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Hidrocoloides Coloquialmente conocidos como “gomas”. Generalmente incluidos como aditivos (E – 400, aunque este recoge todos los estabilizantes y emulsionantes, no solo los hidrocoloides). Son macromoléculas con gran afinidad por el agua, por lo que modificaran la fluidez de las soluciones. Esta elevada afinidad por el agua hace que se pueda crear competencia por esta. Si los hidrocoloides no están bien solubilizados en agua no tendrán el efecto esperado  necesitamos que estén bien hidratados. La mayor parte de los hidrocoloides son polisacáridos solubles en agua (fibra soluble): Homoglicanos (un solo tipo de azúcar)  celulosa, almidón  tendencia a formar hélices, difíciles de solubilizar. Heteroglicanos  importancia de la distribución en la cadena. Lineales o ramificados  ramificaciones cortas (hay que aportarle energía en forma de calor para aumentar su solubilidad) o largas (solubles en agua fría). La solubilidad de los hidrocoloides también depende de si están más o menos ionizados (depende del pH del medio). FUNCIONES: Espesante/gelificante Efecto suspensor Estabilizante de emulsiones y espumas (en dosis pequeñas) Formación de films (capa sólida muy fina) Sustitución de grasas ORIGEN: Exudados  arábiga, tragacanto, Karaya Semillas  garrofín, guar, tara, β – glucanos Algas  alginatos, agar, carragenatos, alginato PGlicol Frutos  pectinas HM, pectinas LM Cereales  almidones, almidones modificados Tubérculos  féculas, almidones modificados Celulosa  MCC, CMC, MC, EMC, HPC, HPMC Fermentación bacteriana  xantana, gellan, pululano Proteínas  gelatina, otras proteínas

ESTRUCTURA: La estructura del hidrocoloide afectará a la solubilidad y a la función final de este. Cadena lineal sin carga eléctrica  celulosa, amilosa Cadena lineal con carga  carragenato, alginato, CMC Cadena ramificada sin carga  galactomananos, metilcelulosa Cadena ramificada con carga  xantana Cadena muy ramificada, globular  arábiga ( - ), amilopectina FORMAS DE SOLUBILIZACIÓN: A. Adición directa del hidrocoloide B. Premezcla de ingredientes pulverulentos  mezclar el hidrocoloide con otros ingredientes que son fáciles de mezclar  este elemento facilita la dispersión del hidrocoloide de manera que sea más fácil de solubilizar (no forma grumos). C. Premezcla con agua poco disponible  por ejemplo, mezclar el hidrocoloide con aceite (no se solubilizará), después mezclo este aceite con agua de manera que emulsionará y facilitará la repartición del hidrocoloide en el agua y este se solubilizará. D. Dosificación del hidrocoloide  hay recirculación de la mezcla. Antes de elegir un hidrocoloide, se deben conocer sus posibilidades y limitaciones: 1. Solubilidad



Agua/leche;

Sal/azúcar/alcohol;

Frío/caliente 2. Gelificación  Termorreversible; Sinéresis; Textura; Bucle de histéresis: al calentar se funde (T1) y al enfriar solidifica (T2)  la diferencia entre T1 y T2 es el bucle de histéresis. 3. Viscosidad  Newtoniana; Pseudoplástica; Tixotropía

4. Características

de

la

solución

Transparente/turbia 5. Sinergia o incompatibilidad  Hidrocoloides; Cationes 6. Efecto de la acidez  Margen de pH; Hidrólisis: si el pH es demasiado ácido, con el tiempo se hidrolizan. 7. Efecto

de

la

temperatura



Coagulación;

Solubilidad Newtoniana  no le afecta el trabajo mecánico, siempre tiene la misma viscosidad. Pseudoplástica  más trabajo mecánico disminuye la viscosidad, cuando está quieto vuelve a su viscosidad original. Tixotropía  al aplicar una fuerza mecánica, sin variar la intensidad de esta fuerza, la viscosidad disminuye con el tiempo (no confundir con pseudoplástico).



