Archive for the ‘Química’ Category

Las sustancias químicas en los alimentos

Tuesday, August 2nd, 2016

La química de las legumbres y el bicarbonato

Saturday, September 13th, 2014

“Cuando ponemos a remojo las legumbres para que estas se ablanden, se recomienda añadir una pizca de bicarbonato sódico (carbonato ácido de sodio). De este modo cuando se cuezan evitaremos que se queden duras por dentro.”

Una de las principales características del agua de algunas zonas de España es la dureza de la misma, como ya vimos en un post anterior. Cuando hablamos de dureza nos referimos (en líneas generales) a la presencia de Calcio y Magnesio en forma de óxidos.

El calcio puede precipitar en forma de carbonato cálcico si al medio (la cazuela con agua) añadimos bicarbonato sódico.

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Ya tenemos claro que el bicarbonato se usa para eliminar el calcio del agua, pero exactamente para que queremos eliminar el calcio y que relación tiene con las legumbres?

El calcio presente en el agua, y en mayor medida en las aguas duras, reacciona con la Pectina de las legumbres formando pectatos. La Pectina son heteropolisacáridos (azúcares) que constituyen las paredes de las células vegetales. La Pectina es responsable de controlar la porosidad de la pared celular.

De modo que la formación de pectatos provoca que las legumbres se endurezcan. Eliminando el calcio con ayuda del bicarbonato, interrumpimos la formación de pectato.

Ampliar en:  El alquimista Cornelius

Plomo y cadmio encontrados en chocolates de Brasil

Wednesday, September 3rd, 2014

Ciencia y Alimentación. Plomo y cadmio encontrados en chocolates de Brasil. Rafael BarzanallanaLos científicos han encontrado que las muestras comerciales de chocolate comprado en Brasil contienen diferentes niveles de plomo y cadmio, que pueden causar problemas de salud, y esos niveles están vinculados a la cantidad de cacao que contiene un producto. Reportaron sus hallazgos, que podrían tener implicaciones para la salud – especialmente para los niños – en ACS ‘Journal of Agricultural and Food Chemistry.

Solange Cadore y colegas destacan que el chocolate tiene muchos beneficios potenciales para la salud debido a los altos niveles de flavonoides y antioxidantes en su ingrediente estrella, el cacao. Pero también explican que otras investigaciones han sugerido que los componentes no deseados pueden encontrarse en el delicioso producto. Estudios anteriores han demostrado que los cultivos pueden tener plomo y cadmio – dos metales de origen natural. El plomo puede causar dolor abdominal, dolores de cabeza y anemia en adultos.

En los niños, puede causar cambios de comportamiento y retraso en el lenguaje, entre otros problemas. El cadmio puede causar daños a varios órganos. También tiene efectos similares a los estrógenos y altera algunas hormonas. Preocupados  porque el chocolate podría contener plomo y cadmio, el equipo de Cadore se propuso analizar muestras comerciales  para detectar los metales.

Los investigadores probaron 30 muestras de productos de chocolate negro y blanco y con leche, comprado en Brasil. La mayoría eran marcas brasileñas, algunas de las cuales también se venden en EE.UU. Han encontrado que los chocolates oscuros tenían las cantidades más altas de plomo y cadmio, pero todos los niveles cayeron por debajo de los límites máximos permitidos de consumo en Brasil, la Unión Europea (UE) y los establecidos por la  Organización Mundial de la Salud . La Food and Drug Administration de Estados Unidos, sin embargo, recomienda que el nivel de plomo en los dulces no debe exceder de 100 nanogramos por gramo (ng/g) de producto- dos muestras superan este umbral por alrededor de 30 a 40 ng/g.

En lo que respecta al cadmio, los investigadores calcularon que si un niño que pesa unos 15 kg come alrededor de nueve gramos de chocolate al día (menos de una cuarta parte de una barra de chocolate regular), el niño podría consumir un máximo del 20 por ciento de la ingesta semanal tolerable en la UE -sugerida del metal. Los investigadores señalan que sólo una fracción de plomo o cadmio podría absorberse en el torrente sanguíneo de una persona, pero los niveles que se encuentran en el chocolate negro son  preocupantes.

Fuente: “Cadmium and Lead in Chocolates Commercialized in Brazil” J. Agric. Food Chem., 2014, 62 (34), pp 8759–8763. DOI: 10.1021/jf5026604 Abstract

Nuestra especie se alimenta de carne y verduras. Otras comen hierro.

