ESPESANTES Y GELIFICANTES M en C Alejandro Carreto Sosa

Derivados de la celulosa

Tabla 1. Valores del grado de polimerización medio en viscosidad para diferentes derivados de celulosa ( Hinck et al., 1985; Robinson et al., 1991).

Carboximetilcelulosa Es un derivado de la celulosa, la cual químicamente es la sal sódica de la carboxi metil celulosa , se obtiene mediante el tratamiento de la celulosa del algodón o de maderas, con hidróxido de sodio y ácido cloroacético, de esta manera, la celulosa de naturaleza aniónica reacciona nucleofílicamente desplazando el átomo de cloro para producir un enlace éter, además se producen como subproductos cloruro de sodio y glicolato de sodio, las cuales se separan y se obtiene la carboximetil celulosa

Grado de sustitución. El grado de sustitución o DS representa el numero promedio de grupos carboximetilicos que son sustituidos por cada unidad de anhidroglucosa. Grado de polimerización y peso molecular. La CMC es un polímero de cadena larga, las características de sus soluciones dependen de la longitud de la cadena o grado de polimerización, así como también del grado de sustitución.

Clasificación comercial Comercialmente, la CMC, se puede clasificar de acuerdo a su grado de pureza de la siguiente manera: Grado Pureza         Técnico ·        Refinado (extra) ·        Super refinados (F.G.) 55 – 80% 92 – 96% 99.5% mínimo

Propiedades Fisicoquímicas Dispersión y disolución Comportamiento Reológico Efecto de la temperatura y el PH Compatibilidad

USOS CMC Campo de Aplicación Función de la CMC Helados y cremas   Alimentos        Helados y cremas      Bebidas y leches ácidas Salsas y condimentos líquidos    Jarabes y almíbares Agente estabilizador, evita la sinéresis retarda la cristalización de azúcares y agua mejorando la textura del producto final. Espesante, estabilizador de proteínas Espesante, estabilizador de emulsión, agente de suspensión Espesante

Campo de Aplicación Función de la CMC · Industria Panificadora   ·         Donnas y buñuelos ·         Bebidas ·         Productos dietéticos  ·         Bebidas instantáneas ·         Sardinas enlatadas en salsa de tomate ·         Alimentos para animales ·         Embutidos Mejora harinas pobres en gluten, ayuda a la correcta distribución del agua evitando desplazamientos durante la cocción, da mayor apariencia a frescura Con pequeñas adiciones se economiza aceite durante la fritura Espesante, coloide protector Espesante, generador de volumen intestinal no aporta calorías Espesante, mejora el mouth feel Espesante de la salsa Agente peletizante Ligante, retenedor de agua, mejora el corte, facilitador de inserción en la tripa

Carragenina La carragenina es un ingrediente alimenticio natural extraído de algas rojas, de gran uso como gelificante y estabilizante en alimentos (postres tipo gelatina, jugos de fruta, mermeladas, cecinas, leche, helados, quesos) y cosméticos y productos farmacéuticos. También, se utiliza en barras aerosoles y clarificación de cervezas.

Estructura Química Las carrageninas son un grupo de carbohidratos naturales que están presentes en la estructura de ciertas variedades de algas rojas (Rhodophicea). Estos carbohidratos tienen la particularidad de formar coloides espesos o geles en medios acuosos a muy bajas concentraciones. Debido a estas excepcionales propiedades funcionales son ampliamente utilizados como ingredientes en diversas aplicaciones agroindustriales.

Tipos de carragenina Carragenina Kappa I.- Esta fracción tiene un contenido entre 24 y 25% de éster sulfato y entre 34 y 36% de 3,6 AG. Debido al alto contenido de 3,6 AG forma geles firmes y quebradizos en agua y leche con cierta sinéresis, es buen retenedor de agua. Carragenina Kappa II.- Esta fracción tiene un contenido entre 24 y 26% de éster sulfato y entre 32 y 34% de 3,6 AG., forma geles firmes y elásticos en agua y leche, tiene baja sinéresis y muy alta reactividad con leche. Carragenina Iota.- Esta fracción tiene un contenido entre 30 y 32% de éster sulfato y entre 28 a 32% de 3,6 AG., forma geles elásticos en agua y leche con baja sinéresis, ofrece buena estabilidad a ciclos de congelación – descongelación. Carregina Lamda.- Esta fracción tiene un contenido de aproximadamente 35% de éster sulfato y 0% de 3,6 AG. Por la ausencia de 3,6 AG. No gelifica y debido a su alto grado de sulfatación es la fracción más soluble en agua y leche fría, impartiendo a estos sistemas alta viscosidad.

