CarameloCaramelo.- producto amorfo de color marrón oscuro

obtenido por tratamiento térmico controlado de un

carbohidrato de calidad alimentaria

Generalmente se emplea jarabe de maíz

hidrolizado con un contenido mínimo de 75% de

glucosa

CARAMELIZACIÓNCARAMELIZACIÓN

En general, el azúcar se calienta por arriba de su

punto de fusión presentándose una de reacción de

pirólisis que involucra cambios como:

Isomería

Deshidratación

Producción de furfural

Polimerización (Formación de Melanoidinas)

CONDICIONES PARA QUE SE PRESENTECONDICIONES PARA QUE SE PRESENTE

Medios ácidos

Medios alcalinos

Presencia de algunos ácidos orgánicos

Presencia de sales de amonio

COMPUESTOS QUE SE PRODUCENCOMPUESTOS QUE SE PRODUCEN

FuranosFuranos PironasPironas ÁcidosÁcidos

FuranonaFuranona

ss

AldehidosAldehidos ÉsteresÉsteres

LactonasLactonas CetonasCetonas PirazinasPirazinasAdemás de color, confieren

olores característicos

N

N

CH3

CH3

2, 5 - Dimetilpirazina

O

O

OH

C2H5

Etil Maltol

Presente en Papas Presente en Pan

Las diferentes opciones de formación del polímero denominado

caramelo permiten reconocer tres formas principales:

Caramelano (CCaramelano (C2424HH3636OO1818))

Carameleno (CCarameleno (C3838HH5050OO2525))

Caramelino (CCaramelino (C120120HH188188OO8080))

La producción comercial permite generar cualquiera de estos

compuestos (con carga eléctrica positiva o negativa);

dependiendo del signo de la carga se emplea para alimentos

específicos por ejemplo:

CARAMELO NEGATIVOCARAMELO NEGATIVO CARAMELO POSITIVOCARAMELO POSITIVO

RefrescosRefrescos ReposteríaRepostería

BebidasBebidas CervezaCerveza

SalsaSalsa

Modificaciones comerciales permiten ofrecer variedades

de caramelo:

Ácido resistentes (para refrescos de cola)

Para repostería (para pan y galletas)

En polvo (para bizcochos)

REACCIONES DE MAILLARDREACCIONES DE MAILLARD

Por estas reacciones se forman pigmentos que van desde

un color amarillo claro pasando por un café oscuro hasta

el negro

Los responsables de dar la coloración son un grupo de

polímeros que reciben el nombre genérico de

MELANOIDINAS

REACCIÓNREACCIÓN

Se presenta entre un azúcar reductor y el grupo amino

de aminoácidos o los radicales aminos de los residuos

aminoacídicos de una proteína

Reactividad:

Monosacáridos Disacáridos

Aldosas Cetosas

Pentosas Hexosas

Lis Arg His Trp

Reacción deseable en: Panadería

Algunos dulces con base de leche

Reacción indeseable en: Leche evaporada y azucarada

Algunos jugos

CONDICIONES PARA QUE SE PRESENTECONDICIONES PARA QUE SE PRESENTE

Medios alcalinos favorecen la reacción

Actividad de agua (0.6 – 0.9)

Cu, Fe y O2 (polimerización)

Temperaturas mayores a 700C

Se llega a presentar en refrigeración

FORMAS DE CONTROLFORMAS DE CONTROL

Por adición de sulfitos

Optimizando temperatura de los procesos

Disminuyendo la concentración de azúcares reductores

Efectos adversos debidos a esta reacción:

1. Se pierden aminoácidos indispensables

2. Se pierden vitaminas

3. Se generan compuestos no digeribles

4. Se generan compuestos tóxicos (¿mutagénicos?)

5. Se afectan las propiedades funcionales de las proteínas

OLIGOSACÁRIDOS

Solución de lactosa

SecadoCristalización

Lento>93.5°C

Rápido

b – Lactosa anhidraLactosa amorfa

(glass)

T > 93.5°CT < 93.5°C

a Lactosa – H2O b – Lactosa anhidra

a – Lactosa anhidra

Si gana agua del medio ambienteSe puede volver piedra

Vapor T < 93.5°C

VacíoT = 93°C

T > 93.5°Ca Lactosa – H2O forma cristales con hasta 13 caras

b – Lactosa anhidra forma cristales como agujas monoclínicas

Sacarosa

Lactulosa

Rafinosa, Verbascosa, Estaquiosa

ABSORCION DE AGUA:

El grado de hidratación depende directamente del

monosacárido y oligosacárido específico de que se trate, del

anómero presente, del grado de pureza (a menor pureza

mayor capacidad para absorber agua) y del contenido de

humedad.

