Lista de Alimentos con
efectos espesantes y gelificantes
Pectinas
Los subproductos de la industria de
zumos de frutas, bagazo de manzanas y albedos de cítricos (limón,
limón verde, naranja, toronja) constituyen básicamente las fuentes
industriales de pectinas.
Las manzanas utilizadas provienen del norte y centro de Europa; y las cáscaras de cítricos de California, Brasil, Argentina, México, el sur de Europa y África.
La pectina, de la palabra griega “Pekos” (denso, espeso, coagulado), es una sustancia mucilaginosa de las plantas superiores. Esta sustancia se asocia con la celulosa y le otorga a la pared celular la habilidad de absorber grandes cantidades de agua. La celulosa tiene un importante rol en la estructura ya que le da rigidez a las células, mientras que la pectina contribuye a su textura. Durante largo tiempo, el ama de casa ha utilizado la pectina contenida en las frutas “in situ” para “espesar” jaleas. Su extracción industrial se inició recién a principios del siglo XX.
Se trata de poliósidos compuestos, esencialmente, por cadenas de ácidos galacturónico unidos en a (1-4). La función ácido está más o menos esterificada con el metanol. Las moléculas de ramnosa (metilpentosa) se intercalan en la cadena poligalacturónica por enlaces a (1-2) y (1-4) produciendo una irregularidad en la estructura de la cadena. Esta cadena lleva, igualmente, ramificaciones laterales más o menos largas (arabanas, galactanas) unidas a nivel de las funciones alcohol secundario. El parámetro químico más importante es el grado de esterificación (M.), es decir, el número de funciones carboxilo esterificadas por 100 grupos galacturónicos; esto permite distinguir dos grupos de pectinas:
Las manzanas utilizadas provienen del norte y centro de Europa; y las cáscaras de cítricos de California, Brasil, Argentina, México, el sur de Europa y África.
La pectina, de la palabra griega “Pekos” (denso, espeso, coagulado), es una sustancia mucilaginosa de las plantas superiores. Esta sustancia se asocia con la celulosa y le otorga a la pared celular la habilidad de absorber grandes cantidades de agua. La celulosa tiene un importante rol en la estructura ya que le da rigidez a las células, mientras que la pectina contribuye a su textura. Durante largo tiempo, el ama de casa ha utilizado la pectina contenida en las frutas “in situ” para “espesar” jaleas. Su extracción industrial se inició recién a principios del siglo XX.
Se trata de poliósidos compuestos, esencialmente, por cadenas de ácidos galacturónico unidos en a (1-4). La función ácido está más o menos esterificada con el metanol. Las moléculas de ramnosa (metilpentosa) se intercalan en la cadena poligalacturónica por enlaces a (1-2) y (1-4) produciendo una irregularidad en la estructura de la cadena. Esta cadena lleva, igualmente, ramificaciones laterales más o menos largas (arabanas, galactanas) unidas a nivel de las funciones alcohol secundario. El parámetro químico más importante es el grado de esterificación (M.), es decir, el número de funciones carboxilo esterificadas por 100 grupos galacturónicos; esto permite distinguir dos grupos de pectinas:
• pectinas fuertemente metiladas
(H.M. > 55 %);
• pectinas débilmente metiladas (L.M. < 45 %).
Los procedimientos de fabricación se basan en una hidrólisis, separación y recuperación. Se hidroliza la protopectina en medio ácido diluido, en caliente, removiendo así, no solo la pectina, sino también, otros productos tales como polisacáridos neutros y gomas. A continuación, las materias insolubles se separan por prensado y filtración. El extracto péctico transparente se precipita en alcohol. Luego se purifica el coagulo fibroso obtenido por lavados sucesivos con solución hidroalcohólica. La pectina fibrosa se prensa, se seca bajo vacío, se muele y luego se criba. El grado de esterificación final, depende de la temperatura, del pH y de la duración del tratamiento ácido. Se puede obtener por lo tanto, pectinas fuertemente metiladas o pectinas débilmente metiladas. Las pectinas débilmente metiladas y las modificadas químicamente (pectinas amidadas), se pueden obtener igualmente por un tratamiento amoniacal que conduce a una desesterificación y a una amidación en la función ácida. Estas pectinas amidadas se emplean en tecnología alimentaria, si su grado de amidación es inferior al 25%.
El producto comercial puede adquirirse mezclado con azúcares para regular el poder gelificante. Se presenta como un polvo blanco amarillento, ligeramente grisáceo o ligeramente pardo. La pectina amidada puede ser mezclada con soluciones tampón de sales de calidad alimentaria para mantener el pH y las características de sedimentación deseables.
Efectos espesantes, gelificantes y estabilizantes con hidrocoloides
¿Por qué nos gustan tanto los helados? Será por sus distintos sabores, su frescura y su textura única? Pero cómo se logra esa textura suave, cremosa y aterciopelada, que se funde en la boca dando esa sensación tan agradable? Este informe, les develará cuál es el papel que juegan los agentes espesantes y gelificantes utilizados por los elaboradores, para alcanzar estas características tan preciadas.
Comenzamos definiéndolos. Los espesantes y gelificantes alimentarios, a veces, llamados gomas hidrosolubles o hidrocoloides, son macromoléculas que se disuelven o dispersan fácilmente en el agua para producir un aumento muy grande de la viscosidad y en ciertos casos, un efecto gelificante.
• pectinas débilmente metiladas (L.M. < 45 %).
