enumerado
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Contenido CARBOHIDRATOS ............................................................................................................................... 2
1. Introduccin ............................................................................................................................. 2
2. Breve clasificacin de los hidratos de carbono ............................................................. 3
2.1. Mono y disacridos: ...................................................................................................... 3
2.2. Oligosacridos: ............................................................................................................... 4
2.3. Polisacridos: ................................................................................................................. 4
3. Monosacridos. ...................................................................................................................... 5
3.1. Tipos y clasificacin ...................................................................................................... 5
3.1.1. ALDOSAS ................................................................................................................. 6
3.1.2. CETOSAS.................................................................................................................. 7
3.2. Anmeros y equilibrio ................................................................................................... 8
3.3. Reacciones de inters industrial los monosacridos .......................................... 9
3.3.1. OXIDACIN: ............................................................................................................. 9
3.3.2. REDUCCIN ............................................................................................................. 9
3.3.3. ISOMERIZACIN ................................................................................................... 10
3.3.4. FORMACIN DE ACETALES ............................................................................. 10
3.3.5. OTRAS REACCIONES ......................................................................................... 10
4. Disacridos. ........................................................................................................................... 10
4.1. Caractersticas y disacridos ms comunes ........................................................ 10
4.2. Equilibrio anomrico. Disacridos reductores y no reductores ...................... 11
4.3. Reacciones de inters industrial los monosacridos ........................................ 12
4.3.1. Hidrlisis: Escindir la molcula de disacrido en los monosacridos que lo
forman. 12
5. Polisacridos: definicin y clasificacin. ...................................................................... 12
5.1. Polisacridos de reserva ............................................................................................ 13
5.2. Polisacridos estructurales ....................................................................................... 13
6. Almidn. .................................................................................................................................. 14
6.1. TRANSFORMACIONES DEL ALMIDN .................................................................. 15
6.2. ALMIDONES MODIFICADOS ..................................................................................... 17
6.3. PRODUCTOS DE LA HIDRLISIS DEL ALMIDN: .............................................. 18
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7. Celulosa y fibra. .................................................................................................................... 18
7.1. DIFERENTES COMPONENTES QUE SE ENCUENTRAN EN LA FIBRA.......... 19
8. Pectinas. ................................................................................................................................. 19
8.1. Estructura de las pectinas: ........................................................................................ 20
8.2. Grados de esterificacin de las pectinas (GE) ..................................................... 20
8.3. Propiedades de las pectinas: .................................................................................... 21
8.4. Comportamiento de los geles de pectinas de alto metoxilo: ........................... 21
8.5. Aplicaciones en la industria alimentaria de las pectinas: ................................. 22
9. Otros polisacridos. ............................................................................................................ 22
10. Alimentos glucdicos. ...................................................................................................... 23
10.1. Cereales: trigo, maz, arroz y otros ..................................................................... 23
10.2. Frutas ........................................................................................................................... 24
11. Procesos de aprovechamiento de alimentos ricos en HC. ................................... 25
11.1. Obtencin del azcar de mesa (caa y remolacha) ........................................ 25
11.2. Aprovechamiento del almidn de maz .............................................................. 26
11.3. Azcar invertido ........................................................................................................ 26
CARBOHIDRATOS
1. Introduccin
Los hidratos de carbono son una familia de sustancias ampliamente difundidas entre
los alimentos que se caracterizan por obedecer a la frmula emprica
CnH2nOn Cn(H2O)n
Por tanto estn constituidos por carbono, hidrgeno y oxgeno en proporcin tal que
pueden representarse como si cada tomo de carbono estuviese unido a una molcula
de agua, cosa que no responde en absoluto a la realidad.
En realidad estas sustancias qumicamente son polihidroxialdehidos o
polihidroxicetonas constituidas por una o ms unidades fundamentales (nonosacridos)
que a su vez son molculas sw
polihidroxialdehidos o polihidroxicetonas simples derivadas cadenas lineales de
hidrocaburo que en las sustancias ms habituales contienen 5 6 tomos de carbono.
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La isomera posicional que presentan es extremadamente importante en estos
compuestos.
Sustancias con la misma formula emprica pueden tener propiedades muy diferentes
con slo una diferencia en un carbono asimtrico.
Los hidratos de carbono constituyen, por volumen de produccin y consumo, la parte
ms importante de la tecnologa agroalimentaria, especialmente teniendo en cuenta
que, comparados con grasas y lpidos, muchos hidratos de carbono requieren procesos
de extraccin y/o purificacin (azcar, almidn, jarabes, dextrinas ).
Como alimentos, los hidratos de carbono son los ms baratos, se obtienen con
facilidad y en abundancia y son ms fciles de digerir en comparacin con los dems
nutrientes.
2. Breve clasificacin de los hidratos de carbono
Por su naturaleza qumica, es conveniente considerar los diferentes tipos de hidratos
de carbono divididos por orden de creciente complejidad. Los HC ms complejos
estn constituidos por unidades de HC sencillos, por lo que es necesario comprender
la qumica de estos ltimos para poder entender los ms complejos.
Tradicionalmente, los HC se han dividido en los siguientes grupos:
Mono y disacridos
Oligosacridos
Polisacridos
Otros
2.1. Mono y disacridos:
Son las molculas ms simples que consisten en un esqueleto de cadenas
carbonadas lineales de 3 a 8 carbonos (siendo 5 y 6 con mucho los ms habituales
en TA) que son polihidroxialdehidos y polihidroxicetonas.
Los monosacridos aparecen muy a menudo en los alimentos enlazados de dos
en dos (de forma que se explicar en detalle ms adelante) en molculas que se
denominan disacridos. El azcar de mesa (sacarosa) es un ejemplo de disacardo
que puede ser obtenido de la caa de azcar y de algunas variedades de
remolacha.
Comprender las relaciones de estereoisomera de los monosacridos es
importante para comprender los principios de los procesos de aprovechamiento de
estos compuestos.
Dentro de los monosacridos conviene considerar como subgrupo a los
monosacridos derivados que se obtienen por reduccin (azcares-alcohol
como el xilitol) por oxidacin (cidos como el glucnico) y otros que se obtienen
por desoxigenacin, aminacin y esterificacin con cido fosfrico. Estos tres
ltimos tienen inters bioqumico pero no alimentario.
Existen otros derivados del mono y disacridos como la sucralosa, La sucralosa
es un derivado clorado de la sacarosa de nombre qumico 1,6-dicloro-1,6-dideoxi-
-D-fructofuranosil-
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4cloro-4deoxi-a-D-galactopiransido. Es un potente edulcorante artificial que tiene
la ventaja de ser muy estable a la temperatura.
2.2. Oligosacridos:
Se denominan de esta forma a las cadenas de monosacridos que contienen
desde unas pocas unidades hasta varios cientos de estos monmeros enlazados.
