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Listado y tipos de Hidratos de carbono

 

tipos de hidratos de carbono

Los hidratos de carbono constituyen los nutrientes mayoritarios de la materia viva de nuestro planeta y son la principal fuente energética para el organismo humano.

Representan del 40 al 80% de las kilocalorías que se consumen a diario, dependiendo del lugar geográfico, de consideraciones culturales y del nivel económico.

No sólo son fuente energética sino también participan en la estructura de órganos y células nerviosas y en la definición de la identidad biológica individual a través del grupo sanguíneo.

A partir de las investigaciones realizadas en los √ļltimos 20 a√Īos, el Comit√© Mixto de Expertos de la¬†FAO y la OMS admite que el consumo de alimentos ricos en hidratos de carbono promueve un buen¬†estado de salud.

Ello se debe a que su consumo adecuado influye en casos de obesidad, diabetes no dependientes de insulina, enfermedades cardiovasculares, algunos cánceres (especialmente en el colorrectal) y otros desórdenes del tracto gastrointestinal.

Por esta razón, la alimentación basada en hidratos de carbono es, en la actualidad, objeto de gran interés científico.

Clasificación de los diferentes tipos de Hidratos de carbono

Existen diversas clasificaciones de los hidratos de carbono sobre la base de criterios químicos y nutricionales.

Es dif√≠cil realizar una √ļnica clasificaci√≥n que pueda combinar los aspectos estructurales con¬†los fisiol√≥gicos que repercuten en la salud.

Los hidratos de carbono son un amplio grupo de compuestos cuya caracter√≠stica qu√≠mica com√ļn es que¬†se trata de polihidroxialdeh√≠dos, cetonas, alcoholes o √°cidos, simples o polimerizados por uniones O-glucos√≠dicas.

Si se atiende al grado de polimerizaci√≥n o n√ļmero de unidades que se obtienen por hidr√≥lisis,¬†los hidratos de carbono se pueden catalogar en az√ļcares, oligosac√°ridos y polisac√°ridos.

Los hidratos llamados az√ļcares

El t√©rmino¬†az√ļcares se refiere a los hidratos de carbono monom√©ricos o monosac√°ridos y a los dim√©ricos o¬†disac√°ridos y, de forma gen√©rica, a los hidratos de carbono que tienen poder edulcorante.

En este sentido,¬†seg√ļn el Comit√© Mixto de Expertos de la FAO y la OMS, se podr√≠a englobar en la categor√≠a de az√ļcares¬†a los polioles (alcoholes de az√ļcares: mono- o disac√°ridos cuyo grupo funcional aldeh√≠do o cet√≥nico¬†ha sido reducido a grupo hidroxilo).

Cuando el n√ļmero de residuos es de tres a nueve, los pol√≠meros¬†reciben la denominaci√≥n de oligosac√°ridos y si comprenden mayor cantidad de mon√≥meros unidos¬†(>9) se denominan polisac√°ridos.

polisac√°ridos

Desde el punto de vista nutricional, los hidratos de carbono tradicionalmente se han clasificado en asimilables¬†y no asimilables, seg√ļn el criterio propuesto por Mccance y Lawrence en 1929.

Por asimilables se entiende aquellos que son hidrolizables por los enzimas del tracto gastrointestinal y, posteriormente, absorbidos por el enterocito.

Por el contrario, los no asimilables son los que llegan intactos al intestino grueso, porque los enzimas digestivos no tienen la capacidad de hidrolizar sus uniones y pueden ser, total o parcialmente, hidrolizados por los enzimas de la microbiota del colon.

Esta hidrólisis es el paso previo a la fermentación anaerobia que algunos de ellos sufren como parte del metabolismo bacteriano.

Los ácidos grasos resultantes de la fermentación pueden ser absorbidos en el colon y alcanzar el torrente circulatorio pero, en tal caso, el organismo humano los metaboliza como ácidos grasos.

