El Poder Gelificante de los Polisacáridos: Usos y Aplicaciones Industriales

Introducción a los Polisacáridos

Los polisacáridos son carbohidratos de gran tamaño que se encuentran principalmente en alimentos de origen vegetal. Tienen estructuras complejas que pueden estar ramificadas y tienden a plegarse y a formar estructuras de gran complejidad. Algunos polisacáridos tienen características estructurales que les confieren un poder gelificante.

Ciertos tipos de estos carbohidratos tienen capacidad de retener agua en su interior formando puentes de hidrogeno entre las estructuras del polisacáridos y con las moléculas de agua del medio, esto es lo que les proporciona su capacidad gelificante, por lo que cuando se adicionan a una solución acuosa, esta se espesa o cambia su viscosidad.

La estabilidad de un gel depende en gran medida de la cantidad y la fuerza de los puentes de hidrógeno formados. Factores como la temperatura, el pH y la presencia de otras moléculas (por ejemplo, iones como el calcio en el caso de los alginatos) pueden influir en la formación y estabilidad de estos puentes. En algunos casos, como en el agar, el calentamiento rompe los puentes de hidrógeno, permitiendo que el agar se disuelva en agua caliente. Al enfriarse, los puentes de hidrógeno se reforman, lo que provoca la solidificación y la formación del gel.

Usos de los Polisacáridos formadores de Geles

Los polisacáridos interactúan de forma diferente con el medio según su estructura y las características del medio en que se encuentran, es así como se emplea un tipo diferente de polisacárido, según el objetivo que se persiga como característica final para el alimento. Se pueden distinguir diversos usos para los polisacáridos:

  • Estabilización de suspensiones o líquidos con sustancias parcialmente insolubles como la leche condensada o la leche achocolatada.
  • Estabilización de emulsiones, incrementando la viscosidad y relentizando los procesos de separación de la emulsión.
  • Mejoramiento de la fluidez de los helados y protección frente a los cristales de hielo.
  • Espesamiento de postres
  • Mejoramiento de la consistencia en cremas
  • Espesamiento de pulpas de frutas, formación de mermeladas
  • Estabilización de la turbidez en zumos de fruta

Industrialmente pueden emplearse como aditivos diferentes polisacáridos, los más comunes se encuentran listados en la siguiente tabla:

Tipo de aditivoCódigo
CarrageninaE 407
Agar – AgarE 406
AlginatoE 401
Goma GuarE 412
Goma arábigaE 414
Goma xantanaE 415
CarboximetilcelulosaE 466
PectinaE 440
Almidon modificadoE 1400

Fuentes de polisacáridos

Los polisacáridos que forman geles provienen de diversas fuentes naturales, incluyendo plantas, algas, bacterias, y árboles. A continuación, se describen algunas de las principales fuentes de estos polisacáridos y cómo se extraen:

1. Plantas

  • Pectina: La pectina es un polisacárido que se encuentra en las paredes celulares de las plantas, especialmente en las frutas cítricas como naranjas y limones, y en las manzanas. Se extrae mediante un proceso de acidificación y calentamiento, seguido de precipitación con alcohol.
  • Goma guar: Proviene de las semillas de la planta guar (Cyamopsis tetragonoloba), originaria de la India y Pakistán. La goma guar se obtiene al moler las semillas y extraer el endospermo, que contiene el polisacárido galactomanano, responsable de sus propiedades gelificantes.

2. Algas Marinas

  • Agar: El agar es un polisacárido extraído de ciertas especies de algas rojas, como Gelidium y Gracilaria. El proceso de extracción incluye la recolección de las algas, seguidas por su cocción en agua para liberar los polisacáridos, y la posterior filtración y secado para obtener el agar en polvo o en tiras.
  • Carragenina: Proviene también de algas rojas, especialmente del género Chondrus (conocido como musgo irlandés) y Eucheuma. La extracción de carragenina es similar a la del agar, pero puede involucrar un tratamiento alcalino para mejorar el rendimiento y la calidad del gel.

3. Bacterias

  • Goma xantana: La goma xantana es un polisacárido producido por la fermentación bacteriana de azúcares, utilizando la bacteria Xanthomonas campestris. El proceso de fermentación convierte los azúcares en goma xantana, que luego se recupera, purifica y seca para su uso comercial.
  • Dextran: Producido por bacterias del género Leuconostoc, el dextrano se obtiene a partir de la fermentación de azúcares como la sacarosa. Aunque no es un agente gelificante tan común, se utiliza en aplicaciones especializadas en la industria alimentaria y farmacéutica.

4. Árboles y Otras Plantas

  • Goma arábiga: La goma arábiga es un polisacárido que se obtiene de la savia endurecida de ciertas especies de acacias, especialmente Acacia senegal y Acacia seyal. La savia se recolecta y se procesa para obtener un polvo fino que se disuelve fácilmente en agua, formando soluciones viscosas y estables.
  • Alginatos: Los alginatos son extraídos de las paredes celulares de algas pardas, como Laminaria y Macrocystis. El proceso de extracción incluye el tratamiento de las algas con soluciones alcalinas, seguido de la precipitación del alginato mediante la adición de calcio o ácido.

Conclusión

En el ámbito industrial, los polisacáridos que forman geles son fundamentales para mejorar la textura, la estabilidad y la durabilidad de los productos, asegurando que los alimentos mantengan su calidad durante el almacenamiento.

El uso de polisacáridos que forman geles continúa siendo una tendencia clave en la industria, impulsada por la demanda de productos con mejores propiedades organolépticas, mayor estabilidad y opciones más saludables. A medida que las investigaciones avanzan, es probable que se descubran nuevas fuentes de estos polisacáridos, así como métodos más eficientes y sostenibles para su extracción y procesamiento.

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