Aparecen en fuentes naturales aunque en mucha menos frecuencia y cantidad que
los mono, di y polisacridos.
Sin embargo, son importantes productos industriales (dextrinas) o productos
intermedios en procesos de aprovechamiento de los HC.
2.3. Polisacridos:
Son largas cadenas polimricas de monosacridos (fundamentalmente glucosa
exclusivamente en los polisacridos que ms nos interesan) que constituyen los
tejidos de reserva de plantas y, en alguna medida, de animales. Los polisacridos
tambin tienen una gran importancia en los tejidos de sostn de la planta.
Entre los polisacridos ms importantes encontramos los siguientes:
El almidn es un polmero de glucosa que constituye el tejido de
almacenamiento ms importante en las plantas. Es la sustancia ms
importante que existe desde el punto de vista de la alimentacin
humana por su volumen de consumo, disponibilidad, precio y
disposicin.
El glucgeno es un polmero de glucosa que constituye el tejido
reserva de los animales. No es importante desde el punto de vista
alimentario porque aparece en cantidades pequeas y su extraccin no
es econmica.
Los dextranos son polisacridos producidos por microorganismos. Es
tambin un polisacridode glucosa pero presenta diferencias respecto a
los otros en el tipo de enlaces entre las unidades de monosacrido y en
la ramificacin.
La celulosa es el principal componente de la pared celular de los
vegetales. Se puede considerar como la molcula orgnica ms
abundante en la Naturaleza. Es un polmero lineal de miles de glucosas.
Tiene una estructura lineal o fibrosa impenetrable al agua. Origina fibras
compactas que constituyen la pared celular de las clulas vegetales.
Los xilanos Estn formados por unidades de D-xilosa (ver figura ms
adelante) y son componentes de la madera. La D-xilosa es una
aldopentosa, que cuando adopta su forma cerrada da lugar a un anillo
piransico. Los xilanos estn formados por la unin de residuos de b-D-
xilopiranosas mediante enlaces (14). Con frecuencia los xilanos
contienen monosacridos derivados que se unen a la xilosa mediante
enlaces (12) (1 3). Estas modificaciones son caractersticas
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para cada tipo de madera y todas estas variantes se agrupan bajo el
trmino de hemicelulosas. En la figura de la derecha se representa una
hemicelulosa caracterstica de maderas duras, el glucuronoxilano: Est
formado por b-D-xilopiranosas unidas mediante enlaces (1 4), y
presenta residuos de 4-O-metil--glucurnico unidos mediante un
enlace (1 2). Los xilanos no se trataran en este tema por carecer de
inters alimentario. Existen otros polisacridos modificados, como la
pectina, que tienen un papel estructural en los tejidos y una importante
aplicacin como gelificantes en la industria de la alimentacin.
3. Monosacridos.
Los monosacridos o azcares simples son, como ya ha escuchado vd muchas veces,
polihidroxialdehdos y polihidroxicetonas. Es ms preciso decir que son sustancias
cuyo esqueleto es una cadena carbonada lineal de 3 a 8 tomos de carbono que
contiene un grupo carbonilo bien en el extremo (aldehdo), bien en el tomo
inmediatamente contiguo (cetona, siempre en posicin 2).
Adems, los monosacridos contienen 1 y solo 1 hidroxilo (-OH) sobre el resto de los
tomos de carbono.
3.1. Tipos y clasificacin
Los monosacridos se diferencian en tres aspectos:
Longitud de la cadena carbonada
Presencia de grupo aldehdo o cetona
Estereoisomera
Los monosacridos que contienen el grupo aldehdo se denominan aldosas y
cetosas los que tienen el grupo ceto. Tambin se suele incluir el nmero de
carbonos en la nomenclatura usando los prefijos tri, tetro, pento, y hexo (o los que
sean necesarios, si la cadena es de otra longitud).
As una aldotetrosa es un azcar (monosacrido) de cuatro tomos de carbono
que lleva el grupo aldehido, y una cetohexosa es
Por otra parte, es sencillo ver que la mayora de los tomos de carbono en estas
sustancias son asimtricos y por tanto generan una gran variedad de ismeros
pticos.
Aunque la diferencia entre un ismero ptico y otro puede parecer irrelevante, lo
cierto es que existen grandes diferencias entre estos ismeros, algunas muy
inportantes desde el punto de vista de la tecnologa de los alimentos ya que
implican a la digestibilidad y al poder endulzante.
Los ismeros pticos se clasifican DNDOLES UN NOMBRE PROPIO. Aunque
existe una posible nomenclatura sistemtica, no se usa. Estos nombres propios
provienen de una varidad de circunstancias relacionadas con el descubrimiento del
monosacrido (fuente, etc) aunque conviene clasificarlos considerando que
proceden de la elongacin de la aldosa y cetosa ms sencillas:
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gliceraldehido y dihidroxicetona.
Los monosacridos ms comunes en la naturaleza (y en los alimentos) son
aldopentosas, aldohexosas, cetopentosas y cetohexosas (algunas de ellas). Al
resto no le prestarmos atencin
Los monosacridos ms comunes en la naturaleza (y en los alimentos) son
aldopentosas, aldohexosas, cetopentosas y cetohexosas (algunas de ellas). Al
resto no le prestarmos atencin
3.1.1. ALDOSAS
Se consideran derivadas del gliceraldehido. Como vd ya se habr dado
cuenta, el tomo central del gliceraldehido es pticamente asimtrico y da
lugar a dos ismeros, el D y el L.
La nomenclatura D L hace referencia a la configuracin absoluta segn la
convencin de Fischer, y o a las propiedades de rotacin de la luz de la
sustancia. La siguiente figura recuerda la convencin de Fischer: Con vistas
a su clasificacin todas las aldosas s consideran derivadas del
gliceraldehido, asumiendo que se van insertando nuevos tomos de carbono
entre las posiciones 1 y 2 de la cadena (contando desde el carbonilo). Este
nuevo tomo insertado es asimtrico, por lo que se genera un nuevo centro
ptico con cada insercin. Cada uno de los compuestos generados recibe su
nombre convencional.
Las aldosas generadas a partir del D- gliceraldehido se muestran a
continuacin:
-
3.1.2. CETOSAS
De la misma forma que lo expuesto para las aldosas, las cetosas se pueden
considerar derivadas de la dohidroxicetona. Sin embargo, la dihidroxicetona
no presenta centro quiral, por lo que el nmero de cetosas posibles se
reduce a la mitad como se puede observar en la figura siguiente.
-
.
3.2. Anmeros y equilibrio
Otro factor que aade ms complejidad a la configuracin de los monosacridos
es que tanto el grupo aldehido como el ceto pueden reaccionar con los
hidroxilos abundantemente disponibles para formar respectivamente
hemiacetales y acetales.