FUNCIONES DE LOS MONOSACARIDOS Y OLIGOSACARIDOS EN LOS

ALIMENTOS

FIJACION DE AROMAS:

Generalmente los componentes odoríferos son volátiles y

presentan grupos COOH y –C=O en su estructura, tales

grupos pueden enlazarse con los OH del azúcar:

Azúcar + H2O + Compuesto aromático

Azúcar-Compuesto aromático

PODER EDULCORANTE:

Esta es una característica típica de cada azúcar. Para

explicar el por qué de la captación del dulzor de un

compuesto se propuso la llamada teoría AH/B que plantea:

La presencia en el compuesto de átomos electronegativos

Debe presentarse un protón de enlace con las papilas

gustativas (receptores)

Entre los átomos debe existir una distancia de 3Å

El compuesto debe formar puentes de hidrógeno

Debe presentar una región llamada gamma que tiene

características lipofílicas

SUSTANCIAPODER

EDULCORANTE

b-D-FRUCTOSA 100-175

a-D-GLUCOSA 40-79

b-D-GLUCOSA < a-anómero

a-D-LACTOSA 16-38

b-D-LACTOSA 48

MALTITOL 68

SACAROSA 100

SORBITOL 63

XILITOL 90

FUNCIONALIDAD DEPENDE DE: Componentes moleculares (hexosas, pentosas, etc.) Grupos funcionales que posean Estructura (enlaces, ramificación, polimerización, etc.) Conformación (helicoidal, micelar, red).

Enlaces no covalentes, puentes de hidrógeno, enlaces no iónicos y formación de complejos con lípidos.

PROPIEDADES FUNCIONALES

ESTRUCTURALES RESERVA

Enlaces beta

Insolubles en agua

Mayor número de puentes de

hidrógeno

Relativamente resistentes a

hidrólisis

Confieren alta viscosidad a

soluciones

Enlaces alfa

Se solubilizan en agua

Menor número de puentes

de hidrógeno

Más fácilmente hidrolizables

No confieren viscosidad a

soluciones

CARACTERÍSTICAS DE POLISACÁRIDOS

FUNCIONES DE LOS POLISACARIDOS

PROPIEDADES DE LOS POLISACARIDOS

Retención de humedad

Hidratación

Agentes espesantes Viscosidad

Propiedades emulsificantes

Formación de gel

Casi todos los almidones se componen de una mezcla de dos clases diferentes de polisacáridos que producen por hidrólisis completa D-glucosa y que reciben el nombre de amilosas y amilopectinas.

OHOCH2

O

HOCH2O O

HOCH2

O

HOCH2O

O O

OHOCH2

O

HOCH2O

O

OHOCH2

O

HOCH2O

Con Yodo presenta coloración azul

OHOCH2

O

HOCH2O O

HOCH2

O

HOCH2O

O

O

HOCH2

O

HOCH2O

O

O

O

O

OO

O

HOCH2

O

HOCH2OO

HOCH2

O

HOCH2O

CH2

O

HOCH2

Con Yodo presenta coloración roja

Disminuye capacidad de absorber agua Pérdida de la cristalinidad Pérdida de birrefringencia Cambio en patrón de difracción rayos X

Temperatura35o 95o

Viscosidad

12

4

3

5

Gránulo de almidón

Amilosa

Los factores que inciden en la gelatinización son:

La temperatura de gelatinización está en dependencia directa del tipo de gránulo, heterogeneidad del tamaño y grado de cristalinidad.

La presencia de azúcares Agua

Lípidos Sales

Proteínas pH.

En la gelatinización NO se forma el gel, lo único que se observa es el aumento de la viscosidad y el que se forme o no el gel depende de la forma de enfriamiento, es decir, si es rápido puede precipitar, si es lento puede formar un gel

Es el rearreglo que sufren amilosa y amilopectina dentro del gránulo de almidón, proceso en el cual se libera agua

Si se desea un grado de retrogradación bajo se usa almidón con una concentración baja de amilopectina

Por hidrólisis completa origina D-glucosa; por hidrólisis parcial el b-glucósido de la celobiosa. En las plantas superiores la celulosa va acompañada de una sustancia polímera no glucídicano glucídica llamada ligninalignina que puede representar el 15-30% del peso seco.

