Leguminosas

Clasificación y Composición Química

Las leguminosas son de origen vegetal, que si se consumen en estado fresco son llamadas hortalizas. Por el contenido de grasa pueden clasificarse en:

En general, las leguminosas están compuestas por carbohidratos, proteínas, lípidos, vitaminas y minerales y tienen un bajo contenido de agua. Este grupo de alimentos se caracteriza por su alto contenido de proteínas, tienen aminoácidos esenciales como isoleucina, leucina, fenilalanina, treonina, valina y lisina, siendo buena fuente de este último. Las leguminosas grano son abundantes en almidón, fibra y tienen bajo contenido de grasa, mientras que las oleaginosas se caracterizan por su contenido de lípidos principalmente ácidos grasos poli-insaturados como el oleico, linoléico y linolénico. En cuanto a vitaminas y minerales, contienen hierro y fósforo y vitaminas del complejo B como folacina, ácido pantoténico, B6 y biotina.

La composición de algunas leguminosas secas se muestra a continuación:

La composición de algunas oleaginosas se muestra a continuación:

Características organolépticas

Las leguminosas son semillas que vienen en vaina, con forma redondeada. Se caracterizan por la poca cantidad de agua que contienen, es decir prácticamente están secas, por lo que son duras. Su color depende de la variedad, por ejemplo los frijoles pueden tener coloraciones que van del café claro al negro, las lentejas tienen un café claro – verdoso, el chícharo seco es verde y la soya tiene un color amarillento muy claro.

Tienen un alto contenido de almidón, por lo que cuando están cocidas, al presionarlas se dividen dejando ver los gránulos de almidón en su interior. Cuando están secas, al presionarlas se fracturan. El almidón, les confiere una textura granulosa al paladar y un sabor plano. 

Reacciones químicas ocurridas durante el procesamiento industrial y doméstico

Las leguminosas son procesadas para hacerlas más apetecibles al consumo, además que aumenta su digestibilidad y valor nutricional. El proceso inicia con el remojo, que consiste en poner las leguminosas en agua. Como son permeables, el agua penetra a la semilla que primero tiene una apariencia arrugada y luego queda totalmente hinchada. Este paso ablanda la leguminosa disminuyendo el tiempo de cocción. Parte de los oligosacáridos y algunas sustancias solubles se quedan en el agua; y si este remojo se hace a temperatura elevada (55° a 60°C) ocurre la autolisis del ácido fítico que afecta la biodisponibilidad de las proteínas y algunos minerales contenidos en la leguminosa. En condiciones de calor moderado, se eliminan sustancias tóxicas, se aumenta la biodisponibilidad de las proteínas y se produce una gelatinización del almidón.

El tiempo de cocción está asociado a la temperatura del agua de remojo, que mientras más caliente, la leguminosa tardará menos en cocerse. En el caso de productos enlatados, como el frijol, se hace el cálculo de las condiciones de tiempo y temperatura para asegura la eliminación de microorganismos patógenos y aquellos que pudieran dañar las características sensoriales del producto terminado. A nivel doméstico, el uso de la olla de presión disminuye el tiempo de cocción. 

La soya se somete a varios procesos, ya que a partir de ella se pueden obtener diversos productos con alto valor nutricional o con aplicaciones como ingrediente funcional en los alimentos. 

Otras oleaginosas como el cacahuate y la semilla de girasol, se utilizan principalmente para la producción de aceites. El algodón, aunque también es utilizado para la producción de aceite, es un ejemplo de una oleaginosa que tienen importantes usos en otras industrias distintas a la de alimentos como la textil. 

A continuación se presentan los pasos del procesado de oleaginosas destinadas a la producción de aceites.

El primer paso consiste en la recepción y almacenamiento del grano, donde se mantiene hasta que se requiere procesarlo. La preparación consiste en la eliminación de la cáscara del grano  antes de darle un tratamiento térmico acompañado de una trituración o molienda. Posteriormente se extrae el aceite. Las características del proceso de elaboración de aceites se verán con mayor detalle en el tema que corresponde a estos alimentos.

Preparaciones culinarias con leguminosas

Por sus características, las leguminosas se consumen cocidas y para cocinarlas se siguen los  mismos pasos que en los procesos industriales. Se utiliza la olla de presión y la adición de condimentos como sal, cebolla, pimienta, hierbas y especies que ayudan a mejorar el sabor. La mezcla con otros ingredientes, como verduras, carne y cereales hacen platillos ricos en sabor y valor nutrimental.