-
Mediante esta reaccin aldohexosas y cetohexosas forman enlacesinternos dando
lugar a compuestos heterocclicos de 5 y 6 tomos de los que se muestran
ejemplos a continuacin.
3.3. Reacciones de inters industrial los monosacridos
Los monosacridos pueden experimentar diferentes reacciones. Las
transformaciones de inters industrial se comentan a continuacin
3.3.1. OXIDACIN:
El grupo carbonilo de las aldosas puede ser oxidado con relativa facilidad
para dar cidos que se denominan con nombres derivados del monosacrido
del que proceden. Un ejemplo se ve a continuacin.
Por ejemplo, el cido glucnico es un importante producto industial que
destaca por su poder quelante, por su estabilidad en un ampli rango de
condiciones de temperatura y pH y por ser una sustancia poco corrosiva,
no txica y biodegradable. El gluconato es un excelente contrain por
ejemplo en la formulacin de especialidades farmaceuticas. La oxidacin
puede realizarse por medios qumicos aunque suele hacerse usando
fermentaciones.
3.3.2. REDUCCIN
El grupo carbonilo de aldosas y cetosas puede ser fcilmente reducido tal y
como muestra la figura siguiente para el caso de la glucosa
Mediante esta reaccin se obtiene una familia de sustancias denominadas
azcares-alcohol que tienen poder edulcorante sin tener muchas de las
desventajas de los azcares correspondientes, al ser tolerados por
diabticos e impedir la proliferacin de bacterias que producen la placa
bacteriana.
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Estas sustancias tienen pues empleo como edulcorantes, teniendo la ventaja
de aportar masa al producto y poder actuar como material de relleno, cosa
que no ocurre con edulcorantes como la sacarina o el ciclamato.
3.3.3. ISOMERIZACIN
Los monosacridos presentados pueden interconvertirse uno en otro
mediante el empleo deenzimas. Especial inters tiene la isomerizacin de
glucosa a fructosa mediante el uso de la enzima glucosa-isomerasa.
La fructosa es un azcar de mayor poder edulcorante que la glucosa, por lo
que esta isomerizacin consigue un incremento del poder endulzante.
La glucosa-isomerasa al actuar sobre glucosa produce n el equilibrio una
mezcla del 42% de fructosa, 52% de glucosa y resto de otros azcares. La
mezcla as obtenida se denomina azcar invertido porque se vara el giro
que produce la glucosa en la luz polarizada hasta cambiarse de signo
cuando el contenido en fructosa va creciendo. La rotacin ptica es un
mtodo sencillo de seguir el progreso de sta.
3.3.4. FORMACIN DE ACETALES
Los grupos hidroxilo de dos monosacridos pueden reaccionar para unir dos
molculas de monosacrido y liberar una de agua. Por ejemplo, la unin de
dos glucosas da la maltosa:
Mediante esta reaccin pueden producirse largas cadenas de
monosacridos que forman los polmeros que veremos a continuacin.
Este enlace entre el carbono carbonlico (en la forma abierta) y un hidroxilo
se denomina enlace O-glicosidico. Se denomina as para distinguirlo del
enlace N-glicosdico que tambin forman a menudo los azcares, en el que
interviene un grupo amino de otra sustancia.
3.3.5. OTRAS REACCIONES
Los monosacridos presentan otras muchas reacciones que tienen gran
importancia biolgica
(glicosilacin, formacin de cianhidrinas, elongacin de la cadena etc) pero
que carecen de inters alimentario o industrial.
4. Disacridos.
Los disacridos son molculas que constan de dos subunidades de monosacrido unidas
por un
enlace O-glicosidico (descrito antes). Los monosacridos constituyentes normalmente se
encuentran
unidos entre el carbono anomrico de uno (el carbono que en la forma abierta es el grupo
carbonilo) y
un carbono no anomrico del otro, tras la correspondiente prdida de una molcula de
agua. Sin
embargo, tambin es posible encontrar monosacridos unidos por dos carbonos
anomricos
4.1. Caractersticas y disacridos ms comunes
Los disacridos merecen captulo aparte por su gran abundancia natural.
Adems los disacridos tienen un gran inters alimentario e industrial. Los tres
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disacridos ms abundantes e importantes son la sacarosa, la lactosa y la
maltosa. Las tres molculas se muestran en la figura de la izquierda.
La sacarosa est constituida por la unin de una molcula de glucosa y otra de
fructosa, realizada entre dos carbonos anomricos. La sacarosa es el azcar
de mesa, lo que basta para dar idea de su importancia industrial. La sacarosa
se extrae a gran escala de la caa de azcar y especialmente de la remolacha
(al menos en Espaa). Como se ve en la figura, los monmeros son la forma
de la glucosa y la de la fructosa (aunque en la figura no lo pone)
La lactosa es el disacrido presente en la leche de los mamferos y consta de
una molcula de galactosa unida por su carbono anomrico la posicin 4 de
una glucosa. La lactosa es escindida en sus monmeros por la enzima lactasa
en el hombre y por una -galactosidasa en algunos microorganismos. No es
raro en el ser humano perder la capacidad de generar lactosa, especialmente
en algunas etnias, lo que produce un trastorno denominado intolerancia a la
lactosa. Es posible rebajar o eliminar el contenido en lactosa de algunos
alimentos mediante el uso de -galactosidasas obtenidas de microorganismos.
La maltosa es el azcar que se obtiene de la hidrlisis enzimtica del almidn,
habitualmente llevado a cabo por el enzima maltasa, que es un paso esencial
de todos los procesos de aprovechamiento del almidn. La maltasa hidroliza el
almidn de dos en dos unidades rindiendo maltosa. La maltasa es la enzima
que genera de forma natural la cebada al germinar (malta=cebada germinada)
y que, mediante posterior molturacin, se usa para aprovechar el almidn de
estos granos que de otra forma encuentran poca aplicacin alimentaria. Este es
uno de los pasos de la elaboracin de la cerveza y whisky. Otros granos
diferentes de la cebada tambin pueden aprovecharse de forma similar.
Maltosa y lactosa pueden existir en forma o , segn sea la conformacin del
segundo resto de glucosa.
La maltosa y la lactosa slo tienen aproximadamente 1/3 del poder endulzante
de la sacarosa.
4.2. Equilibrio anomrico. Disacridos reductores y no reductores
Cuando alguno de los restos de azcar que forman los monosacridos tienen el
carbono anomrico libre (el que es el carbonlico en la forma abierta) pueden
sufrir una reaccin de hidrlisis de equilibrio igual a la descrita para los
monosacridos. Esto pasa por ejemplo con la lactosa: La forma que presenta el
grupo aldehido libre se encuentra en muy pequea proporcin. La maltosa
tambin experimenta este proceso, al igual que todo sacridoque tenga un
carbono anomrico libre.
