Post on 02-Dec-2015
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INFORME # 6
ESTUDIANTES:
Hugo Alfonso MielesRoxana Angulo Holguín
Ma. José Fajardo ChambaDiego González Beltrán
Mario Páez Viteri
Ma. José Vizcaíno TumbacoDocente: MBA. Mariela Reyes López
Paralelo: G-112Curso: 2015 – 2016
ESCUELA SUPERIOR
POLITÉCNICA DEL LITORAL
LICENCIATURA EN NUTRICIÓN
TEMA: AGENTES ESPESANTES: USO DE GOMAS VEGETALES EN LA PREPARACIÓN DE ADEREZOS PARA
ENSALADA.
FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
Los espesantes son los encargados de mantener o mejorar las propiedades
físicas del alimento, tales como su textura o viscosidad.
A diferencia de los emulgentes, la mayoría de estas sustancias no son de
naturaleza grasa, sino que su función es precisamente la contraria. Gracias a
su solubilidad y facilidad para combinarse con el agua, forman geles que evitan
su movimiento, de esta manera se consigue convertir un alimento muy líquido
en un alimento más espeso o gelatinoso.
El uso de espesantes en la industria alimenticia se incrementa año a año,
debido al desafío de presentar al consumidor alternativas más económicas de
productos terminados, así como, de cumplir con las normativas locales que
permitan satisfacer la creciente demanda de alimentos innovadores a bajo
costo. Sin embargo, en el Ecuador, la oferta de espesantes no es muy diversa.
Esta situación, se produce porque su comercialización es manejada
principalmente por casas de representaciones de capital ecuatoriano, que
usualmente no disponen de los medios necesarios, ni de personal capacitado
que permita mejorar y adaptar las aplicaciones de los mismos a las
necesidades locales.
Comúnmente, los espesantes empleados en la industria alimenticia son:
Carboximetilcelulosa (CMC), goma xanthan y goma guar, cuyas aplicaciones
en relación costo-dosis encarecen el producto final.
Consistómetro Bostwick
El consistómetro Bostwick permite un
procedimiento de medición rápido y sencillo
para determinar las propiedades de flujo de
sustancias fluidas viscosas. Con el
consistómetro Bostwick se determina en un
proceso de comparación física el recorrido
de flujo en un tiempo determinado de un
líquido que se extiende, o de un material
pastoso. Este procedimiento de medición
empleado con el consistómetro Bostwick
también se conoce como test de Bostwick.
El consistómetro de Bostwick se compone de una bandeja dividida mediante
una corredera vertical en dos cámaras de tamaño diferente. La cámara más
pequeña del consistómetro Bostwick sirve para la recepción de una sustancia
de muestra. La cámara más grande se encuentra sobre el suelo y está
equipada con un escalamiento de ruta grabado. Una vez llena la muestra y
abierta la corredera con el consistómetro Bostwick se determina la distancia
que la sustancia cubre en un determinado periodo de tiempo (30 segundos) en
el fondo escalado de la bandeja.
Para alcanzar elevada precisión de repetición y valores comparables, es
absolutamente necesario durante la realización de la prueba una alineación
absolutamente horizontal del consistómetro Bostwick. Por este motivo el
consistómetro Bostwick viene equipado de manera estándar con un nivel de
pies de nivelación.
El consistómetro Bostwick se emplea especialmente en la industria alimentaria
para caracterizar y comparar consistencia, viscosidad o flujo de salsas,
mermeladas, conservas, sopas, pastas, entre otros alimentos.
Carboximetilcelulosa o CMC(E466)
El Carboximetilcelulosa (CMC)
pertenece al grupo de aditivos
alimentarios, denominados como
derivados de celulosa y celulosa
modificadas.
La celulosa es un polisacárido
constituyente de las paredes de las
células vegetales, representando la
parte principal de materiales como el algodón o la madera. Para emplearla en
alimentación se obtiene rompiendo las fibras de la celulosa natural,
despolimerizando por hidrólisis en medio ácido, la pulpa de la madera. Los
derivados de la celulosa (del E461 al E466)se obtienen químicamente por un
proceso en dos etapas: en la primera, la celulosa obtenida de la madera o de
restos de algodón se trata con Hidróxido de Sodio; en la segunda esta celulosa
alcalinizada se hace reaccionar con distintos compuestos orgánicos según el
derivado que se quiera obtener.
