Pollinator Habitat Programs Available to Land Managers in Nebraska Program Name: Seed A Legacy Program

Se extrae del tubérculo de la planta Amorphophallus konjac. Contiene alre-

dedor de 60-80% de konjac que se puede obtener por molturación vía seca o bien por molturación vía húmeda. Su uso es originario de Asia, principalmente Japón y China.

El konjac contiene glucomanano de alto peso molecular que consta de mañosa y glucosa en proporción 3:2. La cadena principal es lineal y tiene asociados, de una forma aleatoria, grupos acetilados con una frecuencia de aproximadamente 1 por cada 19 unidades de glucosa/ mañosa y que son los responsables de favorecer la solubilidad en agua.

Tradicionalmente las soluciones de konjac se llevaban a ebullición en presencia de una base débil para producir geles estables térmicamente. La función de la base es la de romper los grupos acetilos, reduciendo así la solubilidad en agua y permitiendo la formación de una red tridimensional de puentes de hidrógeno. El gel formado ofrece una considerable estabilidad a la temperatura (frío y calor) y a las variaciones de p H.

Las soluciones de harina de konjac son pseudoplásticas, sin mostrar

síntomas de tixotropía.

acetilo

El Konjac tiene las siguientes

aplicaciones:

• Aumentar ¡a viscosidad de sistemas

acuosos: Cuando el konjac se

mezcla con agua, las moléculas

que lo componen absorben

parte del agua del medio y se

hinchan. Como consecuencia,

aumenta la viscosidad de

Hidrocoloides 143

medio. La capacidad de hidratación depende principalmente de la temperatura y del tiempo.

• Formación de geles estables térmicamente: En general, los geles formados por

moléculas de polisacáridos pierden su estructura de red al aumentar la temperatura. Por el contrario, los geles formados por konjac aumentan su fuerza con la temperatura y son estables a ciclos de calor. Hay que tener en cuenta que para formar geles con konjac es necesario añadir una base débil, como carbonato de potasio, para que permita la unión entre las moléculas tras la desacetilación.

• Formación de película: El konjac ofrece buenas características de resisten-

cia y cohesividad, con estabilidad a la temperatura y al pH. Las propiedades mecánicas del film formado pueden modificarse si se usa un humectante como la glicerina. Aumentando el porcentaje de humectante se pierde fuerza y resistencia de la película, pero se aumenta la adherencia.

El konjac presenta sinergias con múltiples sustancias. Entre ellas se encuentran:

• Konja-Kappa carragenato: El konjac interacciona fuertemente con el kappa

carragenato formando un gel elástico termorreversible.

El kappa carragenato tiene una sinergia mayor con konjac que con otros hidrocoloides, como la goma garrofín, y puede usarse como sustituto total o parcial en aquellos productos donde se haya utilizado mezclas de kappa carragenato-goma garrofín, ya que los geles que se obtendrán tendrán las mismas propiedades de textura, sinéresis, etc. pero con un contenido de sólidos totales inferior.

• Konjac-Goma xantana: Estas dos sustancias interaccionan formando un gel

con unas propiedades viscoelásticas únicas. El gel que se forma aguanta una gran presión sin quebrantarse, y el gel vuelve a recuperar su forma inicial. Las necesidades de penetración para romper el gel dependen de la proporción de konjac-xantana.

• Konjac-Almidones: El konjac interacciona funcionalmente con muchos

almidones para conseguir un considerable incremento de la viscosidad que se mantiene durante la cocción y el enfriamiento. También se consigue un aumento de la fuerza de los geles de konjac.

Teniendo en cuenta todas las características y sinergismos de la harina konjac, se puede encontrar aplicada en alimentos tan diversos como: preparados cárnicos, productos de pasta, productos de bajo contenido en grasa sin perder sus cualidades organolépticas, etc.

E-440 PECTINAS

La pectina es un polisacárido natural y uno de los constituyentes mayorita rios de las paredes de las células vegetales. Se obtiene a partir de los subproductos de la industrialización de los cítricos y las manzanas.

144 Aditivos alimentarios

Su estructura es la del ácido poligalacturónico esterificado parcialmente con grupos metilos y cadenas laterales de azúcares neutros, que facilitan la separación de las cadenas y, por consiguiente, su hidratación.