Los procedimientos de fabricación se basan en una hidrólisis, separación y recuperación. Se hidroliza la protopectina en medio ácido diluido, en caliente, removiendo así, no solo la pectina, sino también, otros productos tales como polisacáridos neutros y gomas. A continuación, las materias insolubles se separan por prensado y filtración. El extracto péctico transparente se precipita en alcohol. Luego se purifica el coagulo fibroso obtenido por lavados sucesivos con solución hidroalcohólica. La pectina fibrosa se prensa, se seca bajo vacío, se muele y luego se criba. El grado de esterificación final, depende de la temperatura, del pH y de la duración del tratamiento ácido. Se puede obtener por lo tanto, pectinas fuertemente metiladas o pectinas débilmente metiladas. Las pectinas débilmente metiladas y las modificadas químicamente (pectinas amidadas), se pueden obtener igualmente por un tratamiento amoniacal que conduce a una desesterificación y a una amidación en la función ácida. Estas pectinas amidadas se emplean en tecnología alimentaria, si su grado de amidación es inferior al 25%.
El producto comercial puede adquirirse mezclado con azúcares para regular el poder gelificante. Se presenta como un polvo blanco amarillento, ligeramente grisáceo o ligeramente pardo. La pectina amidada puede ser mezclada con soluciones tampón de sales de calidad alimentaria para mantener el pH y las características de sedimentación deseables.
Efectos espesantes, gelificantes y estabilizantes con hidrocoloides
¿Por qué nos gustan tanto los helados? Será por sus distintos sabores, su frescura y su textura única? Pero cómo se logra esa textura suave, cremosa y aterciopelada, que se funde en la boca dando esa sensación tan agradable? Este informe, les develará cuál es el papel que juegan los agentes espesantes y gelificantes utilizados por los elaboradores, para alcanzar estas características tan preciadas.
Comenzamos definiéndolos. Los espesantes y gelificantes alimentarios, a veces, llamados gomas hidrosolubles o hidrocoloides, son macromoléculas que se disuelven o dispersan fácilmente en el agua para producir un aumento muy grande de la viscosidad y en ciertos casos, un efecto gelificante.
Según su origen, se distinguen:
• Las gomas de origen vegetal,
esencialmente de naturaleza glucídica;
• Las gomas de origen animal de naturaleza proteica (caseínatos y gelatina).
He aquí la descripción de los principales agentes espesantes y gelificantes, exceptuando los almidones y la caseína, de los cuales hablaremos en otra ocasión.
• Las gomas de origen animal de naturaleza proteica (caseínatos y gelatina).
He aquí la descripción de los principales agentes espesantes y gelificantes, exceptuando los almidones y la caseína, de los cuales hablaremos en otra ocasión.
Origen
|
Tipo
|
Extractos de algas
|
Alginatos
Carragenina Agar-agar Furcelaranas |
Extractos de semillas
|
Goma guar
Garrofín |
Exudados de plantas
|
Goma arábiga
Goma tragacanto Goma karaya |
Extractos de subproductos vegetales
|
Pectinas
|
Exudados de microorganismos
|
Goma xantan
|
Derivados de la celulosa
|
Metil celulosa
Carboximetilcelulosa |
Animal
|
Gelatina
|
Alginatos
Los alginatos son extractos de algas
pardas de la clase Phaeophycaeae. Las principales especies usadas
industrialmente son de las familias Fucáceas, Laminariáceas ,
Alariáceas y Lessoniáceas. Se encuentran a lo largo de las costas
rocosas del Atlántico Norte, principalmente en los Estados Unidos,
Gran Bretaña, Francia y Noruega.
PHAEOPHYCEAE Algas pardas |
|||||||
Laminariales | Fucales | ||||||
Laminariacea | Alariacea | LESSONIACEAE | Fucaceae | ||||
Laminaria | Ecklonia | MACROCYSTIS |
|
||||
E máxima | M pyrifera | ||||||
|
A nodosum
F serratus
L digitata
L hyperborea
El uso de las algas pardas se
conoce desde épocas antiguas; los chinos y los romanos las usaban en
preparaciones medicinales y cosméticas. Su producción industrial se
inició en los Estados Unidos alrededor del año 1930. Al principio,
los alginatos eran usados para la elaboración de alimentos enlatados
destinados al consumo en altamar.
Se trata de macromoléculas lineales constituidas por dos tipos de monómeros unidos en (1-4): el ácido b-D manurónico y el ácido a-L gulurónico. Estas macromoléculas tienen un peso molecular comprendido entre 20.000 y 200.000. La relación ponderal manurónico / gulurónico, así como el reparto de motivos a lo largo de la cadena, varían de un extracto a otro, y determinan las propiedades del polímero, especialmente su gelificación. Esto depende principalmente de la especie de alga, y en menor grado de la madurez del alga y del área de cosecha.
Los procedimientos de preparación están basados en las propiedades de solubilidad de los alginatos, según su estado iónico y su poder complejante con el calcio. Un tratamiento preliminar de las algas con un ácido, permite eliminar los iones calcio unidos al alginato. La solubilización de las rnacromoléculas se obtiene a continuación al neutralizar con una base (generalmente NaOH) formando una sal alcalina. El alginato se precipita por reacidificación, bajo la forma de ácido algínico o por la adición de cloruro cálcico, bajo forma de alginato cálcico. En algunos casos el calcio se elimina por un nuevo tratamiento ácido.
Se trata de macromoléculas lineales constituidas por dos tipos de monómeros unidos en (1-4): el ácido b-D manurónico y el ácido a-L gulurónico. Estas macromoléculas tienen un peso molecular comprendido entre 20.000 y 200.000. La relación ponderal manurónico / gulurónico, así como el reparto de motivos a lo largo de la cadena, varían de un extracto a otro, y determinan las propiedades del polímero, especialmente su gelificación. Esto depende principalmente de la especie de alga, y en menor grado de la madurez del alga y del área de cosecha.