La galactosa de la lactosa no sufre este equilibrio porque el carbono anomrico
est enlazado y por lo tanto no puede volver a formar el grupo carbonilo que
corresponde a la forma abierta. La configuracin o queda pues fijada
cuando el monosacrido est formando une enlace O-glicosdico, como en el
almidn.
La sacarosa no experimenta este equilibrio porque tiene los dos carbonos
anomricos enlazados. Las aldosas que experimentan este equilibrio, ya sea
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solas o formando parte de otro sacrido, presentan, aunque en pequea
proporcin, un grupo CHO que puede ser oxidado a cido. A stos se les
denomina azcares reductores. Maltosa y lactosa son azcares reductores. La
sacarosa no lo es.
4.3. Reacciones de inters industrial los monosacridos
La transformacin de ms inters que presentan los disacridos, en general, y
los que venimos tratando en particular, es la hidrlisis.
4.3.1. Hidrlisis: Escindir la molcula de disacrido en los monosacridos que lo
forman.
Esta reaccin es til y conveniente por una variedad de motivos que
dependen del disacrido que se considere:
Sacarosa: La sacarosa puede ser hidrolizada a glucosa y fructosa. El
resultado es una mezcla al 50% de ambos monosacridos que resulta ms
manejable, tiene mayor poder humectante y, sobre todo, tiene un poder
endulzante 20% mayor que la sacarosa original.
Lactosa: Adems de tener poder endulzante muy reducido, da problemas
de intolerancia ante la deficiencia de lactasa. Este problema es importante
especialmente en algunas razas y ms frecuentemente en ancianos. La
hidrlisis permite obtener leche y productos lcteos que no causan estos
problemas.
Maltosa: Tambin tiene un poder endulzante reducido que puede ser
incrementado por su hidrlisis a glucosa. Ms an, la glucosa puede ser
isomerizada a fructosa en un paso posterior, lo que rinde un edulcorante
con un poder endulzante 120% el de la sacarosa y con mejores
propiedades para la industria alimentaria. Estas transformaciones son
pasos del proceso de aprovechamiento del almidn para la produccin de
azcares industriales.
Reacciones de hidrlisis:
La hidrlisis puede ser catalizada por cido (o base) o enzimtica.
Los procesos enzimticos resultan ms caros pero proporcionan productos
de calidad muy superior, uniformes, sin subproductos reacciones
secundarias y permiten mayores conversiones, que en muchos casos se
acercan al 100%.
5. Polisacridos: definicin y clasificacin.
Se entiende por polisacrido una sustancia formadas por la polimerizacin de
monosacridos (o alguno de sus derivados) para dar molculas lineales o
ramificadas con muchos cientos o miles de restos enganchados.
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Los polisacridos tienen el papel de sustancias de reserva o de soporte estructural
fundamentalmente en las plantas.
El monmero ms importante es la glucosa. Los monmeros aparecen en su
forma ciclada (piransica). Es importante entre que carbonos se produce la unin y
dnde se ramifica la molcula, con y con qu frecuencia.
Los polisacridos, y en concreto el almidn, son sustancias de extraordinario
inters alimentario e industrial.
Existen los siguientes tipos de polisacridos que se pueden clasificar por sus papel
de reserva o estructural:
5.1. Polisacridos de reserva
o Almidn: Es la forma ms generalizada, aunque no la nica, de
reserva energtica en vegetales. Se almacena en forma de grnulos,
y puede llegar a constituir hasta el 70%del peso de granos de
cereales (maz y trigo) o de tubrculos.
o Glucgeno: Es el polisacrido de reserva propio de los tejidos
animales. Se encuentra en casi todas las clulas, pero en los
hepatocitos y en las clulas musculares su concentracin es muy
elevada.
o Dextranos: Son polisacridos de reserva producidos por ciertas
bacterias. Consisten en cadenas de glucosa muy ramificadas, cuyo
enlace predominante es (1a6), pero que presenta ramificaciones
(1-3) y (1-4).
5.2. Polisacridos estructurales
Celulosa: Es el principal componente de la pared celular de los
vegetales. Se puede considerar como la molcula orgnica ms
abundante en la Naturaleza. Es un polmero lineal de varios miles de
glucosas unidas por enlaces (1-4). Tiene una estructura lineal o
fibrosa, en la cual se establecen mltiples puentes de hidrgeno
entre los grupos hidroxilo de distintas cadenas yuxtapuestas,
hacindolas impenetrables al agua, y originando fibras compactas
que constituyen la pared celular de las clulas vegetales
Xilanos: Estn formados por unidades de D-xilosa (figura de la
izquierda) y son componentes de la madera. La D-xilosa es una
aldopentosa, que cuando adopta su forma cerrada da lugar a un
anillo piransico. Los xilanos estn formados por la unin de
residuos de b-D-xilopiranosas mediante enlaces (1-4). Con
frecuencia los xilanos contienen monosacridos derivados que se
unen a la xilosa mediante enlaces (1-2)
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(1-3). Estas modificaciones son caractersticas para cada tipo de
madera y todas estas variantes se agrupan bajo el trmino de
hemicelulosas.
Otros polisacridos: Como las pectinas, agar, carragenatos y
gomas (guar, tragacanto etc.), no tienen valor alimenticio pero
desempean un importante papel en la elaboracin de muchos
alimentos al actuar como espesantes, estabilizantes. Sin embargo,
no son estrictamente polisacridos.
Los polisacridos de reserva son digestibles y ms facilmente
hidrolizables, y por ello son los que ms interesan en el contexto de
este tema. Sin embargo, la celulosa y especialmente otros
polisacridos (los mencionados en el ltimo punto) tienen gran
inters industrial y nutricional.
6. Almidn.
Es un polmero de -glucosa en el que los monmeros se encuentran enlazados
por enlaces 1- 4 y ocasionalmente se ramifican formando un enlace adicional en
posicin 1-6.
El almidn se encuentra en semillas, races, tubrculos etc., lugares donde la
planta almacena energa. Alimentos como el maz tierno y las patatas tienen en
torno al 15% de almidn, los cereales pueden llegar a tener el 70%. El almidn se
encuentra formando granos esfricos que pueden verse al microscopio y se
pueden diferenciar por su apariencia entre unas y otras especies.
El almidn est compuesto por dos polmeros distintos, ambos de glucosa, la
amilosa y la amilopectina. El almidn presenta en su conjunto una estructura
cristalina. Bajo luz polarizada presenta el esquema tpico de "Cruz de Malta". De
esta estructura cristalina es responsable la amilopectina debido a que en ella se
forman Puentes de hidrgeno entre las ramificaciones dando lugar a una
estructura muy estable que se puede considerar como cristalina. Se puede decir
que la
amilopectina es la parte insoluble mientras que la amilosa es la parte soluble.
Veamos los componentes del almidn.