E – 401 Alginato E – 400 Ácido algínico (insoluble en agua)

E – 403 Alginato amónico

E – 401 Alginato sódico

E – 404 Alginato cálcico (insoluble en agua)

E – 402 Alginato potásico

E – 405 Alginato de propilenglicol (PGA)

El alginato es un heteropolisacárido aniónico (fibra soluble) que se obtiene a partir de algas pardas. Forma geles en presencia de iones de Ca2+  es muy reactivo con el calcio (función principal del alginato). Polisacárido lineal formado por zonas o bloques de: Ácido β – D – Manurónico y Ácido α – L – Gulurónico. Unidos por enlaces β (1 – 4) Proporción depende del género y parte del agua. Lo interesante es saber si tenemos muchos bloques de manurónico o gulurónico  cambia la textura (M = blando; G = rígido). Las diferentes algas y dependiendo de las zonas donde se consiguen tienen diferente % de bloques M y G. Si obtenemos algas de diferentes orígenes tendremos una mezcla estándar  conseguir regularidad en el procesado. Hay que separar las fibras insolubles (celulosa) del alga de las solubles. En la neutralización hacemos una

resolubilización

obtenemos

y

diferentes

alginatos dependiendo de la base que se use. SOLUBILIDAD: Ácido algínico y sales di/trivalentes (excepto Mg) son insolubles. Alginato cálcico es soluble en presencia de álcali fuerte. VISCOSIDAD: Alta viscosidad en agua destilada  forma una pasta tipo “miel”. Utilización de secuestrantes en aguas duras y leche.

GELIFICACIÓN: Forma geles termorreversibles en presencia de iones divalentes (excepto Mg2+). Segmentos poli – G en zig – zag. Modelo de la “caja de huevos”. Para la gelificación tengo que vigilar que cuando vaya a solubilizar el alginato, el agua no tenga calcio (agua destilada o añadir un secuestrantes de calcio). Después añadiré el calcio que necesite  lo controlo. Hay que tener en cuenta lo siguiente: Depende de si el alginato es poli M o poli G.

Alginato

Mirar la riqueza en calcio de la sal y la solubilidad de esta.

pH

Secuestrante

Temperatura Otros ingredientes

Secuestrante  fosfatos o nitratos. pH

Sal cálcica



si

acidifica

aumenta

la

solubilidad (aumenta la velocidad de la reacción).

Temperatura  si trabajo a temperatura constante o aplico calor, la reacción va ir más deprisa. Otros ingredientes  vigilar porque estos ingredientes pueden contener secuestrantes o sales cálcicas. A. Difusión externa  va bien para piezas pequeñas

B. Difusión interna  ponemos el calcio dentro del sistema y que se vaya solubilizando (al final tendremos un bloque). USOS DEL ALGINATO: Cinta de pimiento/anchoa para rellenos Estructurados o análogos Postres lácteos instantáneos o en frío Rellenos de pastelería horneables

Salsas Helados Películas o films Estabilizante de espumas (E – 405)

E – 406 Agar Es un heteropolisacárido aniónico obtenido a partir de algas rojas. Digerido parcialmente por el cuerpo humano (10%). Forma geles acuosos. Bucle de histéresis  se calienta para que solubilice y se enfría para formar el gel  se necesita mucha temperatura para que se vuelva a fundir. Agarosa:

Agaropectina:

Neutra

Cargas eléctricas negativas

Gelificante

Poco gelificante

PM > 100.000 D

PM < 20.000 D

Sulfato < 0,1%

Sulfato 5 – 8%

SOLUBILIDAD: Insoluble en agua fría, totalmente soluble en agua hirviendo. Se hidroliza en pH ácidos. VISCOSIDAD: Poca viscosidad. GELIFICACIÓN: Temperatura de gelificación (35 – 45°C). Temperatura de fusión (85 – 95°C). Depende de: alga, concentración, iones (una parte de la molécula tiene carga pero en general es bastante independiente de las cargas iónicas del medio). USOS DEL AGAR: Confitería

Cárnicos  gelatinas en esterilizados

Postres lácteos (ejemplo: cuajada)

“Gelatina” vegetal

E – 407 Carragenatos E – 407 Carragenato de algas rojas

E – 407 Furcelarato (Furcellaria fastigiata)

E – 407a Alga Euchema Procesada (PES)  toda el alga triturada (fibra soluble e insoluble). Es un heteropolisacárido aniónico obtenido a partir de algas rojas. A dosis altas gelifican.

KAPPA (Κ): 20 – 25 éster sulfato; D – Galactosa – 4 – sulfato; 3,6 – anhidro – D – Galactosa (34%). Insoluble en frío excepto las sales.

Gel firme (más rígido) y quebradizo. Sinéresis.

Solubles en caliente.

Termorreversible.

Altas

concentraciones

salinas

dificultan

la

solubilidad.

Precisa K+ y Ca2+ (aumentan fuerza y sinéresis). Poco estable a congelación (pierde mucha más agua). Sinergia  garrofín y Konjac (para evitar sinéresis).