Los frijoles se consumen cocidos, mezclados con arroz, en sopas y cremas; las lentejas y las alubias en sopas, guisados y mezclados en ensaladas; los garbanzos se utilizan para preparar el humus por ejemplo y son muy populares en la cocina musulmana.  El frijol de soya es un caso muy especial, ya que a partir de él se obtienen varios derivados que se pueden usar para preparar diversos platillos y es muy utilizado en la cocina asiática. La harina de soya por ejemplo se usa para preparar panes, pastas e incluso productos que simulan “carne”. El tofu es un producto obtenido a partir de la soya que es similar al queso y que se puede incluir en platillos salados o postres.

Otras oleaginosas se incluyen en los platillos en forma de semillas o adicionadas como aceites. Además de incrementar el valor proteico, por su contenido de lípidos mejoran el sabor de los alimentos con los que se mezclan. 

Referencias bibliográficas.

• Pérez, A. (2007). La Química en el Arte de Cocinar. Química descriptiva culinaria (4ª ed.). México: Trillas.

Frutas

Clasificación y Composición Química 

Las frutas al igual que las verduras están compuestas principalmente por agua (80 – 90%), carbohidratos (monosacáridos principalmente fructosa y polisacáridos como almidón, celulosa, lignina y pectina), ácidos volátiles y no volátiles asociados con su sabor y aroma, pigmentos, que les dan su color característico, vitaminas, minerales y enzimas que se encargan de la maduración. Basándose en las características de su maduración, las frutas pueden clasificarse en: climatéricas y no climatéricas. Las frutas climatéricas son aquellas donde su maduración continúa cuando fue cortada de la planta mientras que las frutas no climatéricas se caracterizan por que el proceso de maduración se detiene una vez que han sido cortadas.

De acuerdo a sus características físicas pueden clasificarse en:

Características Organolépticas

El sabor de las frutas está dado por el balance de sus azúcares con los ácidos que la componen. Los taninos son un compuesto que da sabor amargo y astringente característico de las frutas verdes. La presencia de compuestos volátiles como algunos aceites esenciales, aldehídos y ácidos orgánicos son responsables del olor que las caracteriza.

El contenido de pigmentos le confiere a cada  fruta un color característico. Las frutas contienen pocas cantidades de clorofila, este pigmento se encuentra en mayor concentración en las verduras, sin embargo frutas como el kiwi y la tuna la contienen. Los chabacanos, naranjas  y duraznos deben su color a la presencia de carotenos que da coloración amarillo – naranja. Los pigmentos flavonoides incluyen antocianinas, antoxantinas y licopeno que dan color a otras frutas. Las antocianinas dan una coloración que va de rojizo al azul pasando púrpura y se encuentra en uvas rojas, zarzamoras y manzanas. Las antoxantinas presentes en frutas como la chirimoya, guanábana, plátano y manzana dan coloración amarillo pálido o blanco. Finalmente, el licopeno se caracteriza por dar una coloración rojiza – naranja como en la sandía o la toronja roja.

La apariencia de una fruta está asociada al color y a la textura o firmeza de su estructura que se debe principalmente al contenido de celulosa y pectinas. El grado de madurez de las frutas afectará sus características organolépticas. En las frutas verdes predomina la acidez y tienen una estructura más firme en comparación con las frutas maduras que son más dulces y su textura pierde firmeza.

Reacciones químicas en post cosecha y post corte

Aún después de haber sido cosechadas, las frutas siguen respirando y para ello llevan a cabo reacciones con los nutrientes que las componen, y se van degradando. En el proceso de respiración, los carbohidratos se oxidan para obtener energía. Esta oxidación puede retardarse si se almacenan las frutas en un ambiente donde se reduce el contenido de oxígeno y se incrementa el de dióxido de carbono en un punto tal que lo tolere el tejido de la fruta. Esta técnica de almacenamiento se llama atmósfera controlada, donde se controlan las condiciones del medio como la temperatura, concentración de oxígeno y humedad.

En almacenamiento con atmósfera controlada, se puede mantener en buen estado la fruta al disminuir la velocidad de las reacciones mientras alcanzan su grado de madurez. Algunas de estas reacciones involucran cambios en textura, sabor y color.

Una vez que son cortadas las frutas y continúan madurando, se rompen los enlaces de almidón e incrementa el contenido de azúcar, adquiriendo un sabor más dulce. Mientras continúe el proceso de maduración, por acción de microorganismos, las frutas pueden adquirir sabores fermentados por la conversión de los azúcares presentes en las frutas en alcohol. 

Al ya no estar unida a la planta, la fruta empieza a perder el agua que recibía continuamente de la raíz, su estructura pierde turgencia y se ve deshidratada. Esto se conoce como “marchito”. Las enzimas actúan en los enlaces de la protopectina, que se caracteriza por su insolubilidad, convirtiéndola en pectina que es soluble, de manera que los tejidos se reblandecen.