Los procedimientos de preparación están basados en las propiedades de solubilidad de los alginatos, según su estado iónico y su poder complejante con el calcio. Un tratamiento preliminar de las algas con un ácido, permite eliminar los iones calcio unidos al alginato. La solubilización de las rnacromoléculas se obtiene a continuación al neutralizar con una base (generalmente NaOH) formando una sal alcalina. El alginato se precipita por reacidificación, bajo la forma de ácido algínico o por la adición de cloruro cálcico, bajo forma de alginato cálcico. En algunos casos el calcio se elimina por un nuevo tratamiento ácido.
Materia prima
|
Algas pardas
|
Desmineralización
|
Sistema de lixiviación en ácido
|
Extracción
|
Molido / Digestión en presencia
de álcali |
Clarificación / Filtración
|
|
Coagulación
|
Precipitación con ácido
|
Lavado y Prensado
|
|
Obtención del alginato
|
Neutralización. Agregado de: Carbonato de calcio, potasio o amonio
|
Secado
|
|
Molido
|
|
Producto final
|
Estandarización por mezclado
|
Control
|
El producto terminado presenta
características de filamentos en fino o grueso, o de polvo incoloro
o ligeramente amarillo, de sabor y olor característicos. Los
alginatos se comercializan en forma de sales sódicas, de sodio de
potasio, de amonio y de calcio. Más raramente se comercializa en
forma de ácido algínico. Los alginatos pueden servir de base para
la preparación de alginato de propilenglicol por esterificación del
ácido algínico. Este derivado se emplea también a nivel
alimentario.
Se extraen de algas rojas de la familia
Rhodophycaeae, de los géneros Chrondus, Gigartina, Euchema, Hypnea e
Iridaea. Su recolección manual se hace durante la marea baja entre
la primavera y el otoño. Provienen de las costas de diversos países
como Francia, Chile, Brasil, Senegal, Indonesia, Las Filipinas,
Marruecos, Argentina y Perú.
Familia y géneros botánicos de las algas rojas
|
|||||||||
GIGARTINALES | |||||||||
SOLIERIACEAE | GIGARTINACEAE | HYPNEA | |||||||
EUCHEUMA | GIGARTINA | IRIDEAE | CHONDRUS | HYPNEA | |||||
G chamissoi | G stellata | Iridea sp | C crispus | F muciformis | |||||
G caniculata | |||||||||
E cottonii | G skottsbegii | ||||||||
G pistillata |
Los residentes del condado de Carraghen en la costa
sur de Irlanda usaban el “ musgo irlandés” en los alimentos y
medicinas hace más de 600 años. Estas algas marinas eran usadas
debido a su propiedad única de gelificar la leche. Al mismo tiempo,
estas algas eran también recolectadas a lo largo de las costas de
Francia, en particular en Brittany. El liquen blanqueado era
utilizado para preparar un gel de leche conocido como “blanc-mange”,
cuya traducción sería “comida blanca”. Este alimento se obtenía
enfriando la leche en la cual se habían cocido las algas.
Simultáneamente en los Estados Unidos se preparaba un alimento
similar. Sin embargo, no fue hasta la Segunda Guerra Mundial, en que
se inició la producción industrial de algunas especies.
Las carrageninas, o carragenanos, son polímeros sulfatados de unidades de galactosa, unidos alternativamente a-(1-3) y b-(1-4). Según el grado de sulfatación y la posición de los carbonos sustituidos por los ésteressulfatos, se distinguen diferentes fracciones cuyas principales son la kappa (k), la iota (i) y la lambda-(l)carragenina. Cada especie está caracterizada por una composición diferente en sus diversas fracciones, y las carrageninas comerciales son mezclas más o menos enriquecidas de una u otra de estas tres fracciones.
El proceso de extracción para su producción industrial se basa en dos propiedades de la carragenina: su solubilidad en agua caliente y su insolubilidad en solventes orgánicos polares. En primer lugar, las algas se lavan y se trituran bajo condiciones alcalinas para promover la extracción total del polisacárido. Luego, el extracto acuoso caliente filtrado en presencia de tierra de diatomeas, se pasa a través de un cedazo bajo presión. Así se obtiene un jarabe transparente que contiene carragenina en solución. A continuación, se la precipita con alcohol en forma de fibras, permaneciendo las impurezas en solución. Se prensa el coagulo, se lo lava y seca por evaporación bajo presión. Finalmente, se lo muele hasta obtener un polvo fino o granulado insípido e inodoro, de color blanco a beige. Este proceso permite alcanzar un producto de alta pureza.
Las carrageninas, o carragenanos, son polímeros sulfatados de unidades de galactosa, unidos alternativamente a-(1-3) y b-(1-4). Según el grado de sulfatación y la posición de los carbonos sustituidos por los ésteressulfatos, se distinguen diferentes fracciones cuyas principales son la kappa (k), la iota (i) y la lambda-(l)carragenina. Cada especie está caracterizada por una composición diferente en sus diversas fracciones, y las carrageninas comerciales son mezclas más o menos enriquecidas de una u otra de estas tres fracciones.
El proceso de extracción para su producción industrial se basa en dos propiedades de la carragenina: su solubilidad en agua caliente y su insolubilidad en solventes orgánicos polares. En primer lugar, las algas se lavan y se trituran bajo condiciones alcalinas para promover la extracción total del polisacárido. Luego, el extracto acuoso caliente filtrado en presencia de tierra de diatomeas, se pasa a través de un cedazo bajo presión. Así se obtiene un jarabe transparente que contiene carragenina en solución. A continuación, se la precipita con alcohol en forma de fibras, permaneciendo las impurezas en solución. Se prensa el coagulo, se lo lava y seca por evaporación bajo presión. Finalmente, se lo muele hasta obtener un polvo fino o granulado insípido e inodoro, de color blanco a beige. Este proceso permite alcanzar un producto de alta pureza.
algas rojas | |
Materia Prima | |
Extracción | Extracción con agua caliente |
Filtración bajo presión en presencia de tierra con diatomeas | |
Precipitación con alcohol | |
Purificación | |
Prensado | |
Lavado | |
Coagulación | |
Carragenina molida | Secado |
Molido | |
Coagulación | |
Producto final | Estandarización por mezclado |
Control |
Los productos comerciales se diluyen frecuentemente con azúcares para fines de normalización y se mezclan con sal de uso alimenticio necesario para conseguir características de gelificación y espesamiento.
