DEPARTAMENTO ACADEMICO FACULTAD

DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIALINFORME DE PRACTICA Nº03

CURSO : MICROBIOLOGÍA APLICADA

TEMA : PRUEBAS MICROBIOLÓGICAS MÁS USADAS EN EL CONTROL MICROBIOLÓGICO DE LOS ALIMENTOS

DOCENTE : Ing. NELSON GARAY

ALUMNA : MEIRY TAFUR SALAZAR

CICLO : V

FECHA DE ENTREGA :20/05/13

TARAPOTO – PERÚ

2011

GeneralInvestigar el comportamiento viscoelástico y de gelificación de la pectina del nopal (Opuntia ficus indica) de bajo grado de esterificación y caracterizada en su composición de azúcares en función del grado de conversión estequiométrica de calcio y de la temperatura bajo condiciones de reología oscilatoria de baja amplitud.

Específicos

Caracterizar el rendimiento, composición de azúcares de la fracción de la pectina de bajo grado de

esterificación aislada y purificada en medio alcalino utilizando un agente secuestrante a partir de pencas

frescas del nopal.

Evaluar la evolución de las propiedades viscoelásticas (módulos viscoel´sticos y punto crítico de gelificación)

durante el enfriamiento y calentamiento de disoluciones acuosas de pectina a distintos niveles de

conversión estequiométrica de Ca2+.

Determinar los posibles mecanismos moleculares subyacentes a lso fenómenos reológicos observados.

INTRODUCCIÓN

Son sistemas dispersos que constan de una fase dispersa llamadas partículas coloidales y de un medio de dispersión o fase continua. La característica principal es el tamaño de las partículas de la fase dispersa (nanómetro, 10-9 m y micrómetro 10-6m). Aunque no existe un límite preciso en el tamaño.Un sistema coloidal por tanto puede estar formado por pequeñas partículas o por macromoléculas. Son sistemas inestables. No se encuentran en estado de equilibrio.Las partículas coloidales pueden estar en forma sólida, líquida o gaseosa. El medio de dispersión, también puede ser un sólido, un líquido o un gas.Un sol es un sistema coloidal cuyo medio de dispersión es un líquido o un gas. Cuando la fase continua es un gas, el sistema se denomina aerosol (ej.: humo, niebla, etc.)Cuando en un sol la fase dispersa es un sólido, el sistema se denomina suspensión coloidal. Cuando las partículas son líquidas, emulsión.Una espuma es un sistema coloidal en el cual se encuentran burbujas gaseosas dispersas en un líquidoUn gel es un sistema coloidal sumergido en el que el solvente queda atrapado en una red formada por grandes moléculas entrecruzadas o por pequeñas moléculas agregadas.

EMULSIONES ALIMENTARIAS • Emulsión: dispersión de dos líquidos no miscibles resultando en una fase

continua y una fase dispersa. En alimentos los dos liquidos inmiscibles: agua/aceite (W/O) o aceite/agua (O/W).

El tamaño de las partículas da lugar a una superficie interfacial enorme, por lo que los efectos superficiales (adsorción, intercambio, etc) cobran importancia capital a la hora de determinar las propiedades.

REVISIÓN BIBLIOGRAFICA

• Las emulsiones son sistemas termodinámicamente inestables (DG) y cinéticamente estables.

• El proceso de emulsificación consta de dos etapas: formación y la desestabilización. El proceso de desestabilización comienza simultáneamente con el proceso de formación

• Emulsificantes: sustancias que favorecen la formación de una emulsión. Agentes tensioactivos.

• Estabilizantes: sustancias que prolongan la estabilidad de una emulsión, limitando que ocurran los fenómenos de desestabilización.

• Procesos de desestabilización: desproporción, floculación, cremado, coalescencia e inversión de fase.

EMULSIONES Se definen como las mezclas de por lo menos dos líquidos inmiscibles. El líquido que se dispersa (como las gotas), la fase discontinua o interior. El líquido circundante se llama la fase continua o externa

La clasificación de emulsiones en alimentos está basada en el % de volumen de la fase interna. La relación de la fase interna (relación fase-volumen F) se define como F = Vi / (Vi + Ve) donde Vi = el volumen de fase interna Ve = el volumen de fase externa

F <0.3 relación fase interna baja (LIPR) o/w: la leche, helado, y queso. (fase interna aceite , fase externa agua) el w/o: la mantequilla y margarina (fase interna agua, fase externa aceite) 0.3 <F <0.7 relación fase interna media (MIPR) La crema de leche. F> 0.7 relación fase interna alta (HIPR) La mayonesa y aderezo ESTABILIDAD DE LAS EMULSIONES Durante la formación de gotas dispersadas pequeñas en una emulsión, el área interfacial entre los dos líquidos es muy grande. Por ejemplo, cuando 1 mL de aceite se dispersa en el agua como partículas de 1 mm de diámetro, se forman 1.9 x 1012 glóbulos de gota y el área interfacial total es 6 m2. El sistema heterogéneo resultante es por consiguiente termodinámicamente inestable. Se necesitan los emulsificantes para estabilizar el sistema a través de una de las acciones siguientes: Tensión Interfacial, interacción iónica , partículas finas, macromoleculas

Tensión superficial En la interfaz líquido-líquido, la tensión del interfacial es la fuerza necesaria para reducir el contacto real entre las dos fase. Las moléculas en la fase son atraídas en todas direcciones. No se aplica ninguna fuerza neta a la molécula. Sin embargo en el límite entre las fases, las moléculas están en contacto con otras moléculas y experimentan fuerzas diferentes. Cuando se forma una emulsión, el área de contacto de superficie aumenta, aumentando así la energía interfacial total . Como resultado, las moléculas tienden a migrar de la interfaz al interior de la fase y reducir el área del contacto real entre las moléculas diferentes.

Las tensiones interfaciales típicas en el sistema alimento están en el rango de 15 a 25 dynes / cm. Cuando un agente superficialmente activo amfifílico se agrega a una emulsión, se concentra en la interfaz de aceite-agua y producen una reducción en la tensión interfacial de menos de 10 dynes / el cm.

Interacción iónicaComo resultado, un sistema de la emulsión necesita ser eléctricamente neutro para permanecer estable. Si se agregan surfactantes iónicos a la superficie de las gotas establecen una doble capa eléctrica en la fase acuosa y estabilizan la emulsión aceite-agua.Partículas finas Polvo de sílice, sales básicas, fragmentos celulares de plantas ( especias), etc. Pueden estabilizar una emulsión por adsorción en la interface formando una barrera física alrededor de las gotas de la emulsión. Un equilibrio debe lograrse entre la tensión interfacial del sólido - aceite y sólido - agua. Normalmente se usan partículas finamente divididas en las emulsiones aceite-agua Macromoléculas Las proteínas y gomas forman películas alrededor de una gota de la emulsión y establecen una barrera física a la coalescencia . Cuando una proteína se usa como una agente emulsificante , se despliega y re-orienta su cadena de aminoácidos para que los grupos hidrófobos se orienten con el aceite y los grupos hidrófilos ,con la fase acuosa .

PROCESOS DE DESESTABILIZACIÓNCremado Durante el almacenamiento, debido a la diferencia de densidad entre la mayoría de los aceites comestibles y el agua, hay una tendencia de la fase de aceite a concentrarse en la parte superior de la emulsión. La velocidad de cremado puede disminuirse reduciendo el tamaño de la gota, bajando la diferencia de densidad entre el aceite y la fase acuosa, y aumentando la viscosidad del medio.

Ley de StokesV = 2g r 2 ( r 2 - r 1) / 9 h

Floculación Se define como un proceso por el cual dos o más gotas se agregan sin perder su identidad individual. En la práctica, en las emulsiones de alimentos, las gotas más grandes (> 2 mm) floculan más rápido y la floculación es promovida por el cremado. La floculación es dominante a F <0.05 y tamaño de la gota menos de 1 mm. La emulsión de gotitas flocula a través de la interacción de las macromoléculas adsorbidas entre ellas. Floculación por puente es un fenómeno complejo y depende del tamaño, del tipo, la cantidad del macromoléculas usada en el sistema. Además, la velocidad de floculación puede afectarse por el pH y la fuerza iónica del ambiente acuoso. Las interacciones entre proteínas, polisacáridos, surfactantes solubles en agua, también pueden afectar la estabilidad de la emulsión.

Coalescencia Se produce cuando dos o más gotitas chocan una con otra y resulta en la formación de una gota más grande. Es dominante cuando F es alto. Coalescencia involucra la ruptura que la película superficial y es irreversible. Varios factores, como: la solubilidad y la concentración del emulsificador, pH, sales, relación fase-volumen, temperatura y propiedades de la película, afectan la estabilidad por colaescencia de la emulsión.

Maduración de Ostwald Ocurre en las emulsiones con gotas polidispersas. Las colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota más grande y una gota más pequeña. Como resultado, gotas pequeñas son cada vez más pequeñas y eventualmente pueden solubilizarse en el medio continuo. Ya que una alta solubilidad del aceite en la fase acuosa es requerida, el madurado de Ostwald no es común en alimentos donde los triglicéridos no son normalmente solubles en agua. No obstante, ocurre en emulsiones agua / aceite donde el agua es parcialmente soluble en aceites de triglicéridos polares.

Tipos de emulsificantes

En alimentos hay dos tipos de surfactantes• bajo PM: monoglicéridos, polisorbatos esteres de sacarosa, lecitina, etc.

• alto PM: proteínas, especialmente leche y huevos.Sin embargo para conferir shelf-life es necesario agregar estabilizadores: por ej. Goma arábiga, almidones modificados, goma guar, pectinas. Ellos modifican la viscosidad de

la fase continua o producen su gelación.Algunos surfactentes de alto PM tambien son buenos estabilizantes.

Condiciones de un buen estabilizante:• Adsorción fuerte: (amfifílico)

• Cobertura superficial completa: debe saturar la interfase • Formación de una capa estabilizante y con impedimentos estéricos (carácter

hidrofílico • Formación de una capa cargada

• Emulsionantes• Muchos alimentos son emulsiones de dos fases, una acuosa y otra grasa.

Una emulsión consiste en la dispersión de una fase, dividida en gotitas extremadamente pequeñas, en otra con la que no es miscible. Una idea de su pequeñez la da el que en un gramo de margarina haya más de 10.000 millones de gotitas de agua dispersas en una fase continua de grasa. Las emulsiones son en principio inestables, y con el tiempo las gotitas de la fase dispersa tienden a reagruparse, separándose de la otra fase. Es lo que sucede por ejemplo cuando se deja en reposo una mezcla previamente agitada de aceite y agua. Para que este fenómeno de separación no tenga lugar, y la emulsión se mantenga estable durante un período muy largo de tiempo se utilizan una serie de substancias conocidas como emulsionantes, que se sitúan en la capa límite entre las gotitas y la fase homogénea. Las propiedades de cada agente emulsionante son diferentes, y en general las mezclas se comportan mejor que los componentes individuales. Como ejemplo de emulsiones alimentarias puede citarse la leche, que es una emulsión natural de grasa en agua, la manteca, la margarina, la mayoría de las salsas y las masas empleadas en repostería, entre otras.

• E-322 LecitinaAunque su número de código correspondería a un antioxidante, su principal función en los alimentos es como emulsionante. La lecitina se obtiene como un subproducto del refinado del aceite de soja y de otros aceites; se encuentra también en la yema del huevo, y es un componente importante de las células de todos los organismos vivos, incluido el hombre. La lecitina comercial está formada por una mezcla de diferentes substancias, la mayor parte de las cuales (fosfolípidos) tienen una acción emulsionante.

• Esta acción es muy importante en tecnología de alimentos. Por ejemplo, la lecitina presente en la yema del huevo es la que permite obtener la salsa mayonesa, que es una emulsión de aceite en agua. Su actividad como antioxidante se debe a la presencia de tocoferoles. La lecitina se utiliza en todo el mundo como emulsionante en la industria del chocolate, en repostería, pastelería, fabricación de galletitas, etc. También se utiliza en algunos tipos de pan, en margarinas, caramelos, grasas comestibles y sopas, entre otros. Es también el agente instantaneizador más utilizado en productos tales como el cacao en polvo para desayuno.

• No se ha limitado la ingestión diaria admisible. La lecitina es un componente esencial de los jugos biliares, que aportan diariamente al intestino de 10 a 12 gramos, mucho más del que procede de la dieta, que es solo de uno ó dos gramos por día, contando tanto el propio alimento y el utilizado como aditivo. En el intestino facilita la absorción de las otras grasas, actuando como emulsionante de la misma forma que lo hace en los alimentos. Es considerado como un aditivo totalmente seguro, incluso por aquellas personas fanáticas de los alimentos naturales. En base a que se encuentra en gran cantidad en el cerebro, y a su capacidad de emulsionar otros lípidos, se ha propuesto en ocasiones su uso como tratamiento para enfermedades mentales o como adelgazante. Estas propuestas carecen totalmente de fundamento. El organismo humano es capaz de sintetizar cuanta lecitina necesite, tanto el cerebro como cualquier otro órgano. En cuanto a su supuesto efecto adelgazante, éste no solamente no es cierto, sino que al ser la lecitina un material rico en calorías, en realidad hace engordar.

• E-442 Fosfáticos de amonio, emulsionante YN, lecitina YN • Este emulsionante se obtiene sintéticamente por tratamiento con glicerol y

posterior fosforilación y neutralización con amoniaco del aceite de colza hidrogenado. El resultado es una mezcla de varias substancias, principalmente fosfáticos de amonio (alrededor del 40%) y grasa que no ha reaccionado. Sus propiedades son semejantes a las de las lecitinas naturales. Se utilizan sobre todo en la elaboración del chocolate, aunque no en España o Francia.

• E-430 Estearato de polioxietileno (8)• E-431 Estearato de polioxietileno (40)• E-432 Monolaurato de polioxietileno (20) sorbitano, polisorbato 20 • E-434 Monopalmitato de polioxietileno (20) sorbitano, polisorbato

40 • E-435 Monoestearato de polioxietileno (20) sorbitano, polisorbato

60• E-436 Triestearato de polioxietileno (20) sorbitano, polisorbato 65• Estas substancias se utilizan como emulsionantes, y del 432 al 436 se conocen

más con el nombre de Twens, una marca registrada de Rohn & Haas. Se utilizan también como detergentes en distintas aplicaciones. En España está autorizado el uso de los Twens solamente en confitería, repostería y elaboración de galletas En determinadas condiciones experimentales estos emulsionantes son capaces de inducir alteraciones en el estómago de ratas con deficiencias nutricionales previas. La autorización de su uso como aditivo alimentario está en reconsideración por parte de la UE.

• E-470 Sales cálcicas, potásicas y sódicas de los ácidos grasos• E-471 Mono y diglicéridos de los ácidos grasos• E-472 a Ésteres acéticos de los mono y diglicéridos de los ácidos

grasos• E-472 b Ésteres lácticos de los mono y diglicéridos de los ácidos

grasos• E-472 c Ésteres cítricos de los mono y diglicéridos de los ácidos

grasos• E-472 d Ésteres tartáricos de los mono y diglicéridos de los ácidos

grasos• E-472 e Ésteres monoacetiltartárico y diacetiltartárico de los mono

y diglicéridos de los ácidos grasos• E-472 f Ésteres mixtos acéticos y tartáricos de los mono y

diglicéridos de los ácidos grasos• Las sales sódicas de los ácidos grasos son el componente fundamental de los

jabones clásicos. Las sales potásicas son también solubles en agua. Se utilizan para obtener emulsiones de grasas en agua, preferiblemente las mezclas de sales de varios ácidos grasos diferentes. Las sales cálcicas son insolubles en agua y se utilizan sobre todo como agentes antiapelmazantes

• Los mono y diglicéridos de los ácidos grasos son los emulsionantes más utilizados (alrededor del 80% del total) y se utilizan desde los años treinta. Se utilizan para favorecer la incorporación de aire en las masas de repostería y en la fabricación de galletitas. También se utilizan en la elaboración de ciertas conservas vegetales y panes especiales. Los distintos tipos del E-472 están

autorizados además en margarinas y otras grasas comestibles; en las primeras mejoran su extensibilidad y en las grasas utilizadas en repostería amplían el rango de temperaturas en el que se mantienen plásticas.

• El E-471 y el E-472c son unos aditivos importantes de la margarina utilizada para freír, popular en algunos países europeos, para evitar las salpicaduras producidas por el agua que contiene. El E-472 está autorizado también en productos cárnicos tratados térmicamente.

• Los acetoglicéridos pueden formar películas flexibles, comestibles, que se utilizan para recubrir alimentos en lugar de la parafina, menos aceptada por le consumidor al tratarse de un hidrocarburo procedente del petróleo. Los ácidos grasos y los mono y diglicéridos son productos de la degradación normal de todas las grasas de la dieta en el tubo digestivo, metabolizándose pues de la misma forma. No tienen limitación en cuanto a la ingestión diaria admisible y se utilizan como aditivos alimentarios en todo el mundo.

• E-473 Sucroésteres, ésteres de sacarosa y ácidos grasos• E-474 Sucroglicéridos• Son substancias sintéticas, obtenidas haciendo reaccionar sacarosa (el azúcar

común) con ésteres metílicos de los ácidos grasos, cloruro de palmitoilo o glicéridos, y extrayendo y purificando después los derivados. Son surfactantes no iónicos, ampliamente utilizados como emulsionantes. También se han utilizado como detergentes biodegradables. Tienen el inconveniente de que a temperaturas elevadas se destruyen por caramelización o por hidrólisis.

• Se utilizan sobre todo en pastelería, repostería y elaboración de galletitas, a concentraciones, en turrones y mazapanes, así como en salsas, en margarinas y otros preparados grasos, en productos cárnicos tratados por el calor (fiambres, etc.) y en helados.

• Los monoésteres, es decir, aquellos en los que la sacarosa tiene ligado un único ácido graso, se digieren prácticamente por completo, asimilándose como las demás grasas y azúcares. Los diésteres se digieren en una proporción menor del 50%, y los poliésteres no se digieren prácticamente nada, eliminándose sin asimilar.

• La ingestión diaria admisible es de hasta 10 mg/Kg de peso, y no se conocen efectos adversos sobre la salud.

• A causa de que los poliésteres no se digieran ha abierto la posibilidad de su uso como un substituto de las grasas, para preparar alimentos bajos en calorías.

• E-475 Ésteres poliglicéridos de ácidos grasos alimentarios no polimerizados

• Se utilizan en confitería, repostería, bollería y fabricación de galletitas para mejorar la retención de aire en la masa, en margarinas y otras grasas comestibles, especialmente en las grasas utilizadas para elaborar adornos de pastelería y para evitar el enturbiamiento de algunos aceites usados para ensaladas. Dado que favorece la formación de emulsiones de grasa en agua, se utiliza también en la fabricación de helados y salsas. En algunos países no están autorizados.

• E-476 Polirricinoleato de poliglicerol• Consiste en la combinación de un polímero del ácido ricinoléico con el

poliglicerol. Se puede utilizar en repostería, especialmente en recubrimientos de chocolate. La ingestión diaria admisible es de 75 mg/Kg de peso.

• E-477 Ésteres de propilenglicol de los ácidos grasos

• E-478 Ésteres mixtos de ácido láctico y ácidos grasos alimenticios con el glicerol y el propilenglicol

• Se utilizan en pastelería, repostería y elaboración de galletas. Son especialmente útiles en la elaboración de cremas batidas y muy eficaces para lograr una buena distribución de la grasa en la elaboración de productos de repostería.

• De sus dos constituyentes, los ácidos grasos son los componentes principales de todas las grasas domésticas, por lo que el componente extraño es el prolipenglicol. La ingestión diaria admisible de esta última substancia es de hasta 25 mg/kg de peso. No están autorizados en algunos países.