Las pectinas, en general, forman geles que pueden presentar retrograda - ción y cuya resistencia a los ciclos de congelación -descongelación depende del contenido de azúcares del producto.

Para obtener un gel con las características adecuadas, aparte de saber escoger entre los diferentes tipos de pectinas que se encuentran en el mercado, hay que conocer como afectan a la gelificación los siguientes parámetros:

• Temperatura: Cuando se enfría una solución caliente de pectina aumenta la tendencia a la cohesión entre las cadenas moleculares

• pH: La tendencia a la formación del gel se incrementa con la reducción del pH.

• Azúcares: Los azúcares u otros sólidos solubles similares tienden a inso- lubilizar la pectina creando las condiciones para la gelificación. La gelificación se produce después de la fase de cocción del producto y se obtiene sólo si el contenido en azúcar está entre ciertos límites. • Iones calcio: Las pectinas LM gelifican sólo en presencia de una

cierta cantidad de iones calcio.

Se distinguen varios tipos de pectinas con aplicación industrial:

• Pectinas de alto índice de metoxilo (HM), también llamadas de alto éster

(HE)

• Pectinas de bajo índice de metoxilo (LM) o de bajo éster (LE), y que pueden ser am¡dadas y no amidadas.

Pectinas de alto índice de metoxilo (HM)

Presentan un grado de esterificación superior al 50% (más del 50% de los grupos carboxilo están esterificados con metanol) y gelifican en un medio con un contenido en sólidos solubles superior al 55% y dentro de un margen de pH 2,0-3,5.

COOH

H OH

Hidrocoloides 145

H ¡drocoloides 14 3 Cuanto más esterificada esté la pectina, más fácilmente se solubilizará en frío. Se recomienda dispersarla en frío y luego calentar para facilitar su hidra- tación. La pectina de alto índice de metoxilo tiene un efecto gelificante, dando lugar a geles elásticos, blandos, no reversibles térmicamente, ya sea agua o leche el medio donde se disperse.

Existen pectinas HM de tipo “rapid set” que tienen una temperatura de gelificación más alta y un tiempo de gelificación más corto que las denominadas del tipo “slow set”.

La solubilidad de las pectinas HM es inversamente proporcional al contenido en sólidos solubles del medio. Dado que la soluciones tienen una alta viscosidad, se recomienda realizarla en un medio con un contenido en sólidos solubles (s.s.) inferior al 20% y con fuerte agitación mecánica. Otra opción es dispersar la pectina en una solución concentrada de azúcar o glucosa (s.s.= 70-80° Brix) que tenga poco agua disponible y, a continuación, diluir con agua hasta que la solu ción contenga menos de un 20% de s.s. Posteriormente se debe calentar hasta 80° C para asegurar la completa solubilización de la pectina, garantizando así la no formación de grumos.

Las pectinas HM se emplean en confituras y mermeladas, en productos de pastelería y confitería y en productos lácteos.

Pectinas de bajo índice de metoxilo (LM)

Presentan un grado de esterificación menor del 50% y no necesitan ni azúcar ni ácido para la gelificació, aunque sí una cantidad controlada de calcio u otras sales divalentes.

COOCH3 OH COOH OH COOH

OH COOH OH COOCH3 OH

Pectina LM

Las pectinas LM gelifican en un amplio margen de sólidos solubles (10% -

80%) y pH entre 2,5-6,5 dando lugar a geles reversibles térmicamente y más o menos cohesionados según el contenido en calcio del producto y el valor de pH.

Para mejorar la solubilidad en frío de las pectinas LM se recomienda neutralizarlas parcialmente. Si no es el caso, se recomienda hidratarlas en caliente.

H ¡drocoloides 14 3 Debido a su reactividad con Ca2+ son apropiadas como agentes gelificantes o espesantes en productos lácteos, donde suelen utilizarse además de en confituras o mermeladas de bajo extracto seco.

You have either reached a page that is unavailable for viewing or reached your viewing limit for this book.

Hidrocoloides 145 E-460 i) CELULOSA MICROCRISTALINA (MCC)

Es una forma de celulosa parcialmente despolimerizada. Se obtiene mediante una hidrólisis ácida controlada con HC1 y otros ácidos. Como resultado se obtiene una fracción soluble en ácido y otra insoluble, que es la forma cristalina. Esta fracción de la celulosa es un polvo blanco fino, insoluble en agua.