Procesado industrial de frutas

Además de ser consumidas en estado fresco, las frutas también son transformadas industrialmente. Los pasos que se siguen para procesarlas son:

En general, los procesos de transformación industrial de frutas y verduras son muy similares. Durante la clasificación se eliminan basura y fruta madura, infestada o en mal estado. El manejo incluye todos aquellos pasos de manipulación de la fruta como acomodo en cajas y estibado antes de llevarse al almacén donde se conserva en condiciones de atmósfera controlada. Previo a su transformación, se lavan y desinfectan para eliminar la tierra y las bacterias que podrían ser patógenas o deteriorativas, afectando la calidad del producto terminado. Una vez lavadas, pasan por un proceso de acondicionamiento que dependiendo de la naturaleza de la fruta, puede incluir los siguientes pasos: pelado, cortado y eliminación de huesos o semillas. Es así que la fruta está lista para ser transformadas en el producto que se ofrecerá al consumidor.

Los procesos de transformación incluyen la producción y envasado de jugos y néctares, elaboración de purés y concentrados de fruta, frutas enlatas y en almíbar, mermeladas y jaleas o frutas deshidratadas.

Preparaciones culinarias con frutas

Por su sabor dulce, las frutas son más utilizadas en la elaboración de postres, conservas, salsas y bebidas. La cocina fusión, que se caracteriza por la combinación de ingredientes de diferentes cocinas, ha creado platillos que mezclan sabores dulces y salados. Para la creación de estos platillos se utilizan las frutas cortadas, asadas o en forma de salsas.

Se utilizan mucho en la elaboración de bebidas, como jugos, en la preparación de aguas frescas, mezcladas con leche para licuados o con mucho hielo y yogurt en forma de smoothies o con licores para la elaboración de cocteles como piña colada, margaritas y martinis. 

Referencias bibliográficas 

Fox, B.A. y Cameron A.G. (2008). Ciencia de los Alimentos, Nutrición y Salud. México: Limusa.

Verduras

Clasificación y Composición Química

Las hortalizas pueden clasificarse como se muestra a continuación:

Las verduras se caracterizan por tener un alto contenido de humedad y están compuestas básicamente por carbohidratos, minerales, vitaminas y algunos ácidos orgánicos. Son fuente de hierro, caroteno (provitamina A), ácido ascórbico (vitamina C), tiamina, calcio y riboflavina. Contiene azúcares y almidón además de celulosa y lignina que forman su estructura. Entre los ácidos orgánicos presentes están el ácido acético, cítrico, oxálico, málico y succínico, que influyen en su sabor. Para tener los colores que las caracterizan, tienen pigmentos como la clorofila, carotenos, antocianina y taninos.

Características Organolépticas

La aceptación o rechazo de las verduras está asociada a sus características organolépticas como color, textura, olor y sabor. El clima, las condiciones de cosecha, la cantidad de agua y el grado de madurez, son algunos de los factores que afectan estas características. En general, las verduras tienen un aspecto brillante y fresco, sin tejido en estado de descomposición o puntos obscuros, y con textura firme al tacto. Los colores y otros atributos pueden cambiar dependiendo de la variedad.

En el caso de las verduras de hoja, como la espinaca o la lechuga, las hojas deben verse de color verde brillante, con una textura firme que indican un buen contenido de agua. Las verduras de tallo como el espárrago o apio, tienen texturas que son características, los tallos de apio son gruesos y quebradizos mientras que los de espárrago son redondos, no arrugados, delgados y con puntas compactas. Las verduras de raíz deben estar hinchadas, libres de barbas y tener cáscaras claras y brillantes. La papa se caracteriza por su simetría y la presencia de ojos huecos.

La variedad de colores de las verduras depende de los pigmentos que contengan como la clorofila, licopenos y carotenos. El jitomate tiene color rojo por la presencia de licopenos, mientras que los carotenos de la zanahoria le confieren un color anaranjado. Las verduras de color verde deben su color principalmente a la presencia de clorofila.

Reacciones químicas en post cosecha y post corte

El grado de madurez de una verdura al momento de su cosecha influye en sus características organolépticas. Existen dos grados de madurez: la fisiológica que es cuando la verdura llega a su desarrollo completo y la comercial que es el estado que requiere para poder ser vendida. Generalmente las verduras son cosechadas antes de alcanzar su madurez comercial y la adquieren mientras están almacenadas. En este período, posterior a la cosecha, las verduras sufren ciertas modificaciones propias de su maduración. Estos cambios están relacionados con la apariencia, la textura, el color y el sabor.