• E-479 Aceite de soja oxidado por el calor y reaccionado con mono y diglicéridos de los ácidos grasos alimenticios

• Este emulsionante es una mezcla compleja de productos obtenidos en las reacciones que lo definen. La presencia de productos de oxidación de los ácidos grasos insaturados se cuestiona cada vez más desde el punto de vista de la salubridad de los alimentos.

• Este aditivo no se utiliza en España.• E-480 Ácido estearil-2-láctico• E-481 Estearoil 2 lactilato de sodio• E-482 Estearoil 2 lactilato de calcio• Son ésteres del ácido esteárico y un dímero del ácido láctico, obtenidos por la

industria química, aunque los componentes son substancias naturales. Se encuentran entre los más hidrófilos de los emulsionantes. Se utilizan en pastelería, repostería y fabricación de galletas y panes. La ingestión diaria admisible es de 20 mg/Kg .

• E-483 Tartrato de estearoilo• Este emulsionante se utiliza en España únicamente en repostería, bollería y

elaboración de galletitas (hasta el 0.3%) y, sin limitación, en sopas deshidratadas. No se conocen efectos nocivos.

• E-491 Monoestearato de sorbitano, Span 60 • E-492 Triestearato de sorbitano, Span 65• E-493 Monolaurato de sorbitano, Span 20 • E-494 Monooleato de sorbitano, Span 80 • E-495 Monopalmitato de sorbitano, Span 40 • Estas substancias más conocidas como Spans, marca registrada de Atlas

Chemical Inc. son ésteres de los ácidos grados más comunes en las grasas alimentarias y el sorbitano, un derivado del sorbitol. Se obtienen por calentamiento del sorbitol con el ácido graso correspondiente.

• Se utilizan como emulsionantes en pastelería, bollería, repostería y fabricación de galletas en una concentración máxima, en España, del 0,5% del peso seco del producto. La ingestión diaria admisible es de hasta 25 mg/kg de peso de ésteres de sorbitan en total.

• H-4511 Caseinato cálcico• H-4512 Caseinato sódico• Las caseínas representan en su conjunto el 80% de las proteínas de la leche de

vaca. Cuando la leche se acidifica, las caseínas precipitan. El tratamiento de ese precipitado con hidróxido cálcico o hidróxido sódico da lugar a los correspondientes caseinatos. Se producen sobre todo en Australia y Nueva Zelanda, utilizándose aproximadamente el 70% en alimentación y el resto en la

industria, para la fabricación de colas y de fibras textiles. El caseinato sódico es soluble en agua, mientras que el cálcico no lo es. Este último se utiliza en aplicaciones en las que no debe disolverse, para no competir por el agua cuando se añade poca en el proceso de elaboración, como sucede a veces en repostería. Los caseinatos son resistentes al calentamiento, mucho más que la mayoría de las proteínas. Se utilizan en tecnología de los alimentos fundamentalmente por su propiedad de interaccionar con el agua y las grasas, lo que los hace buenos emulsionantes.

• Se utilizan mucho en repostería, confitería y elaboración de galletas y cereales para desayuno, en substitución de la leche, de la que tienen algunas de sus propiedades. En general mejoran la retención de agua, haciendo que los productos que deben freírse retengan menor cantidad de aceite. Permiten obtener margarinas bajas en calorías al emulsionar mayor cantidad de agua en la grasa, base de este producto.

• Los caseinatos se utilizan también como emulsionantes en la industria de fabricación de derivados cárnicos, embutidos y fiambres, debido a su resistencia al calor, adhesividad y capacidad para conferir jugosidad al producto. Son útiles para reemplazar al menos en parte a los fosfatos.

• Las caseínas son proteínas y por lo tanto aportan también valor nutricional al producto. Su composición en aminoácidos es próxima a la considerada como ideal, y contienen además un cierto porcentaje de fósforo. El caseinato sódico está sin embargo prácticamente desprovisto de calcio, ya que aunque este elemento se encuentra asociado a la caseína presente en la leche, se pierde durante la primera etapa de su transformación. Son productos totalmente seguros para la salud y no tienen limitada la ingestión diaria admisible.

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EmulsiónDe Wikipedia, la enciclopedia libreSaltar a navegación, búsqueda

A. Dos líquidos inmiscibles, fase I y fase II, no emulsificados;B. Emulsión de fase II disperso en la fase I;C. La emulsión inestable se separa progresivamente;D. Las posiciones surfactantes (borde púrpura) en las interfaces entre la fase I y la fase II; estabilizan la emulsión.

Una emulsión es una mezcla de dos líquidos inmiscibles de manera más o menos homogénea. Un líquido (la fase dispersa) es dispersado en otro (la fase continua o fase dispersante). Muchas emulsiones son emulsiones de aceite/agua, con grasas alimenticias como uno de los tipos más comunes de aceites encontrados en la vida diaria. Ejemplos de emulsiones incluyen la mantequilla y la margarina, la leche y crema, el espresso, la mayonesa, el lado fotosensitivo de la película fotográfica, el magma y el aceite de corte usado en metalurgia. En el caso de la mantequilla y la margarina, la grasa rodea las gotitas de agua (en una emulsión de agua en aceite); en la leche y la crema el agua rodea las gotitas de grasa (en una emulsión de aceite en agua). En ciertos tipos de magma, glóbulos de ferroníquel líquido pueden estar dispersos dentro de una fase continua de

silicato líquido. El proceso en el que se preparan las emulsiones se llama emulsificación.

Las emulsiones son parte de una clase más genérica de sistemas de dos fases de materia llamada coloides. A pesar que el término coloide y emulsión son usados a veces de manera intercambiable, las emulsiones tienden a implicar que tanto la fase dispersa como la continua son líquidos.

Existen tres tipos de emulsiones inestables: la floculación, en donde las partículas forman masa; la cremación, en donde las partículas se concentran en la superficie (o en el fondo, dependiendo de la densidad relativa de las dos fases) de la mezcla mientras permanecen separados; y la coalescencia en donde las partículas se funden y forman una capa de líquido.

Cuándo una emulsión se torna en una emulsión de agua en aceite o en una emulsión de aceite en agua depende de la fracción del volumen de ambas fases y del tipo de emulsificador. Generalmente, la regla de Bancroft se aplica: los emulsificadores y las partículas emulsificantes tienden a fomentar la dispersión de la fase en el que ellos no se disuelven muy bien; por ejemplo, las proteínas se disuelven mejor en agua que en aceite así que tienden a formar emulsiones de aceite en agua (es por eso que ellos fomentan la dispersión de gotitas de aceite a través de una fase continua de agua).

El color básico de las emulsiones es el blanco. Si la emulsión es diluida, el efecto Tyndall esparce la luz y distorsiona el color a azul; si es concentrado, el color se distorsiona hacia el amarillo. Este fenómeno se puede ver fácilmente al comparar la leche desnatada (sin o con poca grasa) con la crema (con altas concentraciones de grasa láctea). Las microemulsiones y nanoemulsiones tienden a ser claros debido al pequeño tamaño de la fase dispersa.

Contenido

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1 Emulsionante 2 En medicina 3 Véase también 4 Referencias

[editar] Emulsionante

Artículo principal: Emulsionante

Un emulsionante (también llamado como emulgente) es una sustancia que estabiliza una emulsión, frecuentemente un surfactante. Ejemplos de alimentos emulsionantes están la yema de huevo (en donde el principal químico emulsionante es la lecitina), la miel y la mostaza, en donde una variedad de químicos en el mucílago alrededor de la vaina de la semilla actúan como emulsionante; las proteínas y emulsionantes de bajo peso molecular son los más comunes. En algunos casos, las partículas pueden estabilizar

emulsiones a través de un mecanismo llamado estabilización Pickering. Tanto la mayonesa como la salsa holandesa son emulsiones de aceite en agua que son estabilizados con la lecitina de la yema de huevo. Los detergentes son otra clase de surfactante, y pueden interactuarse químicamente tanto con el aceite como el agua, así estabilizando la interfaz entre las gotitas de aceite o agua en suspensión. Este principio es explotado en el jabón al remover la grasa con el propósito de limpieza. Una gran variedad de emulsionantes son usados en la farmacia para preparar emulsiones tales como cremas y lociones. Entre los ejemplos más comunes están la cera emulsificadora, el alcohol cetearil, el polisorbato 20 y el ceteareto 20.[1]

Algunas veces la fase interna misma puede actuar como un emulsionante, y el resultado es una nanoemulsión – el estado interno se dispersa en gotitas de tamaño nanométrico dentro de la fase externa. Un ejemplo conocido de este fenómeno ocurre cuando el agua se vierte en una bebida de alto contenido alcohólico basado en anís, como el ouzo, el pastis o el raki. Los componentes anisólicos, que son solubles en etanol, forman gotitas de tamaño nanométrico y emulgen dentro del agua. El color de esta bebida diluida es opaco y lechoso.

[editar] En medicina

Ampolla de 20 ml de emulsión de propofol al 1%, usado en una inyección intravenosa. Los fabricantes emulsionan el lípido soluble de propofol en una mezcla de agua, aceite de soya y lecitina de yema de huevo.

En la medicina,[2] las emulsiones microscópicas son usadas para distribuir vacunas y matar microbios. Típicamente, las emulsiones usadas en estas técnicas son las nanoemulsiones de aceite de soya, con partículas de 400 a 600 nanómetros de diámetro.[3] El proceso no es químico, como otros tipos de tratamientos antipatógenos, pero es

físico. Las gotitas son pequeñas y tienen una gran tensión superficial por lo tanto la fuerza de unión con otros lípidos es mayor. El aceite es emulsionado con detergentes para estabilizar la emulsión (las gotitas no pueden unirse unas con otras), así que se encuentran con otra clase de lípidos con una membrana bacteriana o con un alguna capa de virus, forzando a los lípidos a unirse unos con los otros. En una escala de masa, desintegra efectivamente la membrana y mata al patógeno.

Cabe destacar que la emulsión de aceite de soya no causa daños a las células normales de humanos ni a las células de la mayoría de los organismos superiores. Las excepciones son los espermatozoides y las células sanguíneas, que son vulnerables a las nanoemulsiones debido a sus estructuras de las membranas. Por esta razón, las nanoemulsiones de este tipo no son usados en intravenosas.

La aplicación más efectiva de este tipo de nanoemulsión es para la desinfección de superficies. Algunos tipos de nanoemulsiones se han mostrado efectivos en la destrucción del HIV-1 y varios patógenos de la tuberculosis, por ejemplo, en superficies no porosas.

[editar] Véase también

Moléculas anfifílicas Polimerización de emulsión Ciencia de interfaz y coloide Fotoemulsión Emulsión fotográfica Emulsión de recolección Emulsión de agua en agua Ecuación de Palierne

[editar] Referencias

1. ↑ Anne-Marie Faiola (21 de mayo de 2008). "Using Emulsifying Wax". TeachSoap.com.

2. ↑ "Adjuvant Vaccine Development".3. ↑ "Nanoemulsion vaccines show increasing promise". Eurekalert! Public News

List. University of Michigan Health System (26 de febrero de 2008).

Obtenido de «http://es.wikipedia.org/wiki/Emulsi%C3%B3n»Categorías: Procesos químicos | Nutrición | Química coloidal | Materia

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Definición y Propiedades de las Emulsiones

Puesto que la emulsificación no es una ciencia exacta, son necesarias ciertas generalizaciones fundadas en la experiencia de tanteos. Las emulsiones no siempre alcanzan el estado de equilibrio en corto tiempo, y como consecuencia frecuentemente experimentan alteraciones con el tiempo. En tales circunstancias es de reconocer que las generalizaciones no son leyes rigurosas, sino que se han de considerar con relación a la clase de producto que se trate.

Definición

La emulsión es un sistema de dos fases que consta de dos líquidos parcialmente miscibles, uno de los cuales es dispersado en el otro en forma de glóbulos. La fase dispersa, discontinua o interna es el líquido desintegrado en glóbulos. El líquido circundante es la fase continua o externa. La suspensión es un sistema de dos fases muy semejante a la emulsión, cuya fase dispersa es un sólido. La espuma s un sistema de dos fases similar a la emulsión, en el que la fase dispersa es un gas. El aerosol es lo contrario de la espuma: el aire es la fase continua y el líquido la fase dispersa. Un agente emulsivo es una sustancia que se suele agregar a una de las fases para facilitar la formación de una dispersión estable.

A la industria le interesa más la emulsificación de aceite y agua. Las emulsiones de aceite y agua (oleoacuosas) tienen el aceite como fase dispersa en el agua, que es la fase continua. En las emulsiones hidrooleosas o de agua en aceite, el agua está dispersa en aceite, que es la fase externa. Hay ocasiones en que no está claramente definido el tipo de emulsión, pues la fase interna y externa, en lugar de ser homogénea, contiene porciones de la fase contraria; una emulsión de esta clase se llama emulsión dual.

Propiedades de las Emulsiones

Sus propiedades más importantes son su utilidad y el aspecto que ofrecen al consumidor, ya sea éste el industrial o el consumidor final. Las propiedades que son más evidentes y por lo general más importantes son: facilidad de dilución (de ordinario con agua, aunque acaso sea con algún disolvente selectivo), viscosidad, color, estabilidad y, si se forma la emulsión en el lugar donde se usa finalmente, su facilidad de formación. Para un tipo dado de emulsificación, estas propiedades dependen de lo siguiente:

1º) Las propiedades de la fase continua

2º) La relación entre la fase interna y la externa

3º) El tamaño de partícula de la emulsión

4º) La relación entre la fase continua y las partículas (incluso las cargas iónicas)

5º) Las propiedades de la fase discontinua.

En una emulsión determinada, las propiedades dependen del líquido que forme la fase externa, o de si la emulsión es oleoacuosa o hidrooleosa. El tipo de emulsión que resulte depende:

1º) Del tipo, cantidad y calidad del emulsivo

2º) De la razón entre ingredientes

3º) Del orden en que se añaden los ingredientes al mezclarlos.

La dispersabilidad (solubilidad) de una emulsión es determinada por la fase continua; si la fase continua es hidrosoluble, la emulsión puede ser

diluida con agua, si la fase continua es oleosoluble, la emulsión se puede disolver en aceite. La facilidad con que se puede disolver una emulsión se puede aumentar si se reduce la viscosidad de la emulsión.

La viscosidad de una emulsión cuando hay exceso de fase continua es virtualmente la viscosidad de dicha fase. Al aumentar la proporción de la fase interna aumenta la viscosidad de la emulsión hasta un punto en que la emulsión deja de ser líquida. Cuando el volumen de la fase interna sobrepasa el de la externa, se aglomeran las partículas de la emulsión y la viscosidad aparente es parcialmente viscosidad estructural.

Teóricamente, el volumen máximo, que puede ser ocupado por partículas esféricas uniformes en la fase dispersa de una emulsión es 74% del volumen total. Se pueden preparar emulsiones que tengan hasta 99% de la fase interna. En estos casos hay considerable deformación en comparación con la forma ordinaria de partículas de la fase dispersa.

Se puede regular la viscosidad de una emulsión de la siguiente manera:

a) Para reducir la viscosidad:

1º)Se aumenta la proporción de la fase continua,

2º)se reduce la viscosidad de la fase continua,

3º)en las suspensiones, se agregan agentes de actividad superficial para aumentar la lubricación.

b)Para aumentar la viscosidad:

1º)Se agregan espesadores, como geles de jabones, gomas y gel de alúmina a la fase continua,

2º)se aumenta la proporción de la fase interna,

3º)se reduce el tamaño de partícula de la emulsión o se reduce la aglomeración de las partículas existentes,

4º)se incorpora aire en estado de división fina como tercera fase.

La regulación de la viscosidad de las emulsiones tiene aplicación a la preparación de lociones cosméticas. El objeto es preparar una loción queparesca ser espesa; esto es :

que tenga alta viscosidad aparente , pero que se conserve líquida al permanecer en reposo durante un largo tiempo.

Una dificultad más importante con que se tropieza en estas formulaciones es que en las variables condiciones de almacenamiento varía la estructura del gel y con frecuencia fragua el producto y se vuelve semi sólido de manera que no puede fluir.

La estabilidad de una emulsión depende de los siguientes factores: el tamaño de partícula, la diferencia de densidad de ambas fases, la viscosidad de la fase continua y de la emulsión acabada, las cargas de las partículas, la naturaleza, la eficacia y cantidad del emulsivo, y las circunstancias de almacenamiento, o sea, las temperaturas altas y bajas, la agitación y vibración, la dilución o evaporación durante el almacenamiento o el uso.

Puesto que las partículas de una emulsión están suspendidas libremente en un líquido, obedecen a la ley de Stokes si no están cargadas. Para muchos fines industriales la definición de estabilidad incluye forzosamente la no coalescencia de las partículas de la emulsión y la no sedimentación. La incorporación de aire en una emulsión puede tener como consecuencia la reducción notable de la estabilidad.

El tamaño y la distribución de tamaños de las partículas de una emulsión son gobernados por la cantidad y la eficacia del emulsivo, el orden de la mezcladura y la clase de agitación que se haga. Si se reduce poco a poco el tamaño de las partículas de la emulsión, varían el color y el aspecto de ésta.

Se presentan excepciones en lo tocante al aspecto y el color de las emulsiones cuando se agregan colorantes y pigmentos y cuando ambas fases tienen índice de refracción similares. En este último caso se forma una emulsión transparente sea cual fuere el tamaño de la partícula.

Se puede disminuir el tamaño de partícula por los siguientes medios:

1º) Aumentando la cantidad de emulsivo

2º) Mejorando el equilibrio hidrófilo-lipófilo del emulsivo

3º) Preparando la emulsión mediante la inversión de fases para obtener una " fase interna extendida "

4º) Mediante mejor agitación

La conductividad eléctrica de una emulsión depende de la conductividad de la fase continua.

La facilidad de formación es modificada en mayor grado por la eficiencia y la cantidad del emulsivo y por las propiedades inherentes de ambas fases.

Análisis de Emulsiones

El análisis de las emulsiones tiene mucha relación con sus propiedades, por regla general se emplean métodos analíticos físicos y químicos. Aunque es variable el orden de importancia, según sea la emulsión que se esté analizando, por lo común es aplicable al siguiente orden:

Tipo de emulsión Es de mucha importancia averiguar en primer término si la emulsión es oleoacuosa o hidrooleosa, lo cual se logra de diversas maneras.

1º) El método más sencillo es averiguar la conductividad eléctrica. El equipo para ello se puede hacer fácilmente conectando en serie un resistor de 10.000 ohmios y 0,5 vatios, contactos eléctricos para la muestra que se va a ensayar, una lámpara de neón sin resistor (0,25 vatios, 105 a 120v. , tipo General Electric NE-57) y un conmutador de pulsador. Se coloca la muestra entre los contactos de prueba y se cierra el circuito; si da luz la lámpara de neón, la emulsión es oleoacuosa, en caso contrario es hidrooleosa.

2º) Otro método para determinar el tipo de la emulsión es averiguar su dispersabilidad en agua o en aceite. Las emulsiones oleoacuosas se dispersan en agua y las hidrooleosas se dispersan en aceite.

3º) Un colorante hidrosoluble se dispersa en una emulsión oleoacuosa y un colorante oleosoluble se dispersa en una emulsión hidrooleosa. El colorante puede usarse en forma líquida o sólida.

El pH de una emulsión es de importancia considerable. Las emulsiones con base de jabones por lo general tienen pH de 8 o más. Es fácil determinar el pH con un equipo ordinario de electrodo de vidrio con papel pH. Estos pueden dar un resultado erróneo si la emulsión contiene algún producto con tendencia a blanquear.

El contenido de agua de una emulsión sigue al pH en importancia para el problema de reproducción. Uno de los mejores métodos para determinar dicho contenido es la valoración de Karl Fischer. Si la emulsión es alcalina, por lo común se puede hacer alguna corrección.

El uso al que se destina la emulsión por regla general da una indicación de los componentes de la fase oleosa. En algunos casos se requieren análisis de identificación, destilación con disolventes y ensayos similares.