La celulosa no es soluble en agua, pero sí es dispersable. Los derivados son
más o menos solubles, según el tipo de que se trate. Con la excepción del
CMC, y a la inversa de los estabilizantes vegetales, son muchos menos
solubles en caliente que en frío. La viscosidad depende del grado de
sustitución.
Actúan fundamentalmente como agentes dispersantes, para conferir volumen
al alimento y para retener la humedad. Se utilizan en confitería, repostería y
fabricación de galletas.
El CMC es un polímero aniónico derivado de la celulosa, soluble en agua que
cumple con las siguientes funciones y propiedades:
Se disuelve fácilmente en agua fría y caliente.
Actúa como espesante, agente de suspensión y estabilizante de
dispersiones.
Retiene el agua.
Actúa como agente filmógeno resistente a aceites, grasas y solventes
orgánicos.
Actúa como ligante y coloide protector.
Regula las propiedades de flujo y actuar como agente de control
reológico.
Es fisiológicamente inerte.
Aplicaciones
El CMC se utiliza además en bebidas refrescantes, en algunos tipos de
salchichas que se comercializan sin piel, en helados yen sopas deshidratadas.
La celulosa y sus derivados no resultan afectados por las enzimas digestivas
del organismo humano, no absorbiéndose en absoluto. Se utilizan como
componente de dietas bajas en calorías, ya que no aportan nutrientes, y se
comportan igual que la fibra natural, no teniendo pues en principio efectos
nocivos sobre el organismo. Una cantidad muy grande puede disminuir en
algún grado la asimilación.
Goma xanthan (E415)
La Goma Xanthan es un polisacárido natural de alto peso molecular. Es
industrialmente producido por la fermentación de cultivos puros del
microorganismo Xanthomonas campestris.
El microorganismo es cultivado en un medio bien aireado que contiene
carbohidratos como fuente de nitrógeno, y trazas de elementos esenciales. El
cultivo de Xanthomonas campestris es rigurosamente controlado en sus
diferentes etapas de fermentación, el caldo se esteriliza para prevenir la
contaminación bacteriana, y la goma xanthan se recupera mediante
precipitación con alcohol, secado y su posterior molienda hasta convertirla en
polvo fino.
Características químicas
La Goma Xanthan contiene D-glucosa y D-manosa como unidades dominantes
de hexosa, junto con ácido D-glucurónico. La columna del polímero es hecha
de unidades de B-D glucosa unidas en las posiciones 1 y 4 (idéntico a la
estructura de la cadena principal de celulosa). Unido a cada otra unidad de
glucosa en la posición 3 hay una rama del trisacárido que consiste de una
unidad de ácido glucurónico entre dos unidades de manosa.
La rigidez estructural de la molécula de Goma Xanthan produce varias
propiedades funcionales inusuales como estabilidad al calor, buena tolerancia
en soluciones fuertemente agrias y básicas, viscosidad estable en un rango
amplio de temperatura, y resistencia a degradación enzimática.
Características físicas
La Goma Xanthan existe como un polvo color blanco-crema, fácilmente soluble
en agua caliente o fría. Sus soluciones son neutras.
Solubilidad
Generalmente no soluble en solventes orgánicos, la goma Xanthan es soluble
en glicerol o etilenglicol a temperaturas mayores a 65°C. Las soluciones
acuosas de Goma Xanthan tolerarán hasta un 50% a 60% de concentración de
solventes miscibles con agua, como isopropanol o etanol. Concentraciones
superiores de alcohol producirán gelación o precipitación de la goma. Para
mejores resultados, Goma Xanthan debe disolverse primero completamente en
agua, y después debe agregarse el solvente lentamente bajo agitación
continua.
Viscosidad
Soluciones acuosas de Goma Xanthan son altamente viscosas en comparación
con otras soluciones de polisacáridos preparadas a la misma concentración.
Relación de temperatura
La temperatura virtualmente no tiene efecto sobre la viscosidad de soluciones
de Goma Xanthan. Por consiguiente, soluciones de Goma Xanthan mantienen
una viscosidad constante mostrando características de flujo uniformes durante
el almacenamiento bajo condiciones climáticas variadas.