Ensayo presentado por la empresa “Sanofi. Bio-industries”. Paris, 1988.
Whistler Roy L.,Industrial Gums. Academic Press, 1973
Aspinall Gerald O., The polysaccharides. Academic press,1985.
Glicksman Martin, Food hydrocolloids. CRC Press,1980.
Timm Fritz, Fabricación de helados. Zaragoza, Editorial Acribia, 1989
Multon J. L., Aditivos y auxiliares de fabricación en industrias agro-alimentarias. Zaragoza, Editorial Acribia, 1988.
Codex Alimentarius
El agar (agarosa) también es extraído
de las algas rojas de la familia Rhodophycaeae, de las especies
gelidium, pterocladia y graciaria. Las zonas de recolección de estas
algas son las costas de Japón, México y la costa oeste del
Atlántico. Su estructura química es muy parecida a la de la
carragenina. El dímero está constituido de un residuo de galactosa
unido en (1-3) y de un residuo 6-anhidro-L-galactosa unido en
(1-4).
El agar sin moler se presenta en haces de tiras delgadas, membranosas y aglutinadas, o en fragmentos escamosos o granulados. Presenta varios colores: anaranjado ligeramente amarillento, o gris amarillento, o amarillo pálido o incoloro. Es resistente cuando está húmedo y quebradizo al estado seco. El agar en polvo es blanco a blanco amarillento o amarillo pálido.
La furcelarana se extrae de otras algas rojas Furcellariafastigiata que se encuentra en las costas de Dinamarca y Canadá. Tiene una estructura química comparable a las carrageninas con un contenido de azufre algo más bajo a kappa-carragenina. Todas las macromoléculas tienen un peso molecular elevado, entre l05 y 106. Este peso molecular depende del origen botánico y del proceso utilizado en la extracción.
Los métodos de fabricación se basan en la solubilización de estas gomas en agua a 100°C durante varias horas, a veces, en medio alcalino. Para el agar, su recuperación se logra a partir de la solución filtrada por congelación, que produce una separación de fases. Por otro lado, la furcelarana se precipita en presencia de cloruro potásico.
El agar sin moler se presenta en haces de tiras delgadas, membranosas y aglutinadas, o en fragmentos escamosos o granulados. Presenta varios colores: anaranjado ligeramente amarillento, o gris amarillento, o amarillo pálido o incoloro. Es resistente cuando está húmedo y quebradizo al estado seco. El agar en polvo es blanco a blanco amarillento o amarillo pálido.
La furcelarana se extrae de otras algas rojas Furcellariafastigiata que se encuentra en las costas de Dinamarca y Canadá. Tiene una estructura química comparable a las carrageninas con un contenido de azufre algo más bajo a kappa-carragenina. Todas las macromoléculas tienen un peso molecular elevado, entre l05 y 106. Este peso molecular depende del origen botánico y del proceso utilizado en la extracción.
Los métodos de fabricación se basan en la solubilización de estas gomas en agua a 100°C durante varias horas, a veces, en medio alcalino. Para el agar, su recuperación se logra a partir de la solución filtrada por congelación, que produce una separación de fases. Por otro lado, la furcelarana se precipita en presencia de cloruro potásico.
La goma guar proviene de una planta que
ha sido cultivada durante siglos en la India y Pakistán. También se
cultiva actualmente en los Estados Unidos.
Se extrae del endosperma de la semilla de Cyamopsis tetragonolobus, una planta anual que pertenece a la familia de las leguminosas. Las semillas de la planta guar tienen un diámetro de 4 a 5 mm. Son dicotiledóneas, es decir, el albumen consiste de dos endospermas y es éste la fuente de goma.
A diferencia, el garrofín se extrae del endosperma de la semilla del algarrobo, Ceretonia Siliqua, árbol del litoral del Mediterráneo. El fruto del algarrobo es una vaina de 20 cm de largo y de 2 a 4 cm de ancho.
Cada vaina contiene semillas ovoides de 8 a 9 mm de largo. Estas semillas contienen la reserva de energía que proveerá la goma espesante.
Muchas semillas de leguminosas contienen galactomananos de estructuras relacionadas, pero solo la goma guar y la goma de algarrobo se han usado extensamente. La goma de algarrobo y sus propiedades espesantes datan de épocas antiguas, ya que los egipcios usaban una pasta de esta goma como adhesivo en las vendas de las momias. Sin embargo, el desarrollo de su extracción industrial comenzó a principios del siglo XX. En la década del 40, se introdujo el uso de la goma guar, debido a una escasez de semillas de algarrobo; y recién en 1950 estuvo disponible comercialmente.
Estas gomas son galactomananos formados por encadenamiento lineal de b-D manosa unidas en (1-4) con ramificaciones constituidas por una sola unidad de a-D galactosa unida en a (1-6). El garrofín tiene como promedio una unidad de galactosa por cuatro manosas y esta relación es de 1 a 2 en la goma guar. Courtois y Le Dizet (1970) han establecido que la galactosa está repetida irregularmente en la larga cadena de manana, definiendo por lo tanto, zonas “lisas” de zonas “ramificadas” y de zonas intermedias. Esta irregularidad de estructura permite explicar las diferencias de propiedades entre estas dos sustancias (especialmente la solubilidad).
