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HIDROCOLOIDES

son polímeros de cadena larga y alto peso molecular, que se disuelven en agua proporcionando un efecto espesante, imparten viscosidad a los sistemas acuosos; sin embargo, solo algunos son capaces de formar gel bajo ciertas condiciones de proceso

se utilizan para efectos secundarios que incluyen estabilización de emulsiones y suspensiones, control de la cristalización, inhibición de la sinéresis y formación de películas, entre otros

ASPECTOS HISTÓRICOS

En Asia, en los años 800 al 600 A.C, se utilizaron las gomas de algas marinas como componentes de varias preparaciones de alimentos hindúes

La palabra goma se aplicó a todo tipo de material con propiedades adhesivas, espesantes y gelificantes, tornándose más confusa su clasificación

Después de la II Guerra Mundial varios científicos como Smith, Montgomery, Whistler, Glicksman y otros, adoptaron una terminología uniforme

Actualmente, las gomas se han dividido en dos tipos

Insolubles (al chicle, la rosina, el látex de caucho, o resinas)

las solubles ( gomas o coloides hidrofílicos, o Hidrocoloides)

CLASIFICACIÓN

SEMISINTÉTICOS

NATURALES

PROPIEDADES

FUNCIONALES

APLICACIONES EN LA INDUSTRIA

SINTÉTICOS

CARRAGENINA

GOMA GUAR

PECTINA

La carragenina es el nombre genérico de los polisacáridos lineales sulfatados de D-galactosa y 3-6-anhidro-D-galactosa, extraídos de numerosas especies de algas marinas rojas de la clase Rhodophyceae

Los tres principales tipos de moléculas de importancia industrial son kappa, iota (agentes gelificantes) y lambda carragenina (un espesante)

Para su extracción , las algas se secan al sol se llevan a la planta de procesamiento, donde se lavan, se maceran y se extraen con una solución alcalina a un tiempo y temperatura de cocción determinados

Tienen aplicaciones en los sistemas basados en agua y en leche, en sistemas acuosos son postres gelificados, alimento para animales, refrescos en polvo, aderezos, salsas, carne procesada, etc.

El termino pectina designa a los ácidos pectínicos solubles en agua con diversos contenidos de grupos éster metilo y diferente grado de neutralización, los cuales forman geles con azúcar y ácido bajo condiciones apropiadas

Se clasifican en pectinas de alto metoxilo (> 50% de esterificación, HM) forman geles con azúcar y ácido, y las pectinas de bajo metoxilo (< 50% de esterificación, LM) producen geles con calcio

Para su extracción la materia prima debe ser lavada y secada se agrega en agua caliente que contiene un ayudante de proceso (ácidos)

Después de un tiempo y temperatura determinados, los sólidos remanentes se separan y la solución se clarifica y concentra

El líquido concentrado se mezcla con un alcohol para precipitar la pectina;este precipitado se separa, se lava con más alcohol y se seca

Los sólidos secos se trituran y se mezclan con azúcar o dextrosa para obtener propiedades funcionales normalizadas

Entre las aplicaciones encontramos que

- Las pectinas de gelificación rápida se usan tradicionalmente en mermeladas

-Las pectinas de gelificación lenta se utilizan en salsas, jaleas, productos de panadería, confitería, etc.

- Las pectinas estabilizantes se emplean en productos roteínicos ácidos, tales como, yogurt, suero y bebidas de soya

-Las pectinas de bajo metoxilo se utilizan en diversos productos bajos en azúcar, preparaciones de fruta para yogurt, geles de postres y salsas

Es un polisacárido constituido por una cadena recta de unidades de manosa ligada a los lados con unidades sencillas de galactosa

se obtiene del endospermo de la semilla del Cyamopsis Tetragonolobus, la cáscara puede soltarse por remojo en agua y removerse por molienda, tamizado en múltiples etapas o por carbonización de la cáscara con tratamiento térmico. Posteriormente diferentes molinos de trituración, martillo y rodillos se emplean para separar el germen del endospermo, se lleva a un tamaño de partícula fino para ser comercializado como goma guar.

se usa principalmente como agente espesante, estabilizador y retenedor de agua; presenta un color de blanco a amarillo claro, no tiene olor y el tamaño de partícula varía de 60 a 200 μm

En productos lácteos, como queso, sherberts y helados de crema, suministra una textura suave y reduce la sinéresis

Es muy eficiente para retener agua en productos cárnicos, alimento para animales y glaseados

estabilizador en aderezos, salsas, bebidas achocolatadas, néctares, jugos,sopas secas, alimentos congelados, producto de panadería, entre otros

GELIFICANTE

EMULSIONANTES Y DE SUPERFICIE

VISCOSIDAD

PELÍCULAS Y RECUBRIMIENTOS COMESTIBLES

Los hidrocoloides imparten viscosidad a los alimentos gracias al entrelazamiento no específico entre las cadenas de los polímeros

La viscosidad final obtenida depende del tipo de hidrocoloide utilizado, de su concentración, y del sistema alimentario en el que se utiliza

La viscosidad de una solución depende significativamente de la masa molecular del polímero en cuestión. Las moléculas lineales rígidas tienen un mayor tamaño hidrodinámico que polímeros flexibles altamente ramificados de la misma masa molecular y, por lo tanto, dan lugar a una viscosidad mucho más alta

Los hidrocoloides forman geles a través de entrelazamiento y reticulación de las cadenas de los polímeros

Las características de las partículas de gel, y las aplicaciones para las que se utiliza, dependerán del tipo de hidrocoloide, del mecanismo de formación de la red y del método de procesamiento utilizado para la formación de dichas partículas.