Así pues, en un sentido estricto, no puede decirse que todos los hidratos de carbono no asimilables no sean realmente asimilados, puesto que los ácidos grasos absorbidos pueden proporcionar energía.

Por esta razón, ha surgido otro criterio de clasificación que responde de forma más apropiada a su metabolismo y que atiende a su influencia en la glucemia.

Los que se absorben en el intestino delgado intervienen en la glucemia, mientras que los no asimilables, como mucho afectan a los niveles sanguíneos de ácidos grasos.

Estos √ļltimos hidratos de carbono constituyen una¬†parte importante de la llamada fibra alimentaria.

Los monosac√°ridos como la glucosa y la fructosa

Los monosacáridos más importantes son la glucosa y la fructosa, hexosas con grupo aldehído o cetona, respectivamente.

Aunque químicamente sus cadenas de seis átomos de carbono pueden presentar estructuras diferentes, cadena abierta o cerrada formando un ciclo (piranosa o furanosa) con cuatro posibles configuraciones espaciales (silla, bote, sobre o retorcida), existen pruebas de que, en estado natural, prevalece la estructura cíclica en forma de silla porque es la más estable.

Glucosa y fructosa se encuentran libres en frutas y en menor medida en verduras, dependiendo del grado de maduración.

glucosa

Otra fuente importante es la miel, en donde ambas constituyen el 80% o más de los hidratos de carbono que contiene.

La fructosa es el az√ļcar que tiene mayor poder dulce y el m√°s dif√≠cilmente cristalizable.

Se obtienen industrialmente del almidón de maíz para ser utilizadas como ingredientes en forma de jarabes alimentarios en bebidas, productos de bollería y confituras.

La mezcla equimolar de glucosa¬†y fructosa que proviene de la hidr√≥lisis (inversi√≥n) de la sacarosa se denomina az√ļcar invertido y¬†tambi√©n se emplea como edulcorante sustitutivo de la sacarosa, ya que es menos cristalizable.

La galactosa o az√ļcar de la leche

La galactosa no se encuentra en forma libre en los alimentos. La lactosa (o az√ļcar de la leche) es la¬†√ļnica fuente disponible de este az√ļcar.

Aporta energía al organismo porque se transforma en glucosa pero, además, es el monosacárido estructural de gangliósidos y cerebrósidos.

Las leguminosas y las setas contienen peque√Īas cantidades de manosa libre.

Las cantidades traza de manosa que llegan al organismo se metabolizan transformándose en glucosa.

Todos estos az√ļcares simples son reductores y pueden dar lugar a reacciones de pardeamiento¬†cuando se combinan con amino√°cidos (reacci√≥n de Maillard), modificando el color y el aroma del¬†alimento.

La sacarosa el √ļnico hidrato de carbono que es un alimento

sacarosa

La sacarosa (őĪ-D-glucopiranosil (1 ‚Üí 2) ő≤-D-fructofuranosa) es el √ļnico hidrato de carbono que, adem√°s¬†de ingrediente en algunos alimentos, es por s√≠ mismo un alimento (az√ļcar refinado obtenido de¬†la ca√Īa de az√ļcar o de la remolacha).

La sacarosa se emplea en la elaboración de muchos alimentos a los que se incorpora para aportarles sabor dulce (helados, productos de bollería y pastelería, bebidas).

Al poder dulce de la sacarosa se le otorga el valor 1, que se utiliza como referencia para definir¬†el dulzor de los dem√°s az√ļcares.

Sin embargo, su uso en muchos alimentos est√° siendo sustituido por distintos tipos de jarabes o por az√ļcar invertido por su bajo coste, mayor¬†poder dulce y menor capacidad de cristalizaci√≥n.

De todas formas, al no tener carácter reductor se minimiza su capacidad para sufrir pardeamiento de Maillard y por ello, en ocasiones, está indicada su utilización como edulcorante natural en aquellos alimentos formulados sensibles a este tipo de pardeamiento.