Algunos factores como temperatura, concentración de oxígeno y humedad en el medio ambiente influyen en estas reacciones. Después de haber sido cosechadas, las verduras continúan respirando con necesidad de oxígeno. Por esta razón, se guardan en atmósferas controladas para mantenerlas en buenas condiciones. A bajas concentraciones de oxígeno (niveles altos de bióxido de carbono) se previene el cambio de color y se retardan las reacciones de degradación. Se debe conservar la humedad de las verduras, ya que al no obtener agua de las raíces ésta se va perdiendo poco a poco, ocasionando que la verdura se vea marchita.

Cuando son recién cosechadas, las verduras tienen una alta cantidad de azúcares. A medida que maduran, el azúcar se convierte en almidón, disminuyendo el dulzor. Esto sucede por ejemplo en los elotes o en las papas, recién cosechados son muy dulces pero si se comen maduros la intensidad de ese dulzor disminuye. Otras verduras contienen cierta cantidad de celulosa y lignina que dan estructura a su tejido. Conforme pasa el tiempo, se incrementa el contenido de la lignina por acción enzimática. Ésta atrapa agua, la verdura se deshidrata y adquiere una apariencia más leñosa.

El control sobre la temperatura retarda las reacciones de degradación, la mayoría de las verduras se mantienen en refrigeración. Aunque la temperatura puede favorecer a la conservación de las verduras, aquellas que son de origen tropical como los pimientos, la berenjena, los jitomates, la calabaza y los pepinos, cuando son almacenadas a temperaturas cercanas a la congelación (10°C o menos), pueden presentar daño por frío, caracterizado por pérdida de color y textura correosa.

Procesamiento industrial de verduras

Para procesar industrialmente las verduras se siguen los siguientes pasos:

La clasificación consiste en eliminar basura, material extraño y las verduras maduras infestadas o en mal estado. Como segundo paso, en el lavado y desinfección se eliminan la tierra y las bacterias, para posteriormente preparar las verduras para el proceso de blanqueo. Dependiendo de la variedad que se vaya a procesar, la preparación es el acondicionamiento de la verdura incluyendo procesos como el pelado, cortado, desvainado o descascarillado. Una vez preparada la verdura, ésta se sumerge en agua a 88°C durante unos segundos con un posterior enfriamiento con el objetivo de fijar la clorofila, destruir microorganismos e inactivar enzimas que causen un deterioro posterior. Este proceso se conoce como escaldado.

Ya que fue escaldada, la verdura está lista para someterse a un proceso posterior como congelación, enlatado, deshidratación o liofilización. Otras variantes de productos industriales hechos a base de verduras son los purés y jugos concentrados. 

Preparaciones culinarias con verduras

Las verduras pueden consumirse crudas o cocidas. Verduras de hoja como la lechuga se comen crudas en forma de ensaladas combinadas con otros ingredientes de origen vegetal y animal. La cocción de las verduras ocasiona cambios en color, textura, sabor y olor que se consideran deseables. La elección del método de cocción depende de las características que se deseen obtener. Pueden cocinarse al vapor, saltearse, hornearse o freírse, servirse solas, en forma de sopas o como complemento de otros platillos.

La cocción al vapor consiste en cocinar las verduras en un recipiente con orificios suspendido sobre agua hirviendo, en este proceso puede perder un poco de su estructura y el tiempo de cocción es más largo que si fueran hervidas. En el mundo gastronómico, el término al dente se refiere al punto exacto de cocción donde las verduras se vuelven suaves manteniendo su forma y firmeza.

Las verduras de hoja como la lechuga y la espinaca, se utilizan en la preparación de ensaladas, mezclándolas con otros ingredientes que pueden ser verduras, quesos o algún tipo de carne. Las papas son una verdura muy versátil, que puede cocinarse de múltiples maneras. Horneada, frita o convertida en puré es el complemento perfecto para cualquier platillo. 

Además de consumirlas en platillos mezcladas con otros ingredientes como carne, lácteos, leguminosas y cereales,  se extrae el jugo de ellas. Los jugos pueden ser de una sola verdura o una combinación de varias verduras o de verduras y frutas. De este modo no sólo se aprovecha la variedad y el sabor, además el contenido nutricional. Por ejemplo, el jugo de zanahoria es conocido por ser rico en vitamina A, la mezcla de piña con apio, nopal, perejil y jugo de naranja tiene alto contenido de fibra además de vitamina C, o el jugo de verduras con tomate caracterizado por ser fuente de vitaminas y minerales. Beber jugos es una manera rica y fresca de enriquecer la dieta con vitaminas, fibra, carbohidratos y minerales.

Glosario

• Liofilización: proceso que consiste en la deshidratación de una sustancia por sublimación al vacío.

Referencias bibliográficas

• Vaclavik, V. (1998). Fundamentos de la ciencia de los alimentos. España: Ed. Acribia.