O

COOH

COOH

OO

OO

COOH

COOH

OO

OO

COOH

COOH

O

O

Largas cadenas de ácido D-galacturónico (forma piranosa) unidas por enlaces a (1-4)-glicosídicos.

CarragenatosCarragenatos D-Galactosa D-Galactosa sulfato; 3, 6 – D sulfato; 3, 6 – D

- Galactosa - Galactosa sulfatosulfato

Algas rojasAlgas rojas Dependiente Dependiente de la sal de la sal presentepresente

Formación de geles de Formación de geles de KK++

AgarAgar D-Galactosa D-Galactosa sulfato; 3, 6 – D sulfato; 3, 6 – D

- Galactosa - Galactosa sulfatosulfato

Algas rojasAlgas rojas Forma geles con CaForma geles con Ca+2+2

PectinasPectinas Ácido Ácido poliurónicopoliurónico

FrutasFrutas SolubleSoluble Formación de geles en Formación de geles en presencia de azúcar y presencia de azúcar y ácidosácidos

Goma ArábicaGoma Arábica D – Galactosa; D – Galactosa; Ác.D Ác.D GlucurónicoGlucurónico

AcaciaAcacia Muy solubleMuy soluble Emulsificante, baja Emulsificante, baja viscosidad a viscosidad a concentraciones concentraciones elevadas, compatible elevadas, compatible con altas con altas concentraciones de concentraciones de azúcarazúcar

AlginatosAlginatos Ác.D Ác.D Manurónico Manurónico Ác. L Ác. L GulurónicoGulurónico

Algas pardasAlgas pardas Sal de NaSal de Na++ soluble, el soluble, el ácido insolubleácido insoluble

Forma geles con CaForma geles con Ca+2+2, , incremento de incremento de viscosidadviscosidad

Nombre Principales Constituyente

s

Fuente Solubilidad en agua

Características generales

POLISACÁRIDOS NO ALMIDONOSOS EMPLEADOS EN LA INDUSTRIA DE LOS ALIMENTOS

NombreNombre Principales Principales ConstituyentConstituyent

eses

FuenteFuente Solubilidad Solubilidad en aguaen agua

Características Características generalesgenerales

CarboximetiCarboximetil Celulosa l Celulosa (CMC)(CMC)

Celulosa Celulosa modificadamodificada

Derivado Derivado de celulosade celulosa

AltaAlta Estabilidad en las Estabilidad en las soluciones, claridadsoluciones, claridad

HidroxipropiHidroxipropillmetil metil Celulosa Celulosa (HPMC)(HPMC)

Celulosa Celulosa modificadamodificada

Derivado Derivado de celulosade celulosa

Soluble en Soluble en agua fría, agua fría, insoluble en insoluble en agua calienteagua caliente

Claridad en la Claridad en la solución, actvidad solución, actvidad surfactantesurfactante

Goma GuarGoma Guar Manosa y Manosa y GalactosaGalactosa

Cyamopsis Cyamopsis tetragonolotetragonolo

busbus

AltaAlta Alta viscosidad a Alta viscosidad a baja concentraciónbaja concentración

Goma Goma GarrofínGarrofín

Manosa y Manosa y GalactosaGalactosa

Ceratonia Ceratonia siliquasiliqua

Sólo soluble Sólo soluble en agua a en agua a 909000CC

Sinergismos con Sinergismos con Xantanos y Xantanos y CarragenatosCarragenatos

Goma Goma XantanaXantana

Polisacáridos Polisacáridos microbianosmicrobianos

Medio de Medio de fermentacifermentaci

ónón

AltaAlta Alta viscosidad, Alta viscosidad, actividad actividad surfactante, surfactante, estabilidad de estabilidad de suspensionessuspensiones

Ácido hialurónico y los sulfatos de condroitina: Unidades estructurales son los aminoazúcares y los ácidos urónicos. Heparina. Su hidrólisis completa libera: ácido glucurónico, glucosamina, ácido acético y ácido sulfúrico.

Muchos de los mucopolisacáridos se hallan en los tejidos como grupos prostéticos de proteínas conjugadas a las que se han aplicado los nombres de glucoproteínas, mucoproteínas y mucinas.