En realidad, el resultado de los intentos por deshacer la emulsión suelen indicar el tipo de emulsivo. Se puede considerar que los emulsivos catiónicos son de dos tipos: los que son inestables en álcalis y los que son estables. El segundo grupo no es comparable con el tipo aniónico-ácido estable. Sin embargo, aunque la adición de álcali destruye un emulsivo catiónico, con frecuencia se forma in situ suficiente jabón para que se conserve la emulsión. Se puede comprobar la presencia de agentes catiónicos mediante la adición de agentes aniónicos. Los agentes no iónicos se dividen en dos clases: los que son saponificados por álcalis calientes y los que son estables con este tratamiento. Por regla general, el calor facilita la separación de las fases, y es necesario cuando la emulsión contiene ceras.

También se puede efectuar la separación mediante la centrifugación, el calentamiento, la congelación, la dilución, la adición de sales o disolventes, y con respecto a una fase de aceite no volátil, por medio de la incorporación de la fase acuosa.

Estos análisis, indican el tipo de emulsión, la clase del emulsivo y la naturaleza y cantidad aproximada de la fase oleosa, por lo general suministran bastantes informes para intentar la duplicación con emulsivos elegidos.

Propiedades de los Emulsivos

Con frecuencia se usa incorrectamente el término "emulsivo". Los emulsivos forman un grupo de la clase general de agentes de actividad superficial. Otros grupos son los agentes humectantes, solubilizadores, detergentes, agentes de suspensión.

Los emulsivos se emplean en la formulación de emulsiones para facilitar la emulsificación y dar estabilidad a la emulsión. Estos efectos se

producen por la reproducción de la tensión interfasal entre las dos fases y por acción coloidal protectora, respectivamente. De ordinario, los emulsivos son sustancias muy complejas y parecen que cuanto más complejas con mayor eficiencia funcionan. Esto se tiene en cuenta en la práctica de formulación y con frecuencia se usan combinaciones de dos o más emulsivos.

Los emulsivos se pueden dividir en iónicos y no iónicos. El emulsivo iónico consta de un grupo lipófilo orgánico y un grupo hidrófilo. Los emulsivos iónicos se subdividen en aniónicos y catiónicos, según sea la naturaleza del grupo activo. Ordinariamente se considera que la porción lipófila de la molécula es la porción de actividad superficial.

Como es de suponer, no son mutuamente compatibles los agentes aniónicos y catiónicos de actividad superficial, pues en virtud de las cargas iónicas tienden a neutralizarse entre sí y se nulifica su actividad superficial.

Los emulsivos no iónicos son totalmente covalentes y no tienen ninguna tendencia a la ionización. Por consiguiente, puede asociarse con otros agentes no iónicos de actividad superficial y con agentes aniónicos o catiónicos. Los emulsivos no iónicos son más inmunes contra la acción de electrolitos que los agentes aniónicos de actividad superficial.

De las diversas propiedades de los emulsivos, una de las más importantes es el equilibrio hidrófilo-lipófilo. Este es una expresión de atracción simultánea relativa de un emulsivo con respecto al agua y al aceite.

El equilibrio hidrófilo-lipófilo de un emulsivo determina el tipo de emulsión que tiende a ser formada.

La Solubilidad de un emulsivo es de suma importancia en la preparación de concentrados emulsionables. Es preciso que el emulsivo permanezca disuelto en cualesquiera condiciones de almacenamiento. Con frecuencia es posible aumentar la solubilidad de un emulsivo con algún coemulsivo. También son usuales diversos disolventes como conjugadores o codisolventes.

La tensión interfasal es la fuerza que se requiere para romper la superficie entre los líquidos no miscibles; es de interés en la emulsificación en virtud de que cuanto menor es la tensión interfasal

entre las dos fases de una emulsión, tanto más fácil es la emulsificación. El coeficiente de extensión (C.E.) se calcula con la tensión superficial (T.S.) y la tensión interfasal (T.I.) (para un aceite determinado) según la siguiente fórmula:

CE = TS aceite - (TS soln. - TS aceite/soln.)

Cuanto mayor es el coeficiente de extensión (más positivo), tanto mayor es la potencia humectante y difusiva.

SITEMOS DISPERSOS: ESPUMA.-

Práctica 7

Estabilidad de las espumas

Introducción

En esta práctica se va a comparar el efecto del tiempo de batido por un lado, la presencia de solutos orgánicos (sacarosa) y no orgánicos (sal) por el otro, en la estabilidad de una espuma de clara de huevo. Cada muestra va a comprender 2 claras de huevo, que es alrededor de 18g.

En la comparación de tiempo de batido a velocidad máxima, se va a medir el volumen de goteo de la espuma de 6 muestras de tiempos diferentes con una probeta de 25mL unida a un embudo de vidrio. De esta forma, se va a determinar el tiempo óptimo para la obtención de una espuma más estable.

En la comparación del efecto de la adición de sal y sacarosa, se va a batir el tiempo óptimo encontrado una muestra sin agregarle nada y una muestra al agregarle cada soluto antes y después del batido. El goteo producido se va a medir en 30 minutos y se van a reportar las características de la espuma.

En las espumas pueden solidificarse permanentemente las películas o lamelas que separan las burbujas y así producir cuerpos porosos. Esta aplicación se usa ampliamente en la repostería. La cerveza es un ejemplo en el que se requiere de espuma para dar sensación refrescante. En esta aplicación los agentes espumantes son las proteínas, las resinas del lúpulo y carbohidratos.

Objetivos

Comparar el efecto del tiempo de batido en la estabilidad de una espuma de clara de huevo.

Comparar el efecto de la adición de sal y sacarosa antes o después del batido de la espuma de clara de huevo.

Determinar el tiempo optimo de batido.

Antecedentes

Una espuma consiste en una capa de líquido globular enclaustrando vapor o gas. La espumas son como las emulsiones en que capas se adsorción rodeando la fase dispersa en ambos sistemas. Las espumas difieren de las emulsiones en dos aspectos: la fase dispersa es un gas en las espumas y un líquido en las emulsiones; las burbujas de gas de las espumas son mucho más grandes que los glóbulos en las emulsiones. Las espumas son sistemas coloidales por la delgadez de las capas que rodean las burbujas de gas son de dimensiones coloidales o las capas tienen propiedades coloidales. (Boyer 1950)

Las burbujas de gas en la espuma se rodean por una capa más o menos viscosa. Para obtener una espuma de revolver un líquido con aire, es esencial que haya una superficie diferente. La concentración en la superficie difiere de la concentración en el cuerpo del líquido. Las capas de líquido que rodean la fase gaseosa en las espumas resulta del acercamiento de dos superficies que ya se habían formado. (Boyer 1950)

Las soluciones de sales inorgánicas dan espumas inestables. Las soluciones acuosas que exhiben una concentración baja de sales dan espumas más estables. Las soluciones con la tensión superficial menor da espumas que duran más. Los electrolitos inorgánicos pueden aumentar la tensión superficial de la solución. Las espumas formadas con soluciones moleculares son relativamente inestables. Para una espuma, la capa debe ser suficientemente viscosa o debe estabilizarse con la introducción de sólidos finamente divididos en la interfase. Muchos coloides hidrofílicos como jabones y proteínas dan espumas estables. Sin embargo, hay múltiples factores desconocidos además de la tensión superficial y la viscosidad de la superficie que afectan en el poder formador de espumas de soluciones jabonosas. La estabilidad de estas espumas se debe en parte al ácido coloidal del jabón que se concentran en la interface. La adición de glicerol es recomendada para hacer una buena solución de burbujas aumenta la viscosidad del líquido y hace las capas suaves y flexibles. Así hay otros aditivos que se les puede agregar para hacer mejores espumas. (Boyer 1950)

Materiales finamente divididos que pueden o no ser de dimensiones coloidales van a estabilizar las espumas. La cantidad de sólido que se concentra en la espuma y la estabilidad de la espuma resultante depende de la naturaleza del sólido, el grado de subdivisión de las partículas y la concentración de la solución. Los aceites que sirven para acarrear algunas partículas de sólido en la interfase y formar espumas estables se llaman colectores. (Boyer 1950)

Algunas veces la formación de una espuma puede ser difícil por lo que es importante tener métodos para controlarla. La vida de una espuma se acorta con la adición de algún material que le de capas frágiles de corta vida. Los alcoholes grande son buenos para erradicar la espuma. Una proteína o una sustancia gelatinosa en azúcar descompuesta da espumas de larga vida cuando se baten en agua. La espuma que resulta en la ebullición de algunos líquidos puede destruirse soplando aire frío en la superficie causando la condensación del vapor dentro de las burbujas. (Boyer 1950)

En los alimentos, las espumas más comunes se forman disminuyendo la tensión superficial de la interfase gas-líquido usando agentes tensoactivos como proteínas o carbohidratos. Las espumas más comunes son las cremas batidas, los merengues, los pasteles, el pan y la producida por cervezas. La albúmina del huevo es la que más se usa en alimentos que requieren espumas. (Badui 1999)

Las espumas formadas a partir de proteínas pasan por un proceso de desnaturalización, o sea se desdobla el polímero quedando los aminoácidos hidrófobos al interior de la burbuja y los hidrófilos al exterior. Un calentamiento gradual puede estabilizar la espuma, ya que la proteína se coagula y forma lamelas más rígidas. (Badui 1999)

Las proteínas del huevo y sus propiedades funcionales

Las propiedades funcionales de los huevos en los alimentos se clasifican son: agente coagulador, formador de

espumas, emulsificante y provee nutrientes. La evaluación de las propiedades funcionales pueden ser evaluadas por el uso de procedimientos estandarizados por el grado de desnaturalización de la proteína. Las propiedades funcionales de las claras de huevo se limitan a coagulación, formación y estabilización de espumas además de su contribución nutritiva. (Graham 1977)

Clara de huevoLa ovoalbúmina de la clara del huevo es la principal

responsable de la coagulación y desnaturalización para establecer una estructura en productos alimenticios. La presencia de sales a bajas concentraciones acelera el proceso de coagulación de proteínas durante el calentamiento. La calidad de la espuma se juzga por el volumen y la estabilidad. Las ovoalbúminas son especialmente importantes para el volumen y la ovomucina no asegura la formación de buenas espumas. Cuando se elimina la ovomucina se obtienen espumas de mayor volumen. (Graham 1977)

El tiempo de batido de la clara del huevo está relacionada con la falta de estabilidad de la espuma y negativamente correlacionad con la gravedad específica y el volumen de la espuma. Agregar ácido de tartrato de potasio a la clara antes de batir mejora la estabilidad de la espuma. (Graham 1977)

Modificar la ovomucina o la lisozima resultaron en la disminución de las propiedades de batido de la mezcla. el volumen de la espuma es mucho mejor para grandes concentraciones de lisozima. Al calentar la clara de huevo para la pasteurización se disminuyen las propiedades de espumas. Al disminuir el pH a 6.5 se reduce el daño y también agregando azúcar se reduce el daño pero los dos efectos no son aditivos. (Graham 1977)

Yema de huevoLos componentes de la yema del huevo estan dentro de

la membrana vitelina. La composición de la membrana es

un 70% de lisosima. 24.8% de una proteína inmóvil y un 5% de un compuesto inidentificado. Contiene lipoproteínas y otras que no tienen lípido como la fosvitina y levitinas. (Graham 1977)

La propiedad funcional de la yema del huevo más usada es la de emulsificación aunque también tiene propiedades gelificantes. La emulsificación es espontánea. La liventina disminuye la tensión interfacial. La alteración de las uniones de la lipoproteína permite la formación de geles. (Graham 1977)

Bibliografía

Badui S. QUÍMICA DE LOS ALIMENTOS. 3ed. 5reimpresión Editorial Alambra Mexicana. México (1999)648pp.

Boyer, H. A TEXTBOOK OF COLLOID CHEMISTRY. 2nd edition. John Willey and Sons, Inc. Estados Unidos (1950) 444p.p

Grahan, H. FOOD COLLOIDS. The Avi Publishing Company, Inc.

Ç

Estados Unidos (1977) 588p.p

Clara D Huevo

1

ACTIVIDAD PRACTICA N° 5 PROPIEDADES DE LAS PROTEINAS DEL HUEVO.

5.1.- OBJETIVOS: Estudiar los factores que afectan la desnaturalización de

las proteínas del huevo. Conocer la importancia de las proteínas del huevo

en la preparación de alimentos. 5.2.- MATERIALES Y REACTIVOS: Materiales

y equipos: Tubos de ensayo con gradilla, plancha de calentamiento, vaso de

precipitados, termómetros, pipetas, batidora, cilindros graduados, embudos,

cronometro. Reactivos: Huevos, zumo de limón, sacarosa, agua destilada,

bicarbonato de sodio, cloruro de sodio. 5.3.- INTRODUCCIÓN. El huevo es un

complicado sistema biológico y probablemente el ingrediente culinario más

utilizable y utilizado universalmente. En la dieta sustituye con frecuencia a la

carne y al pescado; debido a sus propiedades extraordinarias como agente

espumante, emulsionante, espesante y estabilizante, es casi insustituible en

tartas, natillas y salsa. Muchas de estas propiedades se deben a la cantidad y

tipo de proteínas presentes en el mismo, por lo que es de interés estudiar los

factores que afectan el comportamiento de las mismas, como es el caso de la

desnaturalización que es una modificación de la estructura de la proteína y que

da lugar a cambios de las propiedades químicas, físicas y biológicas. Una de las

propiedades es la formación de espumas la cual consiste en burbujas de aire

atrapadas en un líquido siendo este la fase continua y las burbujas de aire la

fase dispersa. En las espumas comestibles, el gas es generalmente aire y la

fase líquida preferentemente agua. En los alimentos la espuma se forma

generalmente por montado o batido de un líquido. La formación de espumas

con clara de huevos es importante en muchos alimentos, contribuyendo a la

acción fermentadora además de ayudar a la obtención de productos d textura

ligera. Este tipo de espumas son esenciales para la preparación de merengues,

dulces, suflés, tortillas y pasteles esponjosos. La espuma de la clara de huevo

es una suspensión...

Las espumas en alimentosFriday, 13 February 2009 11:26

Al igual que las personas y las mascotas, a algunas moléculas en alimentos les gusta el agua y a otras no. Por ejemplo, las grasas y aceites, al igual que los gatos y los niños pequeños, repelen el agua.

Los científicos usualmente usan palabras muy elaboradas para describir fenómenos tan sencillos, de tal forma que las moléculas afines al agua se conocen como hidrofílicas y las que no se mezclan con ella se llaman hidrofóbicas. Sin embargo, es posible tener un tipo de moléculas que tengan un extremo hidrofílico unido por una cadena flexible a otro extremo hidrofóbico. Estas moléculas son muy importantes en la naturaleza, ya que constituyen el bloque elemental sobre el que se construyen las membranas de todas las células. Las moléculas de este tipo se conocen como lípidos cuando se encuentran en la naturaleza y como jabones y detergentes cuando son hechas por el hombre. De esta manera, los jabones unen su parte hidrofóbica a la suciedad y la hidrofílica al agua para romper la suciedad en pequeñas moléculas que puedan suspenderse en el agua. Por otra parte, es para todos familiar que cuando se añade jabón al agua limpia se forman burbujas, y esto es porque cuando no hay suciedad las partes hidrofóbicas de las moléculas se unen unas con otras para formar películas muy delgadas o membranas. Esas películas son muy fuertes y cuando se introduce aire tienden a curvarse hasta formar burbujas, para lo cual se requiere cierta fuerza que proviene de la presión interna de la burbuja. Las burbujas pequeñas tienen más presión debido a que tienen un menor diámetro y su forma es, por lo tanto, más curva. Una espuma es simplemente una colección de burbujas pegadas unas con otras, y las espumas más fuertes están dadas por las burbujas más pequeñas.

Curiosamente, las proteínas pueden comportarse de la misma manera que el jabón, ya que algunos de sus aminoácidos (las moléculas que componen las proteínas) son hidrofílicos mientras que otros son hidrofóbicos. En su estado natural, se acomodan de tal manera que las partes no afines al agua se colocan en el centro de manera muy apretada, mientras las que sí lo son se quedan en el exterior para asegurar que la proteína pueda ser soluble en agua. Cuando una proteína se desnaturaliza, es decir, pierde su forma original por efecto del calor, la presencia de ácidos o el esfuerzo mecánico (batido), los grupos hidrofóbicos quedan expuestos y buscan la manera de alejarse del agua. Una manera de lograrlo es orientarse a la superficie y suspenderse en el aire. Al batir, las moléculas no afines al agua tienden a formar membranas delgadas que dan estabilidad a las burbujas.

La proteína de la clara de huevo o albúmina es una de las que mejores espumas produce, por lo que tradicionalmente se ha usado para hacer merengues y soufflés. En ciertos libros de cocina podemos encontrar una serie de instrucciones y consejos con el fin de lograr una espuma firme y estable. Sin embargo, al correr de los años los cambios en tecnología los han vuelto obsoletos, ya que las batidoras nos ahorran el trabajo de batir claras a mano y se elimina la necesidad de seguir estos consejos, los cuales tienen como objetivo facilitar el batido, y aunque tienen una buena base científica, sólo son necesarios en el caso del batido a mano. Por ejemplo: batir sobre una olla de agua caliente (el calor hace más fácil la desnaturalización de las proteínas), usar un tazón de cobre (los iones de cobre pueden hacer que las moléculas de proteína se entrecrucen para lograr una espuma más firme), y añadir cremor tártaro (nombre comercial del ácido tartárico, que al lograr un ambiente más ácido hace que las moléculas sean más fáciles de desnaturalizar).

Es importante recordar que cuando usamos claras de huevo o su proteína purificada (albúmina) es necesario evitar la presencia de grasa, ya que ésta tiende a colapsar la espuma, en la misma manera que la espuma de jabón desaparece

cuando le agregamos un aceite. Esto es porque las partes hidrofóbicas sólo se orientan al aire en ausencia de grasas, a las que son más afines. Una innovación moderna que puede causar problemas en la formación de espumas son los tazones de plástico, ya que los fabricados de polipropileno o poliestireno pueden contener algunas moléculas grasas, que aunque inocuas en sí mismas, reducen la capacidad de espumado. De ahí la recomendación de usar tazones de acero inoxidable perfectamente limpios. En el caso de la elaboración de merengues y soufflés, es importante recordar que las espumas de albúmina tienen una notable capacidad de adherirse a las superficies durante la cocción, debido a que las proteínas reaccionan con algunos átomos metálicos. Sin embargo, el engrasar el recipiente previene que las proteínas se pongan en contacto con el metal y este efecto se reduce. Pero si sólo deseamos acompañar un platillo con un “aire” o una espuma de algún sabor en especial y no se va a cocinar, es más recomendable desde el punto de vista higiénico trabajar con albúmina de huevo purificada, ya que esto evita el problema de servir huevo crudo y los riesgos microbiológicos asociados a ello.

Para mayor información sobre disponibilidad de albúmina de huevo en Cancún y Riviera Maya, contactar a lparada@saborearte.com

Fuente: Barham, P., The Science of Cooking, Springer Verlag, Berlin, 2001.

Espumas En Alimentos

Departamento de biotecnología y ciencias alimentarias.

Fisicoquímica

Espumas

Burgos Figueroa Edith

López Gurrola Ayerim

Ríos Gutiérrez Edgar

Rosas Córdova Carmen

Ruiz Rascón Diana

.

GRUPO: AV1613 12:00PM-1:00PM

Ing. Yedidia Villegas

CD. OBREGÓN, SONORA, A 03 de mayo del 2010

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE SONORA

INTRODUCCION

Los constituyentes de los alimentos tienen la capacidad de interaccionar a travez de sus

diferentes grupos reactivos, dando como resultado la formación de una estructura

tridimensional estable que se refleja en el estado físico, la apariencia y la textura global de

cada producto; así, tenemos que las macro y las micro moléculas de los tejidos vegetales y

animales presentan un alto grado de organización, y crean células que son la base de la

estructura firme de estos alimentos. Otro tipo de organización molecular es la que producen

los coloides, grupo al que pertenece la mayoría de los alimentos sin estructura celular.

