TENSIOACTIVOS_NATURALES

5/28/2018 TENSIOACTIVOS_NATURALES

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TENSIOACTIVOS NATURALES


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Las protenas son molculas de gran tamao constituidaspor carb on o, hidrgeno, ni trgeno y oxgeno. Algunasposeen adems azufre y fsforo y, en menor proporcin,hierro, cobre y magnesio.

Estas sustancias desempean funciones fundamentalesen el organismo, como la regulacinde procesosbioqumicos (forman parte de hormonas, vitaminas yenzimas), defensa (formacin de anticuerpos),transporte(por ejemplo, transporte de oxgeno en lasangre por medio de la hemoglobina), aporte energtico

(4 kcal/g de protena), catlisis(aceleran la velocidad delas reacciones qumicas), contraccin muscular (atravs de la miosina y la actina), estructura y sostn delorganismo (tejido conjuntivo).


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LAS PROTENAS Estructura qumicaFormadas por cientos o miles de aminocidos, que son

molculas ms simples y se caracterizan por tener:

un grupo carboxilo (-COOH)

un grupo amino (-NH2) unidos al mismo carbono.


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NIVELES DE ORGANIZACIN DE LAS PROTENAS

Estructura primaria de las protenas: es

la secuencia de una cadena de

aminocidos.

Estructura secundaria de las protenas

ocurre cuando los aminocidos en lasecuencia

interactan a travs de enlaces de

hidrgeno.

Estructura terciaria de las protenas

ocurre cuando ciertas atracciones estn

presentes entre hlices alfa y hojas

plegadas.

Estructura cuaternaria de las protenas:

es una protena que consiste de ms de

una cadena de aminocidos..


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PROPIEDADES FUNCIONALES Una de las principales propiedades de las protenas es su

capacidad para formar distintas estructuras en losalimentos como:

Espumas (merengue)

Emulsiones(mayonesa, manteca) Geles(gelatina, clara de huevo duro)

Masas (panes). Aunque son estructuras concaractersticas

muy diferentes todas; tienen en comn que se forman apartir de la protena desnaturalizada, es decir, la protenatiene que perder su estructura nativa y reacomodarsepara formar las nuevas estructuras.


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ESPUMAS Las espumas son dispersiones de burbujas

de aire en una fase continua que puede ser

lquida como la espuma de una cerveza,

semislida como un merengue o slida comoun bizcochuelo


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ESPUMA ESTABILIZADA POR UNA PROTENA


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ESPUMAS La funcin que cumplen las protenas en la

formacin de espumas es fundamental, yaque durante el batido se despliegan

(desnaturalizan) y se colocan en la interfaseaire-agua, orientando los grupos hidrofbicoshacia el centro de las burbujas y los gruposhidroflicos hacia la fase continua acuosa.

De esta manera,forma una pelcularesistente que rodea a la burbuja y laestabiliza.


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ESPUMAS La albmina es una de las protenas con

mejores propiedades espumantes, ya quepuede incorporar mucho aire durante el batido y

adems la espuma que forma es bastanteestable en el tiempo (no se desarmarpidamente).

Otras protenas, como las presentes en la

cerveza, tienen buena capacidad paraincorporar aire, pero baja estabilidad, ya quepocos minutos despus de servir la cerveza enun vaso, la espuma desaparece completamente


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ESPUMAS

Estas dos caractersticas de las protenas,:su capacidad para incorporar aire y para estabilizar las espumas formadas,dependen de:

Tipo de protena

Su concentracin

la presencia de otras sustancias en el alimento (sales, cidos, azucares,

polisacridosy lpidos) la temperatura

la forma de batido (potencia de la batidora,forma de las aspas, tiempo de batido,forma del recipiente donde se realiza el batido, etc.).

Estos factores influyen, en mayor o menos medida, en el tamao de la burbuja y/o

en laviscosidad de la fase continua. Es esperable que una espuma ms estable, tenga

burbujas de menor tamao y una fase continua con una viscosidad elevada,capaz de inmovilizar a las burbujas.


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PROCESOS DE DESESTABILIZACIN DE UNAESPUMA: DRENADO Y COLAPSO El drenado es la prdida de lquido de la espuma,

debido a que el lquido que rodea a las burbujascae por efecto de la gravedad y las burbujas subenhacia la superficie, debido a la diferencia de densidad

entre ambas fases El colapso ocurre cuando dos o ms burbujas se

acercan demasiado y la pelcula de lquido que lassepara se rompe provocando la unin de las mismas.

Ambos procesos suceden simultneamente y elresultado final es la prdida total del aire de laespuma


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CAPACIDAD ESPUMANTE DE UNA PROTENA

Se calcula como:E= (VE/ VL) 100

Donde:

VE:es el volumen de espuma y VL:es el volumen del lquido antes de batir.

Tener en cuenta que cuando no se incorporatodo el lquido en la espuma, el volumen de

espuma (VE) se calcula restando al volumentotal (VT), el volumen de lquido no incorporado(VLni).

VE = VT VLn i.


