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UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA
FACULTAD DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
CURSO : BIOQUIMICA DE ALIMENTOS
PROFESOR : Ing. Cáceres Almenara, Eduardo
INTEGRANTES : FERNANDEZ ROMERO, Mery.
LOZA ESTEBAN, Angélica.
SOLIS CORDOVA, Ely
Tingo María – Perú
2013-I
HIDROCOLOIDES: PECTINAS Y OTRAS GOMAS CARACTERIZACION Y PROPIEDADES FUNCIONALES
I. INTRODUCCION
Los hidrocoloides, substancias parecidas a la gelatina, son materiales idóneos
para impresiones que reproducen de manera exacta la forma del diente y sus
relaciones. Son substancias suficientemente elásticas que al retirarlas de la boca
en áreas retentivas, regresan a su forma original sin distorsión. Los coloides por lo
regular se clasifican como el cuarto estado de la materia, conocido como estado
coloidal. Son materiales hidrófilos y se llevan a la boca en forma de un fluido
viscoso (estado de sol) para que, una vez endurecidos o gelificados (estado de
gel) se retiren de la cavidad oral y los modelos positivos se obtengan de la forma
habitual, en yeso piedra o haciendo combinaciones con yeso de alta resistencia.
La unión resulta cuando el material tiene capacidad de pasar del estado de sol a
gel; pero también puede regresar al estado de sol, y estar cambiando así
constantemente.
II. OBJETIVOS
Comparar las condiciones óptimas de gelificacion de pectinas de diferente
grado de metoxilacion.
Comparar el efecto gelificante o espesante de otros hidrocoloides en agua y
en leche.
III. MARCO TEORICO
I. Hidrocoloides caracterización y sus propiedades funcionales
Las gomas o hidrocoloides son polisacáridos de origen natural o modificado que
ejercen propiedades funcionales en sistemas alimenticios bajo condiciones
especiales .Algunos de sus funciones son espesar, suspender, combinar,
estabilizar y gelificar. Los hidrocoloides son un grupo de aditivos multifuncionales
que fundamentalmente sirven para regular el agua presente en los alimenticios, ya
que son polímeros cuya capacidad es la de absorber
El término se aplica de forma general a sustancias de composición polisacárido,
generalmente gomas, algunas proteínas como la gelatina. Adicionalmente al
efecto en la viscosidad de las disoluciones acuosas o la formación de geles, este
mecanismo permite modificar y/o controlar las propiedades de flujo y la textura de
alimentos fluidos y bebidas y las propiedades de deformación de alimentos
semisólidos. Además del efecto espesante, ofrecen muchas otras funciones en
alimentos y bebidas como estabilizador, emulsionantes, agentes de suspensión,
espumantes, agentes de control de la cristalización, de aglutinación,
recubrimiento, encapsulación e inhibidores de la sinéresis.
1.1-Algunas de las propiedades que poseen son las siguientes:
Agente en capsulante. Protegen al producto de las condiciones del medio
ambiente como pueden ser la humedad o bien el oxígeno, permitiendo que el
producto pudiera recibir algún tipo de tratamiento térmico sin alterar sus
características.
Agente de suspensión. Al incrementar la viscosidad del medio, pueden
mantener durante un tiempo más prolongado las partículas suspendidas,
evitando que estas caigan o se precipiten al fondo. Esto es particularmente
útil en bebidas de chocolate.
Agente emulsificante. Los hidrocoloides actúan de dos maneras en particular,
ya sea destruyendo la tensión superficial de las gotas de aceite en agua, o
bien modificando la fase continua.
Agente gelificante. Numerosos hidrocoloides actúan formando geles al
atrapar el agua disponible en un sistema formando redes tridimensionales
que al interactuar entre sí forman un complejo que mantiene atrapada toda el
agua en el sistema.
Agente precipitante. Algunos hidrocoloides pueden funcionar como agentes
precipitantes que al ser primero adicionados en forma soluble, se disuelven
en el medio.
Agente inhibidor de sinéresis. Algunos geles, por sus propias características y
por las características del hidrocoloide empleado tienden a presentar
sinéresis (separación espontánea de líquido en un gel).
1.2.-Algunas propiedades funcionales de los hidrocoloides en los alimentos
Gelificacion:budines , mazamorras
Espesamiento: jaleas, salsas , rellenos de tartaletas
Estabilización: aderezos para en salada.
La explicación de muchas propiedades funcionales de hidrocoloides en su notable
capacidad, a bajas concentraciones de incrementar la viscosidad (espesar) y
formar geles en sistemas acuosos.
La eficacia de los hidrocoloides para modificar las propiedades funcionales de los
alimentos varía según el hidrocoloides y alimento.
1.3.-Funcion en la naturaleza
• Capacidad de retener agua (por ejemplo, agar, pectinas y alginatos)
• Estructuración del entorno (por. Ej., celulosa, hemicelulosa y pectinas)
• Sustancias de reserva (por. Ej. Almidón y galactomananos)
• Propiedades mecánicas (por. Ej. Resistencia a condiciones metereológicas
adversas o a plagas)
Producción de un gel de almidón y efecto de distintas sustancias añadidas sobre
la solidez del gel.