Todos los componentes de los alimentos se encuentran en uno de los siguientes estados de

dispersión:

* A) dispersión molecular o verdadera solución

* B) disposición coloidal y

* C) dispersión gruesa.

La diferencia entre ellos se basa fundamentalmente en el tamaño de sus partículas entre sus

moléculas. La verdadera solución está formada por una sola fase constituida por moléculas

de bajo peso molecular, como las sales y los azucares que se disuelven rápidamente y de

manera homogénea en el agua. Los polímeros como el almidón o las proteínas no se

disuelven si no que crean un sistema heterogéneo llamado coloide, compuesto de dos fases

distintas. El tercer estado de dispersión es lo que se llama dispersión gruesa: en él las

partículas son de un tamaño mayor y tienden a la sedimentación.

Los coloides se caracterizan por estar integrados por dos o mas fases: una discontinua,

también conocida como fase dispersa o externa y otra, llamada fase dispersante o interna,

que puede ser agua, una...

ESPUMA DE CLARA DE HUEVOEn el mundo de las espumas alimentarias, la más extendida es, sin duda, la espuma de clara de huevo o clara montada a punto de nieve. Merengues, bizcochos, tartas, mousses o souffles son algunos de los platos que basan su peculiar textura y su ligereza en la asombrosa capacidad espumante de las claras de huevo.

ESPUMAS ALIMENTARIAS ESPUMA DE

CLARA ESPUMA DE

YEMA

PROTEÍNAS DE LA CLARA

En principio todas las proteínas constituyentes de la clara de huevo se encuentran en disolución coloidal en la matriz acuosa gracias a su estructura globular. Aunque son largas cadenas de aminoácidos con elevado peso molecular (macromoléculas) y muchos de los aminoácidos que las constituyen son apolares e hidrófobos, su peculiar conformación en ovillo hace que los tramos no hidrosolubles de la molécula queden hacia su interior, presentándose hacia la parte externa una superficie completamente compatible con la disolución acuosa.

VER: LA CLARA DE HUEVO

MECANISMO DE FORMACIÓN DE LA ESPUMA

La formación de la espuma es un proceso termodinámicamente adverso que requiere aporte energético en forma de energía mecánica suministrada por el batido.El batido de la clara no solamente introduce aire en ella, sino que además produce un flujo en su matriz acuosa que arrastra a las macromoléculas proteínicas. Si este flujo es suficientemente fuerte, puede desenvolver algunos de los ovillos menos estables, obligándolos a perder su estructura original y a presentar al exterior las zonas hidrófobas.Dada la cercanía de las burbujas de aire, las proteínas así desnaturalizadas se adsorben sobre la interfaz agua-aire orientando sus zonas apolares hacia el interior de la burbuja y sus zonas polares hacia la matriz acuosa; esto reduce drásticamente la tensión superficial de la burbuja actuando como un eficaz surfactante.

Clara montada con copete

FASES DE LA FORMACIÓN DE LA ESPUMA

En los primeros momentos del batido se forma una espuma basta, de grandes burbujas y poco estable, surfactada principalmente por las ovomucinas, que son las proteínas de la clara que más fácilmente pierden su estructura globular.Si el batido prosigue se incorporan a la capa surfactante ovoglobulinas y ovotransferrinas. Aunque las burbujas se hacen cada vez menores y lógicamente aumenta la extensión total de interfaz, el contenido de la clara en ovoglobulinas y ovotransferrinas es suficiente como para que la concentración de surfactantes alcance valores elevados en todo el volumen de espuma, permitiendo que espume de manera muy estable toda la clara (recuérdese que en otros alimentos, solamente una parte del líquido original queda espumado); de hecho, es posible añadir algo de agua a la clara y aún se conserva concentración proteínica suficiente como para montarla a punto de nieve.Además, al perder las proteínas su estructura original en ovillo, muchos de los enlaces débiles que la mantenían han quedado libres y tienden a rehacerse; al encontrarse una multitud de moléculas proteínicas entremezcladas en la capa surfactante, muchos de estos enlaces se rehacen como intermoleculares, asociando las diversas moléculas en una red proteínica continua que

Inicio de la formación de espuma

Espuma basta

estabiliza aún más la espuma. En este punto del proceso se hace importante el papel de la conalbúmina, que no interviene como surfactante, pero al oxidarse con el oxígeno que se difunde desde las burbujas se asocia con las proteínas surfactantes conectando burbujas vecinas y fortaleciendo la red. Si a la aparición de esta estructura de conexión se une la elevada viscosidad que conserva la matriz retardando el drenaje, se puede entender la capacidad de la clara de huevo de formar, aún en crudo, una espuma tan abundante y persistente.Esta viscosidad se debe al elevado porcentaje de proteínas (principalmente ovoalbúminas) que, por ser más estables, aún conservan su estructura soluble.Sin embargo, el proceso de formación de enlaces entre moléculas proteínicas vecinas puede ir demasiado lejos: si se continúa el batido durante demasiado tiempo o con una potencia excesiva, la apertura de enlaces prosigue; las proteínas vecinas comienzan a asociarse tan estrechamente que expulsan el agua que embebe la red y la espuma queda seca y poco flexible, haciendo muy difícil su mezcla con otros componentes de la receta que se pretendía preparar. Más aún, si se prosigue el batido, aparecen gránulos proteínicos rígidos que supuran líquido y la graciosa uniformidad de una clara bien montada se pierde. A mano es prácticamente imposible llegar a este estado de sobrebatido, pero levantando la espuma con batidora es relativamente fácil alcanzarlo. Como se verá más adelante, hay estrategias que permiten bloquear la excesiva formación de enlaces intermoleculares, especialmente los puentes disulfuro, que son los más fuertes.

Espuma cremosa

Espuma dura

APLICACIONES DE LA CLARA MONTADA A PUNTO DE NIEVE

La gran estabilidad de la espuma de huevo en crudo permite confeccionar mousses y merengues crudos, pero en muchas aplicaciones culinarias la ovoalbúmina desempeña un papel mucho más importante que el de mantener la viscosidad.Aunque es demasiado estable como para desnaturalizarse por el batido, si se desnaturaliza por el calor. Al aumentar la temperatura hasta los 60°C, comienza a coagular y solidifica de modo permanente la estructura de la espuma

permitiendo la preparación de bizcochos, tartas y souffles.Práctica: pastel de chocolate

FACTORES QUE AFECTAN A LA ESPUMABILIDAD Y A LA PERSISTENCIA.

La formación de espuma de clara de huevo, como cualquier otro proceso físico-química, está muy influenciada por las condiciones del medio. Entre los aspectos más importantes se pueden destacar los siguientes:

Temperatura.

La temperatura tiene una doble influencia. Por un lado, la clara a temperatura ambiente espuma mucho mejor que la recién sacada del frigorífico ya que la baja temperatura dificulta la desnaturalización de las proteínas que deben actuar como surfactantes. De hecho es muy difícil levantar a mano una clara fría. Sin embargo al estar el huevo frío es más fácil separar claras y yemas sin dejar ningún rastro de estas últimas en las claras que se pretenden batir, y como se explicará más adelante, el más mínimo resto de yema reduce drásticamente el volumen y la persistencia de la espuma obtenida; además la espuma fría drena aún más despacio y por ello es más estable.En muchas recetas se recomienda dejar que los huevos tomen temperatura ambiente antes de batirlos, pero dado que en la actualidad el batido suele hacerse con medios mecánicos, la dificultad inicial para que comiencen a espumar no es significativa. Al menos se puede recomendar que se separen claras y yemas inmediatamente después de sacar los huevos del frigorífico, aunque se dejen templar antes de batirlos.

pH

El pH original de la clara de huevo es ligeramente alcalino. Esta circunstancia facilita la formación de enlaces disulfuro por unión de grupos sulfuro de diferentes moléculas proteínicas, reforzando la red. Como los puentes disulfuro son los más estables de los enlaces que mantienen la estructura globular, el efecto no es acusado en las primeras etapas de la formación de la espuma, pero en caso de sobrebatido, este tipo de enlaces son los principales responsables de la excesiva rigidez de la espuma y de la aparición de grumos.

Como consecuencia, si se baten las claras con medios mecánicos, es conveniente acidificar ligeramente la clara, lo que permite que los grupos sulfuro se saturen con los protones tomando la forma de –SH, en vez de formar puentes disulfuro. Además, si se evita que se formen este tipo de enlaces, la espuma queda más suave y cremosa y es más fácil de mezclar con otros ingredientes de la receta. Se suele utilizar ácido tartárico en polvo, que se denomina en cocina cremor tártaro. Tradicionalmente se afirma que la clara a punto de nieve queda mejor formada si se utiliza un recipiente de cobre; según Harold McGee, este fenómeno se explica porque los iones de cobre se asocian también con los sulfuros, formando grupos –SCu, con efectos similares a los de aumentar la acidez pero con el inconveniente de comunicar algo de sabor y un ligerisimo tinte verdoso a la espuma.

Sal Común (cloruro sódico)

Los iones formados por la disociación de la sal al disolverse en la matriz acuosa bloquean de un modo muy eficaz la formación de enlaces intermoleculares, incluso con baja concentración, e impiden así la consolidación de la red proteínica con consecuencias negativas para la espumabilidad y la persistencia. Por esta razón se recomienda añadir la sal sobre otros ingredientes del plato y no sobre las claras a punto de nieve.

Azúcar

En muchas recetas de clara a punto de nieve interviene el azúcar, a veces en cantidad elevada. Añadir azúcar a la clara tiene un doble efecto; si se añade al principio dificulta la formación de espuma bloqueando la formación de enlaces intermoleculares, de modo parecido a lo que se ha comentado para la sal. Sin embargo, añadiéndola cuando la espuma ya esta levantada impide la aparición de efectos de sobrebatido y espesa la matriz acuosa retrasando el drenaje y contribuyendo a la persistencia. En algunas recetas se añade una cantidad de azúcar muy superior a la de saturación de la disolución acuosa; en este caso se debe añadir azúcar en polvo de modo que la porción que queda sin disolver pase inadvertida y no provoque un efecto terroso al tacto, como ocurriría si se añadiese azúcar cristalina.

Si se bate la clara a mano es indispensable no añadir azúcar al principio del batido. Si se bate con medios mecánicos este aspecto toma menos importancia; añadiendo azúcar al principio la espuma tarda algo más en aparecer, pero acaba formándose, y además se combate desde el principio el posible sobrebatido.

Frescura de los huevos.

Los huevos al envejecer sufren un proceso de alcalinización debido a la pérdida progresiva del CO2 disuelto en la matriz acuosa a través de los poros de la cáscara. La alcalinización de la yema es muy ligera, pero la clara pude pasar de un pH ligeramente alcalino, alrededor de 7,5, hasta uno francamente básico de más de 9. Recuérdese que la escala de pH es logarítmica, por lo que esto supone una disminución de la concentración de H+ del orden de 1/100. Las consecuencias de este proceso sobre las interacciones entre la moléculas proteicas es muy notable: comienzan a deshacerse los agregados que mantenían la clara translúcida y viscosa y las proteínas se repelen volviéndose más transparente y fluida. Los cambios de aidez en la yema son poco importantes, pero se da un proceso de ósmosis con paso de agua desde la clara, menos concentrada. La yema aumenta su volumen y esto tensa su membrana y la debilita facilitando que se rompa.Estos cambios motivados por el envejecimiento del huevo tienen consecuencias directas sobre su espumabilidad: por un lado, las proteinas se desnaturalizan mejor y la clara se monta más fácilmente; por otro, la pérdida de viscosidad favorece el drenaje y la espuma es menos firme y estable. Además la debilidad de la membrana de la yema favorece qye se rompa y contamine las claras derante la separación. Como se verá en el siguiente punto la presencia de yema dificulta considerablemente la formación de la espuma.

Presencia de grasas, lípidos polares y detergentes.

Las grasas son los principales enemigos de la espuma de clara. No solamente compiten con las proteínas surfactantes en la interfaz agua-aire de las burbujas sino que también bloquean la formación de enlaces entre proteínas debilitando la red que estabiliza la espuma. Sorprendentemente los detergentes o los lípidos polares que son buenos surfactantes de por si debilitan la espuma por la misma razón: no son compatibles con las proteinas e interfieren su acción. Por estas razones es determinante evitar

la más mínima contaminación de estas sutancias en la clara que se pretende montar: un recipiente de plástico que tiende a retener algunas moléculas de grasa; uno mal aclarado que retenga detergente o jabón; la rotura de la yema en la separación que aporte a la clara una pequeña cantidad de grasa de lecitina y de colesterol. En todos estos casos la clara será más difícil de montar y resultara menos estable.

Quebrador Automatico de Huevo

Este nuevo separador rompe los cascarones de 3,600 huevos por hora, y los sostiene aparte hasta que el contenido sea drenado en las tazas, donde cada uno es inspeccionado. (Int. Noticias)

Informacion del HuevoDado que los pájaros precedieron al Hombre en la cadena evolutiva, los huevos y los pájaros han estado mucho más tiempo que los historiadores. Nadie sabe realmente cuándo fueron domesticadas las primeras aves, si bien la historia India fija la fecha alrededor de 3200 A. C., los registros egipcios y chinos muestran que las aves ponían huevos para el hombre en el año 1400 A. C. La formalidad del canto temprano del gallo y la regularidad con la que aparecía un nuevo huevo, inspiró probablemente al chino que describió a las aves como " el animal doméstico que sabe la hora" .

Se cree que las naves de Colón trajeron los primeros pollos al Nuevo Mundo. Antes de la segunda guerra mundial, la mayoría de la producción de Huevo venía de granjas avícolas con parvadas de menos de 400 gallinas. A inicios de los años 60, el mejoramiento de la tecnología y el desarrollo de sofisticado equipo mecánico, fueron responsables del cambio de pequeñas granjas a operaciones comerciales más grandes. En los estados de mayor producción de huevo, no son inusuales parvadas de 100,000 gallinas ponedoras y algunas parvadas llegan a ser de más de 1 millón. Cada una de las 235 millones de aves ponedoras en los E.E.U.U. produce de 250 a 300 huevos al año.

Como se forma un huevo

Una gallina requiere cerca de 24 a 26 horas para producir un huevo. Treinta minutos después, comienza de nuevo. El sistema reproductivo de la gallina consiste de: ovario, órgano donde la yema se desarrolla, y el oviducto, donde el huevo es completado en su formación. El ovario está unido a la parte posterior por medio de un

camino entre el cuello y la cola, y el oviducto, un órgano tubular de aproximadamente 26 pulgadas de largo, se asocia libremente a la espina dorsal entre el ovario y la cola. La mayoría de los animales hembras tienen dos ovarios en funcionamiento, pero las gallinas utilizan solamente uno: el izquierdo. El ovario derecho y el

oviducto sobrante se mantienen inactivos.

La gallina nace con un ovario completamente formado que contiene varios miles de minúsculos huevecillos, o futuras yemas. Estas comienzan a desarrollarse, una a la vez, cuando la polla alcanza la madurez sexual. Cada yema se encuentra en su propio saco o folículo. El folículo contiene un sistema altamente desarrollado de vasos sanguíneos que llevan el

alimento para el desarrollo de la yema. En la ovulación, el folículo se rompe para liberar la yema de huevo en el oviducto (Un huevo doble yema es el resultado de dos yemas liberadas al mismo tiempo). La ruptura ocurre en la línea del estigma, un área del folículo que no tiene ningún vaso sanguíneo.

El infundíbulo, también conocido como el embudo, captura la yema liberada. Aquí es donde ocurre la fertilización, si esta se dá. Después de 15 minutos, la yema pasa al magnum. Aquí, en aproximadamente 3 horas, el albumen se deposita alrededor de la yema. Mientras que se forma la clara, la yema gira, torciendo las fibras de albúmina para formar la chalaza.

El sitio siguiente de actividad es el isthmus donde las dos membranas del cascarón se forman en aproximadamente 1 ¼ horas. El huevo ahora ha alcanzado su total tamaño y forma. Pasa a lo largo del útero para adquirir, después de 19 horas, su cascarón, color y brillo. Después de algunos minutos de pausa en la vagina, el útero se invierte a través de la vagina, y pasa por la cloaca (la unión de los sistemas digestivo, urinario y reproductivo) para liberar el huevo fuera del cuerpo de la gallina. La postura del huevo se conoce como Ovoposición.

Durante la formación, el huevo se mueve a lo largo del oviducto con la punta por delantey, justo antes de la postura, gira y sale primero la base del huevo. Una gallina joven pone huevos pequeños, ya que el tamaño del huevo aumenta conforme la gallina envejece.

Propiedades funcionales del Huevo:

Debido a que los Productos de Huevo son polifuncionales proporcionan muchos atributos deseables a los productos en los cuales actúan como ingredientes.

La mayoría de los usos del Huevo, en alimentación, están asociados con 4 principales características y funciones: Formación de Espuma, Coagulación, Emulsificación y Nutrición.

Formación de Espuma:

El espumado es la incorporación de aire dentro del producto alimenticio, generalmente a través del batido. Esto produce una acción de leudado. Sin embargo muchos productos alimenticios forman espuma, pero son el Huevo o los Productos de Huevo los agentes especializados en alimentos, encargados de la formación de espuma, porque a través de ellos se

produce un volumen mayor, que es relativamente estable durante la cocción debido a que la proteína coagula con el calentamiento y la estructura se endurece y estabiliza.

Coagulación:

La coagulación de la proteína de huevo es la conversión del Huevo Líquido a un estado sólido o semi-sólido, generalmente acompañado de calentamiento. La coagulación es muy importante en muchos productos tales como Flanes, Pasteles y los Rellenos para Pay.

En muchos productos alimenticios, la proteína de huevo coagulada mantiene unidos a los demás ingredientes, como es usual que suceda en los productos cárnicos y embutidos. Esta propiedad del huevo es dificil que sea duplicada por algún otro ingrediente alimenticio. La proteína de huevo coagula dentro de un rango amplio de temperaturas. La temperatura de coagulación es influenciada por el pH, las sales y otros ingredientes. Las Claras de huevo coagulan a temperaturas menores (62 a 65°C); las Yemas a temperaturas superiores (65 a

70°C) y el Huevo Entero a temperaturas intermedias.

Emulsificación:

La emulsificación es la estabilización de la suspensión de un líquido en otro. Las Yemas de Huevo o productos que contengan Yemas son excelentes emulsificantes alimenticios. En la Mayonesa, por ejemplo, la Yema actúa como un emulsificante para mantener el aceite suspendido en el vinagre. Los Fosfolípidos y ciertas Proteínas contribuyen a las propiedades

emulsificantes del Huevo Entero y de las Yemas.

Clarificación:

Cristalización:

Nutrición:

Sabor:

Estructura:

Brillo:

Otros usos:

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CIENCIA CON BUEN GUSTO: EL

EXPLORANDO LAS MICROESPUMAS (I):ESPUMAS DE HUEVO. ESPUMA DE CLARA

BATIDA.La clara de huevo es el agente espumante más utilizado en cocina. Sus asombrosas propiedades espumantes, que le permiten aumentar hasta cuatro veces su volumen inicial, se deben a su contenido proteínico: algunas de las proteínas de la clara pueden actuar como surfactantes mientras que otras intervienen en la estabilización de la espuma formada, bien reforzando la estabilidad de las surfactantes o bien simplemente retardando el drenaje, ya que al permanecer disueltas en la matriz acuosa determinan su elevada viscosidad.

