USO DE GOMA Xantan EN JUGO DE Tomate PDF

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USO DE GOMA XANTAN EN JUGO DE TOMATE, MARACUYA Y MANGO.

1.CARACTERISITICAS DEL ADITIVO 1.1Descripcion, Formula química, nombre comercial. La goma xantana es un heteropolisacarido con una estructura primaria que consiste de unidades pentasacaridas formadas por dos unidades de glucosa, dos unidades de manosa y una unidad de ácido glucuronico, con un ratio molar 2.8:2.0:2.0 . Formula química: C35 H49 O29 Su cadena principal consiste de unidades b-D-glucosa unidas en las posiciones 1 y 4. La estructura química de la cadena principal es idéntica a la de la celulosa. Las cadenas laterales de trisacáridos contienen una unidad de ácido D-glucuronico entre dos unidades de D-manosa unidas en las posiciones 0-3 de cada residuo intercalado de glucosa de la cadena principal. Aproximadamente la mitad de los terminales de D-manosa contienen un residuo de ácido pirúvico unido vía un grupo keto a las posiciones 4 y 6, con una distribución desconocida. La unidad de D-manosa unida a la cadena principal contiene un grupo acetilo en la posición 0-6. La presencia de los ácidos acético y pirúvico producen un polisacárido de tipo anionico. (Sandford and Baird, 1983). Las cadenas trisacáridas parecen estar alineadas de manera muy cercana a la columna del polímero. La cadena rígida resultante puede existir como hélice simple, doble o triple, (Morris, 1977; Milas and Rinaudo, 1979) la cual interactúa con otras moléculas de polímeros para formar un complejo. La distribución del peso molecular tiene un rango de 2 x 10º a 20 x 10º Da. Esta distribución del peso molecular depende de la asociación entre cadenas, formando agregados de varias cadenas individuales. La variación en las condiciones de fermentación utilizadas para la producción son factores que pueden influenciar el peso molecular de la goma xantana.

Producción de Goma Xantana La goma xantana es producida por la pared celular de la bacteria X. campestris durante su ciclo de vida. (Harding et al., 1995). La producción comercial se hace por lotes por el método de fermentación sumergida y agitación. El medio estéril contiene carbohidratos, una fuente de nitrógeno y sulfato de magnesio junto con trazas de otros minerales. Después de la inoculación inicial con la variedad de bacteria elegida la fermentación es continuada por aproximadamente 3 días a 30ºC. Al final de la fermentación el caldo de cultivo pasa por un tratamiento de esterilización para eliminar cualquier microorganismo viable. Luego la goma xantana se recupera por precipitación con alcohol. Después las fibras se separan por centrifugación y se secan y muelen antes de empacarse. Propiedades Quimicas Estudios de difracción por rayos X de las fibras de goma xantana han identificado una conformación derecha de hélice de cinco dobleces. En esta conformación las cadenas laterales se alinean con la columna de la molécula y la estabilizan. En solución las cadenas se enrollan alrededor de la columna de estructura tipo celulósica protegiéndola. Esta es la aparente razón de la excelente estabilidad de la goma xantana bajo condiciones adversas. Las soluciones de goma xantana atraviesan una transición conformacional durante el calentamiento que se cree está asociada con el cambio de una estructura rígida y ordenada a bajas temperaturas a una estructura más flexible y desorganizada a altas temperaturas. Este cambio de conformación se observó primero como un cambio sigmoidal en viscosidad (Jeanes et al, 1991). Medidas de rotación óptica, calorimetría y dicroismo circular han demostrado que este cambio conformacional coincide con el cambio de viscosidad(Morris et al., 1977; Kawakami et al., 1991).

La temperatura a la cual esta transición ocurre depende la fuerza iónica y el contenido de ácido pirúvico y acético de la molécula de goma xantana. (Morris, 1977; Morrison et al., 2004). En concentraciones de goma xantana de hasta 0.3% en agua desionizada la transicion termica ocurre a una temperature aproximada de 40ºC, sin embargo en la presencia de bajos niveles de sales (típico de alimentos procesados) la transición térmica ocurre a temperaturas mayores a 90ºC. la presencia de bajos niveles de sales ayuda a mantener la rigidez de la conformación de la molécula de goma xantana . la presencia de bajos niveles de sal ayuda a mantener la conformación ordenada y rígida de la goma xantana y la insensibilidad de la viscosidad a mayores concentraciones de sal y temperaturas elevadas es el resultado de la rigidez molecular. (Morris, 1977).