Amilosa: Polimero compuesto por unin de unidades de glucosa (OH del
carbono
anomrico en posicin axial). Slo aparecen enlaces 1-4, por lo que su
estructura es lineal (esto no significa que las cadenas sean rectas, sino que
se enrollan formando una hlice). Aparece en una proporcin en torno al
20-25% del almidn total aunque con abundantes excepciones como son el
guisante, que presenta una proporcin del 60%, y en el otro lado los
cereales creos, que no presentan nada de amilosa.
Amilopectina: Polimero compuesto por unin de unidades de glucosa
mediante enlaces enlaces 1-4, pero ramificado con uniones 1-6 cada 20 a
25 restos de glucosa. Es la parte ramificada del almidn.
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La enzima maltasa es capaz de escindir los enlaces 1-4 de amilosa y
amilopectina, cortando de 2 en 3 unidades de glucosa, para dar el
disacrido maltosa. La amilosa se escinde totalmente a maltosa, sin
embargo la amilopectina slo se escinde parcialmente, ya que la maltasa
es incapaz de romper los enlaces 1-6. El resultado de la accin de la
maltasa sobre la amilopectina es una hidrlisis parcial que rinde maltosa y
el ncleo ramificado que queda y que recibe el nombre de dextrinas
(dextrinas lmite).
Hace ya tiempo existen enzimas para escindir los enlaces 1-6 de la
amilopectina, lo que permite un aprovechamiento ms completo del
almidn. Aunque se ha explicado el origen del nombre maltasa, conviene
resaltar que es ms correcto, y actualmente ms frecuente, denominarlas
amilasas y amilopectinasas, respectivamente.
En realidad hay que distinguir entre dos clases de amilasas: alfa y beta (en
adelante y ).
La -amilasa es la que hemos discutido arriba como maltasa: corta de dos
en dos unidades de glucosa las cadenas de almidn, empezando por el
extremo no reductor. Su actividad se detiene al encontrar un enlace 1-6.
As pues, la -amilasa degrada totalmente la amilosa a maltosa mientras
que el producto de su accin sobre la amilopectina es maltosa y dextrinas
lmite.
Por otro lado, la -amilasa degrada el almidn de una forma mucho ms
desordenada: ataca enlaces 1-4 en zonas aleatorias de la cadena, incluso
a ambos lados de los enlaces 1-6. Dependiendo del tiempo de contacto se
obtiene como producto de esta reaccin un conjunto de oligosaridos
variados, en parte ramificados, denominados dextrinas, de peso molecular
variable. Si se prosigue la reaccin las cadenas rectas se acaban
convirtiendo en maltosa y maltotriosa.
En la siguiente figura se ve un esquema de la actuacin de la -amilasa.
6.1. TRANSFORMACIONES DEL ALMIDN
El almidn, adems de ser consumido como tal, puede
someterse a una varidad de procedimientos de transformacin
que cambian sus propiedades funcionales y lo convierten en
estabilizante, emulgante y gelificante, adems de conservar su
valor alimenticio, por lo que es de gran valor para la industria
alimentaria.
Formacin de geles de almidn (gelatinizacin)
La gelatinizacin son las modificaciones que ocurren cuando los
grnulos de almidn se trata con calor y en medio acuoso.
Cuando aplicamos calor a una disolucin de almidn, se hinchan
los grnulos de almidn por absorcin del agua. Desaparece la
estructura cristalina de la amilopectina.
-
El intervalo de temperatura en el que se produce el hinchamiento
de los grnulos se denomina temperatura de gelificacin y
depender del alimento:
Durante el hinchamiento, la amilosa, se solubiliza en el agua y al
produce el hinchamiento de los grnulos, dando lugar a la
formacin de una pasta (pasta de almidn) que tiene una
elevada viscosidad.
Si se sigue calentando, llega un punto en el que los grnulos se
fragmentan disminuyendo la viscosidad drsticamente. Agitar la
mezcla contribuye a que se fragmenten los grnulos.
En tercer lugar tiene lugar la formacin del gel o gelificacin. Se
forma un gel por formacin de Puentes de hidrgeno entre las
molculas de amilosa y amilopectinas desenrolladas dejando
espacios en donde queda agua atrapada.
Los factores que influyen en la formacin de geles de almidn
son los siguientes:
Origen de almidn: hay distintos tipos de granos como ya hemos
visto Cuanto ms larga sea las zonas de unin de los Puentes de
hidrgeno, el gel ser ms fuerte, ms resistente.
Presencia de solutos en la disolucin de almidn como es el
caso de la sacarosa. La viscosidad disminuye con la presencia
de sacarosa. La sacarosa ejerce un efecto plastificante
disminuyendo la fuerza del gel. Esto se produce porque la
sacarosa interfiere en las interacciones con el agua a ya que
tiene afinidad por sta y la absorbe.
o Presencia de grasas: las grasas ejercen tambin
una accin plastificante debido a que forman
complejos que hacen que el gel sea menos
resistente, menos fuerte. Provocan la ruptura de la
amilosa por lo que las zonas de unin que quedan
son ms chicas por lo que reducen la fuerza del
gel.
Estabilidad de los geles de almidn:
Cuando se deja el almidn gelificado en reposo, comienza a
exudar agua. Este hecho se denomina retrogradacin. Esto
ocurre porque las zonas de Unin se hacen ms grande y dan
lugar a zonas cristalina que precipitan al ser tan grandes. Al
precipitar, el agua sale de la red tridimensional (exudado). El
polmero responsable de la retrogradacin es la amilosa que por
su estructura es la nica que puede formar esas zonas de unin
tan grandes.
Este efecto se puede ver en las cremas de pastelera, salsas o
purs. Para solucionar este problema de estabilidad que confiere
la retrogradacin se puede:
-
Utilizar variedades creas (no contienen amilosa) como el maz.
Utilizar almidones modificados qumicamente para conseguir
geles con mayor estabilidad (lo veremos ms adelante).
Cuando el pan se pone duro es por la desecacin pero tambin
por la retrogradacin, se forman formas cristalinas que le dan un
color ms blanco al pan duro. Mediante la adicin de grasas (u
otros plastificantes), como en el pan de molde, se plastifica los
grnulos de almidn minimizando as la retrogradacin.
6.2. ALMIDONES MODIFICADOS
El almidn se modifica qumicamente con diversos fines.
Podemos destacar los siguientes mtodos de modificacin:
Almidn pregelatinizado: es el modificado ms simple. Se
obtienen a partir de un almidn que slo ha llegado a
gelatinizarse. Se calienta hasta que se forma la pasta y luego
se deseca hasta conseguir un polvo fino y seco que se utiliza
como ingrediente en industrias que no realizan la
gelatinizacin. Es decir, este almidn ha sido gelatinizado
pero no gelificado (no ha formado el gel).