ESPUMAS DE CLARA DE HUEVO

ESPUMA DE YEMA CLARA MONTADA CON

CHOCOLATE EN POLVO

ESPUMAS GASTRONÓMICAS

UTILIDAD DE LAS ESPUMAS EN LA COCINA

CONCEPTO DE ESPUMA

ESTUDIO DE LAS ESPUMAS

PRINCIPALES ESPUMAS EN GASTRONOMÍA

EXPLORANDO LAS MICROESPUMAS (I)

EXPLORANDO LAS MICROESPUMAS (II)

ESPUMAS DE CLARA DE HUEVO

ESPUMA BASTA

Clara en espuma basta 4x10 aumentos

Clara en espuma basta 10x10 aumentos

Clara en espuma basta drenada (1 h) 10x10 aumentos

ESPUMA CREMOSA

LIBROLos profesores del seminario son coautores de un libro en el que se desarrollan aspectos teóricos y prácticos de Ciencia de la cocina

MÁS INFORMACIÓ

NVER

PRÓLOGO

Clara en espuma cremosa 4x10 aumentos

Clara en espuma cremosa 10x10 aumentos

Clara en espuma cremosa drenada (1 h) 10x10 aumentos

En los primeros momentos del batido se forma una espuma basta, de grandes burbujas y poco estable estabilizada por las ovomucinas, que son las proteínas de la clara que más fácilmente pierden su

estructura globular. La viscosidad que estabiliza la espuma retardando el drenaje se debe principalmente a las ovoalbúminas que, por ser más estables, aún conservan su estructura soluble.

ESTABILIDAD REFORZADA CON AZÚCAR.

Clara con azúcar 4x10 aumentos

Clara con azúcar 10x10 aumentos

Clara con azúcar drenada (1 h)

10x10 aumentos

ESTABILIDAD DEBILITADA POR RESTOS DE YEMA.

Clara con restos de yema 4x10

aumentos

Clara con restos de yema 10x10

aumentos

Clara drenada con restos de

yema (1 h) 10x10 aumentos

Añadir azúcar a la clara tiene un doble efecto; si se añade al principio dificulta la formación de espuma bloqueando la formación de enlaces intermoleculares. Sin embargo, añadiéndola cuando la espuma ya esta levantada impide la aparición de efectos de sobrebatido y espesa la matriz acuosa retrasando el drenaje y contribuyendo a la persistencia. Las grasas son los principales enemigos de la espuma de clara. No solamente compiten con las proteínas surfactantes en la interfaz agua-aire de las burbujas sino que también bloquean la formación de enlaces entre proteínas

debilitando la red que estabiliza la espuma. la rotura de la yema al cascar el huevo aporta a la clara una pequeña cantidad de grasa de lecitina y de colesterol que resulta muy negativa para su estabilidad.

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ESPUMA DE YEMA.

Así como la clara de huevo se monta fácilmente, la yema es muy difícil de montar:

1. Aunque la yema tiene un alto contenido en proteínas capaces de actuar como surfactante, son bastante estables y no se desnaturalizan fácilmente.

2. El contenido de agua de la yema es demasiado escaso como para formar espuma.

En la preparación del zabaglione se solucionan estos inconvenientes batiendo en un doble hervidor al baño María, de modo que el aumento de temperatura favorezca la desnaturalización y añadiendo agua a la mezcla.

YEMA BATIDA CON AZÚCAR

Yema de huevo batida con

azúcar hasta textura de cinta 4x10 aumentos.

Yema de huevo batida con

azúcar hasta textura de cinta

10x10 aumentos.

Yema de huevo batida con

azúcar hasta textura de cinta

40x10 aumentos.

El batido de la yema con azúcar hace que la mezcla espese rápidamente y sea capaz de incorporar microburbujas de aire que serán la base de la espuma. Se puede observar que la espuma está debidamente formada porque la mezcla pierde el color amarillo de las yemas y se torna blanquecina debido a la presencia de burbujas de aire. La prueba de que efectivamente el batido está listo es que forma "cinta": tomando una pequeña cantidad con una cuchara y vertiéndola sobre el resto, fluye

formando una cinta plana en vez de un chorro cilíndrico

EL ZABAGLIONE

El zabaglione o sabayón es una espuma de yema de huevo originaria de Venecia preparada al baño Maria y añadiendo vino de marsala.

zabaglione 4x10 aumentos.

zabaglione (lupa binocular)

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CLARA MONTADA CON CHOCOLATE EN POLVO

Clara montada mezclada con chocolate y nata (microscopio óptico 4x10 aumentos)

Clara montada mezclada con chocolate y nata (lupa binocular)

Superficie del bizcocho de chocolate(lupa binocular)

Una vez que la clara esta montada admite la mezcla con sustancias grasas sin desestabilizarse. En este caso se ha mezclado con chocolate en polvo y nata líquida. Una vez realizada la mezcla el conjunto se

puede estabilizar por el calor que coagula las ovoalbúminas de la matriz.

Interior del bizcocho de chocolate (lupa binocular)

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© Carmen Cambón, Marisol Martín y Eduardo Rodríguez. Seminario "Ciencia con buen gusto"COLEGIO INTERNACIONAL SEK-CIUDALCAMPO, Pº de las Perdices, 2. Ciudalcampo. San

Sebastián de los Reyes. 28707 Madrid.España. Teléfono +34 91 659 63 00 - Fax +34 91 659 63 01 - email

cienciaconbuengusto@telefonica.net

Geles :

Gelificantes, Espesantes, Estabilizantes, Emulsionantes

Las substancias capaces de formar geles se han utilizado en la producción de alimentos elaborados desde hace mucho tiempo. Entre las sustancias capaces de formar geles está el almidón y la gelatina. Ésta, obtenida de subproductos animales, solamente forma geles a temperaturas bajas, por lo tanto cuando se desea que el gel se mantenga a temperatura ambiente, o incluso más elevada, debe recurrirse a otras substancias.

El almidón actúa muy bien como espesante en condiciones normales, pero tiene tendencia a perder líquido cuando el alimento se congela y se descongela. Algunos derivados del almidón tienen mejores

propiedades y se utilizan con valores nutricionales semejantes y aportando casi las mismas calorías.

Se utilizan también otras substancias, bastante complejas, obtenidas de vegetales o microorganismos no digeribles por el organismo humano. Por esta última razón, al no aportar nutrientes, se utilizan ampliamente en los alimentos bajos en calorías. Algunos de estos productos no están bien definidos químicamente, al ser exudados de plantas, pero todos tienen en común cadenas muy largas formadas por la unión de muchas moléculas de azúcares más o menos modificados. Tienen propiedades comunes con el componente de la dieta conocido como "fibra", aumentando el volumen del contenido intestinal y su velocidad de tránsito.

E-400 Ácido algínicoE-401 Alginato sódicoE-402 Alginato potásicoE-403 Alginato amónicoE-404 Alginato cálcicoE-405 Alginato de propilenglicol

El ácido algínico se obtiene a partir de diferentes tipos de algas (Macrocrystis, Fucus, Laminaria, etc.) extrayéndolo con carbonato sódico y precipitándolo mediante tratamiento con ácido. Los geles que forman los alginatos son de tipo químico, y no son reversibles al calentarlos. Los geles se forman en presencia de calcio, que debe añadirse de forma controlada para lograr la formación de asociaciones moleculares ordenadas. Esta propiedad hace a los alginatos únicos entre todos los agentes gelificantes y muy útiles para la fabricación de piezas preformadas con aspecto de gambas, trozos de fruta, rodajas de cebolla o manzana, etc. Se pueden utilizar en España en conservas vegetales y mermeladas, en confitería, repostería, elaboración de galletitas, nata montada y helados. También se utiliza en la elaboración de fiambres, patés, sopas deshidratadas, para mantener en suspensión la pulpa de frutas en los néctares y en las bebidas refrescantes que la contienen, en salsas y como estabilizante de la espuma de la cerveza. El E-405 no está autorizado en muchas de estas aplicaciones No se absorben en el tubo digestivo, y tampoco se ven muy afectado por la flora bacteriana presente.

Se ha acusado a los alginatos, así como a otros gelificantes, de disminuir la absorción de ciertos nutrientes, especialmente metales esenciales para el organismo como hierro o calcio. Esto solo es cierto a concentraciones de alginato mayores del 4%, no utilizadas nunca en un alimento. Los alginatos no producen, que se sepa, ningún otro efecto potencialmente perjudicial.

E-406 AgarEl agar se extrae con agua hirviendo de varios tipos de algas rojas, entre ellas las del género Gellidium. El nombre procede del término malayo que designa las algas secas, utilizadas en Oriente desde hace muchos siglos en la elaboración de alimentos. A concentraciones del 1-2% forma geles firmes y rígidos, reversibles al calentarlos, pero con una característica peculiar, su gran histéresis térmica. Esta palabra designa la peculiaridad de que exista una gran diferencia entre el punto de fusión del gel (más de 85oC) y el de su solidificación posterior (según el tipo, menos de 40ºC).En España está autorizado su uso en repostería y en la fabricación de conservas vegetales, en derivados cárnicos, en la cuajada, helados, para formar la cobertura de conservas y semiconservas de pescado, así como en sopas, salsas y mazapanes. Teniendo en cuenta que es el más caro de todos los gelificantes, unas 20 veces más que el almidón, que es el más barato, se utiliza relativamente poco.

E-407 CarragenanosLos carragenanos son una familia de substancias químicamente parecidas que se encuentran mezcladas en productos comerciales. Tres de ellas son las más abundantes, difiriendo, además, en detalles de su estructura, en su proporción en las diferentes materias primas y en su capacidad de formación de geles. Se obtienen de varios tipos de algas (Gigartina, Chondrus, Furcellaria y otras), usadas ya como tales para fabricar postres lácteos en Irlanda desde hace más de 600 años.

Los denominados furceleranos (antes con el número E-408) son prácticamente idénticos, y desde 1978 se han agrupado con los carragenanos, eliminando su número de identificación.Los carragenanos tiene carácter ácido, al tener grupos de sulfatos unidos a la cadena de azúcar, y se utilizan sobre todo como sales de sodio, potasio, calcio o amonio. Forman geles térmicamente reversibles, y es necesario disolverlos en caliente. Algunas de las formas resisten la congelación, pero se degradan a alta temperatura en medio ácido.

Los carragenanos son muy utilizados en la elaboración de postres lácteos, ya que interaccionan muy favorablemente con las proteínas de la leche.

A partir de una concentración del 0,025% los carragenanos estabilizan suspensiones y a partir del 0,15% proporcionan ya texturas sólidas. En España está autorizado su uso en derivados lácteos, conservas vegetales, para dar cuerpo a sopas y salsas, en la cerveza, como cobertura de derivados cárnicos y de pescados enlatados, etc. Estabiliza la suspensión de pulpa de frutas en las

bebidas derivadas de ellas. Se utiliza a veces mezclado con otros gelificantes, especialmente con la goma de algarroba (E-410).

La seguridad para la salud del consumidor en la utilización de los carragenanos como aditivos alimentarios ha sido cuestionada desde hace bastantes años. Cantidades muy altas de esta sustancia son capaces de inducir la aparición de úlceras intestinales en cobayas. Sin embargo este hecho es propio de este animal, porque las úlceras no se producen ni en otros animales, ni en el hombre. Más serio parece ser el efecto de lo que se conoce como carragenano degradado, producido al romperse las cadenas de carragenano normal, del que se demostró en 1978 que a dosis relativamente altas es capaz de producir alteraciones en el intestino de la rata que pueden llegar hasta el cancer colorrectal. Además, parte de los fragmentos pueden absorberse, pasando a la circulación y siendo captados y destruidos por los macrófagos, uno de los tipos de células especializadas del sistema inmune. Esta captación puede estar relacionada con ciertos trastornos inmunológicos observados también en animales, así como en el mecanismo de afectación intestinal. El carragenano degradado no se encuentra presente en proporciones significativas en el carragenano usado en la industria, ya que al no ser capaz de formar geles no tiene utilidad. Su eventual presencia puede detectarse midiendo la viscosidad del que se va a utilizar como materia prima en la industria . Estas medidas, con niveles mínimos que debe superar el producto destinado a uso alimentario, son requisitos legales en muchos países, incluidos los de la CE.

E-440 i PectinasE-440 ii Pectina amidadaLa pectina es un polisacárido natural, uno de los constituyentes mayoritarios de las paredes de las células vegetales, y se obtiene a partir de los restos de la industria de fabricación de zumos de naranja y limón y de la fabricación de la sidra. Es más barato que todos los otros gelificantes, con la excepción del almidón. Forman geles en medio ácido en presencia de cantidades grandes de azúcar, situación que se produce en las mermeladas, una de sus aplicaciones fundamentales. Además de mermeladas y otras conservas vegetales, se utiliza en repostería y en la fabricación de derivados de zumos de fruta.El principal efecto indeseable del que se ha acusado a las pectinas es que inhiben la captación de metales necesarios para el buen funcionamiento del organismo, como el calcio, zinc o hierro. Respecto a esta cuestión, se puede afirmar que no interfieren en absoluto con la captación de ningún elemento, con la posible excepción del hierro. En este último caso, los diferentes estudios son contradictorios. La ingestión de pectinas tiene por el contrario varias ventajas claras. Se ha comprobado que, en primer lugar, hacen que la captación por el aparato digestivo de la glucosa procedente de la dieta sea más lenta,

con lo que el ascenso de su concentración sanguínea es menos acusado después de una comida. Esto es claramente favorable para los diabéticos, especialmente para aquellos que no son dependientes de la insulina.La ingestión de pectinas reduce por otra parte la concentración de colesterol en la sangre, especialmente ligado a las lipoproteínas de baja y muy baja densidad. Esta fracción del colesterol es precisamente la que está implicada en el desarrollo de la arteriosclerosis, por lo que la ingestión de pectinas puede actuar también como un factor de prevención de esta enfermedad. El mecanismo exacto de este fenómeno no se conoce con precisión, pero parece estar ligado a que las pectinas promueven una mayor eliminación fecal de esteroles.En resumen, puede concluirse que la ingestión de pectinas a los niveles presentes en los alimentos vegetales, o en los usados como aditivos, no solamente no es perjudicial para la salud sino que incluso es beneficioso. Las pectinas, especialmente las presentes en el pomelo, han sido objeto de diversas campañas publicitarias en las que se pretende que, en forma de cápsulas o píldoras, permiten conseguir pérdidas de peso casi milagrosas, lo que es totalmente falso.

Goma GellanEs un producto recientemente introducido en los Estados Unidos, habiéndose autorizado su utilización en la fabricación de helados y mermeladas a finales de 1990. Es un polisacárido extracelular elaborado por un microorganismo, Pseudomonas elodea, cuando crece sobre materiales azucarados. Es capaz de formar geles en presencia de calcio o de ácidos con concentraciones de polisacárido tan bajas como el 0,05%. La empresa fabricante ha solicitado también la autorización para su uso en la CE y en otros países.

Gomas vegetalesSon productos obtenidos de exudados (resinas) y semillas de vegetales, o producidas por microorganismos. Al contrario que las del grupo anterior, no suelen formar geles sólidos sino soluciones más o menos viscosas. Se utilizan, por su gran capacidad de retención de agua, para favorecer el hinchamiento de diversos productos alimentarios, para estabilizar suspensiones de pulpa de frutas en bebidas o postres, para estabilizar la espuma de cerveza o la nata montada, etc. En general son no digeribles por el organismo humano, aunque una parte es degradada por los microorganismos presentes en el intestino. Asimilables metabólicamente a la fibra dietética, pueden producir efectos beneficiosos reduciendo los niveles de colesterol del organismo. En las pectinas pueden encontrase mas detalles en este sentido.

E-410 Goma garrafínLa goma garrofín se encuentra en las semillas del algarrobo (Ceratonia siliqua), árbol ampliamente distribuido en los países de la cuenca del mediterráneo. Es un polisacárido muy complejo, capaz de producir soluciones sumamente viscosas y se emplea fundamentalmente como estabilizante de suspensiones en refrescos, sopas y salsas. Es la substancia de este tipo más resistente a los ácidos. También se utiliza como estabilizante en repostería, galletitas, panes especiales, mermeladas y conservas vegetales, nata montada o para montar y otros usos. Se emplea mezclado con otros polisacáridos para modular sus propiedades gelificantes. En particular, confiere elasticidad a los geles formados por el agar y por los carragenanos, que si no serían usualmente demasiado quebradizos, en especial los primeros.No se conoce ningún efecto de la ingestión de esta sustancia que sea perjudicial para la salud.

E 412 Goma guarSe obtiene a partir de un vegetal originario de la india (Cyamopsis tetragonolobus), cultivado actualmente también en Estados Unidos. Desde hace cientos de años la planta se utiliza en alimentación humana y animal. La goma se utiliza como aditivo alimentario solo desde los años cincuenta. Produce soluciones muy viscosas, es capaz de hidratarse en agua fría y no se ve afectada por la presencia de sales. Se emplea como estabilizante en helados, en productos que deben someterse a tratamientos de esterilización a alta temperatura y en otros derivados lácteos. También como estabilizante en suspensiones y espumas. No se conocen efectos adversos en su utilización como aditivo.

E 413 Goma tragacantoLa goma tragacanto es el exudado de un árbol (Astrogalus gummifer) presente en Irán y Oriente Medio. Es uno de los estabilizantes con mayor historia de utilización en los alimentos, probablemente desde hace más de 2000 años. Es resistente a los medios ácidos y se utiliza para estabilizar salsas, sopas, helados, derivados lácteos y productos de repostería.No se conocen efectos secundarios indeseables tras la ingestión de cantidades bastante mayores que las utilizadas como aditivo. Está en estudio la posibilidad de que la goma tragacanto sea capaz de producir alergia en casos extremadamente raros.

E-414 Goma arábiga.La goma arábiga es el exudado del árbol Acacia Senegalia y de algunos otros del mismo género. Se conocía ya hace al menos 4000 años. Es la más soluble en agua de todas las gomas, y tiene múltiples

aplicaciones en tecnología de los alimentos: como fijador de aromas, estabilizante de espuma, emulsionante de aromatizantes en bebidas, en mazapanes, en caldos y sopas deshidratadas y en salsas; en todos estos casos la legislación española no limita la cantidad que puede añadirse. Se utiliza también como auxiliar tecnológico para la clarificación de vinos. Se considera un aditivo perfectamente seguro, no conociéndose efectos indeseables.

E-415 goma xantanoEs un producto relativamente reciente, utilizado solo desde 1969. Se desarrolló en Estados Unidos como parte de un programa para buscar nuevas aplicaciones del maíz, ya que se produce por fermentación del azúcar, que puede obtenerse previamente a partir del almidón de maíz, por la bacteria Xanthomonas campestris. No es capaz por sí mismo de formar geles, pero sí de conferir a los alimentos a los que se añade una gran viscosidad empleando concentraciones relativamente bajas de substancia. La goma xantano es estable en un amplio rango de acidez, es soluble en frío y en caliente y resiste muy bien los procesos de congelación y descongelación. Se utiliza en emulsiones, como salsas, por ejemplo. También en helados y para estabilizar la espuma de la cerveza. Mezclado con otros polisacáridos, especialmente con la goma de algarrobo, es capaz de formar geles, utilizándose entonces en budines y otros productos. Es muy utilizado para dar consistencia a los productos bajos en calorías empleados en dietética. Prácticamente no se metaboliza en el tubo digestivo, eliminándose en las heces. No se conoce ningún efecto adverso y tiene un comportamiento asimilable al de la fibra presente de forma natural en los alimentos.

E 416 Goma KarayaSe obtiene como exudado de un árbol de la india (Sterculia urens). Es una de las gomas menos solubles, de tal forma que en realidad lo que hace es absorber agua, dando dispersiones extremadamente viscosas. Tiene aplicación en la fabricación de sorbetes, merengues y como agente de unión en productos cárnicos. No se utiliza en España. Puede ocasionar reacciones alérgicas en algunas personas.