Los hidrocoloides forman geles a

través de entrelazamiento y reticulación de las cadenas de los polímeros

parámetros como la temperatura,

la presencia de iones, y la estructura

innata de los hidrocoloides puede afectar a la disposición física de las zonas de unión dentro de la red que permiten la gelificacion

La funcionalidad se correlaciona con fenómenos como: retraso de la precipitación de las partículas sólidas dispersas, prevención de la agregación de las partículas dispersas, prevención de sinéresis de los sistemas gelificados que contienen aceites y retraso de la coalescencia de las gotitas de aceite

Una película es una capa delgada, que puede ser consumida, que recubre un alimento y que se coloca como barrera entre el alimento y el entorno circundante. Tales películas sirven para prevenir la pérdida de humedad, de gas, de aroma y la migración de lípidos. Alginatos, carragenatos, celulosa y sus derivados, pectinas, almidones y sus derivados, entre otros, han sido utilizados para este tipo de recubrimiento.

IND CÁRNICA

IND ACEITUNAS RELLENAS

IND BEBIDAS Y ZUMOS

IND CONDIMENTOS Y SALSAS

IND LÁCTEA, POSTRES Y HELADOS

IND PANADERÍA Y BOLLERÍA

los carragenatos son muy utilizados ya que interaccionan con las proteínas de la leche, incrementando la cremosidad, mejorando la textura y la sensación en boca

La industria de los helados utiliza goma de garrofín, goma tara, carragenatos y xantana. La adición de goma de garrofín/tara o de goma guar confiere elasticidad, retarda el crecimiento de cristales y mejora la sensación en boca tras varios ciclos de congelación-descongelación, Los carragenatos, aumentan el “overrun”

En la preparación de yogures, flanes y natillas industriales se utilizan principalmente carragenatos, agar agar, goma de garrofín, goma xantana y almidones modificados

Los principales hidrocoloides utilizados en este sector son los carragenatos, fundamentalmente kappa y iota, tanto refinados come semi-refinados. También se emplea goma xantana, goma guar, goma de garrofín y alginatos

El uso de pequeñas cantidades de estas gomas permite, principalmente, evitar problemas durante el proceso de fabricación tales como la formación de sedimento en las salmueras, o para impartir viscosidad con el fin de facilitar el procesado, etc

los hidrocoloides (carragenato iota, goma guar, goma xanta na y almidones modificados) actúan como agentes de suspensión de sólidos insolubles, proporcionan cuerpo y textura, y evitan la separación de fases

Los principales agentes texturizantes empleados en el relleno de aceitunas sonlos alginatos (de baja y alta fuerza de gel) y la goma guar. En los rellenos de cinta (típico relleno de pimiento), para los que se requiere alginato de alta fuerza de gel y goma guar; en los rellenos de masa inyectada (relleno de anchoas), para los cuales se requiere alginato de baja fuerza de gel para aportar viscosidad a la masa

En las bebidas, los hidrocoloides se utilizan con la finalidad de mantener los sólidos del producto en suspensión pero manteniendo una viscosidad baja; por lo que se aplican generalmente en jugos, néctares, bebidas con pulpa y batidos de cacao.

En batidos de chocolate, se utilizan principalmente goma xantana, carragenatos alginatos para mantener en suspensión las partículas del cacao

En bebidas instantáneas se utiliza como agente espesante goma guar porque es soluble en agua fría

los hidrocoloides favorecen

la maquinabilidad de la masa, retienen

humedad y mejoran la apariencia

Se utilizan frecuentemente goma xantana, goma guar, CMC, HPMC y almidones modificados

Para la preparación de cremas pasteleras son ampliamente utilizados los alginatos, el agar agar, las gelatinas, los carragenatos y la goma xantana

SEGUN LOS COMPUESTOS

SEMISINTÉTICO

NATURALES

SINTÉTICO

DERIVADOS DE LA CELULOSA:

Carboximetilcelulosa (CMC), Metilcelulosa, Hidroxipropilcelulosa

GOMAS DE FERMENTACIÓN MICROBIANO

Xantan, Gelano

ALMIDONES MODIFICADOS

Carboximetil almidón Hidroxipropil almidón

MODIFICADOS QUÍMICAMENTE

Alginato de propilenglicol

Pectina metoxilada

POLÍMEROS VINÍLICOS

Polivinilalcohol (PVA)

Polivinilpirolidina (PVP)

POLÍMEROS DE ÓXIDO DE ETILENO

Polyox

EXUDADOS DE PLANTAS

Arábiga, Tragacanto, Karaya, Ghatti

SEMILLAS DE PLANTAS

Garrofin, Guar

EXTRACTOS DE ALGAS MARINAS

Agar, Alginatos, Carragenina

ALMIDONES

ANIMAL

Gelatina, Albúmina, Caseina

SUBPRODUCTOS Y VEGETAL

Pectina, Arabinogalactano

son solubles en agua caliente, generalmente a

70 ºC, mientras que en agua fría solo se disuelve

la lambda carragenina