La MCC suele utilizarse en combinación con CMC a diferentes proporciones para mejorar las propiedades de la primera.

La celulosa microcristalina forma soluciones coloidales con

características tixotrópicas.

Tiene importancia de aplicación en alimentos bajos en calorías por su

retención de agua (“bulk”).

E-461

METILCELULOSA

Es un éter metílico de celulosa. Durante

el proceso de obtención se hace reaccionar la celulosa alcalina con cloruro de metileno, obteniendo éter metílico de celulosa:

R-OH + NaOH > R-ONa + H₂0

Celulosa alcalina

HO DH r¡H DH

E-460 i) Celulosa microcristalina

R-ONa + CH,C1 ¥ R-0-CH₃ + CINa

You have either reached a page that is unavailable for viewing or reached your viewing limit for this book.

Hidrocoloides 147 E-464 HIDROXIPROPIL METIL CELULOSA

La secuencia de reacciones que sufre la celulosa incluye, además de la sustitución con metilos, una reacción con oxido de propileno, dando lugar a una mezcla de éteres de celulosa.

R-ONa + H₂C —CH-CH₃ --- > R - O - CH₂ - CH _r CH,

^ OH

Controlando esta reacción se pueden obtener diferentes productos según las proporciones, la concentración, etc.

En general las celulosas modificadas son solubles en agua fría. E-466 CARBOXIMETILCELULOSA (CMC)

También se puede encontrar con el nombre de goma de celulosa, que es

carboximetilcelulosa sódica purificada con diferentes grados de sustitución

según la siguiente reacción:

R-OH + NaOH » R-ONa + H₂0

Celulosa Celulosa alcalina

R-ONa + C1 - CH₂0-C00H --- > R-0-CH₂0-C00H + NaCl

s

Acido monocloroacético Carboximetilcelulosa

R-0-CH20-C00H + NaOH » R O-CH2O COONa + H20

Carboximetilcelulosa sódica

Hidrocoloides 149 CURDLAN

Es un polisacárido producido por el microorganismo Agrobacterium bio- var.

Tiene como única característica la de formar geles cuando se calienta en una suspensión acuosa.

Su composición es de 400-500 D-glucosas unidas linealmente por enlaces P-1,3. Los análisis muestran que está compuesto aproximadamente por 90% de carbohidratos, 5% de cenizas, 3,8% de humedad, 0,9% de proteina y el resto grasa. Al igual que los demás hidrocoloides el curdlan es una fibra dietética inerte.

El curdlan es insoluble en agua a pH neutro, alcohol, y otros disolventes orgánicos. Es necesario que se disuelva en soluciones alcalinas como hidró - xido de sodio, etc. La formación del gel ocurre al calentar, alrededor de 80° C, una suspensión acuosa de curdlan, obteniendo un gel irreversible, éste sería el llamado “high set”. Un segundo tipo de gel, el “low set”, parecido al agar y al kappa carragenato, se forma con un calentamiento alrededor de 60° C, con posterior enfriamiento. El gel formado experimenta sinéresis que tiende a aumentar con las temperaturas de cocción elevadas, pero que se puede reducir con concentraciones mayores de curdlan en la disolución. Otra forma de prevenir la sinéresis es mediante adición de almidones.

Existen diferentes factores que afecta al gel formado por curdlan:

• Tiempo y temperatura: De una manera general puede decirse que está correlacionado el incremento de temperatura con el aumento de la fuerza del gel formado.

• Concentración: Aumentando el contenido de curdlan en la disolución, se aumenta la fuerza del gel.

• pH: El rango de pH es amplio 2-10.

• Otras sustancias: Añadidas a la suspensión con curdlan, antes de calentarla, pueden tener efectos positivos o negativos. Las sales orgánicas y los alcoholes polihídricos debilitan la fuerza del gel curdlan, pero a concentraciones bajas no tienen efecto.

Concentraciones de azúcar alrededor del 30%, también ejercen una debilitación de la fuerza del gel, pero la glucosa y fructosa influyen menos.