Efecto de pH
La viscosidad de soluciones de Goma Xanthan que contienen cantidades
mínimas de sal no muestra ningún cambio significante dentro de un amplio
rango de valores de pH.
Propiedades Reológicas
Soluciones de Goma Xanthan son muy pseudo-plásticas, característica muy
importante en la estabilización de suspensiones y emulsiones. Cuando una
fuerza de corte es aplicada, la viscosidad se reduce en proporción directa a la
fuerza de corte aplicada. Las operaciones de mezclado, bombeado y vertido de
las soluciones se facilitan de esta manera requiriéndose gastos mínimos de
energía para estos procesos. Cuando la fuerza de corte se detiene, la
viscosidad aparente se recupera de inmediato.
Soluciones de Goma Xanthan son extraordinariamente resistentes a la pérdida
de viscosidad causada por prolongadas fuerzas de corte aplicadas a las
soluciones, comparado con otros espesantes.
Aplicaciones
Generalmente, la función de Goma Xanthan es la de actuar como coloide
hidrofílico para espesar, suspender, y estabilizar emulsiones y otros sistemas
basados en agua. Las únicas y poco usuales propiedades funcionales de esta
goma la hacen sumamente útil en las formulaciones en el área de alimentos,
farmacéuticos y cosméticos:
Proporciona una alta viscosidad en solución a concentraciones bajas.
Fácilmente soluble en agua caliente o fría.
Viscosidad estable de las soluciones en amplios rangos de temperatura.
Viscosidad de las soluciones no es afectado por el pH.
Resistente a degradación enzimática.
Los sistemas estabilizados con goma xanthan son muy estables a
variaciones de agitación.
Estabilidad excelente en sistemas ácidos.
Soluciones de Goma Xanthan son estables y compatibles con la mayoría
de las sales.
Soluciones de Goma Xanthan incrementan su viscosidad en presencia
de soluciones de goma guar y/o algarrobo por desarrollar características
sinergísticas o de potenciación una a otras, es decir podrán alcanzarse
mayores viscosidades a dosis similares.
Goma Guar (E412)
La goma guar es un carbohidrato polimerizado comestible, que contiene
galactosa y manosa en sus bloques estructurales, el rango de los componentes
varía ligeramente dependiendo el origen de las semillas, pero la goma se
considera que contiene una unidad de galactosa por cada dos de manosa; es
útil como agente espesante con agua y como reactivo de absorción y ligador de
hidrógeno con superficies minerales y celulósicas. Se han extendido sus
aplicaciones con reactivos no iónicos, aniónicos y catiónicos por medio de la
eterificación. Últimamente, los derivados de goma guar, han ocupado una
importante fracción de la producción total de guar.
La goma guar se encuentra en las semillas de la planta leguminosa bianual
Cyamopsis tretragonalobus y psolaroides. Las semillas están contenidas en
vainas de 2.5 a 5 cm de longitud.
En grado alimenticio se obtiene substancialmente del endospermo por las
técnicas de purificación.
Solubilidad
La goma guar es un polímero hidratable en agua
fría. En su forma comercial pulverizada, la rapidez
de espesamiento y la viscosidad final reflejan el
proceso histórico del producto, incluyendo el tamaño
de partícula.Calentando una solución de goma guar,
se reduce el tiempo necesario para alcanzar su
potencial total de viscosidad. El agua es el único
solvente común para la guar, aunque puede tolerar limitadas concentraciones
de solventes miscibles al agua, como alcoholes.
Las soluciones de goma guar comercial, son turbias. La turbidez es causada
principalmente por la presencia de porciones insolubles del endospermo.
Algunas soluciones tratadas y purificadas en el laboratorio por métodos no
comerciales, se aproximan a la claridad del agua.
Los derivados de la goma guar, pueden mostrar grandes diferencias en
solubilidad y claridad en solución. Los derivados hidroxialquilados disponibles
son más claros que la goma guar y pueden tolerar mayores proporciones de
solventes miscibles al agua.
Los derivados carboximetílicos son, generalmente, más claros que la guar. Los
cambios de solubilidad ocurren cuando se sustituyen suficientes grupos
hidroxilos de la galactomanosa y el nuevo polímero toma características del
nuevo reactivo de derivación.