La fabricación de estas gomas es extremadamente sencilla, puesto que se reduce a un tratamiento mecánico. Separación de envolturas, eliminación del germen y molienda, hasta reducirlas a harina, que contiene 95 % de galactomananos. Y son comercializados en esta forma. Algunos fabricantes producen también gomas de gran pureza. La semilla se solubiliza en agua caliente y las partículas insolubles se separan por filtración con tierra de diatomeas. La solución transparente obtenida se precipita con alcohol isopropil, se lava y se prensa para remover el alcohol residual. Como última etapa, se seca, se muele y tamiza. En el mercado se encuentran diferentes tipos de harina guar con variable poder espesante.
Se extrae del endosperma de la semilla de Cyamopsis tetragonolobus, una planta anual que pertenece a la familia de las leguminosas. Las semillas de la planta guar tienen un diámetro de 4 a 5 mm. Son dicotiledóneas, es decir, el albumen consiste de dos endospermas y es éste la fuente de goma.
A diferencia, el garrofín se extrae del endosperma de la semilla del algarrobo, Ceretonia Siliqua, árbol del litoral del Mediterráneo. El fruto del algarrobo es una vaina de 20 cm de largo y de 2 a 4 cm de ancho.
Cada vaina contiene semillas ovoides de 8 a 9 mm de largo. Estas semillas contienen la reserva de energía que proveerá la goma espesante.
Muchas semillas de leguminosas contienen galactomananos de estructuras relacionadas, pero solo la goma guar y la goma de algarrobo se han usado extensamente. La goma de algarrobo y sus propiedades espesantes datan de épocas antiguas, ya que los egipcios usaban una pasta de esta goma como adhesivo en las vendas de las momias. Sin embargo, el desarrollo de su extracción industrial comenzó a principios del siglo XX. En la década del 40, se introdujo el uso de la goma guar, debido a una escasez de semillas de algarrobo; y recién en 1950 estuvo disponible comercialmente.
Estas gomas son galactomananos formados por encadenamiento lineal de b-D manosa unidas en (1-4) con ramificaciones constituidas por una sola unidad de a-D galactosa unida en a (1-6). El garrofín tiene como promedio una unidad de galactosa por cuatro manosas y esta relación es de 1 a 2 en la goma guar. Courtois y Le Dizet (1970) han establecido que la galactosa está repetida irregularmente en la larga cadena de manana, definiendo por lo tanto, zonas “lisas” de zonas “ramificadas” y de zonas intermedias. Esta irregularidad de estructura permite explicar las diferencias de propiedades entre estas dos sustancias (especialmente la solubilidad).
La fabricación de estas gomas es extremadamente sencilla, puesto que se reduce a un tratamiento mecánico. Separación de envolturas, eliminación del germen y molienda, hasta reducirlas a harina, que contiene 95 % de galactomananos. Y son comercializados en esta forma. Algunos fabricantes producen también gomas de gran pureza. La semilla se solubiliza en agua caliente y las partículas insolubles se separan por filtración con tierra de diatomeas. La solución transparente obtenida se precipita con alcohol isopropil, se lava y se prensa para remover el alcohol residual. Como última etapa, se seca, se muele y tamiza. En el mercado se encuentran diferentes tipos de harina guar con variable poder espesante.
Materia prima |
Harina de endosperma de goma guar y de algarroba
|
Extracción |
Solubilización en agua caliente
|
Purificación |
Filtración en tierra de diatomeas
|
Coagulación |
Precipitación con alcohol
|
Prensado
|
|
Lavado / Prensado
|
|
Extracto molido |
Secado
|
Molido
|
|
Producto final |
Estandarización por mezclado
|
Control
|
Inclusive, la goma guar se puede adquirir en forma de polvo blanco a blanco amarillento casi inodoro. Es dispersable en agua fría o caliente y su valor de pH de dispersiones acuosas varía entre 5,4 y 6,4. El garrofín se presenta en polvo blanco ligeramente amarillento que gelifica fácilmente en agua caliente.
Ensayo presentado por la empresa “Sanofi. Bio-industries”. Paris, 1988.
Whistler Roy L.,Industrial Gums. Academic Press, 1973
Aspinall Gerald O., The polysaccharides. Academic press,1985.
Glicksman Martin, Food hydrocolloids. CRC Press,1980.
Timm Fritz, Fabricación de helados. Zaragoza, Editorial Acribia, 1989
Multon J. L., Aditivos y auxiliares de fabricación en industrias agro-alimentarias. Zaragoza, Editorial Acribia, 1988.
Codex Alimentarius
PECTINAS
|
||||||||||||||||||
|
Numerosos poliósidos se pueden
sintetizar por microorganismos y en particular por bacterias.
Actualmente, sólo la goma xantan y los dextranos se producen
industrialmente; aunque sólo la goma xantan está autorizada para
usos alimentarios.
Este poliósido está constituido por una cadena lineal de b-D glucosa unida en (1-4), que lleva en su mitad una ramificación lateral con dos residuos de glucosa. Las cadenas laterales son de triolósidos constituidos por a-D ramnosa, ácido glucurónico y a-D ramnosa como terminal.
La goma Xantan es un metabolito secundario producido por la fermentación industrial del Xanthomonas campestris sobre sustrato glucídico. El medio de cultivo contiene además una fuente de nitrógeno y otros elementos esenciales para su actividad biológica. La fermentación inicial se lleva a cabo en diferentes tubos. Así se obtiene el inóculo para iniciar el proceso de fermentación industrial en batch. Se monitorea el pH (entre 6,0 y 7,5), la temperatura (de 18°C a 31°C), el nivel de aireación y la presencia de espuma. Una vez finalizada la fermentación, se esteriliza el caldo para prevenir la contaminación con otras bacterias. Se vacía el fermentador, se limpia y se vuelve a esterilizar para una nueva fermentación. Como la goma xantan es insoluble en solventes orgánicos, se la recupera por precipitación en medio alcohólico seguida de desecación y trituración, hasta obtener el tamaño de partícula deseado. El polvo obtenido debe almacenarse en contenedores herméticos que impidan su contacto con el aire y la humedad.
