de la ebullición, se deja reposar, el agua
de cocción llamada “nejayote”, se elimina y después
el maíz se lava con agua para eliminar el exceso de
álcali, y mejorar el sabor de la tortilla que de otra
forma sería alcalino.
• Para fabricar la tortilla el maíz se somete a
tratamientos drásticos, poco comunes en la
industria alimenticia: primeramente térmico-alcalino,
seguido del calentamiento del molino y por último, la
cocción final en la plancha.
68. Proteínas del maíz
• Durante las distintas etapas del proceso, y
debido a los múltiples factores que intervienen
en ella, puede ocurrir una gran variedad de
reacciones físicas y químicas. Los parámetros
más importantes a controlar son: los tiempos de
remojo, la concentración de álcali, la velocidad
de incremento de temperatura, entre otros.
69. Proteínas del maíz
• Algunos cambios que suceden durante la
nixtamalización son:
– Se gelatiniza el almidón
– Se hidroliza la hemicelulosa del pericarpio
– Se destruyen algunos aminoácidos y vitaminas
– En el nejayote se solubilizan minerales, grasas,
vitaminas y algunas proteínas como las albúminas y
las globulinas.
70. Proteínas del maíz
• A pesar de ser un tratamiento severo, la
nixtamalización tiene beneficios, ya que mejora
la calidad nutritiva del maíz, debido a las
siguientes transformaciones: la biodisponibilidad
de la lisina del a glutelina se incrementa
considerablemente, así como la del triptofano;
se destruye la leucina, la gelatinización del
almidón propicia que éste sea utilizado por el
organismo humano.
71. Proteínas del maíz
• Por lo mencionado anteriormente, algunos
autores consideran que fue precisamente la
nixtamalización del maíz lo que hizo que
florecieran las culturas precolombinas. En otros
pueblos como en Egipto, donde se consuem
sólo cocido sin adición de álcalis se desarrollaba
la pelagra, enfermedad mortal causada por la
deficienca de niacina; en cambio, los máices
preparados por este método no la provocan ya
que la niacina se hace disponible, de igual
manera el triptofano y se corrige una relación
desequilibrada de leucina/isoleucina.
72. Proteínas del maíz
• En resumen, a pesar de que el maíz
nixtamalizado pierde algo de proteína, fibra,
grasa y vitamina, su calidad nutritiva es mayor
que la de la materia prima.
• Cabe mencionar que gracias a este proceso, un
amplio sector de la población mexicana
satisface sus necesidades diarias de calcio,
aproximadamente 40% del utilizado en la
nixtamalización se retiene en el grano y sus
derivados.
74. Proteínas de leguminosas
• Las familias correspondientes son leguminosas
y fabáceas, y las principales especies que se
explotan son:
– Frijol (Phaeolus vulgaris)
– Chícharo (Psim sativum)
– Lenteja (Lens culinaris)
– Garbanzo (Cicer arietinum)
– Cacahuate ( Arachis hypogaea)
– Haba (Vicia faba)
– Soya (Glycine max)
75. Proteínas de las leguminosas
• Son particularmente importantes en el ciclo del
nitrógeno en la naturaleza, ya que la gran
mayoría tiene la capacidad de asociación con
bacterias simbióticas que contribuyen a fijar
nitrógeno atmosférico, por lo que su producción
puede llevarse a cabo con menor cantidad de
fertilizantes que en otros cultivos como los
cereales.
77. Proteínas de la soya
• Las proteínas de la soya han cobrado especial
importancia por poseer diversos efectos
fisiológicos, como la capacidad de reducir el
colesterol sanguíneo, de reducir la gras corporal
e inclusive la FDA ha aprobado la reivindicación
de que su consumo previene enfermedades
coronarias.
78. Proteínas de la soya
• El rápido crecimiento del mercado ha generado
una enorme gama de productos, buscando
mejorar funcionalidad y reducir defectos como el
sabor “a verde” o “afrijolado”, la generación de
flatulencia, así también se busca diversificar sus
aplicaciones.
79. Proteínas de la soya
• Las principales proteínas de almacenamiento en
soya son la b-conglicinina, deficiente en
aminoácidos azufrados, y la glicinina, rica en los
mismos. Ambas son consideradas como
excelente fuentes de proteínas dietaria. La
glicininia comprende del 25 al 30% de la
proteína de la soya y está formada por un
hexámero de peso molecular aprox de 360,000
Da.