Derivados del almidón:

E 1200 PolidextrosaE 1404 Almidón oxidadoE 1410 Fosfato de monoalmidónE 1412 Fosfato de dialmidónE 1413 Fosfato de dialmidón fosfatado

E 1414 Fosfato de dialmidón acetiladoE 1420 Almidón acetiladoE 1422 Adipato de dialmidón acetiladoE 1440 Hidroxipropil almidonE 1442 Fosfato de dialmidón hidroxipropiladoE 1450 Octenil succinato sódico de almidon

La utilización del almidón como componente alimentario se basa en sus propiedades de interacción con el agua, especialmente en la capacidad de formación de geles. Abunda en los alimentos amiláceos (cereales, patatas) de los que puede extraerse fácilmente y es la más barata de todas las substancias con estas propiedades; el almidón más utilizado es el obtenido a partir del maíz. Sin embargo, el almidón tal como se encuentra en la naturaleza no se comporta bien en todas las situaciones que pueden presentarse en los procesos de fabricación de alimentos. Concretamente presenta problemas en alimentos ácidos o cuando éstos deben calentarse o congelarse, inconvenientes que pueden obviarse en cierto grado modificándolo químicamente.

Una de las modificaciones más utilizadas es el entrecruzado, que consiste en la formación de puentes entre las cadenas de azúcar que forman el almidón. Si los puentes se forman utilizando trimetafosfato, tendremos el fosfato de dialmidón; si se forman con epiclorhidrina, el éter glicérido de dialmidón y si se forman con anhídrido adípico el adipato de dialmidón. Estas reacciones se llevan a cabo fácilmente por tratamiento con el producto adecuado en presencia de un álcali diluido, y modifican muy poco la estructura, ya que se forman puentes solamente entre 1 de cada 200 restos de azúcar como máximo. Estos almidones entrecruzados dan geles mucho más viscosos a alta temperatura que el almidón normal y se comportan muy bien en medio ácido, resisten el calentamiento y forman geles que no son pegajosos, pero no resisten la congelación ni el almacenamiento muy prolongado (años, por ejemplo, como puede suceder en el caso de una conserva). Otro inconveniente es que cuanto más entrecruzado sea el almidón, mayor cantidad hay que añadir para conseguir el mismo efecto, resultando por lo mismo más caros.

Otra modificación posible es la formación de ésteres o éteres de almidón (substitución). Cuando se hace reaccionar el almidón con anhídrido acético se obtiene el acetato de almidón hidroxipropilado y si se hace reaccionar con tripolifosfato el fosfato de monoalmidón . Estos derivados son muy útiles para elaborar alimentos que deban ser congelados o enlatados, formando además geles más transparentes.

Pueden obtenerse derivados que tengan las ventajas de los dos tipos efectuando los dos tratamientos, entrecruzado y substitución. También se utilizan mezclas de los diferentes tipos.

Los almidones modificados se utilizan en la fabricación de helados, conservas y salsas espesas del tipo de las utilizadas en la cocina china.En España se limita el uso de los almidones modificados solamente en la elaboración de yogures y de conservas vegetales. En los demás casos, el único límite es la buena práctica de fabricación. Los almidones modificados se metabolizan de una forma semejante al almidón natural, rompiéndose en el aparato digestivo y formando azúcares más sencillos y finalmente glucosa, que es absorbida. Aportan por lo tanto a la dieta aproximadamente las mismas calorías que otro azúcar cualquiera.

Algunos de los restos modificados (su proporción es muy pequeña, como ya se ha indicado) no pueden asimilarse y son eliminados o utilizados por las bacterias intestinales. Se consideran en general aditivos totalmente seguros e inocuos.

CELULOSA Y CELULOSAS MODIFICADAS:

E 460 i Celulosa microcristalinaE 460 ii Celulosa en polvoE 461 MetilcelulosaE 463 HidroxipropilcelulosaE 464 HidroxipropilmetilcelulosaE 465 MetilcelulosaE 466 Carboximetilcelulosa

La celulosa es un polisacárido constituyente de las paredes de las células vegetales, representando la parte principal de materiales como el algodón o la madera. Es también el constituyente fundamental del papel. La celulosa utilizada en alimentación se obtiene rompiendo las fibras de la celulosa natural, despolimerizando por hidrólisis en medio ácido pulpa de madera. Los derivados de la celulosa (del E-461 al E-466) se obtienen químicamente por un proceso en dos etapas: en la primera, la celulosa obtenida de la madera o de restos de algodón se trata con sosa cáustica; en la segunda, esta celulosa alcalinizada se hace reaccionar con distintos compuestos orgánicos según el derivado que se quiera obtener.La celulosa no es soluble en agua, pero sí dispersable. Los derivados son más o menos solubles, según el tipo de que se trate. Con la excepción de la carboximetilcelulosa, y a la inversa de los demás estabilizantes vegetales, son mucho menos solubles en caliente que en frío. La viscosidad depende mucho del grado de substitución. Actúan fundamentalmente como agentes dispersantes, para conferir volumen al alimento y para retener la humedad. Se utilizan en

confitería, repostería y fabricación de galletitas. La carboximetilcelulosa se utiliza además en bebidas refrescantes, en algunos tipos de salchichas que se comercializan sin piel, en helados y en sopas deshidratadas.La celulosa y sus derivados no resultan afectados por los enzimas digestivos del organismo humano, no absorbiéndose en absoluto. Se utilizan como componente de dietas bajas en calorías, ya que no aportan nutrientes, y se comportan igual que la fibra natural, no teniendo pues en principio efectos nocivos sobre el organismo. Una cantidad muy grande puede disminuir en algún grado la asimilación de ciertos componentes de la dieta.

PECTINAS

Introducción

Las mermeladas y derivados de frutas en los que intervienen las pectinas se han elaborado desde hace siglos. En 1825, el químico francés Henri Braconnot aisló las pectinas por primera vez, reconociendo su papel en esos productos. La producción comercial de pectinas comenzó en 1908 en Alemania, a partir de los restos de la fabricación de zumo de manzana. Actualmente se obtienen de los restos de la extracción de zumo de manzana y, sobre todo, de los de la industria de los zumos de cítricos. La pectina de manzana suele ser de un color algo más oscuro, debido a las reaccciones de pardeamiento enzimático. La pectina se extrae con agua caliente acidificada, perecipitándo la de la disolución con etanol o con una sal de aluminio.

Las pectinas están formadas fundamentalmente por largas cadenas formadas por unidades de ácido galacturónico, que puede encontrarse como tal ácido, con el grupo carboxilo libre, o bien o con el carboxilo esterificado por metanol (metoxilado).

Acido galacturónico libre y metoxilado

Las unidades de ácido galacturónico están unidas entre sí por enlaces α1- 4.

Estructura formada por tres unidades de ácido galacturónico, una de ellas metoxilada, en una cadena de pectina

Enlaces α 1 - 4

Grupo metoxilo

Grupos carboxilos libres

En las frutas, la mayoría de los grupos ácidos del ácido galacturónico están esterificados por metanol. Este metanol fuede perderse con relativa facilidad por hidrólisis ácida o

enzimática, dejando el grupo ácido libre. En función del porcentaje de restos de ácido galacturónico esterificado, las pectinas se clasifican como "de alto metoxilo", cuando este porcentaje es superior al 50%, y "de bajo metoxilo", cuando es inferior.

Pectina de alto metoxilo

Pectina de bajo metoxilo

En las pectinas existen zonas en las que la continuidad de la cadena se rompe por la presencia de algunos restos de ramnosa, con ramificaciones de galactosa, arabinosa y xilosa. La proporción es de alrededor de una ramnosa por cada 40 galacturónicos, pero no se encuentran dispersas individualmente, sino agrupadas en algunas zonas, las llamadas "zonas peludas". Las "zonas peludas" de las pectinas están formadas por una cadena de ramnogalacturonano, con unidades alternas de ácido galacturónico y ramnosa, con ramificaciones sobre la ramnosa que pueden ser de cuatro tipos: Cadenas lineales de galactosa, cadenas ramificadas de arabinosa, cadenas lineales de galactosa con alguna ramificación de arabinosa, y cadenas ramificadas de galactosa con alguna arabinosa.

En los vegetales, la pectina se encuentra en forma insoluble, la llamada "protopectina", que se solubiliza durante la maduración de las frutas y en la extracción con ácido, formando la pectina soluble. En este proceso se pierden sobre todo las regiones ramificadas. La pectina de remolacha azucarera contiene algunos grupos ferolilo en lugar del metanol.

Geles de pectina de alto metoxilo

La primera condición para obtener geles de pectina de alto metoxilo es que el pH sea bajo, Para que los grupos ácidos, minoritarios, se encuentren fundamentalmente en forma no ionizada, y no existan repulsiones entre cargas. A pH 3,5, aproximadamente la mitad de los grupos carboxilo del ácido galacturónico se encuentran ionizados, pero por debajo de pH 2 el porcentaje es ya muy pequeño. Las cadenas de pectinas de alto metoxilo pueden entonces unirse a través de interacciones hidrofóbicas de los grupos metoxilo o mediante puentes de hidrógeno, incluidos los de los grupos ácidos no ionizados, siempre que exista un material muy hidrófilo (azúcar)que retire el a agua. En consecuencia, las pectinas de alto metoxilo formarán geles a pH entre 1 y 3,5, con contenidos de azúcar entre el 55% como mínimo y el 85%.

El grado de esterificación de las pectinas de alto metoxilo influye mucho sobre sus propiedades. En particular, a mayor grado de esterificación, mayor es la temperatura de gelificación. Por ejemplo, una pectina con un grado de esterificación del 75% es capaz de gelificar ya a temperaturas de 95º, y lo hace en muy pocos minutos a temperaturas por debajo de 85ºC. Por esto se llaman "pectinas rápidas". Son, por ejemplo, las que se utilizan en la fabricación de gominolas, que con una concentración muy elevada de azúcar, hasta el 80% de sólidos, forman geles que pueden desmoldearse al poco tiempo.

En cambio, una pectina con un grado de esterificación del 65% no gelifica auna temperatura de 75ºC, y tarda alrededor de media hora en hacerlo a 65ºC. Es lo que se llama una "pectina lenta". Además, las pectinas con un grado de esterificación mayor forman geles que son ireversibles térmicamente, mientras que los geles formados por pectinas de grado de esterificación menor son reversibles.

Para cada tipo de pectina con un grado de metoxilación concreto existe una combinación óptima de concentración de azúcar y pH, aunque se pueden obtener geles dentro de un cierto rango de pH.

Geles de pectina de bajo metoxilo

En el caso de las pectinas de bajo metoxilo, el mecanismo de formación de geles es totalmente distinto, ya que la unión entre cadenas se produce a través de iones de calcio, que forman puentes entre las cargas negativas. La estructura es semejante a la "caja de huevos" de lso geles de alginato, pero algo menos ordenada, dada la presencia de grupos esterificados entre los galacturónicos sin esterificar. La concentración de calcio es importante hasta llegar a una cierta cantidad, que depende de cada tipo concreto de pectina, y que se conoce como "saturación de calcio". Suele estar en torno a las 500 ppm. Por encima, una mayor cantidad de calcio no tiene efecto, o incluso en algunos casos puede llegar a debilitar el gel. Esto no sucede en el caso de otros geles de este tipo, como es el de alginato. Las pectinas de bajo metoxilo forman geles de consistencia máxima con cantidades de calcio que oscilan de 20 a 100 mg de por gramo de pectina. La presencia de azúcar reduce mucho la cantidad de calcio necesaria. Consecuentemente, a menor cantidad de azúcar presente en el producto, es necesario utilizar pectinas de metoxilo menor para obtener la misma consistencia

Pectinas amidadas

Las pectinas amidadas se obtienen mediante procesos químicos, forrmando amidas con amoniaco en algunos de los grupos carboxilo de pectinas de bajo metoxilo. Forman geles en presencia de calcio, y tienen como ventaja una mayor tolerancia frente a la concentración de este ión, en comparación con las pectinas de bajo metoxilo convencionales. A mayor grado de amidación, la temperatura de formación de geles es también mayor.

Las pectinas como estabilizantes

las pectinas se comportan muy bien como estabilizantes de las caseínas frente a los tratamientos térmicos a pH ácido. Dado que a pH por encima de 3,5 las pectinas tienen carga negativa, son capavces de unirse a las regiones con carga positiva de las micelas,

formando una "bola peluda" que se mantiene en suspensión.

Las pectinas, como muchos otros polisacáridos, se hinchan muy rápidamente con el agua, y por eso cuando se añaden de golpe, y especialmente si se añade agua sobre el sólido, forman agregados difíciles de disolver. La solución es separar las partículas cuando se se mezcla el polisacárido con el agua, con sistemas mecánicos o mezclandolo previamente con otro material no acuoso. son relativamente inestables desde el punto de vista químico, especialmente a temperaturas elevadas. Su máxima estabilidad está en torno a pH 4. Pueden perder grupos metoxilo, hidrolizarse, y en medio neutro o alcalino romperse por beta-eliminación. Esto afecta muy negativamente a su viscosidad y capacidad de formación de geles.

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ARCHIVO > Ganadores Edición 2001

CategoríaProfesionalen Ciencia

CategoríaÚnica

Estudiantil

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LOGRO

Ganador

AUTORES

M. en C. Adriana Cárdenas Bonilla

Dr. Francisco Goycoolea Valencia

TITULO

"Propiedades gelificantes de la pectina del nopal"

CATEGORIA

Profesional en Ciencia de los Alimentos

INSTITUCION

Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo A.C.

CONTACTO

Tel: (6) 22-165-33/156-40

RESUMEN

Pectina completamente desesterificada y excelentes propiedades de gelificación se aisló en la forma sódica a partir de pencas frescas de nopal (Opuntia ficus indica) mediante un proceso de extracción en medio alcalino y en presencia de un agente secuestrante con un rendimiento de 0.6% del peso fresco.

La composición del extracto de pectina fue de ácidos urónicos 56%, galactosa 6.5%, arabinosa 5.6% y cantidades mínimas de ramnosa y xilosa. Las características del espectro de infrarrojo con transformada de Fourier (IRTF) fue comparable con las de una pectina comercial de cítricos. Características que fueron comparables con las de pectinas ricas en homogalacturonano aisladas de cáscara de tuna, limón y remolacha azucarera. El comportamiento de gelificación fue estudiado por medio de reología dinámica oscilatoria en función de la cantidad de Ca2+ adicionado y la temperatura. La adición de CaCl2 se ajustó a distintas relaciones estequiométricas de calcio a carboxilato, R (= 2 [Ca2+]/[COO-]) de 0.09, 0.30, 0.48 y 0.59 para una concentración fija de pectina (16 g/l) resultó en la formación de redes de gel con espectros mecánicos característicos de estos sistemas. La evolución del módulo de almacenamiento, G’ y del módulo de pérdida, G”, durante el enfriamiento, reveló la formación inequívoca de una red gelificada con una transición sol-gel altamente cooperativa para valores de R < 0.3. A medida que R aumenta, la asociación dimérica entre Ca2+ es tal que conduce a forma una red aun a 85 C. A su vez, el calentamiento condujo al derretimiento parcial de la red gelificada a temperaturas notablemente superiores a aquellas a las que se formaron. Esta histéresis térmica observada entre los procesos de formación y fusión del gel se explica como consecuencia de la agregación de hélices con geometría de empaquetamiento 31. La temperatura crítica de gelificación reológica (Tgel), mostró una dependencia exponencial con la estequiometría de entrecruzamiento de calcio R.

En el sistema estudiado, se propone la formación de dos redes gelificadas que coexisten en una fase homogénea: una gobernada por asociaciones diméricas tipo ‘caja de huevos’ mediada por R, y la otra por medio de hélices que se agregan al formarse. Este trabajo abre nuevos horizontes al uso del nopal como fuente de pectinas con propiedades gelificantes de enorme importancia tecnológica en la industria de alimentos. México ha dependido del exterior casi por completo en el ámbito científico-teconlógico y comercial de los hidrocoloides industriales.

INTRODUCCIÓN Y ANTECEDENTES

Las pectinas son utilizadas ampliamente en la industria de alimentos como agentes hidrocoloides (gomas) gelificantes.Comercialmente, se derivan especialmente de desechos y subproductos de frutas (manzana y cítricos).Genéricamente el término “pectina” designa a la familia de polisacáridos estructurales constituyentes de la pared celular primaria de tejidos vegetales (Lau y col., 1985).Tienen como componente común y principal, a una cadena lineal central constituida de unidades de ácido ácido poli- -D-galacturónico unidas por enlaces glicosídicos 1-->4. Dependiendo del origen botánico y el proceso de extracción los grupos carboxílicos están parcialmente esterificados con metanol y en ciertas pectinas los grupos hidróxilo están parcialmente acetilados. Azúcares neutros, a saber ramnosa, arabinosa, galactosa, xilosa y glucosa, también están presentes usualmente en proporción de 5-10% del peso de ácido galacturónico. Estos se unen como cadenas laterales de elevada ramificación (arabinana y galactana), como parte de la cadena central (ramnosa) o como polisacáridos contaminantes (glucanas y xiloglucanas) (Rolin, 1993). Dependiendo del grado de esterificación (GE, expresado convencionalmente en porcentaje del contenido total de ácidos urónicos), las pectinas forman geles en un medio ácido y alta concentración de azúcar (pectinas de alto GE -mayor a 50%-), o por interacción con cationes divalentes, particularmente Ca2+ (pectina de bajo GE –menor a 50%-). Las pencas de nopal excretan un mucílago sin capacidad de gelificación que ha sido descrito como una pectina y cuyas propiedades fisicoquímicas y

reológicas en solución se han estudiado ampliamente (Amin y col., 1970; Mindt y col., 1975; Trachtenberg y Mayer, 1981, 1982; McGarvie y Parolis, 1979, 1981; Forni y col. 1994; Mediana-Torres y col. 2000; Majdoub y col. 2001).

El material del cual da cuenta este estudio, es una pectina de muy bajo GE, con capacidad inequívoca para formar geles a pH neutro en presencia de calcio, mediante un doble mecanismo que involucra el entrecruzamiento iónico con Ca2+ (Grant y col. 1973) en ensamblados diméricos tipo ‘caja de huevos’ y una segunda red termorreversible gobernada por estructuras helicoidales tipo 3.

OBJETIVOS

GeneralInvestigar el comportamiento viscoelástico y de gelificación de la pectina del nopal (Opuntia ficus indica) de bajo grado de esterificación y caracterizada en su composición de azúcares en función del grado de conversión estequiométrica de calcio y de la temperatura bajo condiciones de reología oscilatoria de baja amplitud.

Específicos

Caracterizar el rendimiento, composición de azúcares de la fracción de la pectina de bajo

grado de esterificación aislada y purificada en medio alcalino utilizando un agente

secuestrante a partir de pencas frescas del nopal.

Evaluar la evolución de las propiedades viscoelásticas (módulos viscoel´sticos y punto

crítico de gelificación) durante el enfriamiento y calentamiento de disoluciones acuosas

de pectina a distintos niveles de conversión estequiométrica de Ca2+.

Determinar los posibles mecanismos moleculares subyacentes a lso fenómenos

reológicos observados.

JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA

La generación de nuevos conocimientos dobre los fenómenos moleculares subyacentes a la formación de redes de gel en alimentos, es necesaria para ejercer un mejor control sobre las propiedades físicas en el desarrollo inteligente de productos y procesos en la industria de alimentos.

El uso tradicional de la pectina como agente gelificante en alimentos se ha dirigido comúnmente a sistemas de alta concentración de co-soluto y pH ácido (típicamente azúcar a pH-3). Hasta el alcance de nuestro conocimiento, en este trabajo se recogen las primeras evidencias inequívocas de la gelificación pseudotermorreversible de pectina de muy bajo grado de esterificación en presencia de Ca2+, aislada y purificada a partir de pencas frescas de nopal, mediante un proceso alcalino coadyuvado por un agente secuestrante.

Se ofrece una interpretación molecular para los procesos de gelificación observado en función del grado de entrecruzamiento iónico con Ca2+ y se llega a demostrar que es posible controlar no solo la fuerza de los geles sino la temperatura de gelificación variando este parámetro.