Propiedades funcionales Kappa I Kappa II Iota Lambda Solubilidad Agua fría 20ºC Agua caliente >75oC Leche fría 20oC Leche caliente >80ºC Jarabe (50% azúcar) Salmuera (10% sal) Sales de Na+ Sí No Parcial Sales de Na y Ca En caliente Textura Dureza del gel Textura del gel Viscosidad Sinéresis Estabilidad al congelado Sinergismo LBG Reactividad en leche Alta con K y Ca Duro,quebradizo Baja Alta Firme y elástico Media Muy alta Media con Ca++ Muy elástico Moderada No gelifica Estabilidad pH Geles Solución caliente 80oC 12 – 3,7 11 – 4,5 11 – 4,0

Propiedades Funcionales Agente espesante y texturizante Retenedor de humedad Suspensión y estabilización

Usos Postres como gelatinas Mermeladas Postres de geles con leche Suspensión y estabilización de leche rehidratada Yogurt y leches fermentadas Jugo de frutas Clarificación de cervezas Jugos de fruta Carnes procesadas Emulsiones lácteas

Pectinas Las pectinas son uno de los principales constituyentes de la pared celular de los vegetales y forman parte importante de los componentes característicos de los frutos cítricos. Estas macromoléculas son polisacáridos altamente hidrofílicos que pueden absorber agua cien y hasta quinientas veces su propio peso (2, 3, 5, 6). La estructura básica la forman moléculas de ácido D- galacturónico unidas por enlaces glicosídicos B-1-4, que constituyen el ácido poligalacturónico (3).

Estructura Química

Tipos de pectina Pectina de alto metoxilo Pectina de bajo metoxilo Las propiedades funcionales de las pectinas están determinadas por el grado de esterificación y el peso molecular, así, las pectinas totalmente metiladas (16% de metilación) formarán gel con la sola presencia de azúcar y esta formación será rápida si su peso molecular es elevado, mientras que si es de baja metilación (menos del 8%), solo formará geles con la presencia de calcio u otros iones polivalentes. En cambio, si es de alto grado de metilación (entre 8 y 14%) formará gel con la presencia de azúcar y ácidos (pH de 3,2 a 3,6).

Usos Tradicionalmente, la pectina es usada como agente en un gran numero de productos a base de fruta, como mermeladas, confituras, caramelos masticables, preparados de fruta para yogurt, postres, rellenos en base fruta y cremas para productos de horno. La pectina es también utilizada para mejorar la consistencia y la estabilidad de las pulpas en bebidas en base a jugos y actúa como estabilizante de las proteínas en ambiente ácido (por ejemplo en productos que contengan leche y jugo de fruta). Además la pectina reduce el fenómeno de sinéresis en mermeladas y confituras y aumenta la dureza del gel en mermeladas de contenido calórico reducido. El dosaje típico de la pectina en los productos alimenticios está entre el 0,5 y el 1,0%.

Otros espesantes conocidos como Gomas Las gomas se obtienen de árboles, semillas o plantas. Son utilizadas, a menudo, desde hace siglos como espesantes. A nivel digestivo suelen comportarse como una fibra ya que no se metabolizan y son expulsadas a través de las heces.

Gomas más comunes en alimentos Codigo Goma Usos E 410 Garrofin se obtiene de las semillas del Algarrobo (Ceratonia siliqua), que es un árbol muy típico en el Mediterráneo. Su particular viscosidad ayuda a dar elasticidad a los derivados del Agar y Carragenanos. Es la sustancia de este tipo más resistente a los ácidos. E 412 Guar se obtiene a partir de una planta originaria de la india (Cyamopsistetragonolobus) y su usa desde hace muchos siglos. Es ideal en productos que deban esterilizarse alta temperatura y también tiene una textura muy viscosa. E413 Tragacanto la goma tragacanto se obtiene del árbol Astrogalus gummifer, habitual en Oriente Medio. Tiene siglos de uso popular y también es resistente a los medios ácidos. E414 Arábiga la goma arábiga se obtiene principalmente del árbol Acacia Senegalia. Destaca de las anteriores en cuanto a que es la goma más soluble en agua. Además de ayudar a espesar sopas y salsas también se usa como fijador de aromas en productos alimentarios. Se considera un aditivo perfectamente seguro, no conociéndose efectos indeseables.