Espesante
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Espesantes. Los espesantes y gelificantes alimentarios, a veces llamados, gomas hidrosolubles o hidrocoloides, son macromoléculas que se disuelven o dispersan fácilmente en el agua para producir un aumento muy grande de la viscosidad y en ciertos casos, un efecto gelificante.
Sumario
Introducción
Se diferencian de los Emulsionantes por no poseer en sus moléculas grupos hidrofílicos y lipofílicos enlazados, actuando, en cambio, como hidrocoloides estabilizantes.
Requisitos
En este contexto un espesante, como verdadero estabilizante, debe cumplir con los siguientes requisitos:
Calidad higiénica Sabor neutro y que no afecte el sabor propio del producto. Buen poder de dispersión y/o buena solubilidad. Estabilidad frente a influencias físicas, químicas y biológicas Logro de textura, consistencia y viscosidad deseadas. Resistencia a shocks térmicos (cambios bruscos de temperatura) con buena estabilidad frente a la congelación y descongelación. Tolerancia frente a electrólitos (sal). Resistencia a cambios de PH.
A veces se aprovecha la posible acción sinérgica entre varios espesantes, lo que permite disminuir su concentración y aumentar la viscosidad.
Aplicaciones tecnológicas de espesantes
En panadería y pastelería, la adición de espesantes como Gomo xantana, CMC o alginatos mejoran su consistencia, la fijación de humedad y su estabilidad de almacenamiento, retardando el fenómeno de envejecimiento. En productos de pastelería, facilitan la suspensión y evitan la pérdida de sustancias aromáticas y sápidas por volatilización en el horno. Tanto la miga del pan como los productos de pastelería adquieren una porosidad más fina y estos últimos, una superficie más brillante y apetitosa.
En alimentos azucarados los espesantes se usan como agentes aglutinantes y coloides protectores, un 0,5-1 % de agar es preferido en productos ácidos pues gelifica independientemente del contenido de azúcar y acidez. El alginato de sodio se agrega a caramelos; la presencia de calcio produce la gelificación. Pectinas altamente esterificadas se aplican hasta un 0,5 % para producir la relación adecuada entre azúcar y acidez en las jaleas de frutas. Para estabilizar espumas en alimentos azucarados se recurre a la goma tragacanto, y a la metilcelulosa, mientras la goma arábiga por su fácil solubilidad se usa para regularizar la cristalización del azúcar en pastillas de gomas y caramelos, también se aplica como aglutinante en las cuberturas de azúcar.
En productos lácteos como helados de leche y de crema, sorbetes batidos y quesos de cremas un espesante adecuado mejora estos complejos sistemas dispersos de aire, agua, sacarosa y grasa en el sentido de suavizar su textura, de aumentar la resistencia a la fusión, de impedir que el helado se vuelva pegajoso y de regular la cristalización, evitando la separación de cristales grandes de hielo o de sacarosa o los arenosos de lactosa. En la leche condensada, rica en grasa, la separación de parte de esta se puede evitar por adición de un espesante como el Kappa-carragenano.
En la crema batida se puede impedir la separación de suero lácteo durante su almacenamiento con un espesante, como el alginato.
En el yogur elaborado por agitación, los espesantes mencionados permiten atenuar el trastorno provocado en la estructura reticular de la caseína, a la vez que aumentan el poder de suspensión d sólidos agregados a la matriz, como por ejemplo frutas.
En los quesos la adición de estos espesantes a la leche durante el proceso, mejora la consistencia del coágulo y su rendimiento. En los quesos maduros mejora la textura y fijación del agua, retardando su deshidratación.
En los productos cárnicos como salchichas, jamones cocidos y carne enlatada los espesantes aumentan la viscosidad, prolongando el estado de frescura y, por lo tanto, la capacidad de almacenamiento. Cuando estos productos se someten a esterilización la gelatina aún en alta concentración (3-5 %) pierde su poder de gelificación; pero los demás espesantes no presentan esta sensibilidad al calor.
En bebidas refrescantes turbias y néctares de frutas, espesantes como los alginatos aumentan el poder de suspensión de las partículas de fruta y evitan la separación de esencias en forma de un anillo oleoso en el cuello de la botella.
Clasificación
Según su origen, se distinguen:
- Las gomas de origen vegetal, especialmente de naturaleza glucídica.
- Las gomas de origen animal, especialmente de naturaleza protéica (caseinatos y gelatina).
Agentes espesantes y gelificantes de naturaleza glucídica
- Exudados de plantas
- Extractos de algas
- Extractos de semillas
- Extractos de cereales
- Extractos de subproductos
- Exudados de microorganismos
Extractos de algas
Extractos de algas rojas (Agar–agar, carragenanos, furcelarana)
El agar, la agarosa y el carragenano son extraídos de algas rojas de la familia Rhodophycaeae. Las estructuras químicas son muy parecidas: se trata de polímeros lineales de galactosa, en el que el módulo de repetición es un dímero.
Todas las macromoléculas tienen un peso molecular elevado, entre 105 y 106 g. Este peso lo molecular depende del origen botánico y del proceso utilizado en la extracción. Las zonas de recolección de las diferentes algas, son las siguientes:
- Japón, México, Costa oeste de Atlántico (Agar).
- Dinamarca, Canadá (Furcelarana).
- Japón, Estados Unidos, Europa (Carragenano).