Estas gomas son galactomananosgalactomananos formados por encadenamiento lineal de b-D manosa unidas en (1-4) con ramificaciones constituidas por una sola unidad de a-D galactosa unida en a (1-6), tiene como promedio 1 Galactosa / 2 Manosas

Courtois y Le Dizet (1970) han establecido que la galactosa está repetida irregularmente en la larga cadena de manana, definiendo por lo tanto, zonas “lisas” de zonas “ramificadas” y de zonas intermedias. Esta irregularidad de estructura permite explicar las diferencias de propiedades con la goma guar (especialmente la solubilidad)

La goma xantana es un exopolisacáridoexopolisacárido producido por Xanthomonas campestris, un patógeno de las coles.

Fotografía de una placa de agar con un cultivo de Xanthomonas campestris.

Las carrageninas, o carragenanos, son polímeros sulfatados de unidades de galactosa, unidos alternativamente a-(1-3) y b-(1-4). Según el grado de sulfatación y la posición de los carbonos sustituidos por los ésteres sulfatos, se distinguen diferentes fracciones cuyas principales:

Cada especie está caracterizada por una composición diferente en sus diversas fracciones, y las carrageninas comerciales son mezclas más o menos enriquecidas de una u otra de estas tres fracciones

kappa (k) iota (i) y lambda-

(l)

Su estructura química es muy parecida a la de la carragenina. El dímero está constituido de un residuo de galactosa unido en a-(1-3) y de un residuo 6-anhidro-L-galactosa unido en b-(1-4)

La goma arábiga está formada por una mezclamezcla muy compleja de polisacáridos y proteínaspolisacáridos y proteínas, que además varía dependiendo del origen de la goma. Los polisacáridospolisacáridos tienen como componentes principales galactosa, arabinosagalactosa, arabinosa (de aquí procede el nombre del monosacárido), ramnosa y ácido ramnosa y ácido glucurónicoglucurónico, con un peso molecular del orden de los 250.000.

Se trata de macromoléculas lineales constituidas por dos tipos de monómeros unidos en (1-4): el ácido b-D manurónico y el ácido a-L gulurónico. Estas macromoléculas tienen un peso molecular comprendido entre 20.000 y 200.000. La relación ponderal manurónico / gulurónico, así como el reparto de motivos a lo largo de la cadena, varían de un extracto a otro, y determinan las propiedades del polímero, especialmente su gelificación.

Esto depende principalmente de la especie de alga, y en menor grado de la madurez del alga y del área de cosecha

Se define como polisacáridos excepto celulosa y lignina que no son digeridos o absorbidos por el intestino delgado humano

Los componentes de la fibra dietética aún no están perfectamente determinados, y a medida que se ha podido ir cuantificando se ha modificado los términos que a ella se refieren, por ejemplo, se distingue fibra cruda de fibra dietética.

POLISACÁRIDOS

ESTRUCTURALES

Insolubles

Celulosa

Hemicelulosas y

Sustancias pécticas

Solubles

Mucílagos

Gomas y

Almidón resistente

Con este nombre se agrupa a una serie de moléculas formadas por polímeros de hexosas y/o pentosas, las cuales se hallan íntimamente asociadas a la celulosa (de ahí el nombre de hemicelulosa).

Xiloglucanas (xilosa y glucosa)Arabinogalactanas (arabinosa y galactosa) y Ramnogalacturonanas (ramnosa y ácido galacturónico.)

Son polímeros principalmente de ácidos urónicos

Tienen la capacidad de retener grandes cantidades de agua formando un gel muy viscoso y gelatinoso.

Los más conocidos son los del nopal, la sábila y el Plantago psillium.

EFECTOS METABOLICOS DE LA FIBRA EN EL ORGANISMO Altera la actividad enzimática intestinal Retarda la absorción de glucosa Disminuye la presión arterial Disminuye los niveles de colesterol y triglicéridos en sangre Presenta capacidad de enlazar sales biliares Disminuye los requerimientos de insulina

EFECTOS FISIOLOGICOS DE LA FIBRA EN EL ORGANISMO Altera el tiempo de vaciamiento gástrico Incrementa la saciedad postprandial Disminuye la presión intraluminal Incrementa el volumen del bolo fecal con absorción de agua Normaliza el tiempo de tránsito por el intestino Incrementa la frecuencia de los movimientos peristálticos