Almidn oxidado: se consigue mediante reacciones que
introducen grupos carboxilos
(COOH) en los polmeros de glucosa. Las cadenas lineales
se doblan dejando de ser lineales. Esto impide la formacin
de zonas de Unin grandes, impidiendo as la retrogradacin
del almidn.
Almidn entrecruzado o reticulado: mediante reactivos se
forman enlaces covalentes entre las molculas de almidn
modificando su estructura aunque poco, ya que se forman
estos enlaces cada muchos restos de azcar. El resultado es
un gel ms estable a la temperatura y al medio cido pero
tiene algunos inconvenientes como el ser ms caro y menos
resistentes a la congelacin ni a almacenamientos muy
prolongados.
Almidn sustituido: se forman en su estructura steres al
reaccionar con determinados compuestos. Si reacciona con
anhdrido actico se formar acetato de almidn. Estos
almidones son resistentes a medios cidos.
Todos los almidones modificados se pueden combinar con
otros tipos de almidn (formulacin) consiguindose as un
almidn con caractersticas apropiadas para el proceso al
que se desee destinar. Todos estos almidones son seguros e
inocuos por lo que estn admitidos ya que se metabolizan
como los hidratos de carbono normales. Algunas de las
modificaciones no se metabolizan y se excretan.
-
Actualmente se utilizan como aditivos y no est limitada la
cantidad de estos almidones modificados en los alimentos.
6.3. PRODUCTOS DE LA HIDRLISIS DEL ALMIDN:
El almidn, preferentemente gelatinizado, se puede hidrolizar
tratndolo con cidos o utilizando enzimas hidrolticas. De este
proceso se obtiene una serie de productos muy comunes en la
industria alimentaria que se usan como ingredientes de los
alimentos y que se relacionan a continuacin:
Glucosa pura cristalizada: es un polvo fino que se obtiene
cuando el almidn se hidroliza lo mximo posible hasta que
la glucosa cristaliza. Este producto se puede utilizar en
alimentos que tengan que ser solubilizados rpidamente ya
que esta glucosa es muy soluble.
Jarabes de glucosa: a diferencia de la anterior, estos son
almidones hidrolizados que no cristalizan. En funcin de las
condiciones de hidrlisis se obtienen distintos productos en
funcin de la proporcin en glucosa, que se cuantifican en
equivalentes (proporcin) de dextrosa (ED). Cunto ms
hidrolizado est el almidn tendremos ms proporcin de
dextrosa.
Otros productos de la hidrlisis del almidn menos utilizados
son las ciclodextrinas, y los jarabes ricos en fructosa o
jarabes isomerizados que se obtienen por el tratamiento
mediante enzimas que isomerizan la glucosa a fructosa
obtenindose as un mayor poder endulzante.
7. Celulosa y fibra.
La celulosa es tambin un polmero de glucosa de caractersticas similares a la
amilosa del almidn (la fraccin no ramificada). Sin embargo, la celulosa es
radicalmente diferente de la amilosa en mucas de sus propiedades claves:
Es insoluble, retiene poco agua, so se gelatiniza.
Forma fibrillas rectas, a diferencia de las espirales que forma la
amilosa.
No se hidroliza con la maltasa.
No es digestible por los mamferos.
Todas estas diferencias respecto de la amilosa se deben a un nico cambio
qumico: el
anmero de glucosa que constituye la celulosa est en posicin beta, a diferencia
de lo que ocurre con la amilosa. la celulosa es un componente muy beneficioso en
la mayora de los alimentos que lo contienen. El papel ms importante de la
celulosa en nutricin y en tecnologa de los alimentos consiste en formar una
-
importante parte del residuo orgnico no digestible denominado fibra alimentaria
aprovechemos este apartado para explicar qu es exactamente esta sustancia.
La fibra diettica, segn su composicin, se puede clasificar en tres grandes
grupos:
Fibra verdadera o vegetal. Est integrada por los componentes de la pared
celular de las plantas, como son la celulosa, la hemicelulosa y la lignina.
Fibra diettica total. Incluye a la totalidad de todos los compuestos, fibrosos o
no, que no son digeribles por las enzimas del intestino humano.
Fibra bruta o cruda. Es el residuo libre de cenizas que resulta del tratamiento en
caliente con cidos y bases fuertes. Constituye el 20-50% de la fibra diettica total.
Es un concepto ms qumico que biolgico.
Hay que sealar que cuando se menciona a la fibra, siempre hay que entender
que se est citando a la fibra diettica. Esta cuestin es bsica y fundamental para
poder entender las diferencias de los valores cuando se refieren al contenido en
fibra de los diversos alimentos.
7.1. DIFERENTES COMPONENTES QUE SE ENCUENTRAN
EN LA FIBRA.
o Celulosa: Fibra insoluble. Constituyente de las paredes
celulares. Se encuentra principalmente en frutas,
vegetales y legumbres. Tiene la capacidad de retener
agua.
o Hemicelulosas: Fibra soluble e insoluble. Es la principal
constituyente de los cereales integrales
o Pectinas: Fibra soluble. Se encuentra en vegetales y
frutas. Presenta la propiedad de solubilizarse en agua y
formar geles, por lo tanto es til en la elaboracin de
jaleas.
o Gomas y Muclagos: Fibra soluble. Son utilizadas como
aditivos y estabilizantes en la industria alimentaria.
o Lignina:
Existen otros tipos de fibra, como la oligofructosa.
Por otra parte, las formas de celulosa que ms se utilizan en la
industria son:
Celulosa microcristalina: obtenida por tratamiento con cido
clorhdrico de las zonas amorfas.
Carboximetilcelulosa (CMC)
Las celulosas se usan como espesantes, gelificantes y como
crioprotectoras: son tiles en productos que van a ser
congelados para proteger su estructura. Tambin son
reemplazante es de grasas al proporcionar una textura similar.
8. Pectinas.
Son polisacridos de alto peso molecular y se encuentran en los tejidos vegetales
sobre todo en los tejidos blandos como en las frutas. En estas frutas tienen un
-
importante papel en la textura por lo que son muy importantes en la elaboracin de
zumos. Hay que destacar tambin sus propiedades
gelificantes.
8.1. Estructura de las pectinas:
El azcar fundamental es el cido galacturnico que va a
estar parcialmente metilado en su grupo carboxilo. En
determinados puntos de la estructura de las pectinas,
existe otro azcar que es la
ramnosa. La ramnosa provoca la formacin de codos
pcticos doblando el polmero de cido
galacturnico. Las zonas lisas correspondern a las
cadenas lineales de cido galacturnico que cada ciertos
restos se doblan en el codo pctico por la presencia de la
ramnosa.
Adems hay azcares neutros que forman cadenas
pequeas que da lugar a la formacin de lo que se
denominan cadenas rugosas. Estos azcares neutros son
por ejemplo arabinosa, manosa etc. (todos estos
monosacridos, incluida la ramnosa, los tiene vd. en el
correspondiente apartado).