IOTA (Ι): 32% éster sulfato; D – Galactosa – 4 sulfato; 3,6 – anhidrogalactosa – 2 – sulfato (30%). Insoluble en frío excepto algunas sales Na.

Gel cohesivo y elástico. Sin sinéresis.

Solubles en caliente.

Termorreversible/reformable al romper (más cremoso).

Poco soluble a altas concentraciones de azúcares.

Precisa Ca2+  se usa mucho en lácteos. Estable a congelación.

LAMBDA (Λ): 35% éster sulfato; D – Galactosa – 2,6 sulfato; D – Galactosa – 2 – sulfato o D – Galactosa; casi no existe 3,6 – anhidrogalactosa. Soluble en frío o caliente.

No gelifica.

Solubles en agua o leche.

Imparte viscosidad en frío y caliente (independiente

No afectado por la concentración de azúcar.

de los iones del medio, no le influyen tanto).

Son diferentes en % de galactosa y sulfato.

ESTANDARIZACIÓN: Mezclas de diferentes tipos, que provengan o no de la misma alga (igual que alginato). Tipo de ion asociado a los grupos sulfato (K+, Na+, Ca2+). Adición de azúcares y sales.

SINERGIAS E INTERACCIONES: Sinergia con garrofín y Konjac  aumenta dureza, disminuye sinéresis y lo hace algo menos rígido. Konjac > garrofín. Interaccionan con caseínas (batidos de cacao)  se forma una red por cargas eléctricas y ayuda a que las partículas de cacao no se vayan abajo. USOS DE LOS CARRAGENATOS: Retención de agua en carnes (cocidos/fiambres) y

Suspensión de partículas de cacao

pescados

Postres lácteos (flan)

Mejora la “loncheabilidad”

Natas

Opción a las pectinas en productos con poco azúcar

Helados

Carragenato E – 407

PES E – 407 a

Extractos purificados

Semirrefinado

Sabor y olor neutros

Sabor y olor residual

Gel transparente

Gel turbio

< 2% AIM (fibra insoluble)

8 – 15% AIM (fibra insoluble)

Galactomananos E – 410 Garrofín

E – 412 Guar

E – 417 Tara

Heteropolisacáridos no iónicos. Endospermo de leguminosas. Cadena lineal de D – Manosa unidas β (1 – 4). Moléculas de D – Galactosa unidas a la cadena α (1 – 6). Guar

Tara

Garrofín

En frío

Sí

Bastante

Parcialmente

En caliente

Sí, mejora

Solubiliza a 70 – 90°C

Solubiliza a 80 – 90°C

Manosa:Galactosa

2:1

3:1

4:1

Viscosidad

+++

+++

++

Solubilidad

SINERGIAS CON OTROS HIDROCOLOIDES: Son no iónicos  compatibles con todos los hidrocoloides. Zonas lineales libres (Garrofín > Tara > Guar). Carragenato κ y Agar  Garrofín > Tara  Geles duros, elásticos y con menos sinéresis. Xantana  Garrofín > Tara  Gel termorreversible. Almidón  Garrofín y tara estabilizan la viscosidad al calentar. Disminuyen la sinéresis. USOS DE LOS GALACTOMANANOS: Helados

Sopas y cremas

Salsas y aliños

Cárnicos cocidos (sinergia carragenato)

E – 414 Arábiga Goma arábiga o goma acacia. Heteropolisacárido aniónico formado por galactosa, arabinosa, ramnosa y ácido galacturónico (sales Ca, K, Mg). Carácter débilmente ácido (pH 4,5). Aparecen restos de péptidos ricos en serina e hidroxiprolina. Exudado gomoso obtenido de Acacia senegal, principalmente. Soluble a concentraciones muy altas (50%) por su estructura tan ramificada  preparar en caliente para evitar incorporación de aire.

No aporta viscosidad. Capacidad emulsionante (fracción proteica: serina e hidroxiprolina hidrófobos) y filmógena (Arabinogalactano). USOS DE LA GOMA ARÁBIGA: Aporte de fibra

Película adhesiva

Aromas  encapsulación y emulsión aceites

Recubrimientos  “antioxidante” en frutos

esenciales

secos

Confitería  textura y cuerpo (pastillas de goma y

Evita recristalizaciones  azúcar en pastelería

regaliz)

Estabilización de espumas  cerveza, toppings

Producto

Viscosidad al 1% en agua (mPa·s)

Goma guar

3.500

Goma garrofín

3.000

Goma xantana

3.000

Goma tragacanto

1.000

Goma arábiga

5...