Gomas y Gelatinas en la formulación de un producto

Gomas y Gelatinas en la formulación de un producto
Actualmente, un producto alimenticio puede adoptar la textura que el formulador
quiera darle. Las opciones en esta materia no son lo que eran antes, el conocimiento
y la investigación al respecto, nos han llevado a conocer mejor los materiales con los
que contamos para este fin y lo que cada uno de ellos tiene para ofrecer, pudiendo
así usarlos para nuestro beneficio. Es así como ahora al formular un producto,
podemos pensar también en la textura que nos gustaría que éste tuviera: más
cremoso, gel más firme, etc., abriendo un abanico de posibilidades tanto en textura,
como también en cuanto a aspectos nutricionales, alimentos bajos en calorías, o
reducción de costos. Todo ello es posible, gracias a los principales agentes de
cuerpo y textura: las gomas y gelatinas, es decir, los hidrocoloides.
Las hidrocoloides son moléculas muy grandes (macromoléculas) que tienen una
gran afinidad por el agua, donde se disuelven en mayor o menor medida y modifican
su reología, aumentando la viscosidad del líquido y llegando, en ocasiones, incluso a
gelificar dando un aspecto sólido a ese líquido.
Los usos de los hidrocoloides son múltiples y los principios que nos guían para
escoger un espesante o un gelificante se sitúan a diversos niveles, especialmente:
• a nivel organoléptico
• a nivel de reglamentación
Los hidrocoloides son estructuras bien conocidas, como las proteínas (clara de
huevo, gelatina) y los almidones, pero se suele guardar este nombre para aquellas
fibras con mucha capacidad para atrapar agua y que han sido clasificadas como
aditivos (agar, alginato, goma arábiga, pectina) a los que se identifica generalmente
con la letra E y un número de 3 cifras.
Las gomas clasificadas como aditivos son cadenas más o menos largas de
diferentes azúcares y sus derivados. Estas cadenas pueden ser lineales o estar
ramificadas.
Según las características de las cadenas, su longitud, sus ramificaciones, la forma
en que se agrupan las ramificaciones y si tienen cargas eléctricas o no, pueden ser
solubles en frío o pueden necesitar un tratamiento térmico previo para poder
solubilizarse y ejercer su función.
Ejemplos de hidrocoloides solubles en frío, que no necesitan tratamiento térmico
para dar viscosidad o gelificar, son: Alginato, Goma Guar, Goma Arábiga, Goma
Xantana y Konjac.
Ejemplos de hidrocoloides solubles en caliente, que necesitan tratamiento térmico
para dar viscosidad o gelificar, y cuyo efecto se aprecia más cuando se enfría la
solución, son: Agar, Carrageninas, Goma Garrofín y Pectinas.
Hoy en día los hidrocoloides están destinados a cumplir diversas funciones como:
agentes espesantes y gelificantes; modificadores de cristalización del hielo,
agentes de suspensión y de estabilización de las emulsiones, de espumas, etc.
Estas últimas funciones suelen reunirse, frecuentemente, bajo la denominación
genérica de “estabilizantes”.
La mayoría de los hidrocoloides son de origen vegetal, y se trata de fracciones de
fibras purificadas en mayor o menor grado mediante procesos fisicoquímicos.
Algunas de estas fibras son posteriormente modificadas químicamente para variar y
mejorar sus aptitudes tecnológicas.
Otros se obtienen por biotecnología, cultivando en grandes reactores algunas
especies de microorganismos que secretan mucílagos o gomas.
En el siguiente cuadro podemos observar los principales hidrocoloides, su origen y
número E.
Origen
Exudados
Semillas
Algas
Frutos
Cereales
Tubérculos
Celulosa
Hidrocoloides Alimentarios
Naturales
Modificados
Goma Arábiga (E-414)
Goma Tragacanto (E413)
Goma Karaya (E-416)
Goma Garrofín(E-410)
Goma Guar (E-412)
Goma Tara (E-417)
Alginatos (del E-400 al Alginato de Propilenglicol
(E-405)
E-404)
Agar (E-406)
Carrageninas (E-407)
Pectinas HM (E-440)
Pectinas LM (E-440)
Pectinas Amidadas (E440ii)
Almidón nativo de maíz,
Almidones Modificados
trigo y arroz
(E-1410 a 1450)
Almidones Modificados
Almidón nativo de papa
(E-1410 a 1450)
y tapioca
Konjac (E-425)
Celulosa
Carboximetilcelulosa (EMicrocristalina(E-460)
466)
Metilcelulosa (E-461)
Fermentación
Microbiana
Etilmetilcelulosa (E-465)
Hidroxipropilcelulosa (E463)
Hidroxipropilmetilcelulosa
(E-464)
Goma Xantana (E-415)
Goma Gelana (E-418)
Pullulan (E-1204)
Proteínas
Gelatinas, Albúminas de
huevo o leche, etc.
Es importante mencionar que para que la goma en cuestión pueda realizar su
función, tiene que hidratarse y solubilizarse correctamente. Algunas son solubles en
frío y tienden a formar grumos en la dispersión de agua debido a su gran avidez por
ella. Para evitar los grumos y lograr solubilizar correctamente se puede optar por:
•
•
Dispersarlos en otros productos en polvo (azúcar, dextrosa) y añadirlos
lentamente al agua mientras se dispersa con un agitador rápido.
Dispersarlos previamente en aceite o en un jarabe muy concentrado, y luego
añadirlo al agua como en el caso anterior.
Otros hidrocoloides requieren una fase de calentamiento para poder solubilizarse.
En este caso no suelen presentar problemas o grumos al dispersarlos en el agua
fría, que posteriormente se debe calentar.
