Combustion de alimentos y combustbles

Relación la combustión de los alimentos y de los combustibles

1. Relación entre la combustión de los alimentos y de los combustibles ALIMENTOS Y COMBUSTIBLES

2. ALIMENTOS La energía que necesita el organismo proviene de los carbohidratos y grasas .Los carbohidratos se descomponen en los intestinos para convertirse en glucosa C 6 H 12 O 6   o también conocida como azúcar, la cual es soluble en la sangre, y es transportada a las células donde reacciona con O 2  para producir CO 2(g) ,  H 2 O (l)   y energía  C 6 H 12 O 6(s)  + 6O 2(g)  --→ 6CO 2(g)  + 6H 2 O (l ) Las grasas tambien producen CO 2  y H 2 O , y energia en mayor proporción puesto  que el valor energetico de estas es de 38 KJ/g mientras que el de los carbohidratos es 17 KJ/g.

3. La energía que liberan los alimentos es utilizada por el organismo para construir y reparar tejidos. Esta energía es suministrada por los carbohidratos y en su mayor parte por las grasas que son insolubles en agua permitiendo almacenarse en el cuerpo. Los alimentos también suministran proteínas, estas contienen Nitrógeno que es eliminado por el cuerpo como urea (NH 2 )  2 CO. Las proteínas son utilizadas en el cuerpo para la construcción de las paredes de los órganos, la piel y los músculos. El valor energético es de 17 KJ/g.  La cantidad de energía que requiere el cuerpo varia dependiendo el peso, la edad y la actividad muscular. Sin embargo se requiere aproximadamente 100KJ/Kg de peso muscular para que el cuerpo funcione en un nivel mínimo. En la siguiente tabla puedes mirar los valores energéticos de algunos alimentos que seguramente consumes. Con una dieta balanceada puedes obtener todos los nutrientes que tu cuerpo necesita para las actividades que desempeñas a diario.

4. Alimentos Composición aproximada (% en masa) Valor energético           KJ/g carbohidratos grasa proteínas Manzana 13 0.5 0.4 2.5 Cerveza 1.2 ------------- 0.3 1.8 Pan 52 3 9 12 Queso 4 37 28 20 Huevos 0.7 10 13 6 Caramelo de leche 81 11 2 18 Carne molida- hamburguesa _______ 30 22 15 Leche entera 5 4 3.3 3 Maní (cacahuate) 22 39 26 23

5. COMBUSTIBLES Los combustibles suministran energía, la cual es utilizada por el hombre para los medios de transporte y la maquinaria de la industria. En la combustión de combustible el Carbono se convierte en dióxido de Carbono y en Hidrogeno en agua. Entre mayor sea la cantidad de Hidrogeno y Carbono en el combustible, mayor será su valor energético.   La sociedad de mayor consumo de energía, a nivel mundial es la estadounidense. Las principales fuentes de energía utilizadas son la hulla(22.5%) el petróleo (40%) y el gas natural (23%)que se conocen como combustibles fósiles. El gas natural consiste en hidrocarburos gaseosos; compuestos de Hidrogeno y Carbono, contiene primordialmente Metano con pequeñas cantidades de Etano, Propano y Butano. El petróleo es un liquido formado en su mayor parte, por hidrocarburos, y el resto consiste en compuestos orgánicos que contienen Azufre, Oxigeno o Nitrógeno.

6. La hulla contiene Azufre, Oxigeno y Nitrógeno, y constituye el 90% de las reservas mundiales y el 80% de las reservas de EEUU. La hulla contiene componentes que producen la contaminación atmosférica, pues cuando se quema, el Azufre se convierte en dióxido de Azufre, un contaminante. Para evitar esta contaminación y aprovechar las reservas de hulla se utiliza un proceso llamado gasificación de hulla, donde la hulla se pulveriza y se trata con vapor de agua supe calentado produciendo hidrocarburos gaseosos llamados singas(mezcla de (CH 4 , H 2 , CO ). El singas produce menos contaminación atmosférica ya que se elimina parte del Azufre de la hulla durante el proceso de gasificación.

7. hulla nombre femenino Carbón mineral de color negro y brillo mate o graso, que procede de sedimentos enterrados de grandes masas vegetales; se emplea como combustible y para la obtención de gas. "todavía existen reservas de hulla y de hierro que son la base del desarrollo siderúrgico de estos países"

8. El valor energético de los alimentos Es la cantidad de calor que liberan cuando se queman (referido a un gramo alimento). Este valor se expresa en kilocalorias por gramo o bien en kilojoules por gramo. Los alimentos que consumimos se clasifican en proteínas, lípidos y carbohidratos (hidratos de carbono). Los lípidos o grasas, contienen aproximadamente el doble de energía que los carbohidratos y las proteínas.

9. ¿Cómo se determina el valor energético de los alimentos? Wilbur Atwater  fue un científico que realizó ensayos para determinar la energía de los macronutrientes provenientes de los alimentos. De estos ensayos obtuvo factores promedio que representan la energía metabolizable [calorías/gramo] de lípidos (grasas y aceites), proteínas e hidratos de carbono. Estos factores resultan muy convenientes si se quiere determinar el aporte calórico de un alimento a partir de su composición centesimal. A lo largo del tiempo se fueron incorporando nuevos factores para más nutrientes.