CH

₂

OH

(SO

3

)

Curdlan

OH

(SQj)

150 Aditivos alimentarios

La adición de algún almidón baja la fuerza del gel curdlan, pero al mismo tiempo previene la sinéresis.

• Ciclos de congelación-descongelación: La estructura del gel permanece intacta a pesar de la sinéresis y, como resultado, la fuerza del gel cambia ligeramente. Puede controlarse con la adición de almidones modificados o no.

El curdlan encuentra aplicación en los alimentos gracias a su funcionalidad

como:

• Modificador de textura, sin reblandecimiento, manteniendo la forma del producto.

• Aumento de la elasticidad.

• Retención de agua y humedad durante la congelación. • Gelificante, resistente a cambios de temperatura.

• Formación de film protector con resistencia a la temperatura. • Fibra alimentaria no digerible.

Con todas estas posibilidades se puede utilizar curdlan en una gran variedad de alimentos como: preparados de pescado (surimi), productos cárnicos, helados, productos dietéticos, tofu, etc.

GELATINA

La gelatina se obtiene del colágeno de los residuos de mataderos, princi - palmente de pieles, huesos y cartílagos de bovino y porcino.

La estructura del colágeno es una triple hélice de tres cadenas alfa asociadas a diferentes aminoácidos (glicina, prolina, hidroxiprolina) mediante enlaces de puente de hidrógeno. Mediante procesos de transformación del colágeno se consigue obtener la gelatina que ya no conserva la estructura de triple hélice del colágeno y eso hace que sea mucho más atacable por los enzimas.

Se puede encontrar dos tipos de gelatina:

• Gelatina tipo A: Procede del colágeno de la piel y huesos del cerdo. El proceso de extracción es mediante un tratamiento ácido durante 24 h. El resultado es una gelatina de carga eléctrica positiva y con punto isoeléctrico entre pH 6-9,5

• Gelatina tipo B: Procede del colágeno de la piel y huesos de vacuno.

El proceso de extracción es mediante un tratamiento alcalino durante varios días. El resultado es una gelatina de carga eléctrica negativa y con punto isoeléctrico entre pH 4,7-5,6.

La gelatina, de forma general, debe pasar por una primera etapa de hidrata- ción en agua fría, donde no se solubiliza, pero se hincha. En esta etapa de hidratación llega a tomar de 5 a 10 veces su peso. Posteriormente a la hidrata- ción, para que llegue a solubilizarse, se ha de calentar hasta alcanzar una temperatura de 60° C. En caliente las soluciones de gelatina

151 Aditivos alimentarios

son poco viscosas, pero al llegar al punto de gelificación, durante el enfriamiento, aumenta de forma muy rápida.

Hidrocoloides 152

En el punto de gelificación, se forma un gel transparente, termoreversible, elástico, con buena resistencia a los ciclos de congelaci ón- descongelación y al tratamiento mecánico. No producen sinéresis y los productos almacenados no experimentan modificaciones a temperatura de medio ambiente.

La fuerza del gel obtenido viene definido por el valor Bloom de la gelatina. Es un valor que puede ir desde 50 hasta 300, y a mayor índice de Bloom más fuerte será el gel que se forme.

Las características del gel se ven modificadas cuando se alcanza el punto isoeléctrico de la gelatina (pH en el que la carga eléctrica de la solución de gelatina es cero, es decir no hay cargas positivas ni negativas). La gelatina presenta mayor turbidez, menor hinchamiento, menor viscosidad, los enlaces son más fuertes y la sinéresis es mayor. Pero estos efectos son poco importantes a concentraciones bajas.

La gelatina tipo A ha sido tratada con ácido, es decir se le ha añadido protones (H+) que se unen al grupo amida quedando las cadenas de aminoácidos cargadas positivamente y, por tanto, se obtiene una gelatina de carga total positiva. Para neutralizar esta carga positiva hay que añadir aniones (OH") proporcionados por un medio alcalino. Por esta razón las gelatinas de tipo A tienen un punto isoeléctrico en un margen de pH alto, entre 6 y 9,5.

El caso de las gelatinas de tipo B es el contrario. Este tipo de gelatina ha sido tratada con álcalis, es decir que se le ha añadido aniones (OH ) que anulan el protón ácido de los aminoácidos, por lo que la solución queda cargada negativamente. Para neutralizar esta carga negativa hay que añadir protones (H+) proporcionados por un medio ácido. Por esta razón las gelatinas tipo B tiene un punto isoeléctrico en un margen de pH bajo, entre 4,7 y 5,6.