Los métodos de fabricación se basan en la solubilización de estas gomas en agua a 100 oC durante varias horas, a veces, en medio alcalino. Los carragenanos se recuperan seguidamente a partir de la solución filtrada, ya sea por evaporación sobre un cilindro caliente rodante o por precipitación por alcohol, seguida de desecación. Para el agar, la precipitación se logra, generalmente, por congelación que produce una separación de fases. La furcelana se precipita en presencia de cloruro potásico.
Extractos de algas pardas (Alginatos)
Los alginatos son extractos de algas pardas de la clase Phaeophycaeae.
Las principales especies de algas pardas utilizadas para la producción industrial de alginatos.
- Fucáceas: Ascophyllum nodosum, Fucus serratus
- Laminariáceas: Laminaria digitata, Laminaria hyperborea
- Alariáceas: Ecklonia máxima
- Lessoniáceas: Macrocystis pyrifera
Estas macromoléculas tienen un peso molecular comprendido entre 20 000 y 200 00, variable según el origen y el método de obtención.
Los procedimientos de preparación están basados en las propiedades de solubilidad de los alginatos, según su estado iónico y su poder complejante con el calcio. Un tratamiento preliminar de las algas con un ácido, permite eliminar los iones calcio unidos al alginato.
Los alginatos se comercializan en forma de sales sódicas y más raramente en forma de ácido algínico. Los alginatos pueden servir de base para la preparación de alginato de propilenglicol por esterificación del ácido algínico. Este derivado se emplea a nivel alimentario.
Extractos de granos (Galactomanos)
Se trata principalmente del garrofín y de la goma guar, extraidos del albumen de dos semillas de leguminosas. El garroín se obtiene de las semillas del algarrobo (Ceratonia siliqua). La goma guar procede de las semillas de guar (Cyamopsis tetragonoloba).
El procedimiento de fabricación de estas gomas es extremadamente sencillo, puesto que se reduce a un tratamiento mecánico (separación de envolturas, eliminación del gérmen, molienda) para reducirlas a harina, que contiene 95% de galactomananos y son comercializados en esta forma.
Algunos fabricantes producen también gomas de gran pureza, obtenidas después de disolverlas, precipitarlas y secarlas. Se encuentran, además, en el comercio, diferentes tipos de harina de guar con variable poder espesante.
Extractos de subproductos vegetales (Pectinas)
Los subproductos de la industria de zumos de frutas, marcos de la expresión de manzanas y albedos de cítricos (limón, limón verde, naranja, toronja) constituyen básicamente las fuentes industriales de pectinas.
Los procedimientos de fabricación se basan en una solubilización en medio ácido diluído, en caliente. La precipitación de las pectinas, así solubilizadas, se logra por la adición de cationes polivalentes o por alcohol. El grado de esterificación final, depende de la temperatura, del PH y de la duración del tratamiento ácido.
Se puede obtener pectinas fuertemente metiladas o pectinas débilmente metiladas. Las pectinas débilmente metiladas o las modificadas químicamente (pectinas amidadas) se pueden obtener igualmente por un tratamiento amonialcal que conduce a una desestererificación y a una amidación en la función ácida. Estas pectinas amidasas se emplean en tecnología alimentaria, si su grado de amidación es inferior a 25 %.
Exudados de plantas
La goma arábiga se produce en numerosos países, principalmente en Sudán, Senegal, Malí y Mauritania. Se obtiene principalmente, apartir de la [[[Acacia senegal]]. La goma Karaya se recolecta principalmente en la India. Se trata de un exudado del árbol Sterculia ureus de la familia de las leguminosas.
La goma tragacanto se obtiene de diversas especies de Astragalus de la familia de las leguminosas. Se recolecta principalmente en Turquía, Siria e Irán.
La goma guta es un exudado del árbol Anogeissus latifolia de la familia de las combretáceas. Se recolecta en la India y en Ceilán. Estos exudados de plantas se recolectan de manera similar después de hacer una incisión en el árbol y las operaciones tecnológicas sobre el exudado, son el triturado y separación de las gomas, según su calidad, generalmente por su color. Con excepción de la goma arábiga, las otras gomas se emplean relativamente poco.
Gomas de origen microbiano (Goma xantana)
Numerosos poliósidos se pueden sintetizar por microorganismos. Actualmente solo la gomaxantana y los dextranos se producen industrialmente, sólo la goma xantana está autorizada para usos alimentarios.
Modificaciones químicas de la celulosa y el almidón
Derivados de la celulosa
Diversos derivados de la celulosa se emplean como aditivos alimentarios, especialmente carboximetilcelulosa, la hidropropilcelulosa, la metilcelulosa y la hidroxiproppilmetilcelulosa, a las cuales se puede añadir la celulosa microcristalina obtenida por hidrólisis ácida de fibras vegetales. A excepción de esta última, todas las demás proceden de una modificación química de la glucosa por esterificación a fin de lograr una macromolécula celulósica hidrosoluble que le confiere propiedades espesantes.
Derivados del almidón
El empleo del almidón presenta ciertos inconvenientes a nivel de las características organolépticas del producto acabado, especialmente el riesgo de sinéresis. Estos problemas están unidos esencialmente al fenómeno de retrogradación. Además, la inestabilidad de ciertos almidones en medio ácido, a temperatura elevada o también, al corte, limitan el abanico de aplicaciones en la tecnología alimentaria. Se puede, no obstante, paliar, en todo o parte, estos efectos procediendo a modificaciones químicas.
- Por reticulación; para reforzar la cohesión del granulado de almidón y asegurar una buena estabilización al corte, a bajo PH y a la temperatura.
- Por eterificación o esterificación: forma de limitar los peligros de retrogradación.