10. Proteínas: 4 Kcal/g – 17 KJ/g Lípidos: 9 Kcal/g – 37 KJ/g Hidratos de carbono: 4 Kcal/g – 17 KJ/g Alcohol etílico: 7 Kcal/g – 29 KJ/g Ácidos orgánicos (como el ácido acético del vinagre): 3 Kcal/g – 13 KJ/g (incorporado en 2001 en Codex Alimentarius ) Polialcoholes: 2,4 Kcal/g – 10 KJ/g De esta forma, el valor energético de los nutrientes se corresponde con la siguiente escala: cuando el organismo quema 1 g de hidratos de carbono obtiene 4 kcal = 16.74 kJ. cuando el organismo quema 1 g de lípidos obtiene 9 kcal = 37.6 kJ. cuando el organismo quema 1 g de proteínas consigue 4 kcal = 16.74 kJ. Por ejemplo, un alimento que contenga 10 g de proteína, 20 g de hidratos de carbono y 9 g de grasa nos proporcionaría 201 kcal . 10*4+20*4+9*9 = 201 kcal .

11. ¿Cómo calcular el aporte energético de hidratos de carbono, lípidos y proteínas? Uno de los conocimientos más útiles e importantes que se aprenden al estudiar nutrición y aplicarla a la vida diaria es cómo determinar el porcentaje de energía total procedente de los hidratos de carbono, los lípidos o las proteínas que se ingieren con la dieta. Hay una sencilla ecuación que se puede utilizar para calcular estos valores. Para empezar, hay que saber cuánta energía total consume una persona y cuántos gramos de hidratos de carbono, lípidos y proteínas está comiendo. Debemos recordar que el valor energético de los hidratos de carbono y de las proteínas es de 4 kcal por gramo, el del alcohol 7 kcal por gramo y el de los lípidos 9 kcal por gramo.  Trabajar con el si­guiente ejemplo nos ayudará a realizar los cálculos:

12. 1 . Imaginemos que hemos completado el análisis de una dieta personal para nuestra madre y que ella consume 2.500 kcal diariamente. A partir de nuestro análisis tam­bién sabemos que consume 300 g de hidratos de car­bono, 90 g de lípidos y 123 g de proteínas. 2 . Para calcular el porcentaje de energía total que proviene de los hidratos de carbono, hay que hacer dos cosas: a . Tomar los gramos totales de hidratos de carbono y multiplicarlos por el valor energético de los hidratos de carbono para determinar cuántas kilocalorías  de hidratos de carbono ha consumido con el sistema venus. 300 g de hidratos de carbono x 4 kcal/g = = 1.200 kcal de hidratos de carbono b . Tomar las kilocalorías de hidratos de carbono consumi­das, dividir este número por el número total de kiloca­lorías que ha consumido y multiplicar por 100. Esto nos dará el porcentaje de energía total que proviene de los hidratos de carbono. ( 1.200 kcal/2.500 kcal) x 100 = 48% de la energía total procede de hidratos de carbono 3. Para calcular el porcentaje de la energía total que pro­cede de los lípidos, 3. seguimos los mismos pasos pero in­corporando el valor energético de los lípidos: Tomar los gramos totales de lípidos y multiplicarlos por el valor energético de los lípidos para determinar cuántas kilocalorías de lípidos ha consumido. 300 g de grasas x 9 kcal/g= 810 kcal de lípidos. b. Tomar las kilocalorías de lípidos consumidas, dividir este número por el número total de kilocalorías que ha consumido y multiplicar por 100. Esto nos dará el por­centaje de energía total que proviene de los lípidos. (810 kcal/2.500 kcal) x 100 = = 32,4% de la energía total procede de lípidos

13. 4. Ahora vamos a intentar seguir los mismos pasos para calcular el porcentaje de energía total que ha consumido procedente de las proteínas. Estos cálculos serán muy útiles a medida que aprendamos más sobre cómo diseñar una dieta sana y cómo se deben leer las etiquetas para conseguir los objetivos nutricionales. Ejemplo de cálculo del valor energético Tomemos la información nutricional de un “Flan con huevo con caramelo” y verifiquemos el valor informado. Cada 100 g de flan tenemos: 5,0 g de proteínas, 25 g de hidratos de carbono y 2,5 g de lípidos. Multiplicando por 4 las proteínas y carbohidratos y por 9 los lípidos, obtendremos el valor energético de cada nutriente.

14. Nutriente Valor energético (kcal) 5,0 g proteínas 20 25 g carbohidratos 100 2,5 g lípidos 23 TOTAL 143

15. Un atleta que pesa 70 kg y tiene una estatura de 1.70 m requiere de una dieta balanceada de aproximadamente 12500 kj /día. Para mantenerse en forma competitiva, su dieta debe contener 60% de carbohidratos, 28% de proteínas y 12% de lípidos. Con base en estos datos y en los valores de contenido energético, calcula la cantidad en gramos por dia que debe consumir de cada uno de los nutrientes . Carbohidratos:60% de 12500 = 7500kj Proteínas:28 % de 12500 = 3500kj Lípidos:12 % de 12500 = 1500kj1kcal = 4,2kj Entonces:Carbohidratos:7500 ÷ 4,2 = 1785.71kcal Proteínas:3500 ÷ 4,2 = 833.33kcal Lípidos:1500 ÷ 4,2 = 357.14kcal Para terminar , El atleta debe consumir 1785.71kcal de Carbohidratos, 833.33kcal de Proteínas y 357kcal de Lípidos