Monday, August 27th, 2012

Ciencia y Alimentación. . Rafael Barzanallana

Nuestra protagonista es una humilde bacteria llamada Acidithiobacillus ferrooxidans (antaño Thiobacillus ferrooxidans). Es una criaturita muy especial, aunque para algunos científicos no es una criaturita, sino que podrían ser cuatro o más especies de bacterias estrechamente emparentadas y con un modo de vida idéntico . Lo cual no sería raro, las bacterias son por lo general físicamente muy parecidas y monótonas, no destacando precisamente por su disparidad de formas y modelos. Se trata de una bacteria de tipo Gram (-) con aspecto de bacilo, cuyo tamaño habitual es de 0.5 – 0.6 micras de ancho y 1.0 – 2.0 micras de largo. Son bacterias que suelen asociarse en parejas y más raramente forman cortas cadenas. Como complemento poseen un único flagelo que les proporciona movilidad.

Dado que su aspecto no es nada destacable, lo que las hace fascinantes es su modo de vida. Su mundo ideal tiene algo en común con el nuestro: es preferible que tenga temperaturas moderadas tirando a altas, unos 33° C vienen de perlas, pero sobreviven bien en un rango situado entre los 20 y los 40° C. Pero el otro rasgo de su mundo ideal nos haría huir despavoridos: charcos de ácido sulfúrico concentrado, si tales charcos son tan ácidos como para derretir nuestra humana piel, mejor que mejor. No es ninguna broma, a pesar de que toleran un rango de pH entre el 1.5 hasta el 6.0, su pH ideal se sitúa entre 2 y 2.5. Muy alejado del nuestro, de hecho… ¿Qué tal les sentaría nuestro pH ideal, entorno a 7.0, a estas bacterias? Directamente, las mataría.

Y todavía más fascinante que su modo de vida es su dieta. Nosotros, como animales que somos, nos alimentamos de otros seres vivos, los consumimos para obtener la energía química y los materiales de construcción que necesitamos para crecer, vivir y multiplicarnos. Por su parte, las plantas convierten parte de la energía procedente de las radiaciones del Sol a un formato químico mediante un proceso llamado fotosíntesis; tal energía, ahora en un formato químico, les permite combinar los compuestos inorgánicos del aire y del suelo para fabricar los compuestos orgánicos que necesitan para crecer, vivir y multiplicarse. Ahora bien, nuestras bacterianas protagonistas ni consumen a otros seres vivos como los animales ni convierten la energía del Sol en energía química para fabricar compuestos orgánicos como las plantas. Tienen… otra forma de ganarse la vida.

Ya que ni devoran compuestos orgánicos ni utilizan la luz del Sol deben de tener otra forma de obtener energía. Dicha fuente energética son ciertos minerales que pueblan la corteza terrestre. ParaAcidithiobacillus ferrooxidans este mineral es uno de los más abundantes, es el llamado “oro de los locos”, “oro de los tontos” u “oro de los pobres”: el sulfuro de hierro (II), de fórmula química FeS2 y cuyo nombre más famoso es el de pirita. Este mineral es una de las más importantes menas de hierro, además de formar preciosos cristales en forma de cubos metalizados que no pueden faltar en ninguna colección de minerales digna de mención (ref. 14).

Desde hace más de medio siglo se conoce la capacidad de esta bacteria para devorar la pirita, tanto de forma directa como indirecta. En el mecanismo directo son las propias bacterias las que se adhieren al mineral, aprovechándose de las imperfecciones, roturas y fracturas que presenta; también emplea una especie de pegamento formado por unas sustancias llamadas «lipopolisacáridos» para adherirse con firmeza. De modo que una vez adheridas y por mecanismos aún en investigación, estas bacterias usan el agua y el oxígeno de su entorno para romper la pirita (FeS2) y convertirla en ión ferroso y ácido sulfúrico. La ecuación química del proceso es la siguiente:

FeS2 + H2O + 7/2 O2 ? Fe2+ + 2SO42- + 2H+

El proceso descrito anteriormente sucede de forma natural, tanto en yacimientos ricos en minerales con filtraciones de agua como en minas abandonadas. Pero es extraordinariamente acelerado por estas bacterias. Por su parte, el mecanismo indirecto por el cuál diluye la pirita también es interesante, ya que esta bacteria convierte al ión ferroso (Fe2+), que no es sino un átomo de hierro al que le faltan dos electrones; en ión férrico (Fe3+), que no es sino un átomo de hierro al que le faltan tres electrones. Y aunque parezca que el cambio es leve, no lo es químicamente hablando. Ya que el ión férrico, en cantidades suficientes, permite que de forma natural la pirita poco a poco se vaya convirtiendo por sí sola en ión ferroso y ácido sulfúrico. Esta vez, la ecuación química del proceso es la siguiente:

FeS2 + 14 Fe3+ + 8 H2O ? 15 Fe2+ + 2 SO4 2- + 16 H+

Visto esto no extraña que la bacteria viva nadando en ácido sulfúrico concentrado ¡Si es que lo fabrica por sí misma! Pero… ¿Por qué la bacteria haría eso? ¿Es que le mola el riesgo? No realmente, tal tarea es “simplemente” su medio para ganarse la vida.