Este poliósido está constituido por una cadena lineal de b-D glucosa unida en (1-4), que lleva en su mitad una ramificación lateral con dos residuos de glucosa. Las cadenas laterales son de triolósidos constituidos por a-D ramnosa, ácido glucurónico y a-D ramnosa como terminal.
La goma Xantan es un metabolito secundario producido por la fermentación industrial del Xanthomonas campestris sobre sustrato glucídico. El medio de cultivo contiene además una fuente de nitrógeno y otros elementos esenciales para su actividad biológica. La fermentación inicial se lleva a cabo en diferentes tubos. Así se obtiene el inóculo para iniciar el proceso de fermentación industrial en batch. Se monitorea el pH (entre 6,0 y 7,5), la temperatura (de 18°C a 31°C), el nivel de aireación y la presencia de espuma. Una vez finalizada la fermentación, se esteriliza el caldo para prevenir la contaminación con otras bacterias. Se vacía el fermentador, se limpia y se vuelve a esterilizar para una nueva fermentación. Como la goma xantan es insoluble en solventes orgánicos, se la recupera por precipitación en medio alcohólico seguida de desecación y trituración, hasta obtener el tamaño de partícula deseado. El polvo obtenido debe almacenarse en contenedores herméticos que impidan su contacto con el aire y la humedad.
Materia prima | Cepas de Xanthomonas campestris + medio de cultivo |
Propagación del inóculo |
Inoculación en Erlenmeyer
Progagació en fermentador |
Producción de polisacárido |
Fermentación en Batch
a escala industrial Controles: pH, aireación, presencia de espuma, agitación |
Coagulación | Precipitación con alcohol |
Lavado | |
Goma Xantan molida | Secado |
Molido | |
Producto final | Estandarización por mezclado |
Control |
Ensayo presentado por la empresa “Sanofi. Bio-industries”. Paris, 1988.
Whistler Roy L.,Industrial Gums. Academic Press, 1973
Aspinall Gerald O., The polysaccharides. Academic press,1985.
Glicksman Martin, Food hydrocolloids. CRC Press,1980.
Timm Fritz, Fabricación de helados. Zaragoza, Editorial Acribia, 1989
Multon J. L., Aditivos y auxiliares de fabricación en industrias agro-alimentarias. Zaragoza, Editorial Acribia, 1988.
Codex Alimentarius
La gelatina es una proteína, es decir,
un polímero compuesto por aminoácidos. Esta proteína carece de los
principales aminoácidos como vaina, tirosina y triptofano, y por lo
tanto no tiene valor como alimento. Como los polisacáridos, el grado
de polimerización, la naturaleza de los monómeros y la secuencia en
la cadena proteica determinan sus propiedades generales.
En el animal, la gelatina no existe como componente, se la obtiene por hidrólisis parcial del colágeno, su precursor insoluble. En el colágeno, la unidad básica esta formada por tres cadenas de polipéptidos, enrolladas en forma de hélice y estabilizadas por uniones intramoleculares. Esto hace que el colágeno exhiba propiedades mecánicas únicas y forme la estructura del tejido conectivo, piel y huesos de los animales.
La conversión del colágeno insoluble a la gelatina soluble constituye la transformación esencial de su elaboración industrial. El proceso puede llevar a diferentes gelatinas dependiendo de las rupturas en las uniones intramoleculares. La materia prima requerida para su producción se obtiene de las curtiembres y mataderos.
Se realizan diferentes pretratamientos:
En el animal, la gelatina no existe como componente, se la obtiene por hidrólisis parcial del colágeno, su precursor insoluble. En el colágeno, la unidad básica esta formada por tres cadenas de polipéptidos, enrolladas en forma de hélice y estabilizadas por uniones intramoleculares. Esto hace que el colágeno exhiba propiedades mecánicas únicas y forme la estructura del tejido conectivo, piel y huesos de los animales.
La conversión del colágeno insoluble a la gelatina soluble constituye la transformación esencial de su elaboración industrial. El proceso puede llevar a diferentes gelatinas dependiendo de las rupturas en las uniones intramoleculares. La materia prima requerida para su producción se obtiene de las curtiembres y mataderos.
Se realizan diferentes pretratamientos:
• Los cueros son tratados con sales
para su preservación.
• Las pieles se congelan para su almacenamiento y transporte.
• Los huesos de ganado vacuno, se desgrasan y se trituran antes de su transporte y procesamiento.
• Todos los días se recogen huesos frescos que deben ser procesados dentro de las 24 hs del sacrificio del animal.
Los huesos se tratan con una solución ácida para extraer los minerales (fosfato de calcio) sin afectar los contenidos orgánicos. Después de un lavado, este producto llamado “oseína”, se vuelve flexible. Los fosfatos se separan por precipitación con cal. La oseína y las pieles se procesan con ácidos para su hidrólisis a temperatura ambiente por un tiempo relativamente corto. Por otra parte, los cueros y la oseína se ponen en contacto con una solución de cal durante 5 a 10 semanas a temperatura ambiente. Luego se ajusta al pH requerido para la extracción de gelatina propiamente dicha.
La extracción es un proceso discontinuo, en batch, obteniendo un licor del 6 al 10 % de gelatina. Luego se filtra y concentra en forma continua en un evaporador al vacío. La solución se esteriliza a 145°C (293°F) y se enfría rápidamente para gelificar la solución. Este gel es extrudado en forma de granos y secado con aire filtrado y aséptico. Finalmente, se muelen los granos hasta obtener el tamaño de partícula necesario. Deben almacenarse en condiciones adecuadas, ya que son fácilmente alterables en solución o humedecidos. Se pueden adquirir también, en forma de hojas o láminas. Estas láminas son rectangulares, amorfas, delgadas, flexibles, de fractura neta, transparentes o ligeramente amarillentas, inodoras y con sabor especial muy débil.