La lactosa como fuente de energía en la lactancia

La lactosa (ő≤-D-galactopiranosil (1‚Üí 4) D-glucopiranosa), es un disac√°rido que de forma natural s√≥lo¬†se encuentra en la leche y sus derivados.

La lactosa es la principal fuente energ√©tica que reciben los¬†ni√Īos durante su periodo de lactancia y representa la √ļnica fuente disponible de galactosa para el ser¬†humano durante toda su vida.

Es el az√ļcar menos dulce, m√°s cristalizable y con mayor facilidad para¬†producir el pardeamiento de Maillard, lo que limita su uso como ingrediente alimentario.

También está presente en aquellos alimentos en los que los productos lácteos constituyen un ingrediente de la elaboración.

La maltosa y la trehalosa

La maltosa (őĪ-D-glucopiranosil (1‚Üí 4) D-glucopiranosa) s√≥lo es un componente habitual de los alimentos¬†cuando se provoca la hidr√≥lisis del almid√≥n, como ocurre en los jarabes de ma√≠z, arroz, trigo,¬†etc., en la elaboraci√≥n del pan, cerveza y otros alimentos amil√°ceos fermentados.

La trehalosa es un disac√°rido (őĪ-D-glucopiranosil (1‚Üí 1‚Äô) a-D-glucopiranosa) que se encuentra en hongos¬†y levaduras, por lo que su aporte a partir de los alimentos es bajo o despreciable.

Los polioles o az√ļcares alcoholes

az√ļcares alcoholes

Los denominados polioles, alditoles o az√ļcares alcoholes proceden de la reducci√≥n a grupo hidroxilo¬†del grupo aldosa o cetosa de los correspondientes mono- y disac√°ridos.

Comprende un amplio grupo de compuestos hidrogenados: sorbitol, manitol, xilitol, lactitol y maltitol.

Por sus propiedades físico-químicas (ligan agua, son humectantes, antiapelmazantes, etc.), así como por su sabor dulce, se emplean como aditivos texturizantes y edulcorantes.

En general, son menos dulces que¬†la sacarosa y por ello, para producir el mismo grado de dulzor, se han de a√Īadir en cantidades elevadas,¬†por lo que tambi√©n se les denomina edulcorantes voluminosos o de carga.

Se absorben con dificultad¬†o lentamente en el intestino delgado y pueden producir heces blancas y diarreas osm√≥ticas¬†si se administran m√°s de 50 g en una √ļnica dosis.

La peque√Īa cantidad absorbida se metaboliza en¬†el h√≠gado y se puede incorporar a la v√≠a glucol√≠tica y, a la larga, suministrar una cantidad de energ√≠a¬†similar a la de la glucosa.

El menos biodisponible es el xilitol, que a menudo constituye el edulcorante¬†de las gomas de mascar sin az√ļcar porque las bacterias cariog√©nicas son incapaces de utilizarlo¬†como sustrato y porque al tener un valor de calor de solubilizaci√≥n negativo produce una sensaci√≥n¬†refrescante en la boca.

Los polioles de forma natural

Los polioles se encuentran de forma natural en peque√Īas cantidades en algunas frutas y hortalizas.

La industria alimentaria los investiga y propone como medida para reducir el aporte energético de los alimentos o como agentes aptos para pacientes diabéticos, porque debido a su difícil absorción influyen escasamente en la glucemia.

Por esta raz√≥n, la principal fuente alimenticia de los alcoholes de az√ļcares son los preparados diet√©ticos para diab√©ticos (mermeladas, zumos, chocolate) y otros productos¬†de dise√Īo, a los que se a√Īaden por su poder edulcorante, por su bajo aporte energ√©tico o por su capacidad¬†para ligar agua.

Esta √ļltima propiedad se aprovecha para su uso como texturizantes o conservantes¬†puesto que disminuyen la actividad de agua (aw).

Las malto-dextrinas (glucosas unidas en a 1,4) surgen en los alimentos como consecuencia de la hidrólisis del almidón.