Artículo completo en:  La  Ciencia y sus Demonios

El ecologismo, otra religión

Monday, August 27th, 2012

Ciencia y Alimentación. Algodón OGM en Burkina Faso. Rafael Barzanallana

El origen del movimiento ecologista moderno no tiene que ver con la reciente fiebre antitransgénicos ni con la deforestación del Amazonas ni con el calentamiento global o el agujero de la capa de ozono. Es un poco más antiguo. En 1962, una menuda bióloga estadounidense, de apariencia frágil, Rachel Carson, escribió el libro Primavera silenciosapara denunciar los peligros del DDT. [...]

La solución propuesta (prohibición del DDT) no valora si las consecuencias podrían ser peores que el problema en sí, como efectivamente sucedió. La realidad es que el DDT es de los pocos insecticidas que existen en el mercado cuya toxicidad es específica para insectos, es barato y no tiene unos requerimientos de conservación y aplicación especiales, lo que lo hace idóneo para su utilización en países en vías de desarrollo. El DDT no es tóxico para los seres humanos. [...]

No obstante, el impacto del libro de Rachel Carson fue tal que muchos países empezaron a legislar en contra del DDT hasta que fue completamente prohibido. El movimiento ecologista es un poco como esa señora a la que le dan mucha pena los gatitos que hay por la calle, y todas las noches les saca un poco de leche y comida, que sitúa estratégicamente en la acera de enfrente para que los gatitos ensucien el portal del vecino y no el suyo. Las leyes anti-DDT se aprobaron cuando la malaria, enfermedad transmitida por mosquitos, ya se había erradicado del sur de Europa y de Estados Unidos. Por tanto, a nadie le importó demasiado que la malaria todavía fuera endémica en África y en el sur de Asia. A partir de la prohibición del DDT, la incidencia de la enfermedad aumentó exponencialmente. Los efectos de Primavera silenciosa son 50 millones de muertos por culpa de la malaria.

Fuente:  J. M. MULET, Los productos naturales, ¡vaya timo!, Editorial Laetoli, págs. 36-37

Nariz electrónica sabe cuando el melón está maduro

Friday, March 30th, 2012

Ciencia y Alimentación. nariz electrónica para detectar madurez de melones. Rafael Barzanallana
¿Alguna vez ha resultado decepcionado por un melón de la tienda? ¿Demasiado maduro? ¿No está lo suficientemente maduro? Por suerte para usted, investigadores de la Universidad de California, Davis (EE.UU.),  podrían haber encontrado una manera de hacer que la fruta  imperfectamente madura sea una cosa del pasado. El método se ha publicado el 30 de marzo en Journal of Visualized Experiments (JoVE).

“Estamos involucrados en un proyecto orientado al desarrollo de métodos rápidos para evaluar la madurez y el sabor de las frutas”, dijo el Dr.  Negre-Zkharov. ”Hemos evaluado una nariz electrónica para ver si se puede diferenciar la madurez de la fruta, en concreto los melones. El objetivo es desarrollar una herramienta que pueda ser utilizado después de la cosecha para evaluar mejor,  producir y desarrollar mejores razas”.

Cuando la fruta madura, se desarrolla una mezcla volátil característica, lo que indica su madurez. Tradicionalmente, el estándar de oro de la evaluación de estos volátiles ha sido la cromatografía de gases, pero se tarda hasta una hora para analizar una sola muestra, lo que hace que sea imposible de usar fuera del laboratorio. El Dr. Negre-Zakharov y su equipo querían determinar si la mucho más cruda  - pero mucho más rápida – nariz electrónica era capaz de determinar si los melones que se utilizaron en el experimento estaban maduros.

El proyecto forma parte de la Iniciativa de Investigación de Cultivos de Especialidad, financiado por el Departamento de Agricultura de EE.UU., que fue “creado para resolver los problemas críticos de la industria a través de actividades de investigación y extensión”. El Dr. Negre-Zkharov y su equipo están trabajando en métodos cuantitativos de evaluación de la madurez de frutas, con la esperanza de que ayude a la industria a la producción de productos de mejor calidad.