• Las pieles se congelan para su almacenamiento y transporte.
• Los huesos de ganado vacuno, se desgrasan y se trituran antes de su transporte y procesamiento.
• Todos los días se recogen huesos frescos que deben ser procesados dentro de las 24 hs del sacrificio del animal.
Los huesos se tratan con una solución ácida para extraer los minerales (fosfato de calcio) sin afectar los contenidos orgánicos. Después de un lavado, este producto llamado “oseína”, se vuelve flexible. Los fosfatos se separan por precipitación con cal. La oseína y las pieles se procesan con ácidos para su hidrólisis a temperatura ambiente por un tiempo relativamente corto. Por otra parte, los cueros y la oseína se ponen en contacto con una solución de cal durante 5 a 10 semanas a temperatura ambiente. Luego se ajusta al pH requerido para la extracción de gelatina propiamente dicha.
La extracción es un proceso discontinuo, en batch, obteniendo un licor del 6 al 10 % de gelatina. Luego se filtra y concentra en forma continua en un evaporador al vacío. La solución se esteriliza a 145°C (293°F) y se enfría rápidamente para gelificar la solución. Este gel es extrudado en forma de granos y secado con aire filtrado y aséptico. Finalmente, se muelen los granos hasta obtener el tamaño de partícula necesario. Deben almacenarse en condiciones adecuadas, ya que son fácilmente alterables en solución o humedecidos. Se pueden adquirir también, en forma de hojas o láminas. Estas láminas son rectangulares, amorfas, delgadas, flexibles, de fractura neta, transparentes o ligeramente amarillentas, inodoras y con sabor especial muy débil.
El siguiente cuadro aclara los distintos pasos mencionados en el proceso:
Ensayo presentado por la empresa “Sanofi. Bio-industries”. Paris, 1988.
Whistler Roy L.,Industrial Gums. Academic Press, 1973
Aspinall Gerald O., The polysaccharides. Academic press,1985.
Glicksman Martin, Food hydrocolloids. CRC Press,1980.
Timm Fritz, Fabricación de helados. Zaragoza, Editorial Acribia, 1989
Multon J. L., Aditivos y auxiliares de fabricación en industrias agro-alimentarias. Zaragoza, Editorial Acribia, 1988.
Codex Alimentarius
EXUDADOS DE PLANTAS
|
||
|
Derivados de la celulosa
Diversos derivados de la celulosa se emplean como aditivos alimentarios, especialmente la carboximetilcelulosa, la hidroxipropilcelulosa, la metilcelulosa y la hidroxipropilmetilcelulosa, a las cuales se puede añadir la celulosa microcristalina obtenida por hidrólisis ácida de fibras vegetales.
A excepción de esta última, todas las demás proceden de una modificación química de la glucosa por esterificación a fin de lograr una macromolécula celulósica hidrosoluble que le confiera propiedades espesantes. La glucosa se obtiene por la hidrólisis con hidróxido de sodio 18 % de la pulpa de madera purificada. Las propiedades son muy variables de un derivado a otro y dependen, entre otras, del grado de sustitución.
La hidroxipropilcelulosa es un polvo blanco, granular o fibroso, soluble en alcohol. En agua se hincha dando una solución coloidal viscosa, clara y opalescente.
Dispersión y solubilización
La estructura química de las moléculas de hidrocoloides tiene una influencia directa en su solubilidad.
En la práctica, la solubilización se logra en dos condiciones:
- Una dispersión apropiada de la goma en el medio acuoso
- Un medio químico y físico en el medio acuoso (iones, pH, temperatura, etc.)
La individualización de las partículas, se puede obtener utilizando los siguientes métodos:
- Uso de coloides molidos y tamizados a tamaño de partícula grande (de 100 a 500 micrones)
- Dispersión de los coloides dentro de un líquido no solvente, tales como aceite vegetal, alcohol o jarabe de glucosa caliente, en los cuales el agua ya esta unida y por lo tanto menos disponible para la hidratación.
- Mezcla del coloide con un polvo inerte tales como azúcar, que, a parte de individualizar los granos, actúa como un dispersante mecánico durante el proceso de mezclado.
- Adición lenta del coloide en el líquido con fuerte agitación.
Una vez dispersa en el medio acuoso, cada partícula seca de hidrocoloide comienza a hidratarse: el agua ingresa primero en los segmentos hidrofóbicos de la molécula y el grano se hincha. Pueden ocurrir dos fenómenos:
- Cuando no hay fuertes interacciones entre las macromoléculas, los granos pueden hincharse cada vez más hasta que se individualiza cada molécula; se obtiene una solubilización completa. Esto sucede en agua fría con la goma guar, la goma xantan, el alginato de sodio, las pectinas y la lambda carragenina. Todo lo que se requiere es tiempo y agitación.
- Por el contrario, cuando hay fuertes interacciones en la forma seca, se necesita un tratamiento con calor para separarlas. Se requiere una temperatura mínima antes de que se produzca la solubilización completa.
- Gelatina 40 ºC
- Iota carragenina 50 ºC
- Kappa carragenina 65 ºC
- Garrofín 85 ºC
Generalmente, los hidrocoloides son difíciles de disolver en:
- Medios altamente salinos (salmuera)
- Medios ricos en calcio (agua dura, leche)
- Medios altamente azucarados (jarabes)
Ensayo presentado por la empresa “Sanofi. Bio-industries”. Paris, 1988.
Whistler Roy L.,Industrial Gums. Academic Press, 1973
Aspinall Gerald O., The polysaccharides. Academic press,1985.