2-LAS PECTINAS
Las pectinas son productos químicos que se obtienen de materias primas
vegetales, principalmente frutas, se usan en varias industrias, especialmente la de
alimentos, para darle propiedades de gel a los productos y como estabilizantes. La
pectina es un producto tecnológicamente funcional de interés para la industria de
alimentos en el desarrollo de productos por sus propiedades reológicas que son
favorables para la elaboración de diferentes productos aportando textura y
consistencia. Las pectinas son hidrocoloides que en solución acuosa presentan
propiedades espesantes, estabilizantes y sobre todo gelificante. Son insolubles en
alcoholes y disolventes orgánicos corrientes y parcialmente solubles en jarabes
ricos en azúcares
La pectina está presente en mayor o menor grado en todas las frutas, en algunas
Raíces como la remolacha y zanahoria, y en tubérculos como las patatas
.Hoy en día su uso está muy extendido en la industria transformadora de frutas
debido a su propiedad funcional de gelificación en medio ácido azucarado. Otras y
numerosas propiedades de la pectina son la gelificación en medio menos ácido y
en presencia de calcio, el poder espesante y la capacidad de suspensión.
Las pectinas son polímeros del ácido galacturónico cuya estructura es la siguiente:
Figura 1: pectinas de alto grado metoxilo (coome) su grado de esterificacion (ge)
es superior al 50%
Figura2: pectinas de bajo grado metoxilo
su grado de esterificacion (ge) es inferior al 50%
por ejemplo esta pectina tiene 40% ge
Figura3: pectinas de bajo grado metoxilo amidadas (coonh2)
su grado de esterificacion (ge) y amidacion (ga) son inferiores a 45% y 25%
2.1.-PROPIEDADES DE LAS PECTINAS:
Las pectinas son hidrocoloides que en solución acuosa presentan propiedades
espesantes, estabilizantes y sobre todo gelificantes. Son insolubles en alcoholes y
disolventes orgánicos corrientes y parcialmente solubles en jarabes ricos en
azúcares.
2.2.- Aplicaciones en la Industria alimentaria
El uso de pectina en mermeladas de alto contenido de azúcar es una de las más
conocidas aplicaciones a uno de los mercados más grandes para la pectina .
a. Jaleas
Las pectinas de alto metoxilo son usadas solamente en jaleas estándar por
encima del 60% de sólidos solubles. Algunos países, ahora, permiten reducir el
azúcar hasta el 30-55% de sólidos solubles o un porcentaje aún inferior.
La selección de la pectina correcta es importante la que es efectiva al contenido
de menor cantidad de sólidos solubles de sensibilidad al calcio, será la pectina que
debe usarse pero el contenido en fruto es también importante.
b. Industria Láctea
La pectina también tiene otros usos en las industrias lácteas. La pectina de alto
metoxilo preserva a los productos lácteos de la agregación de caseína cuando se
calientan a valores de pH inferiores a este efecto se usa para estabilizar los
yogurts bebidas y tratados con UHT y también para mezclas de leche y zumos de
fruta. También estabilizar bebidas lácteas acidificadas con soja y productos
basados en el trigo, donde evita la precipitación de proteínas.
3.- Otras gomas y sus propiedades funcionales:
Las goma corresponde a una molécula de naturaleza polisacárido de alto peso
molecular, tanto de carácter hidrológico como hidrófilo, usualmente con
Propiedades coloidales que en un disolvente apropiado produce geles,
disoluciones o dispersiones altamente viscosas a bajas concentraciones.
3.1.-Goma guar
La goma guar se obtiene del endospermo de la semilla del Cyamopsis
Tetragonolobus, planta que pertenece a la familia de las leguminosas .La goma
guar es un polisacárido constituido por una cadena recta de unidades de manosa
ligada a los lados con unidades sencillas de galactosa razón de (manosa:
galactosa).
3.2.- Una de las propiedades:
Su habilidad para hidratarse rápidamente en agua fría y producir
Soluciones altamente viscosas.
La viscosidad que imparte la goma guar a la solución depende del tiempo,
temperatura, concentración, pH, fuerza iónica y el tipo de agitación.
3.3.-Aplicaciones. La goma guar no es un agente gelificante y se usa
principalmente como agente espesante, estabilizador y retenedor de agua;
presenta un color característico de blanco a amarillo claro, no tiene olor y el
tamaño de partícula varía de 60 a 200 μm
.
4.-carragenos:
Es unos polisacáridos complejos que se obtienen de algas rojas de los gaceneros
chondrus y gigartina. Crece en las costas europeas. Composición quimica similar
al agar, más rico en sulfúricos s. la unidad estructurales un -d-galactosa 1 --> 4.
Se obtiene en forma similar al agar.
Usos: se usa como espesante en cremas y pastas dentales, y en la industria
alimentaria, en postres y jaleas
Figura3: estructura carragenos
5.- CMC
La carboximetilcelulosa es un derivado de la celulosa que se obtiene por
modificación química de la glucosa por la esterificación a fin de lograr una
macromolécula celulósica: La glucosa se obtiene por la hidrólisis con hidróxido
de sodio de la pulpa de madera purificada.