8.2. Grados de esterificacin de las pectinas (GE)
El grado de esterificacin de las pectinas se calcula
viendo la proporcin de grupos carboxilos
metilados (steres metlicos) entre los carboxilos totales
de las molculas de cido galacturnico. En funcin del
grado de esterificacin se puede hablar de distintos tipos
de pectinas:
o Pectinas de alto metoxilo donde GE es
mayor al 50%.
o Pectinas de bajo metoxilo donde GE es
menor al 50%
o Otras sustancias pcticas:
Aparte de las pectinas hay otras sustancias pcticas (de
naturaleza anloga) como las
protopectinas que son un material insoluble que se
encuentra unido a otros componentes de la pared celular
de los tejidos vegetales como la celulosa o la
hemicelulosa. Estn presentes en la fruta no madura, y a
medida que sta madura, la protopectina se va
solubilizando y se transforma en pectinas.
Si ocurre una sobremaduracin, las pectinas se van a
degradar por determinadas enzimas y forman el cido
pctico que es cuando no hay metilacin en los grupos
-
carboxilos del cido galacturnico. Si contina
degradndose dar lugar a la formacin de monmeros
de cido galacturnico. Todas estas sustancias confieren
distintas textura a la fruta.
8.3. Propiedades de las pectinas:
Solubilidad: son solubles en disoluciones acuosas lo que
es necesario para elaborar geles y sustancias viscosas.
La solubilidad vara en funcin de las condiciones, los
enlaces metlicos provocan un separamiento entre las
cadenas de polipptidos lo que las hace ms solubles.
Cuanto mayor sea el grado de esterificacin, mayor ser
la solubilidad. Pueden ser insolubles en presencia de
calcio o de otros cationes bivalentes por la formacin de
pectatos clcicos que van a precipitar. Tambin son
insolubles en alcohol.
Viscosidad: da lugar a soluciones viscosas.
Gelificacin: en primer lugar, en las pectinas de alto
metxilo se producen zonas de unin en la molcula por
interacciones hidrofbicas entre los steres metlicos de
la zona lisa. Para que el gel sea estable se da adems la
formacin de Puentes de hidrgeno. Las zonas rugosas
sern importantes para que no precipite la pectina por
alargamiento de las zonas de unin. Para la gelificacin
de las pectinas de alto metoxilo es necesario un pH
inferior a 3,5. Para que los grupos cidos se encuentren
no disociados y puedan formar Puentes de hidrgeno.
Adems es necesaria una concentracin de slidos
solubles mayor al 60% para que se favorezcan las
interacciones y hidrofbicas. La mermelada es un
ejemplo claro de todo esto, es cida, tiene alta
concentracin de azcares, y por ello est en estado gel.
Para elaborar estos geles, se solubiliza con
calentamiento y al enfriar se gelifica.
8.4. Comportamiento de los geles de pectinas de alto
metoxilo:
El rango de gelificacin es funcin del contenido en
disolucion del pH.
La fuerza del gel vendr dada en funcin del grado de
esterificacin; a mayor grado de esterificacin mayor
sern las interacciones hidrofbicas por lo que el gel ser
ms fuerte.
Adems, un alto grado de esterificacin conlleva una
mayor temperatura de gelificacin, es decir, se
comenzar a gelificar a temperaturas ms altas.
-
La velocidad de gelificacin en funcin del tiempo desde
elaboracin hasta que comienza a gelificado. Para
gelatinas necesitamos gelificaciones lentas mientras que
para otros productos interesan gelificaciones rpidas.
En cuanto a las pectinas de bajo metxilo, hay que decir
que no forman interacciones
hidrofbicas pero se pueden generar geles con ellas pero
requiere la presencia de calcio u otros cationes
bivalentes. Las condiciones que deben darse son, la
presencia de calcio, un pH entre uno y siete o incluso
mayor, y una concentracin de slidos solubles entre el 0
y el 85%.
Si la cantidad de calcio es demasiado elevada dar lugar
a un precipitado de pectinato clcico.
8.5. Aplicaciones en la industria alimentaria de las
pectinas:
Hay que utilizarlas en las dosis mnimas suficientes para
su funcin.
Se utilizan para mermeladas, confituras, jalea, rellenos de
frutas en productos horneados (la pectina de alto metxilo
impide que la fruta se desmenuce con la temperatura),
dulces y golosinas, bebidas refrescantes, productos
lcteos, y reemplazante de grasas (al dar una textura
similar como en los pats).
Para elaborar mermelada bajas en caloras se utilizan
pectinas de bajo metoxilo a las que aadimos sales
clcicas.
9. Otros polisacridos.
Existen otros polisacridos, aparte de las pectinas de inters en la industria
alimentaria, procedentes de algas y otras plantas superiores:
Alginatos: provienen de algas marrones (feofceas). Su estructura es
cadenas formadas por cido manurnico y cido glucurnico. Estos dos
cidos formarn bloques distintos, bloques de cido
glucurnico, o bloques de cido manurnico o bien bloques alternantes de los dos
cidos. Los bloques de cido glucurnico son los que forman zonas de unin para
formar geles. Tambin forman una estructura en forma de cartn de huevos.
En funcin de las especie de alga se encuentran distintas proporciones
manurnico/glucurnico por lo que se darn lugar geles de mayor o menor fuerza.
Los alginatos con mayor proporcin en cido glucurnico son los de mayor fuerza.
Estos geles se forman en fro al aadirle el catin calcio al alginato. Adems son
resistentes a la temperatura por los que se les puede someter a calentamiento.
-
Agar y carragenatos: proceden de algas Rojas (rodofceas). Ambos
polisacridos estn compuestos por galactosa. Los carragenatos contienen
en su estructura aniones sulfatos (HSO3-)
Los dos forman geles. Las zonas de unin son por dobles hlices a partir
de cadenas enrolladas. Aparte de esto, se forman unas estructuras
denominadas como superuniones que son las uniones de las dobles
hlices que dan lugar a las zonas de unin.
El agar se utiliza poco en la industria alimentaria pero est autorizado. Es
muy resistente al calor.
Los carragenanos se utilizan ms en los alimentos fundamentalmente por
su capacidad de estabilizar protenas lcteas. Las cargas negativas del
sulfato reaccionan con las positivas de la casena de la leche. Se utilizan
por lo tanto para dar consistencia a los productos lcteos.
Gomas: no tienen capacidad para formar geles. Se utilizan para elaborar
disoluciones viscosas. Pueden obtenerse de distintas fuentes como pueden
ser bacterias. Podemos destacar las siguientes gomas de bacterias.
Gomas de xantano: proviene de Xanthomona campestris que segrega la
sustancia para adherirse a los rboles. Da lugar a soluciones viscosas, que
tienen propiedades tixotrpicas, es decir, que cuando estn en reposo
tienen una viscosidad elevada pero al agitarse la viscosidad disminuye
mucho.