Una vez solubilizados, suelen aumentar la viscosidad del medio ya sea directamente
en el caso de los solubles en frío, o tras el calentamiento y enfriamiento.
La mayoría de los hidrocoloides van a dar una viscosidad al medio inversamente
proporcional a la temperatura del mismo. Así, mientras más se calienta una solución,
menor viscosidad tiene y, mientras más fría está, mayor es ésta.
Algunas celulosas modificadas químicamente (E-461 y E-464) actúan al revés,
dando más viscosidad cuanto más caliente está el medio.
Los métodos reológicos van a ser una importante herramienta al permitir,
esencialmente, apreciar el poder espesante de los hidrocoloides, ya que se ha
establecido que la sensación de consistencia percibida por el consumidor, depende
enormemente de las propiedades de fluidez del producto.
Por otro lado, algunas gomas van a tener la característica de formar geles. Un gel es
una estructura tridimensional que atrapa el agua y la retiene, manteniendo la forma
del molde donde se ha producido la gelificación.
Muchas de las gomas forman el gel al enfriar, ya que al disminuir la temperatura sus
macromoléculas pueden asociarse entre sí y formar la red tridimensional que
retendrá el agua y mantendrá la forma. Al volver a calentar el gel, éste funde y se
convierte de nuevo en un líquido. Es el comportamiento clásico de la gelatina.
Hidrocoloides que se comportan de este modo son el agar y las carrageninas.
Como se mencionó anteriormente, algunas celulosas modificadas actúan de forma
inversa, gelificando al calentar. Es el caso de la metilcelulosa.
Algunos hidrocoloides necesitan condiciones especiales del medio para poder
gelificar. Es el caso, por ejemplo, del alginato o de la pectina LM que necesitan iones
calcio para poder formar el gel o de la pectina HM que necesita acidez y muy alta
concentración de azúcares.
Desde el punto de vista reológico, los geles presentan un comportamiento
viscoelástico muy marcado y existen métodos para el estudio e interpretación de
este comportamiento en función de los fenómenos moleculares en juego. Los
dispositivos son muy diversos y se basan frecuentemente en la medida de la
resistencia a la ruptura o el hundimiento del gel bajo su propio peso.
Existen también dispositivos instrumentales para medir la textura mediante una
curva fuerza-deformación de un gel cilíndrico sometido a una compresión. Cabe
destacar, sin embargo, que se necesita una correlación entre estos parámetros y la
textura que en realidad percibe el consumidor, siendo de importancia en este
punto, las pruebas sensoriales.
Las aplicaciones de los hidrocoloides son muy variadas. Algunas veces son el
elemento esencial para elaborar algún producto (por ejemplo la carragenina en los
flanes de vainilla) y otras ayudan a mantener la estabilidad de un producto elaborado
con otro ingrediente (por ejemplo goma xantana en claras montadas).
Las aplicaciones generales son:
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•
Aportar viscosidad a un producto líquido, por ejemplo en salsas, cremas
pasteleras, aderezos, bebidas, etc.
Gelificar y dar estructura a un producto, por ejemplo flanes, pudines,
mermeladas, postres.
Estabilizar emulsiones y espumas, como por ejemplo el merengue.
Gelificar y dar textura compacta, en gomitas, pastas de fruta.
No hay que olvidar que al igual que ocurre con la mayoría de los polímeros, las
propiedades funcionales de las gomas, como son la de espesante y gelificante,
dependen de varios factores:
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Los intrínsecos propios de la molécula: como el peso molecular, los grados de
ionización y de ramificación, etc.
Los extrínsecos, que son los propios del sistema: tales como el pH, la fuerza
iónica, la temperatura, la concentración de los otros componentes.
Cada goma va a presentar características físicas y químicas determinadas, que no
pueden fácilmente ser sustituidas con el uso de otro polisacárido; y la combinación
de dos o más de estos compuestos, va a generar nuevas propiedades funcionales
que en lo individual no tienen.
Otro factor importante al tomar una decisión en cuanto a que goma es la más
adecuada para un producto en específico, va a ser la disponibilidad y precio de la
misma.
Hablando de disponibilidad, vale la pena mencionar que entre los mayores
productores mundiales de gomas están Indonesia, India y China.
En cuanto al nivel de precios, éste puede variar ampliamente, debido a:
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Su calidad, que va a estar determinada por: aspectos microbiológicos, la
viscosidad y/o poder de coagulación, el color, la pureza y el olor
Factores económicos, basados en la oferta y la demanda, como: el tamaño
del cultivo, la certeza de abastecimiento desde los países productores
comunes, la especulación, y los productos sustitutos como gomas
modificadas o sintéticas
Método de obtención del hidrocoloide, ya sea desde la forma de cosechar (las
cosechas intensivas en mano hacen la goma más costosa); la forma de
crecimiento (el algarrobo debe crecer por diez años antes que los primeros
granos puedan ser recogidos, lo que lo hace más costoso que por ejemplo la
goma guar, que puede ser cosechada anualmente) o algún método físico,
químico o biotecnológico específico.
Se deben tomar en cuenta dichos factores, para asegurar una buena relación costobeneficio que nos permita lograr nuestros objetivos.
Los hidrocoloides son agentes de textura cada día más necesarios para la
elaboración de alimentos. Utilizando la combinación adecuada, en la dosis
adecuada, se puede obtener la textura que se desee en el producto final, dándole
así valor agregado al satisfacer no sólo las necesidades alimenticias y nutricionales
del consumidor final, sino también los gustos específicos de su paladar e incluso las
extravagancias del consumidor más exigente.
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Autor: I.Q.A. Jessica Avila Salas, Departamento de Nuevos Desarrollos y
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