Glicksman Martin, Food hydrocolloids. CRC Press,1980.
Timm Fritz, Fabricación de helados. Zaragoza, Editorial Acribia, 1989
Multon J. L., Aditivos y auxiliares de fabricación en industrias agro-alimentarias. Zaragoza, Editorial Acribia, 1988.
Codex Alimentarius
Propiedades espesantes y gelificantes
El interés en los hidrocoloides está basado en su comportamiento reológico, por ejemplo, la viscosidad, la formación de gel y sus efectos estabilizantes.
Estas propiedades pueden obtenerse solo después de alcanzar la solubilización completa de las moléculas. Al solubilizarse, estas se reordenan en las dos formas diferentes vistas en el diseño anterior.
Este reordenamiento está relacionado con varios parámetros:
- El peso molecular de la molécula,
- El espacio de la molécula,
- La presencia o no de grupos funcionales en la molécula,
- La temperatura del medio,
- Las interacciones con otros ingredientes en los medios, tales como otros hidrocoloides y cationes.
Podemos decir que todos los hidrocoloides poseen la propiedad de aumentar considerablemente la viscosidad del medio acuoso para concentraciones bajas, aproximadamente al 1%. Este poder espesante varía mucho de una goma a otra; es muy elevada para la goma xantan, las carrageninas, los derivados de la celulosa y las galactomananos, pero esta más limitado para las pectinas, la goma arábiga y los almidones.
En cuanto a las propiedades gelificantes de estas macromoléculas, necesitamos definir “gel”. No hay definición alguna que sea satisfactoria, porque no existe una frontera neta entre una solución muy espesa y una solución gelificada. El estado “gel” se puede considerar como intermedio entre el estado líquido, puesto que ciertos geles pueden tener hasta 99,9 % de agua,y el estado sólido, puesto que su organización permite mantener su forma y resistir a ciertos constreñimientos. Por tanto, el gel es un sistema difásico constituido por una red macromolecular tridimensional sólida que retiene entre sus mallas una fase líquida. Esta definición introduce la idea de un “orden” en el gel, en oposición a una solución representativa de un “desorden”.
En efecto, antes de la gelificación, las moléculas del polímero forman una verdadera solución; la formación del gel implica, por consiguiente, la asociación de cadenas entre sí o de segmentos de cadenas entre ellas. Más precisamente, se pueden distinguir diversas etapas de transición:
- el estado “solución”, o el polímero en forma de solución; las macromoléculas no están organizadas unas respecto a las otras;
- el estado “gel”, que aparece cuando las cadenas están suficientemente asociadas para formar una red o gel, desde luego, elástico;
- en cuanto y a medida que las cadenas se organizan entre sí, el gel se transforma cada vez más rígido, lo que da lugar, en general al fenómeno de la sinéresis; el gel se contrae y exuda una parte de la fase líquida.
Al modelo de gelificación por unión puntual (al nivel de una unión), puede sustituir el modelo de gelificación por formación de zonas de reunión. En estas zonas, la acción de cada unión no covalente, escasa energía, está reforzada por el gran número de otras uniones; lo que se trata es de un fenómeno de cooperatividad que necesita una regularidad estereoquímica del polímero, o de un segmento suficientemente extendido, para permitir la aproximación de las cadenas. Si el polímero posee una estructura uniforme (homopolímero), las zonas de reunión están muy extendidas y el gel obtenido es rígido y frágil; su gelificación está próxima a la precipitación. Por otro lado, si posee algunos elementos introducidos (periódicamente o por azar) que producen una irregularidad estructural, el gel será más elástico, pues la cadena del polímero poseerá zonas de reunión comunes con otras, lo que asegurará la cohesión de la red.
El estado "gel” representa entonces, un compromiso entre las asociaciones polímero-polímero y entre asociaciones polímero-solvente. Lo que significa que el gelificante debe tener ciertas propiedades físico-químicas comunes a las macromoléculas insolubles (interacciones entre polímeros preponderantes) y a las macromoléculas hidrosolubles (capacidad de solvatación). Estas propiedades dependen de sus estructuras.
Los resultados de estudios físico-químicos, revelan dos mecanismos de gelificación:
- gelificación por intermedio de dobles hélices; presente en iota y kappa carragenina y agarosa
- gelificación por hacinamiento de cadenas; presente en alginatos y pectinas.
Ensayo presentado por la empresa “Sanofi. Bio-industries”. Paris, 1988.
Whistler Roy L.,Industrial Gums. Academic Press, 1973
Aspinall Gerald O., The polysaccharides. Academic press,1985.
Glicksman Martin, Food hydrocolloids. CRC Press,1980.
Timm Fritz, Fabricación de helados. Zaragoza, Editorial Acribia, 1989
Multon J. L., Aditivos y auxiliares de fabricación en industrias agro-alimentarias. Zaragoza, Editorial Acribia, 1988.
Codex Alimentarius
SINERGIAS
|
||
|
INTERACCIONES CON LAS PROTEÍNAS
|
||
|
APLICACIONES EN LA INDUSTRIA ALIMENTICIA (Primera Parte)
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
APLICACIONES EN LA INDUSTRIA ALIMENTICIA (Segunda Parte)
|
||
|
ESTABILIZANTES USADOS EN HELADOS: CÓMO ELEGIR UN COMBINADO
|
||
|
ESTABILIZANTES USADOS EN HELADOS: REGLAMENTACIÓN
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
ESTABILIZANTES USADOS EN HELADOS: ELEGIR UN COMBINADO DE EMULSIONANTES Y ESTABILIZANTES
|
||
|
Fuente: http://www.mundoheladoconsulting.com/index.php
No hay comentarios:
Publicar un comentario
Deja tu comentario, me interesa.