Otro aspecto innovador del trabajo, es el demostrar que el material aislado fue notoriamente distinto en composición química y por tanto en propiedades físicas (de gelificación) de aquellas del mucílango de nopal, el cuál no exhibe capacidad de gelificación.

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Es lo que normalmente se denomina fécula en la cocina, y la más conocida comercialmente (como fécula de maíz) es la “Maicena”.

Se encuentra en las papas (patatas) mandioca (yuca) y en granos tales como maíz y trigo. Se compone de unidades repetitivas de

Dado que se compone de moléculas de azúcar se llama polisacárido. Es muy similar a la celulosa.

El almidón es la sustancia de reserva alimenticia predominante en las plantas, y proporciona el 70-80% de las calorías consumidas por los humanos de todo el mundo. Tanto el almidón como los productos de la hidrólisis del almidón constituyen la mayor parte de los carbohidratos digestibles de la dieta habitual. Del mismo modo, la cantidad de almidón utilizado en la preparación de productos alimenticios, sin contar el que se encuentra presente en las harinas usadas para hacer pan y otros productos de panadería.

Los almidones comerciales se obtienen de las semillas de cereales, particularmente de maíz, maíz céreo, maíz rico en amilosa, trigo, varios tipos de arroz, y de algunas raíces y tubérculos, particularmente de patata, batata y tapioca. Tanto los almidones como los almidones modificados tienen un número enorme de posibles aplicaciones en los alimentos, que incluyen las siguientes: adhesivo, ligante, enturbiante, formador de películas, estabilizante de espumas, agente antienvejecimiento de pan, gelificante, glaseante, humectante, estabilizante, texturizante y espesante.

El almidón se diferencia de todos los demás carbohidratos en que en la naturaleza se presenta como complejas partículas discretas (gránulos). Los gránulos de almidón son relativamente densos e insolubles. Y se hidratan muy mal en agua fría. Pueden ser dispersados en agua, dando lugar a la formación de suspensiones de baja viscosidad que pueden ser fácilmente mezcladas y bombeadas, incluso a concentraciones mayores del 35%.El trigo, el centeno y cebada tienen dos tipos de granos de almidón: los grandes lenticulares y los pequeños esféricos. En la cebada, los granos lenticulares se forman durante los primeros 15 días después de la polinización. Los pequeños gránulos, representando un total de 88% del número de granos, aparecen a los 18-30 días posteriores a la polinización.

¿De qué esta compuesto el almidón?

El almidón está compuesto fundamentalmente por glucosa. Aunque puede contener una serie de constituyentes en cantidades mínimas, estos aparecen a niveles tan bajos, que es discutible si son oligoconstituyentes del almidón o contaminantes no eliminados completamente en el proceso de extracción.Los almidones de los cereales contienen pequeñas cantidades de grasas. Los lípidos asociados al almidón son, generalmente, lípidos polares, que necesitan disolventes polares tales como metanol-agua, para su extracción. Generalmente el nivel de lípidos en el almidón cereal, está entre 0.5 y 1%. Los almidones no cereales, no contienen esencialmente lípidos.

Químicamente es una mezcla de dos polisacáridos muy similares, la amilosa y la amilopectina; contienen regiones cristalinas y no cristalinas en capas alternadas. Puesto que la cristalinidad es producida por el ordenamiento de las cadenas de amilopectina, los gránulos de almidón céreo, tienen parecido grado de cristalinidad que los almidones normales. La disposición radial y ordenada de las moléculas de almidón en un gránulo resulta evidente al observar la cruz de polarización (cruz blanca sobre un fondo negro) en un microscopio de polarización cuando se colocan los polarizadores a 90° entre sí. El centro de la cruz corresponde con el hilum, el centro de crecimiento de gránulo.

: es el producto de la condensación de D-glucopiranosas por medio de enlaces glucosídicos a(1,4), que establece largas cadenas lineales con 200-2500 unidades y pesos moleculares hasta de un millón; es decir, la amilosa es una a-D-(1,4)-glucana cuya unidad repetitiva es la a-maltosa. Tiene la facilidad de adquirir una conformación tridimensional helicoidal, en la que cada vuelta de hélice consta de seis moléculas de glucosa. El interior de la hélice contiene sólo átomos de hidrógeno, y es por tanto lipofílico, mientras que los grupos hidroxilo están situados en el exterior de la hélice. La mayoría de los almidones contienen alrededor del 25% de amilosa. Los dos almidones de maíz comúnmente conocidos como ricos en amilosa que existen comercialmente poseen contenidos aparentes de masa alrededor del 52% y del 70-75%.

Amilopectina: se diferencia de la amilosa en que contiene ramificaciones que le dan una forma molecular a la de un árbol; las ramas están unidas al tronco central (semejante a la amilosa) por enlaces a-D-(1,6), localizadas cada 15-25 unidades lineales de glucosa. Su peso molecular es muy alto ya que algunas fracciones llegan a alcanzar hasta 200 millones de daltones. La amilopectina constituye alrededor del 75% de los almidones más comunes. Algunos almidones están constituidos exclusivamente por amilopectina y son conocidos como céreos. La amilopectina de patata es la única que posee en su molécula grupos éster fosfato, unidos mas frecuentemente en una posición O-6, mientras que el tercio restante lo hace en posición O-3.

inicio

Grano de almidón

El tamaño y la forma de los granos de almidón de las células del endospermo, varía de un cereal a otro; en el trigo, centeno, cebada, maíz, sorgo y mijo, los granos son sencillos, mientras que los de arroz son compuestos. La avena tiene granos sencillos y compuestos predominando estos últimos.

La mayor parte de los granos de almidón de las células del endospermo prismático y central del trigo tiene dos tamaños: grande, 15-30 mm de diámetro, y pequeño, 1-10 mm, mientras que los de las células del endospermo sub-aleurona, son principalmente de tamaño intermedio 6-15 mm de diámetro. En las células del endospermo sub-aleurona hay relativamente más proteína y los granos de almidón están menos apretados que en el resto del endospermo.

Gelatinización

Los gránulos de almidón son insolubles en agua fría, pero pueden embeber agua de manera reversible; es decir, pueden hincharse ligeramente con el agua y volver luego al tamaño original al secarse. Sin embargo cuando se calientan en agua, los gránulos de almidón sufren el proceso denominado gelatinización, que es la disrupción de la ordenación de las moléculas en los gránulos. Durante la gelatinización se produce la lixiviación de la amilosa, la gelatinización total se produce normalmente dentro de un intervalo mas o menos amplio de temperatura, siendo los gránulos más grandes los que primero gelatinizan.

Los diversos estados de gelatinización pueden ser determinados utilizando un microscopio de polarización. Estos estados son: la temperatura de iniciación (primera observación de la pérdida de birrefrigerancia), la temperatura media, la temperatura final de la pérdida de birrefrigerancia (TFPB, es la temperatura a la cual el último gránulo en el campo de observación pierde su birrefrigerancia), y el intervalo de temperatura de gelatinización.Al final de este fenómeno se genera una pasta en la que existen cadenas de amilosa de bajo peso molecular altamente hidratadas que rodean a los agregados, tambien hidratados, de los restos de los gránulos.

Retrogradacción

Se define como la insolubilización y la precipitación espontánea, principalmente de las moléculas de amilosa, debido a que sus cadenas lineales se orientan paralelamente y accionan entre sí por puentes de hidrógeno a través de sus múltiples hidroxilos; se puede efectuar por diversas rutas que dependen de la concentración y de la temperatura del sistema. Si se calienta una solución concentrada de amilosa y se enfría rápidamente hasta alcanzar la temperatura ambiente se forma un gel rígido y reversible, pero si las soluciones son diluidas, se vuelven opacas y precipitan cuando se dejan reposar y enfriar lentamente.

La retrogradación esta directamente relacionada con el envejecimiento del pan, las fracciones de amilosa o las secciones lineales de amilopectina que retrogradan , forman zonas con una organización cristalina muy rígida, que requiere de una alta energía para que se rompan y el almidón gelatinice.

Gelificación

Tipo de almidón % Amilosa Forma del gránulo Tamaño(micras ) Temperatura de gelatinización °C Características del gelMaíz 27 Angular poligonal, esférico 5-25 62-72 Tiene una viscosidad media, es opaco y tiene una tendencia muy alta a gelificarTrigo 24 Esférico o Lenticular 11-41 58-64 Viscosidad baja, es opaco y tiene una alta tendencia a gelificar

inicioContactenos

Mejor respuesta - elegida por los votantes

Formación de geles de almidón (gelatinización)

La gelatinización son las modificaciones que ocurren cuando los gránulos de almidón se trata con calor y en medio acuoso.

Cuando aplicamos calor a una disolución de almidón, se hinchan los gránulos de almidón por absorción del agua. Desaparece la estructura cristalina de la amilopectina.

El intervalo de temperatura en el que se produce el hinchamiento de los gránulos se denomina temperatura de gelificación y dependerá del alimento:

Durante el hinchamiento, la amilosa, que es soluble, se solubiliza en el agua y al final tenemos los gránulos muy hinchados dando lugar a la formación de una pasta (pasta de almidón) que tiene una elevada viscosidad.

En la segunda fase, si se sigue calentando, llega un punto en el que los gránulos se fragmentan disminuyendo la viscosidad drásticamente. Si agitamos la mezcla ayudamos a que se fragmenten los gránulos.

En la tercera fase, tiene lugar la formación del gel o gelificación. se enfría la pasta y se forma un gel por formación de Puentes de hidrógeno entre las moléculas de amilosa y amilopectinas y dejan espacios en donde queda atrapada el agua.

Mediante un viscosímetro podemos seguir variaciones en la viscosidad.

Factores que influyen en la formación de geles

Origen de almidón: hay distintos tipos de granos como ya hemos visto Cuanto más larga sea las zonas de unión de los Puentes de hidrógeno, el gel será más fuerte, más resistente.

e Concentración de la disolución de almidón de partida. Cuanto mayor es la concentración de almidón mayor es la viscosidad que se consiguen.

e Presencia de solutos en la disolución de almidón como es el caso de la sacarosa. La viscosidad disminuye con la presencia de sacarosa. La sacarosa ejerce un efecto plastificante disminuyendo la fuerza del gel. Esto se produce porque la sacarosa interfiere en las interacciones con el agua a ya que tiene afinidad por ésta y la absorbe. La estructura del almidón queda mas integra al no interaccionar con el agua por lo que deberemos aplicar más temperatura para producir la rotura de la pasta de almidón.

e Presencia de grasas: las grasas ejercen también una acción plastificante debido a que forman complejos que hacen que el gel sea menos resistente, menos fuerte. Provocan la ruptura de la amilosa por lo que las zonas de unión que quedan son más chicas por lo que reducen la fuerza del gel.

Gelatinización

Los gránulos de almidón son insolubles en agua fría, pero pueden contener agua al aumentar la temperatura, es decir los gránulos de almidón sufren el proceso denominado

gelatinización o gelificación. Durante la gelatinización se produce la lixiviación de la amilosa, la gelatinización total se produce normalmente dentro de un intervalo más o menos amplio de temperatura, siendo los gránulos más grandes los que primero gelatinizan.

Los diversos estados de gelatinización pueden ser determinados. Estos estados son: la temperatura de iniciación (primera observación de la pérdida de birrefrigerancia), la temperatura media, la temperatura final de la pérdida de birrefrigerancia (TFPB, es la temperatura a la cual el último gránulo en el campo de observación pierde su birrefrigerancia), y el intervalo de temperatura de gelatinización.

Al final de este fenómeno se genera una pasta en la que existen cadenas de amilosa de bajo peso molecular altamente hidratadas que rodean a los agregados, también hidratados, de los restos de los gránulos.

[editar] Retrogradación

Se define como la insolubilización y la precipitación espontánea, principalmente de las moléculas de amilosa, debido a que sus cadenas lineales se orientan paralelamente y reaccionan entre sí por puentes de hidrógeno a través de sus múltiples hidroxilos; se puede efectuar por diversas rutas que dependen de la concentración y de la temperatura del sistema. Si se calienta una solución concentrada de amilosa y se enfría rápidamente hasta alcanzar la temperatura ambiente se forma un gel rígido y reversible, pero si las soluciones son diluidas, se vuelven opacas y precipitan cuando se dejan reposar y enfriar lentamente.

La retrogradación esta directamente relacionada con el envejecimiento del pan, las fracciones de amilosa o las secciones lineales de amilopectina que retrogradan, forman zonas con una organización cristalina muy rígida, que requiere de una alta energía para que se rompan y el almidón gelatinice.

ANEXO (19-01-08): Las moléculas de amilosa y amilopectina están dispersas en la solución acuosa (gelatinizada) de almidón. Después del enfriamiento, las porciones lineales de varias moléculas se colocan paralelamente debido a la formación de enlaces H. Esto obliga a las moléculas de agua a apartarse y a permitir que las moléculas cristalicen juntas.

Cuando se disuelve el almidón en agua, la estructura cristalina de las moléculas de amilosa y amilopectina se pierde y éstas se hidratan, formando un gel, es decir, se gelatiniza. Si se enfría este gel, e inclusive si se deja a temperatura ambiente por suficiente tiempo, las moléculas se reordenan, colocándose las cadenas lineales de forma paralela y formando puentes de hidrógeno. Cuando ocurre este reordenamiento, el agua retenida es expulsada fuera de la red (proceso conocido como sinéresis), es decir, se separan la fase sólida (cristales de amilosa y de amilopectina) y la fase acuosa (agua líquida).

El fenómeno de sinéresis puede observarse en la vida cotidiana en las cremas de pastelería, yogures, salsas y purés.

Para ver una imagen de este proceso se puede ir a: http://www.landfood.ubc.ca/courses/fnh/301/water/waterq5.htm

[editar] Gelificación

Tipo de almidón Maíz Trigo

Amilosa 27 % 24 %

Forma del gránulo Angular poligonal, esférico Esférico o lenticular

Tamaño 5-25 micras 11-41 micras

Temperatura de gelatinización

62-72 °C 58-64 °C

Características del gel

Tiene una viscosidad media, es opaco y tiene una tendencia muy alta a gelificar

Viscosidad baja, es opaco y tiene una alta tendencia a gelificar

[editar] Almidón y arqueología

Grano de almidón de marunguey (Zamia amblyphyllidia) recuperado en herramienta lítica.Sitio Utu-27, Puerto Rico (ca. 1100 dC).

Debido a las cualidades morfológicas diferenciadas con que cuentan los gránulos de almidón según la planta a la cual pertenecen, se ha diseñado una técnica de

investigación paleoetnobotánica (granos de almidón en arqueología) de gran ayuda para la arqueología de las regiones tropicales del mundo.

Muchas plantas, sobre todo tuberosas y de semillas, no habían podido ser identificadas en los contextos arqueológicos de los trópicos, situación que arrestaba el conocimiento que se podía tener sobre la importancia que tuvieron las plantas para los pueblos antiguos de estas áreas. Los gránulos de almidón, al ser estructuras perdurables en las herramientas arqueológicas relacionadas con la producción de alimentos y otros derivados, pueden ser recuperados e identificados. El proceso de extracción de almidones de herramientas arqueológicas comienza con la recolección de muestras de sedimentos en los poros, grietas y fisuras de dichas herramientas para luego someterlas a un proceso de separación química (por medio de centrifugación con cloruro de cesio).

Gracias a la aplicación del estudio de granos de almidón en arqueología, en la actualidad existen varias investigaciones sobre el origen y evolución de las plantas en el neotrópico americano que han servido para comenzar a trazar, de manera efectiva, muchas de las dinámicas bioculturales en torno al desarrollo de las plantas económicas (silvestres y domésticas) y de la complejidad sociocultural de los pueblos indígenas.

GELIFICANTES, ESPESANTES Y ESTABILIZANTES

Las substancias capaces de formar geles se han utilizado en la producción de alimentos elaborados desde hace mucho tiempo. Entre las sustancias capaces de formar geles está el almidón y la gelatina, La gelatina, obtenida de subproductos animales, solamente forma geles a temperaturas bajas, por lo que cuando se desea que el gel se mantenga a temperatura ambiente, o incluso más elevada, debe recurrirse a otras substancias. El almidón actua muy bien como espesante en condiciones normales, pero tiene tendencia a perder líquido cuando el alimento se congela y se descongela. Algunos derivados del almidón tienen mejores propiededes que éste, y se utilizan también. Los derivados del almidón son nutricionalmente semejantes a él, aportando casi las mismas calorías.

Se utilizan también otras substancias, bastante complejas, obtenidas de vegetales o microrganismos indigeribles por el organismo humano. Por esta última razón, al no aportar nutrientes, se utilizan ampliamente en los alimentos bajos en calorías. Algunos de estos productos no están bien definidos químicamente, al ser exudados de plantas, pero todos tienen en común el tratarse de cadenas muy largas formadas por la unión de muchas moléculas de azúcares más o menos modificados. Tienen propiedades comunes con el componente de la dieta conocido como "fibra", aumentando el volumen del contenido intestinal y su velocidad de tránsito.

E-400 Acido algínicoE-401 Alginato sódicoE-402 Alginato potásicoE-403 Alginato amónicoE-404 Alginato cálcicoE-405 Alginato de propilenglicolEl ácido algínico se obtiene a partir de diferentes tipos de algas (Macrocrystis, Fucus, Laminaria, etc.) extrayéndolo con carbonato sódico y precipitándolo mediante

tratamiento con ácido. Los geles que forman los alginatos son de tipo químico, y no son reversibles al calentarlos. Los geles se forman en presencia de calcio, que debe añadirse de forma controlada para lograr la formación de asociaciones moleculares ordenadas. Esta propiedad hace a los alginatos únicos entre todos los agentes gelificantes, y muy útiles para la fabricación de piezas preformadas con aspecto de gambas, trozos de fruta, rodajas de cebolla o manzana, etc. Se pueden utilizar en España en conservas vegetales y mermeladas, en confitería, repostería y elaboración de galletas y en nata montada y helados. También se utiliza en la elaboración de fiambres, patés, sopas deshidratadas, para mantener en suspensión la pulpa de frutas en los néctares y en las bebidas refrescantes que la contienen, en salsas y como estabilizante de la espuma de la cerveza. El E-405 no está autorizado en muchas de estas aplicaciones No se absorbe en el tubo digestivo, y tampoco se ve muy afectado por la flora bacteriana presente. Se ha acusado a los alginatos, así como a otros gelificantes, de disminuir la absorción de ciertos nutrientes, especialmente metales esenciales para el organismo como hierro o calcio. Esto solo es cierto a concentraciones de alginato mayores del 4%, no utilizadas nunca en un alimento. Los alginatos no producen, que se sepa, ningún otro efecto potencialmente perjudicial.

E-406 AgarEl agar se extrae con agua hirviendo de varios tipos de algas rojas, entre ellas las del género Gellidium. El nombre procede del término malayo que designa las algas secas, utilizadas en Oriente desde hace muchos siglos en la elaboración de alimentos. A concentraciones del 1-2% forma geles firmes y rígidos, reversibles al calentarlos, pero con una característica peculiar, su gran histéresis térmica. Esta palabra designa la peculiaridad de que exista una gran diferencia entre el punto de fusión del gel (más de 85oC) y el de su solidificación posterior (según el tipo, menos de 40oC).En España está autorizado su uso en repostería y en la fabricación de conservas vegetales, en derivados cárnicos, en la cuajada, helados y para formar la cobertura de conservas y semiconservas de pescado, así como en sopas, salsas y mazapanes. Teniendo en cuenta que es el más caro de todos los gelificantes, unas 20 veces más que el almidón, que es el más barato, se utiliza relativamente poco.