“Es muy impresionante que el sistema de nariz electrónica puede hacer un tipo de cromatografía de gases en aproximadamente un minuto.  Además, la preparación de la muestra es tan fácil como hacer un batido en casa. Un sistema fácil de usar podría ser de gran ayuda a la eficiencia de análisis en este campo “,  afirmó el Dr. Zhao Chen. ”Dada la popularidad de los artículos, espero que muchos investigadores conozcan y adopten este método en su propia investigación.”

Puesto que la naturaleza misma del proyecto es dar a la gente herramientas útiles, los investigadores decidieron publicar en Jove.
“Pensamos que la mejor manera de conseguir que la gente a adoptar el método se muestra un video, en vez de publicar un texto”, dijo Negre-Zkharov.

El siguiente paso es llevar la nariz electrónica al campo para determinar si se puede determinar la madurez de la fruta con todos los antecedentes para interferir olores – como el suelo y la calidad del aire. Aunque el equipo ya ha probado el dispositivo en el campo, todavía no han analizado sus resultados.

Fuente:   ScienceDaily

Los niños pueden tener mayor exposición a nanopartículas de dióxido de titanio, que se encuentra en golosinas y otros productos

Wednesday, February 15th, 2012

Ciencia y Alimentación, Nanopartíulas de dióxido de titanio. Rafael Barzanallana
Los niños pueden recibir  alta exposición de nanopartículas de dióxido de titanio en los dulces, que comen en cantidades mucho mayores que los adultos, según un nuevo estudio. Publicado en la revista ACS, Environmental Science & Technology, que proporciona la primera información de base amplia en las cantidades de material – una fuente de preocupación con respecto a su potencial para la salud y el medio ambiente – en una amplia gama de bienes de consumo.

En el estudio, Pablo Westerhoff, Ph.D., y sus colegas señalan que el dióxido de titanio es un aditivo común en muchos productos de consumo, desde alimentos a pinturas y cosméticos. Westerhoff explicó que el cuerpo libera las nanopartículas en las heces y la orina, al enviarlos a plantas de tratamiento de aguas residuales no se puede evitar que las partículas más pequeñas entren en los lagos y ríos. Sólo un estudio anterior, realizado hace una década, informó sobre el contenido de dióxido de titanio en un pocos productos comerciales. Para llenar el vacío de conocimiento sobre las fuentes de exposición de los humanos, los investigadores han comprado y probado los alimentos, productos de cuidado personal, pinturas y adhesivos, y midieron la cantidad de dióxido de titanio que contienen.

El grupo encontró que los niños consumen más dióxido de titanio que los adultos debido a los dulces como los caramelos, bombones y  helados son algunos de los productos con los niveles más altos. El documento enumera los nombres de los productos probados y su contenido de dióxido de titanio. Westerhoff recomienda que los reguladores cambien su enfoque desde el tipo de dióxido de titanio utilizado en las pinturas y los procesos industriales a las partículas de grado alimenticio, porque son mucho más propensos a entrar en el medio ambiente y suponen un riesgo potencial para humanos y animales.

Los autores agradecen la financiación de los Institutos Nacionales de Salud y Medio Ambiente de la Fundación de Investigación del Agua.

Fuente: Alex Weir, Westerhoff Pablo, Fabricio Lars, Hristovski Kiril, Natalie von Goetz nanopartículas de dióxido de titanio en la Alimentación y Productos de Cuidado Personal Environmental Science & Technology, 2012; 120208145011003 DOI:. 10.1021/es204168d

Química del champán: vídeo de fin de año de la Sociedad Americana de Química

Thursday, December 29th, 2011

Burbujas champánUn nuevo vídeo de la American Chemical Society (Sociedad Americana de Química) destaca la química del champán. Justo a tiempo para la celebración  de Año Nuevo, que podría incluir un adiós al Año Internacional de la Química , la mayor sociedad científica ha publicado en internet un vídeo sobre la química del champán. La última adición a la serie ByteSize galardonado en Ciencias de la American Chemical Society (ACS) está disponible en www.BytesizeScience.com .