6.-Goma xantan:
La Goma Xanthan es un polisacárido natural de alto peso molecular. Es
industrialmente producido por la fermentación de cultivos puros del
microorganismo Xantomonas 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.
6.1.-Características químicas
La Goma Xanthan contiene D-glucosa y D-mannose como unidades
dominantes de hexose, junto con ácido D-glucuronico. El 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 trisaccarido que consiste de una
unidad de ácido glucuronico entre dos unidades de mannose.
La rigidez estructural de la molécula de Goma Xanthan produce varias
propiedades funcionales inusuales como estabilidad al calor, tolerancia buena en
soluciones fuertemente agrias y básicas, viscosidad estable en un rango amplio de
temperatura, y resistencia a degradación enzimática.
6.2.-Características físicas
La Goma Xanthan existe como un polvo color blanco-crema, fácilmente soluble en
agua caliente o fría. Sus soluciones son neutras.
IV. MATERIALES
Reactivos
Pectina ATM
Acido cítrico
Citrato de sodio
CaCl2
Pectina BTM
Muestras
Sacarosa
Agua
Leche
Jugo de tomate fresco
Jugo de tomate hervido
V. PROCEDIMIENTO
PARTE A: GELES DE PECTINAS
1) FORMACION DE GEL PÉCTICO CON PECTINA ATM
Pesar 0.3 g de pectina ATM y mezclar muy bien con la sacarosa
Adicionar lentamente los 20 ml de agua agitando para homogenizar
la mezcla.
Hervir por 2 minutos.
Dejar enfriar por 5 minutos y agregar el acido cítrico, citrato de sodio
o CaCl2 (Según corresponda)
Homogenizar el sistema.
VARIABLES
MUESTRA SACAROSA AC. CITRATO CaCl2 0.1
CITRICO DE SODIO M(ml)
A - - - -
B 30 0.5 - -
C 52 0.5 - -
Comparar su consistencia y aspecto después de las 24 horas de
reposo a temperatura ambiente.
2) FORMACION DEL GEL PECTICO CON PECTINA BTM
Mezclar 0.5 g de pectina BTM con el glicerol suficiente para que toda
la pectina quede embebida de glicerol.
Adicionar a la solución de pectina los 25 ml de líquido (agua, leche o
jugo de tomate) homogenizando el sistema y calentar hasta
ebullición.
Dejar enfriar a temperatura ambiente por 24 horas.
VARIABLES
MUESTRA AGUA LECHE TOMATE TOMATE CaCl2 SACAROSA
FRESCO HERVIDO 0.1 M
A 25 ml - - - - -
B - 25 ml - - - -
C - - - - 2 ml -
D - - - - 2 ml -
E - - 25 ml - 2 ml -
F - - - 25 ml 2 ml -
G - - - - - 15 g
La sacarosa se adiciona antes del líquido
El CaCl2 debe agregarse lentamente para evitar la formación de
grumos.
VI. RESULTADOS
Para determinar los resultados se dejo las muestras por 24 horas y en
todas se observaron respectivos cambios:
PARTE A: Geles de pectina
1. Formación de gel péctido con pectina ATM se observó:
Muestra B: Se observó un precipitado de azúcar y un anillo en la
superficie, solución cristalina.
Muestra C: Gelificación, precipitado de azúcar en la parte superior
hubo una solución cristalina.
2. En Formación de gel péctido con pectina BTM se observó:
Matraz A: Precipitado blanco, turbidéz.
Matraz B:Leche coagulada olor a leche asada en la parte inferior
un precipitado grasoso.
Matraz C: Gelificación, en el medio se formó un anillo
transparente.
Matraz E:En la parte superior color rojo con apariencia de tomate
licuado y en la parte inferior una apariencia de licuado de
zanahoria (olor más fuerte de tomate con azucar).
Matraz F:color rojo oxido, espeso, olor desagradable.
Matraz G: color caramelo con partículas suspendidas.
VII. CONCLUSIONES
Se logro comparar el grado de metoxilacion en la gelificacion de las
pectinas.
Comparando entre el agua y la leche ambos mesclado con pectinas
respectivamente, se diferencia que con el agua solamente se nota la
turbidez más no gelificación, y con la leche si existe formación de geles.
VIII. BIBLIOGRAFIA
Arthey D y Ashurst P. 1997. Procesado de frutas. Zaragoza, ES, Editorial Acribia, 273 p.
Askel G. 1987. “Pectin Studies Industrial and Engineering Chemistry”.
Braverman J. 1980. Introducción a la bioquímica de los alimentos. Barcelona, Omega. 355 p.
Badui D. 1999. “Química de los Alimentos”. Editorial Longan, México.
Bonnell, J. M. 1985. .Process for the production of useful products from orange peel.
IX. ANEXOS
2. En Formación de gel péctido con pectina BTM antes de las 24 horas.
Fig. 1: Muestra A
Fig. 2: Muestra B Fig. 3: Muestra C
Fig.4: Muestra E Fig. 5: Muestra F Fig. 6: Muestra G