E-407 CarragenanosLos carragenanos son una familia de substancias químicamente parecidas que se encuentran mezcladas en el producto comercial. Tres de ellas son las mas abundantes, difiriendo, además de en detalles de su estructura, en su proporción en las diferentes materias primas y en su capaciad de formación de geles. Se obtienen de varios tipos de algas (Gigartina, Chondrus, Furcellaria y otras), usadas ya como tales para fabricar postres lácteos en Irlanda desde hace más de 600 años. Los denominados furceleranos (antes con el número E-408) son prácticamente idénticos, y desde 1978 se han agrupado con los carragenanos, eliminando su número de identificación.Los carragenanos tiene caracter ácido, al tener grupos sulfato unidos a la cadena de azúcar, y se utilizan sobre todo como sales de sodio, potasio, calcio o amonio. Forman geles térmicamente reversibles, y es necesario disolverlos en caliente. Algunas de las formas resisten la congelación, pero se degradan a alta temperatura en medio ácido. Los carragenanos son muy utilizados en la elaboración de postres lácteos, ya que interaccionan muy favorablemente con las proteínas de la leche. A partir de una concentración del 0,025% los carragenanos estabilizan suspensiones y a partir del

0,15% proporcionan ya texturas sólidas. En España está autorizado su uso en derivados lácteos, conservas vegetales, para dar cuerpo a sopas y salsas, en la cerveza, como cobertura de derivados cárnicos y de pescados enlatados, etc. Estabiliza la suspensión de pulpa de frutas en las bebidas derivadas de ellas. Se utiliza a veces mezclado con otros gelificantes, especialmente con la goma de algarroba (E-410).La seguridad para la salud del consumidor en la utilización de los carragenanos como aditivos alimentarios ha sido cuestionada desde hace bastantes años. Cantidades muy altas de esta substancia son capaces de inducir la aparición de úlceras intestinales en el cobaya. Sin embargo este hecho es privativo de este animal, y las úlceras no se producen ni en otros animales ni en el hombre. Más serio parece ser el efecto de lo que se conoce como carragenano degradado, producido al romperse las cadenas de carragenano normal, del que se demostró en 1978 que a dosis relativamente altas es capaz de producir alteraciones en el intestino de la rata que pueden llegar hasta el cancer colorrectal. Además, parte de los fragmentos pueden absorberse, pasando a la circulación y siendo captados y destruídos por los macrófagos, uno de los tipós de células especializadas del sistema inmune. Esta captación puede estar relacionada con ciertos trastornos inmunológicos observados también en animales, así como en el mecanismo de afectación intestinal. El carragenano degradado no se encuentra presente en proporciones significativas en el carragenano usado en la industria, ya que al no ser capaz de formar geles no tiene utilidad. Su eventual presencia puede detectarse midiendo la viscosidad del que se va a utilizar como materia prima en la industria . Estas medidas, con niveles mínimos que debe superar el producto destinado a uso alimentario, son requisitos legales en muchos paises, incluídos los de la CE.

E-418. Goma gellanEste polisacárido fue introducido en la elaboración de alimentos en los Estados Unidos a finales de 1990. Es un polisacárido extracelular elaborado por un microrganismo, Pseudomonas elodea, cuando crece sobre materiales azucarados. A pesar de lo que indica su nombre, es capaz de formar geles en presencia de calcio o de ácidos con concentraciones de polisacárido tan bajas como el 0,05%. Se utiliza en la fabricación de helados y mermeladas.

E-440 i PectinasE-440 ii Pectina amidadaLa pectina es un polisacárido natural, uno de los constituyentes mayoritarios de las paredes de las células vegetales, y se obtiene a partir de los restos de la industria de fabricación de zumos de naranja y limón y de los de la fabricación de la sidra. Es más barato que todos los otros gelificantes, con la excepción del almidón. Forman geles en medio ácido en presencia de cantidades grandes de azúcar, situación que se produce en las mermeladas, una de sus aplicaciones fundamentales. Además de en mermeladas y en otras conservas vegetales, se utiliza en repostería y en la fabricación de derivados de zumos de fruta.El principal efecto indeseable del que se ha acusado a las pectinas es el de que inhiben la captación de metales necesarios para el buen funcionamiento del organismo, como el calcio, zinc o hierro. Respecto a esta cuestión, se puede afirmar que no interfieren en absoluto con la captación de ningún elemento, con la posible excepción del hierro. En este último caso, los diferentes estudios son contradictorios. La ingestión de pectinas

tiene por el contrario varias ventajas claras. Se ha comprobado que, en primer lugar, hacen que la captación por el aparato digestivo de la glucosa procedente de la dieta sea más lenta, con lo que el ascenso de su concentración sanguínea es menos acusado después de una comida. Esto es claramente favorable para los diabéticos, especialmente para aquellos que no son dependientes de la insulina.La ingestión de pectinas reduce por otra parte la concentración de colesterol en la sangre, especialmente del ligado a las lipoproteínas de baja y muy baja densidad. Esta fracción del colesterol es precisamente la que está implicada en el desarrollo de la arterioesclerosis, por lo que la ingestión de pectinas puede actuar también como un factor de prevención de esta enfermedad. El mecanismo exacto de este fenómeno no se conoce con precisión, pero parece estar ligado a que las pectinas promueven una mayor eliminación fecal de esteroles.En resumen, puede concluirse que la ingestión de pectinas a los niveles presentes en los alimentos vegetales, o en los usados como aditivos, no solamente no es perjudicial para la salud sino que incluso es beneficioso. Las pectinas, especialmente las presentes en el pomelo, han sido objeto de diversas campañas publicitarias en las que se pretende que, en forma de cápsulas o píldoras, permiten conseguir pérdidas de peso casi milagrosas, lo que es totalmente falso.

GOMAS VEGETALES

Son productos obtenidos de exudados (resinas) y de semillas de vegetales, o producidas por microorganismos. Al contrario que las del gurpo anterior, no suelen formar geles sólidos sino soluciones más o menos viscosas. Se utilizan, por su gran capacidad de retención de agua, para favorecer el hinchamiento de diversos productos alimentarios, para estabilizar suspensiones de pulpa de frutas en bebidas o postres, para estabilizar la espuma de cerveza o la nata montada, etc. En general son indigeribles por el organismo humano, aunque una parte es degradada por los microorganismos presentes en el intestino. Asimilables metabólicamente a la fibra dietética, pueden producir efectos beneficiosos reduciendo los niveles de colesterol del organismo. En las pectinas pueden encontrase mas detalles en este sentido.

E-410 Goma garrafínLa goma garrofín se encuentra en las semillas del algarrobo (Ceratonia siliqua), árbol ampliamente distribuído en los paises de la cuenca del mediterráneo. Es un polisacárido muy complejo, capaz de producir soluciones sumamente viscosas y se emplea fundamentalmente como estabilizante de suspensiones en refrescos, sopas y salsas. Es la substancia de este tipo más resistente a los ácidos. También se utiliza como estabilizante en repostería, galletas, panes especiales, mermeladas y conservas vegetales, nata montada o para montar y otros usos. Se emplea mezclado con otros polisacáridos para modular sus propiedades gelificantes. En particular, confiere elasticidad a los geles formados por el agar y por los carragenanos, que si no serían usualmente demasiado quebradizos, en especial los primeros.No se conoce ningún efecto de la ingestión de esta substancia que sea perjudicial para la salud.

E 412 Goma guarSe obtiene a partir de un vegetal originario de la india (Cyamopsis tetragonolobus),

cultivado actualmente también en Estados Unidos. Desde hace cientos de años la planta se utiliza en alimentación humana y animal. La goma se utiliza como aditivo alimentario solo desde los años cincuenta. Produce soluciones muy viscosas, es capaz de hidratarse en agua fría y no se ve afectada por la presencia de sales. Se emplea como estabilizante en helados, en productos que deben someterse a tratamientos de esterilización a alta temperatura y en otros derivados lácteos. También como estabilizante en suspensiones y espumas. No se conocen efectos adversos en su utilización como aditivo.

E 413 Goma tragacantoLa goma tragacanto es el exudado de un árbol (Astragalus gummifer) presente en Irán y Oriente Medio. Es uno de los estabilizantes con mayor historia de utilización en los alimentos, probablemente desde hace más de 2000 años. Es resistente a los medios ácidos y se utiliza para estabilizar salsas, sopas, helados, derivados lácteos y productos de repostería.No se conocen efectos secundarios indeseables tras la ingestión de cantidades bastante mayores que las utilizadas como aditivo. Está en estudio la posibilidad de que la goma tragacanto sea sea capaz de producir alergia en casos extremadamente raros.

E-414 Goma arábiga.La goma arábiga es el exudado del árbol Acacia senegalia y de algunos otros del mismo género. Se conocía ya hace al menos 4000 años. Es la más soluble en agua de todas las gomas, y tiene múltiples aplicaciones en tecnología de los alimentos: como fijador de aromas, estabilizante de espuma, emulsionante de aromatizantes en bebidas, en mazapanes, en caldos y sopas deshidratadas y en salsas; en todos estos casos la legislación española no limita la cantidad que puede añadirse. Se utiliza también como auxiliar tecnológico para la clarificación de vinos. Se considera un aditivo perfectamente seguro, no conociéndose efectos indeseables.

E-415 Goma xantanaEs un producto relativamente reciente, utilizado solo desde 1969. Se desarrolló en Estados Unidos como parte de un programa para buscar nuevas aplicaciones del maiz, ya que se produce por fermentación del azúcar, que puede obtenerse previamente a partir del almidón de maiz, por la bacteria Xanthomonas campestris. No es capaz por sí mismo de formar geles, pero sí de conferir a los alimentos a los que se añade una gran viscosidad empleando concentracioens relativamente bajas de substancia. La goma xantano es estable en un amplio rango de acidez, es soluble en frio y en caliente y resiste muy bien los procesos de congelación y descongelación. Se utiliza en emulsiones, como salsas, por ejemplo. También en helados y para estabilizar la espuma de la cerveza. Mezclado con otros polisacáridos, especialmente con la goma de algarrobo,es capaz de formar geles, utilizándose entonces en pudings y otros productos. Es muy utilizado para dar consistencia a los productos bajos en calorías empleados en dietética. Prácticamente no se metaboliza en el tubo digestivo, eliminándose en las heces. No se conoce ningún efecto adverso y tiene un comportamiento asimilable al de la fibra presente de forma natural en los alimentos.

E-416 Goma Karaya.

Se obtiene como exudado de un árbol de la india (Sterculia urens). Es una de las gomas menos solubles, de tal forma que en realidad lo que hace es absorber agua, dando dispersiones extremadamente viscosas. Tiene aplicación en la fabricación de sorbetes, merengues y como agente de unión en productos cárnicos. No se utiliza en España. Puede ocasionar reacciones alérgicas en algunas personas.

E-417. Goma tara.

Se obtiene de las semillas de un árbol nativo del Perú. En cuanto a estructura y propiededes, es semejante a la goma de algarroba, y tiene sus mismas aplicaciones.

Derivados del almidón

E 1200 PolidextrosaE 1404 Almidón oxidadoE 1410 Fosfato de monoalmidónE 1412 Fosfato de dialmidónE 1413 Fosfato de dialmidón fosfatado E 1414 Fosfato de dialmidón acetiladoE 1420 Almidón acetiladoE 1422 Adipato de dialmidón acetiladoE 1440 Hidroxipropil almidonE 1442 Fosfato de dialmidón hidroxipropiladoE 1450 Octenil succinato sódico de almidon La utilización del almidón como componente alimentario se basa en sus propiedades de interacción con el agua, especialmente en la capacidad de formación de geles. Abunda en los alimentos amiláceos (cereales, patatas) de los que puede extraerse facilmente y es la más barata de todas las substancias con estas propiedades; el almidón más utilizado es el obtenido a partir del maiz. Sin embargo, el almidón tal como se encuentra en la naturaleza no se comporta bien en todas las situaciones que pueden presentarse en los procesos de fabricación de alimentos. Concretamente presenta problemas en alimentos ácidos o cuando éstos deben calentarse o congelarse, inconvenientes que pueden obviarse en cierto grado modificándolo químicamente.Una de las modificaciones más utilizadas es el entrecruzado, que consiste en la formación de puentes entre las cadenas de azucar que forman el almidón. Si los puentes se forman utilizando trimetafosfato, tendremos el fosfato de dialmidón si se forman con epiclorhidrina el éter glicérido de dialmidón y si se forman con anhídrido adípico el adipato de dialmidón. Estas reaccionesn se llevan a cabo facilmente por tratamiento con el producto adecuado en presencia de un álcali diluído, y modifican muy poco la estructura, ya que se forman puentes solamente entre 1 de cada 200 restos de azúcar como máximo. Estos almidones entrecruzados dan geles mucho más viscosos a alta temperatura que el almidón normal y se comportan muy bien en medio ácido, resisten el

calentamiento y forman geles que no son pegajosos, pero no resisten la congelación ni el almacenamiento muy prolongado (años, por ejemplo, como puede suceder en el caso de una conserva). Otro inconveniente es que cuanto más entrecruzado sea el almidón, mayor cantidad hay que añadir para conseguir el mismo efecto, resultando por lo mismo más caros.Otra modificación posible es la formación de ésteres o éteres de almidón (substitución). Cuando se hace reaccionar el almidón con anhídrido acético se obtiene el acetato de almidón hidroxipropilado y si se hace reaccionar con tripolifosfato el fosfato de monoalmidón . Estos derivados son muy útiles para elaborar alimentos que deban ser congelados o enlatados, formando además geles más transparentes.Pueden obtenerse derivados que tengan las ventajas de los dos tipos efectuando los dos tratamientos, entrecruzado y substitución. También se utilizan mezclas de los diferentes tipos.Los almidones modificados se utilizan en la fabricación de helados, conservas y salsas espesas del tipo de las utilizadas en la cocina china.En España se limita el uso de los almidones modificados solamente en la elaboración de yogures y de conservas vegetales. En los demás casos, el único límite es la buena práctica de fabricación. Los almidones modificados se metabolizan de una forma semejante al almidón natural, rompiéndose en el aparato digestivo y formando azúcares más sencillos y finalmente glucosa, que es absorbida. Aportan por lo tanto a la dieta aproximadamente las mismas calorías que otro azúcar cualquiera. Algunos de los restos modificados (su proporción es muy pequeña, como ya se ha indicado) no pueden asimilarse y son eliminados o utilizados por las bacterias intestinales. Se consideran en general aditivos totalmente seguros e inocuos.

CELULOSA Y CELULOSAS MODIFICADASE 460 i Celulosa microcristalinaE 460 ii Celulosa en polvoE 461 MetilcelulosaE 463 HidroxipropilcelulosaE 464 HidroxipropilmetilcelulosaE 465 MetilcelulosaE 466 CarboximetilcelulosaLa celulosa es un polisacárido constituyente de las paredes de las células vegetales, representando la parte principal de materiales como el algodón o la madera. Es también el constituyente fundamental del papel. La celulosa utilizada en alimentación se obtiene rompiendo las fibras de la celulosa natural, despolimerizando por hidrólisis en medio ácido pulpa de madera. Los derivados de la celulosa (del E-461 al E-466) se obtienen químicamente por un proceso en dos etapas: en la primera, la celulosa obtenida de la madera o de restos de algodón se trata con sosa caústica; en la segunda, esta celulosa alcalinizada se hace reaccionar con distintos compuestos orgánicos según el derivado que se quiera obtener.La celulosa no es soluble en agua, pero sí dispersable. Los derivados son más o menos solubles, según el tipode que se trate. Con la excepción de la carboximetilcelulosa, y a la inversa de los demás estabilizantes vegetales, son mucho menos solubles en caliente que en frío. La viscosidad depende mucho del grado de substitución. Actúan fundamentalmente como agentes dispersantes, para conferir volumen al alimento y para retener la humedad. Se utilizan en confitería, repostería y fabricación de galletas. La carboximetilcelulosa se utiliza además en bebidas refrescantes, en algunos tipos de

salchichas que se comercializan sin piel, en helados y en sopas deshidratadas.La celulosa y sus derivados no resultan afectados por los enzimas digestivos del organismo humano, no absorbiéndose en absoluto. Se utilizan como componente de dietas bajas en calorías, ya que no aportan nutrientes, y se comportan igual que la fibra natural, no teniendo pues en principio efectos nocivos sobre el organismo. Una cantidad muy grande puede disminuir en algún grado la asimilación de ciertos componentes de la dieta.

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Derivados del almidónE 1200 PolidextrosaE 1404 Almidón oxidadoE 1410 Fosfato de monoalmidónE 1412 Fosfato de dialmidónE 1413 Fosfato de dialmidón fosfatado E 1414 Fosfato de dialmidón acetiladoE 1420 Almidón acetiladoE 1422 Adipato de dialmidón acetiladoE 1440 Hidroxipropil almidónE 1442 Fosfato de dialmidón hidroxipropiladoE 1450 Octenil succinato sódico de almidón

La utilización del almidón como componente alimentario se basa en sus propiedades de interacción con el agua, especialmente en la capacidad de formación de geles. Abunda en los alimentos amiláceos (cereales, patatas) de los que puede extraerse fácilmente y es la más barata de todas las substancias con estas propiedades; el almidón más utilizado es el obtenido a partir del maíz. Sin embargo, el almidón tal como se encuentra en la naturaleza no se comporta bien en todas las situaciones que pueden presentarse en los procesos de fabricación de alimentos. Concretamente presenta problemas en alimentos ácidos o cuando éstos deben calentarse o congelarse, inconvenientes que pueden obviarse en cierto grado modificándolo químicamente.Una de las modificaciones más utilizadas es el entrecruzado, que consiste en la formación de puentes entre las cadenas de azúcar que forman el almidón. Si los puentes se forman utilizando trimetafosfato, tendremos el fosfato de dialmidón si se forman con epiclorhidrina el éter glicérido de dialmidón y si se forman con anhídrido adípico el adipato de dialmidón. Estas reacciones se llevan a cabo fácilmente por tratamiento con el producto adecuado en presencia de un álcali diluido, y modifican muy poco la estructura, ya que se forman puentes solamente entre 1 de cada 200 restos de azúcar como máximo. Estos almidones entrecruzados dan geles mucho más viscosos a alta temperatura que el almidón normal y se comportan muy bien en medio ácido, resisten el calentamiento y forman geles que no son pegajosos, pero no resisten la congelación ni el almacenamiento muy prolongado (años, por ejemplo, como puede suceder en el caso de una conserva). Otro inconveniente es que cuanto más entrecruzado sea el almidón, mayor cantidad hay que añadir para conseguir el mismo efecto, resultando por lo mismo más caros.Otra modificación posible es la formación de ésteres o éteres de almidón (substitución). Cuando se hace reaccionar el almidón con anhídrido acético se obtiene el acetato de almidón hidroxipropilado y si se hace reaccionar con tripolifosfato el fosfato de monoalmidón . Estos derivados son muy útiles para elaborar alimentos que deban ser congelados o enlatados, formando además geles más transparentes.Pueden obtenerse derivados que tengan las ventajas de los dos tipos efectuando los dos tratamientos, entrecruzado y substitución. También se utilizan mezclas de los diferentes tipos.Los almidones modificados se utilizan en la fabricación de helados, conservas y salsas espesas del tipo de las utilizadas en la cocina china.En España se limita el uso de los almidones modificados solamente en la elaboración de yogures y de conservas vegetales. En los demás casos, el único límite es la buena práctica de fabricación. Los almidones modificados se metabolizan de una forma semejante al almidón natural, rompiéndose en el aparato digestivo y formando azúcares más sencillos y finalmente glucosa, que es absorbida. Aportan por lo tanto a la dieta aproximadamente las mismas calorías que otro azúcar cualquiera. Algunos de los restos modificados (su proporción es muy pequeña, como ya se ha indicado) no pueden asimilarse y son eliminados o utilizados por las bacterias intestinales. Se consideran en general aditivos totalmente seguros e inocuos.

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Probeta con 20 ml de aceite 18 ml de agua destilada Ácido Oleico

Hidróxido de SodioPrimera probeta

20 ml de Aceite + 20ml de Cal Ácido Oleico

Probeta Nº 01

Probeta Nº 02