Reología
La goma guar es el espesante acuoso más eficiente que se conoce. Las
soluciones de goma guar y sus derivados son no newtonianos, clasificadas
como pseudo-plásticas. Se vuelven fluidas de forma reversible, cuando se
aplica calor, pero se degradan irreversiblemente cuando se aplica alta
temperatura y tiempo prolongado. Algunos de los derivados hidroxialquilados,
resisten esta degradación en mucho mayor grado.
Las soluciones resisten bien la degradación por esfuerzo cortante,
comparadas con otros polímeros hidrosolubles, pero se degradan con el tiempo
bajo fuertes esfuerzos cortantes.
Viscosidad
Los sistemas acuosos conteniendo goma guar tienen viscosidades a muy bajas
concentraciones. El nivel de uso recomendado es generalmente mucho menor
que el 1%, puesto que a concentraciones mayores la viscosidad se vuelve
excesiva para la mayor parte de las aplicaciones.
Los productos de alta viscosidad al 3% de concentración forman soluciones
espesas y parecen geles. Existen derivados de goma guar con bajas
viscosidades para aplicaciones especiales.
Efecto del pH
Las soluciones de goma guar son estables en un amplio rango de pH. La
viscosidad es casi constante en el rango de 1.0 a 10.5. Se cree que esta
estabilidad se debe a la naturaleza sin carga y no iónica de la molécula.
Aunque el pH no afecta la viscosidad final, la velocidad de hidratación varía
ampliamente con el pH; siendo la mayor velocidad entre 8 y 9. La hidratación
es más lenta a pH arriba de 10 y debajo de 4.
Aplicaciones
En la industria alimenticia tiene mucho uso debido a la capacidad de la
guar de ligar gran cantidad de agua.
En la industria de lácteos; en el queso procesado el uso de esta goma
ayuda a eliminar el efecto de ‘‘Llorada’’ (sinéresis) también ayuda a su
mejoramiento, proporcionando texturas y sabores más uniformes, debido
a la capacidad de controlar la migración y distribución de humedad.
Estabilizadora de helados debido a las propiedades de hidratación y
capacidad de ligar agua.
En mezclas para pasteles se agregan con frecuencia estabilizantes, por
varias razones y el uso de goma guar ofrece algunas ventajas
funcionales.
Como ligador para embutidos por su propiedad de lubricante en la
fabricación de los mismos.
En salsas y aderezos para ensaladas debido a que estos productos
hacen uso de la alta viscosidad y baja concentración, que son las
propiedades básicas de la goma guar.
Dextrina (Dextrano o dextrán)
Dextrina son una familia de polisacáridos que se obtienen como un
subproducto intermedia de la descomposición de los almidones. Muchas
personas los tratan como almidones, ya que se comportan de la misma
manera. Dextrina se utilizan en una amplia variedad de industrias, y que
comúnmente aparecen como un aditivo alimentario en una amplia gama de
productos, que puede ser problemático para algunas personas, ya que pueden
contener trazas de alérgenos como el trigo o el maíz.
Para hacer dextrinas, un almidón tal como maíz, patatas dulces, tapioca, maíz
o se somete a una hidrólisis proceso, que rompe las largas cadenas
moleculares en el almidón. El material resultante es una dextrina, un hidrato de
carbono simple con un bajo peso molecular que tiene propiedades que varían,
dependiendo de su composición química precisa. Típicamente, se secan de
manera que sean más fáciles de manejar y buque; siendo solubles en agua, es
muy fácil de convertir de nuevo en una solución de mojado.
Almidón de maíz (Fécula de maíz)
El almidón o fécula de maíz es un
polisacárido que se obtiene de moler las
diferentes variedades del maíz. Suele
formar parte de los carbohidratos que se
ingieren de manera habitual a través de
los alimentos; en estado natural se
presenta como partículas complejas que,
en presencia de agua, forman
suspensiones de poca viscosidad. Su
composición es principalmente de
glucosa, aunque puede tener otros componentes presentes en menor cantidad.
El almidón de maíz debe conservarse y almacenarse en lugares secos, frescos
y no debe estar en contacto con olores fuertes. Es un ingrediente sumamente
versátil, se presenta como un polvo blanco muy fino que tiene un sabor
característico y proporciona entre el 70 y el 80% de las calorías que consume
el ser humano.