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ESQUEMA DE VOLUMEN DE ESPUMA Y DELQUIDO

Antes del batido

Espuma que

incorpora todo

el lquido

Volumen

lquido

(VL)

Volumen

espuma (VE)

= Volumen

total (VT)


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ESQUEMA DE VOLUMEN DE ESPUMA Y DELQUIDOAntes del batido

Espuma que noincorpora todo

el lquido

Volumen

lquido (VL) Volumen lquido

no

incorporado (VLni)

Volumen

espuma (VE)Volumentotal (VT)


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EMULSIONES Las emulsiones tambin son dispersiones, pero en

este caso de dos lquidos inmiscibles:

uno acuoso y el otro lipdico (puede ser un aceite ouna grasa)

Cuando las gotas son de aceite y la fase continua esacuosa, la emulsin se denomina aceite en agua,como por ejemplo la mayonesa o la crema de leche.

En cambio, si las gotas son acuosas y la fasecontinua es un aceite o una grasa, como en lamanteca o la margarina, la emulsin se llama aguaen aceite


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EMULSIONES

Mayonesaemulsin aceite en agua

(o/w)

Margarinaemulsin agua en aceite

(w/o)


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EMULSIONES En las emulsiones, las protenas tambin

cumplen un papel muy importante, ya que

anlogamente, como lo hacen en las

espumas, se colocan en la interfase, en estecaso aceite/agua, orientando los grupos

hidroflicos hacia la fase acuosa y los

hidrofbicos hacia la faselipdica,estabilizando las gotas en la fase

continua


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COMPARACIN ENTRE GOTA DE ACEITE ESTABILIZADAPOR FOSFOLPIDOS Y POR PROTENA


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Interaccin inica

Como resultado, la emulsinnecesita ser elctricamente neutro para permanecerestable. Si se agregan surfactantes inicos a la superficie de las gotasestablecen una doble capa elctrica en la fase acuosa y estabilizan laemulsin aceite-agua.

Partculas finasPolvo de slice, sales bsicas, fragmentos celulares de plantas ( especias),etc. Pueden estabilizar una emulsin por adsorcin en la interface formandouna barrera fsica alrededor de las gotas de la emulsin. Debe lograrse elequilibrio entre la tensin interfacial del slido - aceite y slido - agua.Normalmente se usan partculas finamente divididas en las emulsionesaceite-agua


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Macromolculas

Las protenas y gomas forman pelculas alrededor de una gota de

la emulsin y establecen una barrera fsica a la coalescencia .Cuando una protena se usa como una agente emulsificante , sedespliega y re-orienta su cadena de aminocidos para que losgrupos hidrfobos se orienten con el aceite y los grupos hidrfilos,con la fase acuosa .


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PROCESOS DE DESESTABILIZACIN DE UNAEMULSINCuando la emulsin est recin preparada,

las gotas estn uniformemente distribuidasen toda la emulsin. Sin embargo, con el

transcurso del tiempo comienzan a moversey tienden a juntarse entre ellas, provocandola desestabilizacin del sistema.

Los principales procesos de

desestabilizacin en emulsiones aceite enagua son: el cremado, la coalescenciay lainversin de fase


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Cremado

Durante el almacenamiento, debido a la diferencia de densidad entre lamayora de los aceites comestibles y el agua , hay una tendencia de la fase deaceite a concentrarse en la parte superior de la emulsin.

La velocidad de cremado puede disminuirse reduciendo el tamao de la gota,bajando la diferencia de densidad entre el aceite y la fase acuosa, y

aumentando la viscosidad del medio.


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Floculacin

Se define como un proceso por el cual dos o ms gotas se agregan sin perdersu identidad individual. En la prctica, en las emulsiones de alimentos, lasgotas ms grandes (> 2 mm) floculan ms rpido y la floculacin es

promovida por el cremado. La floculacin es dominante a F


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Coalescencia

Se produce cuando dos o ms gotitas chocan una con otra y resulta en laformacin de una gota ms grande. Es dominante cuando F es alto.Coalescencia involucra la ruptura que la pelcula superficial y esirreversible. Varios factores, como: la solubilidad y la concentracin delemulsificador, pH, sales, relacin fase-volumen, temperatura y propiedades de

la pelcula, afectan la estabilidad por colaescencia de la emulsin.


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Maduracin de Ostwald

Ocurre en las emulsiones con gotas polidispersas. Las colisiones entre las dosgotas pueden llevar a una gota ms grande y una gota ms pequea. Comoresultado, gotas pequeas son cada vez ms pequeas y eventualmente

pueden solubilizarse en el medio continuo. Ya que una alta solubilidad del aceite en la fase acuosa es requerida, el

madurado de Ostwald no es comn en alimentos donde los triglicridos noson normalmente solubles en agua.

No obstante, ocurre en emulsiones agua / aceite donde el agua esparcialmente soluble en aceites de triglicridos polares.


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TIPOS DE EMULSIFICANTES En alimentos hay dos tipos de surfactantes

bajo PM: monoglicridos, polisorbatos esteres de sacarosa, lecitina, etc.

alto PM: protenas, especialmente leche y huevos.

Sin embargo para conferir shelf-life es necesario agregar estabilizadores: por ej.

Goma arbiga, almidones modificados, goma guar, pectinas. Ellos modifican la

viscosidad de la fase continua o producen su gelacin.

Algunos surfactentes de alto PM tambien son buenos estabilizantes.

Condiciones de un buen estabilizante:

Adsorcin fuerte: (amfiflico)

Cobertura superficial completa: debe

saturar la interfase

Formacin de una capa estabilizante y

con impedimentos estricos (carcter

hidroflico

F i d d

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