El punto isoeléctrico también tiene mucha importancia, a la hora de encontrar otros hidrocoloides de acción sinèrgica con la gelatina, ya que si las cargas son opuestas se puede producir una precipitación mutua. Gelatinas del tipo A (carga positiva) y del tipo B a pH<4,5 (carga positiva), precipitan en presencia de agar, carragenato, alginato y goma arábiga (todos ellos hidrocoloides con cargas negativas). Si no se quiere obtener precipitación en un medio a pH neutro se aconseja utilizar gelatina del tipo B.

Existen otros factores que condicionan el proceso de gelificación: • Origen del colágeno del cual se ha obtenido la gelatina.

• El peso molecular de la gelatina. A mayor peso molecular mayor viscosidad, con lo que aumenta la temperatura de fusión de la gelatina, aumentando también el tiempo de gelificación y la fuerza del gel obtenido.

• Concentración de gelatina en la disolución.

características finales del gel obtenido.

• Tiempo y temperatura influyen en el proceso de gelificación de la gelatina.

• El punto de fusión depende del valor Bloom y de la concentración de sustancias añadidas como sinérgicas.

La aplicación de gelatina en la industria alimentaria es muy amplia, ya que tiene interés funcional y nutricional, aumentando el contenido proteico. Muchos alimentos contienen gelatina, aunque no sea perceptible a simple vista.

Por su funcionalidad suele aplicarse en productos de confitería y postres lácteos (yogures, mousses), para mantener la forma y consistencia, sin proporcionar textura o sensación harinosa. También se utiliza en productos y conservas cárnicas, para absorber el jugo de la carne que se produce durante la cocción. Puede aplicarse en forma de recubrimiento, protegiendo al producto contra la luz, el oxígeno y la desecación.

La gelatina, debido a sus propiedades nutritivas, es un medio de cultivo idóneo para el crecimiento microbiano, por tanto se ha de tener en cuenta, cuando se utilice como recubrimiento, aislarlo del exterior con un buen envoltorio o incluir conservantes en la disolución.

ALMIDÓN

El almidón es un polisacárido de reserva energética de las plantas que se encuentra ampliamente en la naturaleza y es muy conocido y utilizado en la industria. Se habla de almidón cuando su obtención se realiza a partir de partes aéreas de la planta (trigo, maíz, arroz...) y se denomina fécula cuando su origen es de partes subterráneas (patata, tapioca...). Pero químicamente su composición es la misma.

Su estructura es la de un homopolisacárido de moléculas de D - anhidroglu- cosa unidas mediante enlace a( 1,4) y a( 1,6). Está constituido por dos tipos de polímeros, amilosa y amilopectina cuya proporción confiere diferentes características de comportamiento y varía de acuerdo con la fuente de obtención del almidón.

AMILOSA

Polímero lineal formado por unidades de a-D-anhidroglucosa unidas en la posición (1,4). Presenta una disposición espacial helicoidal mediante uniones de puente de hidrógeno que pueden debilitarse y romperse fácilmente por acción del pH y la temperatura. Este hecho provoca una mayor movilidad de la molécula y una reordenación de la amilosa con nuevos enlaces inter e intramoleculares que se conoce con el nombre de retrogradación.

154 Aditivos alimentarios

moléculas de amilosa durante el proceso de enfriamiento. Cuando los almidones y féculas se cuecen y gelatinizan, la fracción de amilosa nunca se disuelve completamente y, con el tiempo, tiende a asociarse en grupos lineales formando conjuntos cristalinos por medio de puentes de hidrógeno intermoleculares. Este fenómeno provoca que las soluciones se vuelvan opacas y formen geles

You have either reached a page that is unavailable for viewing or reached your viewing limit for this book.

156 Aditivos alimentarios

Se puede distinguir entre almidones nativos y almidones modificados: Almidones nativos

Se extraen de la materia prima vegetal mediante procesos de molienda

In document Promoting Bee Communities Through Habitat Enhancements On Public And Private Lands In Nebraska (Page 115-120)