La goma xantana tiene excelentes propiedades estabilizantes debido a su baja velocidad de corte (shear rate), y su alto flujo pseudoplastico da una buena sensación en la boca y buenas cualidades de vertido. La goma xantana tiene la abilidad de desarrollar una viscosidad muy elevada aun a bajas concentraciones. La goma xantana es un espesante y estabilizante excelente comparado a otros hidrocoloides. Tiene una viscosidad de bajo corte mayor a menores concentraciones y tiene propiedades pseudoplasticas mejores a las velocidades de corte típicas de los procesamientos de alimentos comparado con otros hidrocoloides espesantes.

TEmperatura La estabilidad con respecto a la temperature de la goma xantana es mejor comparado a otros espesantes. Las soluciones de goma xantana tienen una estabilidad excepcional durante el calentamiento, aun en la presencia de sales y acidos. Conforme incrementa la temperatura la viscosidad de la solución de goma xantana disminuye pero la viscosidad se recupera durante el enfriamiento. La mayoría de otros espesantes pierden su viscosidad a altas temperaturas y no la recuperan cuande se enfrían. (Urlacher and Dalbe, 1997).

pH La viscosidad de las soluciones de goma xantana es independiente del pH. Solo condiciones de pH extremas afectan la viscosidad de estas soluciones. Por ejemplo la viscosidad de las soluciones de goma xantana disminuye a pH menores a 3, pero la viscosidad se recupera cuando la solución es neutralizada. La goma xantana es compatible con la mayoría de acidos organicos incluyendo acido acético, cítrico, láctico, tartárico y fosfórico y es mas estable que la mayoría de espesantes utilizados. La goma xantana puede hidratarse directamente en una solución acida sin embargo para obtener mejores resultados es recomendable hacer primero la solución de goma xantana y luego añadirle el acido. SALES La hidratacion de la goma xantana disminuye en la presencia de sales, particularmente a una concentración de 1-2% de sal. Es recomendable hidratar la goma en agua antes de añadir la sal.

Una vez hidratada, la goma xantana tiene una buena tolerancia a las sales y se puede añadir hasta un 20-30% de sal sin obtener resultados adversos. El efecto de las sales en la viscosidad depende de la concentracion de goma xantana. A concentraciones bajas de goma, menos de 0.3%, la adicion de sal disminuirá ligeramente la viscosidad, a concentraciones mayores a 0.3% la adicion de sal puede resultar en un incremento de viscosidad. Este efecto se puede observar con la adición de cantidades tan pequeñas como 0.1% de cloruro de sodio. Mayores concentraciones de sal no tendrán mayor efecto en la viscosidad. APLICACIÓN EN EL ALIMENTO SELECCIONADO Mecanismo de acción en el alimento: La estabilidad de jugos de frutas es esencial para la aceptación sensorial del producto final. La sedimentación que ocurre en jugos de fruta envasados es una preocupación para la industria de jugos de fruta. La sedimentación en un jugo de fruta está en relación con la distribución del tamaño de las partículas de la pulpa de la fruta, la carga superficial de las partículas y la densidad de las partículas. (Mensah-Wilson et al. 2001). Los espesantes como la goma xantana son utilizados para evitar que esta sedimentacion ocurra.. La goma xantana es un hidrocoloide ramificado con más ramificaciones más largas que otras gomas lo que significa que puede formar muchos puentes de hidrogeno e incrementar así la viscosidad. Un incremento en la viscosidad incrementa la estabilidad de la turbidez y así se evita la sedimentación de las partículas en un jugo de fruta. La viscosidad de una solución de goma xantana será estable dentro de un rango de temperaturas de 0-100°C y a valores de pH entre 1-13. Provee buena textura y olor a los jugos de fruta. Se utiliza en un rango de dosis que va desde 0.05% a 0.5%. Por su tamaño de particula, poca cantidad de goma xantana es necesaria para lograr resultados.

PROCESAMIENTO DE JUGO DE PULPA DE TOMATE Y MANGO Y LA ADICION DE GOMA XANTANA

FRUTA MADURA

Lavado de fruta en agua con cloro

PELADO MANUAL

COLADO DE PULPA

ALMACENAJE A 4°C

PASTEURIZACIO DE PULPA A 90°C POR 1 MINUTO

ENFRIADO DE PULPA CON AGUA HELADA

AÑADIR ACIDO CITRICO

MEZCLAR PULPA CON AGUA PURIFICADA MEZCLADA CON GOMA XANTANA AÑADIR GOMA XANTANA A AGUA PURIFICADA

MEZCLAR AGUA + GOMA XANTANA EN LICUADORA POR 2 MINUTOS

CALENTAR A 90°C POR 1 MINUTO

AÑADIR STEVIA

AÑADIR SORBATO DE POTASIO

AÑADIR BENZOATO DE SODIO

LLENADO EN BOTELLAS CALIENTES

PASTEURIZAR CON AGUA CALIENTE

INVERTIR BOTELLAS

ENFRIAR...