Usos y aplicaciones
Por lo regular, el almidón de maíz suele utilizarse como agente espesante en
diferentes procedimientos, sin embargo sus usos son más variados. A
continuación se enlistan algunos de ellos:
Alimentos: Se utiliza para espesar y engrosar preparaciones. En
productos horneados, pan, dulces, aderezos para ensaladas, entre
otros.
Alcohol: Se utiliza en la preparación de bebidas no alcohólicas,
perfumes, aerosoles fijadores de cabello y para la pureza del alcohol
etílico.
Farmacéutica.
Alimentación de mascotas.
Fabricación de papel.
Adhesivos.
Cremas de afeitar.
Productos textiles.
Diversos productos de la industria del cuidado personal.
Solventes.
Harina de trigo
La harina de trigo se obtiene del albumen del grano de trigo, y se emplea en la
fabricación del pan y de las pastas alimenticias. Compuesta de agua, gluten,
almidón, grasas y celulosa.
La harina es el polvo que se obtiene de la molienda del grano de trigo maduro,
entero o quebrado, limpio, sano y seco, en el que se elimina gran parte de la
cascarilla (salvado) y el germen. El resto se tritura hasta obtener un grano de
finura adecuada.
La harina contiene entre un 65 y un 70% de almidones, pero su valor nutritivo
fundamental está en su contenido, ya que tiene del 9 al 14% de proteínas;
siendo las más importantes la gliadina y la gluteína, además de contener otros
componentes como: celulosa, grasas y azúcares.
La molienda de trigo consiste en separar el endospermo que contiene el
almidón de las otras partes del grano. El trigo entero rinde más del 72% de
harina blanca y el resto es un subproducto. En la molienda, el grano de trigo se
somete a diversos tratamientos antes de convertirlo en harina.
Composición química de la harina
Almidón: Es el elemento principal que se encuentra en todos los
cereales. Es un glúcido que al transformar la levadura en gas carbónico
permite la fermentación.
Gluten: El gluten otorga elasticidad a las masas reteniendo la presión del
gas carbónico producido por la levadura.
Azúcares: Están también presentes en la harina pero en un porcentaje
mínimo, ayudan a la levadura a transformar el gas carbónico.
Materias grasas: Están localizadas en el germen y en las cáscaras del
grano de trigo. Es importante destacar que parte de estas materias
desaparecen durante el envejecimiento de las harinas y se convierten en
ácidos grasos que alteran la calidad de la harina.
Materias minerales o cenizas: Para determinar el porcentaje de ellas es
necesaria la incineración de las harinas. A menor proporción de cenizas
mayor pureza de la harina. La de 3 ceros es más oscura y absorbe más
cantidad de agua.
Vitaminas: Contiene vitaminas B1, B2,PP y E.
RESULTADOS
Tabla de viscosidad
Aditivo (espesantes) Desplazamiento (cm) Tiempo (s)
CMC 6 30
Goma Guar 1.5 30
Goma Xantan 7.5 30
Goma Dextrina 24 1
Harina 24 1
Maicena 20.5 30
CONCLUSIONES
Los espesantes son sustancias que al ser incorporadas provee al
producto resultante una mayor viscosidad, generando un notable cambio
de características como estabilidad y textura, al facilitar la formación de
suspensiones, sin alterar el sabor final y/o característico del alimento al
cual se ha incorporado el espesante.
Los agentes espesantes son aplicados de acuerdo a factores como
temperatura, tiempo de cocción, pH, condiciones de almacenamiento, y
características organolépticas del producto final, principalmente, ya que
para cada tipo de espesante se han determinado por parte de los
fabricantes las directrices que garantizan su óptimo funcionamiento.
La goma Guar fue el aditivo con mayor poder espesante dando una
consistencia con mayor viscosidad a diferencia de los otros aditivos
seguido por el CMC y la goma Xantan.
La maicena formó una salsa con una consistencia adecuada ya que
alcanzó un equilibrio en cuanto al espesor. Tanto la goma dextrina y la
harina no presentaron mucho espesor utilizando la cantidad estándar
que se empleó en los otros agentes espesantes.
Tomando en cuenta los resultados en la práctica, se determinó que uno
de los agentes espesantes que ofrece mejor consistencia es la maicena
(almidón de maíz) ya que la viscosidad que le otorgó a la salsa fue la
adecuada y al no verse afectada ninguna de las características
organolépticas le proporcionó mayor aceptación al consumidor.
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