Explica que el champán, a diferencia de otros vinos, se somete a una segunda fermentación en la botella para atrapar el gas de dióxido de carbono, que se disuelve en el vino y  forma las  legendarias burbujas. Más de 600 compuestos químicos diferentes unen el dióxido de carbono en el champán, cada uno aportando su calidad propia y única para el aroma y el sabor del champán

Pero incluso con todo  ese sabor, el champán sería otro vino blanco sin esas pequeñas burbujas. Cuando las burbujas suben la longitud de un vidrio en “trenes” pequeños, arrastran a lo largo  estas 600 moléculas de sustancias de sabor y aroma. Literalmente saltan fuera de la superficie cuando las burbujas estallan, haciendo cosquillas en la nariz y logrando la estimulación de los sentidos.

Algunos relatos dicen que un monje francés benedictino llamado Dom Pierre Pérignon descubrió el champán a  mitad de la centuria de 1600, y se convirtió en homónimo para el  famoso cava achampanado Dom Pérignon.  El vídeo muestra que los primeros fabricantes de champán tuvieron un momento difícil con la segunda fermentación. Algunas botellas terminaron sin burbujas en absoluto. Otras tenían demasiado dióxido de carbono, y explotaron bajo la enorme presión, dando lugar a la pérdida de la preciosa cosecha.

¿Cuál es la mejor manera de servir una copa de champán y maximizar la experiencia sensorial?

Como respuesta, el vídeo se convierte en un estudio publicado en el Journal of Agricultural and Food Chemistry, una de las más de 40  revistas científicas revisadas por pares publicados por la AEC. Verter champán en un ángulo conserva hasta el doble de dióxido de carbono en el champán, en comparación con vertido en el medio del vaso. Las burbujas adicionales llevar más de los cientos de compuestos aromáticos del champán.

Nuevo estudio de los contaminantes ambientales en la leche materna

Wednesday, February 2nd, 2011

Ciencia y Alimentación. Leche materna y contaminantes. Rafael Barzanallana
Los niveles de contaminantes ambientales en el cuerpo  de la madre sufren una disminución durante la lactancia. Después de un año de lactancia, los niveles de una serie de contaminantes ambientales en la leche materna por la caen de 15 a 94 por ciento, según un reciente estudio del Instituto Noruego de Salud Pública. Ha habido pocos estudios en este tema con anterioridad.

La leche materna es nutricionalmente el mejor alimento para los bebés y contiene todas las sustancias que un niño necesita para un óptimo crecimiento y desarrollo. Sin embargo, la leche materna contiene bajas concentraciones, pero mensurables de los contaminantes ambientales químicos dañinos para la salud de los productos de la industria y fabricación, que son ampliamente difundidos en el ambiente.

Los contaminantes ambientales entran al cuerpo a través de los alimentos y en parte se excretan en la leche materna. Los niveles de contaminantes en la leche materna reflejan los que hay en el cuerpo de la madre y por lo tanto es ideal para monitorear los niveles de exposición.

las mujeres noruegas son  las madres en el mundo que amamantan a sus hijos más tiempo, alrededor del 80 por ciento de los bebés que reciben leche materna tienen seis meses de edad, y no es raro dar el pecho hasta que el niño es mayor de dieciocho meses de edad. Esto hace que sea especialmente importante para estudiar los contaminantes que los niños están expuestos a través de la leche materna en Noruega.

El Departamento de Química Analítica en el Instituto Noruego de Salud Pública ha investigado recientemente cómo el contenido de contaminantes ambientales en la leche materna cambia durante el período de lactancia para cada madre. Sestudiaron más de 30 compuestos de contaminantes conocidos como retardantes de llama bromados, los PCBs, y compuestos perfluorados.

El estudio muestra que los niveles de casi todos los compuestos en la leche disminuye con el tiempo y se reducen en un 15-94 por ciento en un año de lactancia. Esto debe tenerse en cuenta al evaluar los beneficios y posibles riesgos de la lactancia materna.

A partir de estudios anteriores sabemos que los niveles de contaminantes conocidos del medio ambiente en la leche materna y la sangre han disminuido drásticamente en las últimas décadas. Las excepciones son los retardantes de llama bromados y los compuestos perfluorados, que comenzó a declinar hacia finales del siglo.

El descenso muestra que las medidas adoptadas por la industria y por las autoridades para reducir la propagación de estas sustancias en el medio ambiente ha hecho que la población no ingiera tantos contaminantes ambientales como antes.

Más información: C. Thomsen, LS Haug, H. Stigum, M. Frøshaug, Broadwell SL, G. Becher. “Los cambios en las concentraciones de compuestos perfluorados, polibromodifeniléteres y bifenilos policlorados en la leche materna durante los doce meses de lactancia.” Environmental Science and Technology, 44 (2010) 9550-9556

Proporcionado por el Instituto Noruego de Salud Pública

Fuente: PHYSORG.COM

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