Goma de gelano: proviene de Pseudomonas.
Otras gomas provienen de exudados de plantas diferentes de los cereales.
Entre estas podemos destacar:
Goma arbiga: se obtiene de las acacias.
Goma de tragacanto que se obtiene de Astragalus.
Finalmente, otras se obtienen de semillas:
Gomas guar: Semillas de una leguminosa.
Goma de garrofin: se obtiene de la algarroba.
Desde el punto de vista diettico hay polisacridos amilceos (almidn) y
no amilceos. Los no amilceos no son digeribles por organismo por lo que
no aportan energa. Esto se comprueba porque no son degradados por
amilasas (como la maltasa).
10. Alimentos glucdicos.
Como ya hemos hecho en otros temas anteriores, repasemos ahora la
composicin de algunos alimentos predominantemente glucdicos. Entre stos se
encuentran alimentos vegetales como cereales, frutas, verduras, hortalizas y
legumbres, por mencionar algunas. El nico alimento de origen animal (discutible)
predominantemente glucdico es la miel. La leche tambin tiene un contenido
importante en azcar pero no radica en esto su inters nutricional.
10.1. Cereales: trigo, maz, arroz y otros
Se puede decir con rotundidad que este grupo de
productos es la fuente ms importante de
-
alimentos de la humanidad y proporciona el
sustento diario principal a la mayora de los seres
humanos. Mientras que el trigo y sus productos
derivados son los predominantes en occidente
(europa y estados unidos, para ser ms precisos),
en el continente asitico predomina el uso del
arroz. Otras culturas han aprendido a procesar el
maz (como tortitas y otros preparados) como
fuente bsica de sustento, si bien el uso del maz
se ha extendido por todo el mundo desde la
invencin de los cereales en copos.
El trigo se destina sobre todo a harinas, ya que el
hecho de ser panificable le da una gran
importancia. La harina es el producto ms
importante y contiene fundamentalmente almidn
pero con un contenido del 10 al 15% de esa
protena especial denominada gluten.
El arroz se diferencia del trigo en su menor
contenido en protenas y en que stas no son
panificables. Tambin cabe sealas que el
salvado del arroz tiene cierto valor nutritivo.
El maz se caracteriza porque la estructura del
grano hace que sea posible separar el almidn del
resto de los componentes dando una harina muy
utilizada como gelificante (una marca comercias
es Maizena). Tambin se caracteriza por tener
una cantidad relativamente importante de aceite
en el germen. Los procesos de aprovechamiento
del maz que se muestran a continuacin estn
enfocados a aprovechar estas caractersticas.
10.2. Frutas
Las frutas contienen principalmente azcares,
pero su naturaleza y contenido depende de la
fruta concreta. En general, el contenido va del
18% del peso de la parte comestible de azcar en
el caso del pltano o la uva (9-20%) hasta el 7%
de las fresas o el 5% de la guayaba.
Las frutas de hueso (melocotn, albaricoque,
cereza, ciruela) contienen principalmente
glucosa y fructosa, estando la glucosa en mayor
proporcin que llega a ser de tres a cinco veces
ms en ciruelas y albaricoques. Muchas de las
frutas de hueso contienen cierta cantidad de
sacarosa.
-
Las frutas de pepita (pera, manzana,...)
contienen tambin glucosa y fructosa pero en este
caso la proporcin de fructosa es superior. La uva
tiene cantidades casi iguales de glucosa y fructosa
en su punto de madurez.
Los ctricos se caracterizan por tener fructosa,
glucosa y sacarosa y se distinguen por su
contenido en cidos ascrbico (vitamina C),
mlico y especialmente ctrico, que es al que
deben el nombre de la clasificacin.
Las frutas verdes (no maduras) pueden contener
del 0,5 al 2% de almidn, que desaparece con la
madurez excepto en algunos casos como el
pltano, que tiene cantidades significativas de
almidn incluso maduro.
La sacarosa tambin aparece significativamente
en algunas frutas. En la pia, melocotones y
albaricoques y alguna variedad de ciruela puede
predominar la sacarosa. Las cerezas apenas
contienen sacarosas.
Aparecen tambin con cierta frecuencia la xilosa y
arabinosa e incluso algunos azcaresalcohol
como el sorbitol.
Las frutas tambin contienen HC complejos, como
pectinas, y hemicelulosas, que tienen gran
importancia en la elaboracin de mermeladas y
jaleas pero estorban en los procesos de
obtencin de zumo, al perjudicar el filtrado. Es
habitual el empleo de pectinasas para evitar
estos inconvenientes y facilitar la clarificacin de
zumos.
11. Procesos de aprovechamiento de alimentos ricos en HC.
11.1. Obtencin del azcar de mesa (caa y
remolacha)
La obtencin del azcar de mesa
(sacarosa) se lleva a cabo a partir de la
caa de azcar y de la remolacha
azucarera, aunque en los ltimos aos el
proceso a partir de caa se ha visto muy
relegado.
Bsicamente el proceso consiste en 4
pasos fundamentales:
-
Extraccin del
azcar
(extraccin
slido-lquido)
Concentraci
n del licor
Separacin
de los
cristales
(centrifugaci
n)
Secado
Sin embargo, existen muchos ms pasos
intermedios (lavado, corte de los frutos,
blanqueado,
etc) y las operaciones descritas
normalmente no transcurren en un solo
paso. Un esquema ms preciso del
proceso de extraccin de azcar se
muestra a continuacin.
11.2. Aprovechamiento del almidn de maz
Como se ha comentado anteriormente,
existen dor proceso para el
aprovechamiento del maz, la molturacin
en seco y la hmeda.
La molturacin seca es un proceso
orientado a la obtencin de smolas
(harinas) de maz separadas del germen
(que se usa para la produccin de aceite) y
de la cascarilla, producto de desecho.
La molturacin hmeda, por otra parte,
es un proceso destinado al
aprovechamiento del almidn, ya que
consigue separar este componente del
resto del grano con gran eficacia, de
manera que proporciona un almidn puro
(en relacin a otras fuentes) para ser
usado como tal o para convertirlo en
alguno de los muchos productos que se
fabrican con almidn.
11.3. Azcar invertido
En este apartado, y en el apndice que
acompaa al tema, tendr vd. la
posibilidad de conocer el proceso de
-
hidrlisis del almidn y sus alternativas
tecnolgicas. Existen dos alternativas
fundamentales: qumica y enzimtica. Una
comparacin de ambas se encuentra en el
apndice que acompaa al tema.
Por otra parte, y partiendo de la base que
el proceso enzimtico tiene ventajas
fundamentales para la obtencin de
productos de calidad, examinaremos el
propuesto por la empresa Novozyme (en
www.novozyme.com) que consta de 3
pasos:
o Liquefaccin
o Sacarificacin
o Isomerizacin