Las cadenas de amilosa y, especialmente, las de amilopectina contienen ramificaciones que aparecen cuando una glucosa se une por el carbono uno con el seis de otra glucosa, que está insertada en la cadena principal y tiene comprometidos su carbono uno con la glucosa posterior y el cuatro con la anterior.

En muchos alimentos, cuando se induce la hidrólisis del almidón, sus amilasas son capaces de romper los enlaces a 1,4 pero no los a 1,6 de las ramificaciones; incluso por impedimento estérico, la propia ramificación no permite que la actividad hidrolítica de las amilasas alcance a liberar las glucosas unidas en a 1,4 situadas alrededor de la ramificación.

De esta manera, quedan restos de pol√≠mero gluc√≠dico sin hidrolizar, que reciben el nombre gen√©rico de¬†dextrinas o malto-dextrinas. Las dextrinas l√≠mitecontienen de tres a cinco glucosas, dos comparten el¬†enlace őĪ 1,6 (isomaltosa) y las otras, de uno a tres se reparten a los dos lados de la ramificaci√≥n.

El organismo humano es capaz de romper el enlace a 1,6, gracias al concurso de una enzima¬†del borde en cepillo del enterocito, la isomaltasa o őĪ -dextrinasa.

En los alimentos aparecen malto-dextrinas cuando durante su preparación se facilita la actividad de los enzimas amilásicos propios del alimento o bien se adicionan amilasas.

Esto es lo que ocurre en la preparación del pan, de algunos cereales de desayuno, en los jarabes de cereales y en las maltas para la elaboración de cerveza.

El almidón es el polisacárido asimilable más importante que proporcionan los alimentos.

almidon

Se trata de un homopolisacárido (formado por la unión de un solo monosacárido, la glucosa) que es material de reserva energética en las plantas superiores.

Los almidones que utiliza la industria alimentaria como¬†ingredientes proceden especialmente del ma√≠z y de otros cereales (trigo, arroz, cebada) y¬†de tub√©rculos (patatas y boniatos). El almid√≥n crudo, sin cocinar, se presenta en gr√°nulos de¬†tama√Īo y forma diferente y m√°s o menos cristalizado, seg√ļn la fuente bot√°nica.

Otra característica importante de los distintos almidones es su capacidad para gelatinizar y la temperatura a la que se
produce la gelatinización.

El almidón crudo prácticamente no absorbe agua y es altamente indigerible porque la proporción cristalizada dificulta el acceso de los enzimas hidrolíticos del tracto gastrointestinal, pero en caliente o cuando se cocina pierde la condición cristalina y absorbe agua formando un gel o gelatinizándose.

La temperatura de gelatinizaci√≥n es diferente para cada uno de los almidones, pero¬†se encuentra en un amplio intervalo de 50 a 70¬ļ C.

Esta propiedad del almidón lo transforma en un producto digerible en función del grado de gelatinización.

El grano de almidón está formado por la mezcla de dos polímeros, la amilosa y la amilopectina.

Los¬†dos contienen glucosas unidas en őĪ 1,4. La diferencia entre ambos reside en que la amilosa comprende¬†una cadena principal de doscientas a mil unidades de glucosa y escasas cadenas laterales o¬†ramificaciones por enlaces őĪ 1,6.

En cambio, la amilopectina tiene mayor peso molecular, porque la¬†cadena principal comprende m√°s de mil mon√≥meros de glucosa y lleva insertadas, adem√°s, mayor¬†n√ļmero de ramificaciones (5-6% de enlaces őĪ 1,6).

El gluc√≥geno, como la amilopectina, es un homopolisac√°rido formado por mol√©culas de D-glucosa, unidas¬†por enlaces őĪ 1,4 y őĪ 1,6.

Es el material de reserva gluc√≠dico para el hombre y los animales; se¬†almacena en el h√≠gado y en el m√ļsculo.

Su aporte con el consumo de carnes y pescados es escaso,¬†ya que las reservas de gluc√≥geno se agotan en la transformaci√≥n del m√ļsculo en carne.

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