Polisacáridos: CELULOSA, ALMIDÓN, PECTINAS, Diapositivas de Química

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POLISACÁRIDOS

Ms. GABRIELA BARRANZA JÁUREGUI

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO ESCUELA DE ING. AGROINDUSTRIAL

Miñan Fiestas Génesis Polo Chalan Franco Ponce Alfaro Juan

Los polisacáridos constituyen un grupo heterogéneo de polímeros, en el que intervienen más de 10 monosacáridos unidos

por distintos enlaces glucosídicos; los polisacáridos de menos de 10 son los oligosacáridos.

Se encuentran como cadenas lineales o ramificadas, que a su vez pueden estar integradas por un solo tipo de monosacárido

(homopolisacárido) como el almidón y la celulosa o por varios tipos de monosacáridos (heteropolisacárido),

La unión entre los polímeros se efectúa sobre todo mediante enlaces electrostáticos, aun cuando pueden existir puentes de

hidrógeno, hidrófobos y, en ocasiones, covalentes. Algunos de estos complejos forman geles cuando se calientan y producen

una estructura ordenada tridimensional en la que queda atrapada el agua

POLISACÁRIDOS

De acuerdo con su función biológica, los polisacáridos se han dividido en

dos grandes grupos: los que constituyen la estructura celular y le confieren

rigidez a los tejidos (celulosa, pectinas, gomas, etc.), y los que representan

la reserva energética de animales (glucógeno) y vegetales (inulina y

almidón)

DEFINICIÓN : DIVISIÓN :

CLASIFICACIÓN DE POLISACÁRIDOS SEGUN SU FUENTE NATURAL Y FUNCIÓN

PRINCIPALES USOS DE POLISACÁRIDOS EN ALIMENTOS

DERIVADOS DE CELULOSA

DEFINICIÓN

COMPOSICIÓN QUÍMICA

HEMICELULOSA

Son un grupo muy extenso de polisacáridos con

diversos tipos de monómeros (heteropolisacáridos)

que se localizan principalmente en la pared celular,

y que son muy distintos a la celulosa o al almidón.

Generalmente son solubles en soluciones alcalinas

concentradas (18 a 24% de los hidróxidos de sodio o

de potasio), presentan una estructura amorfa (aun

cuando algunos tipos desarrollan una forma fibrilar),

y actúan como agentes cementantes en el tejido

vegetal.

la carboximetilcelulosa, que se fabrica haciendo reaccionar en un tanque con agitación la celulosa del algodón con hidróxido de sodio y ácido monocloracético. Otros derivados que también se usan son la metilcelulosa y la hidroxipropilmetilcelulosa; la primera se produce haciendo reaccionar la celulosa con sosa y cloruro de metilo, mientras que en la obtención de la segunda intervienen la sosa y el óxido de propileno:

se basa en la unión glucosídica de distintos monosacáridos,

sobre todo pentosas (vg. arabinosa y xilosa), hexosas

(glucosa, manosa y galactosa), ácidos urónicos (galacturónico

y glucurónico) y algunos desoxiazúcares. El contenido de

hemicelulosas cambia durante la maduración de los frutos y

vegetales.

Definición El almidón es un polisacárido de reserva alimenticia predominante en las plantas, y proporciona el 70-80% de las calorías consumidas por los humanos de todo el mundo. Tanto el almidón como los productos de la hidrólisis del almidón constituyen la mayor parte de los carbohidratos digestibles de la dieta habitual. Fuentes Se encuentra en los cereales, los tubérculos y en algunas frutas como polisacárido de reserva energética. Composición Químicamente es una mezcla de dos polisacáridos muy similares, la amilosa y la amilopectina; contienen regiones cristalinas y no cristalinas en capas alternadas. Puesto que la cristalinidad es producida por el ordenamiento de las cadenas de amilopectina, los gránulos de almidón céreo tienen parecido grado de cristalinidad que los almidones normales ALMIDÓN 1 2 3

Los almidones contienen aproximadamente 17-27% de amilosa, y el resto de amilopectina. Algunos cereales, como el maíz, el

sorgo y el arroz, tienen variedades llamadas “céreas” que están constituidas casi únicamente por amilopectina; hay otras

que tienen hasta 90% de amilosa.

Se limpian los granos y

se maceran en agua.

Produce

ablandamiento y se

facilita su trituración.

Se desprende el

germen y contiene

mayor parte de aceites

(hidrociclones)

Se muele y se filtra la

suspención resultante.

Se concentra y se seca

por métodos como el

de tambor rotatorio o

el de aspersión.

La fracción que

contiene el

polisacárido se purifica

La estructura rígida de los gránulos está

integrada por capas concéntricas de amilosa

y de amilopectina (distribuidas radialmente)

que permanecen inalterables durante la

molienda, el procesamiento y la obtención de

los almidones comerciales.

Molienda Húmeda de maíz 24 a 48 horas a T 50ºC.en esta etapa el maíz absorbe agua hasta alcanzar un contenido de 45 a 50%, Obtención de almidón: El almidón se separa de las proteínas por diferencia de densidades. proteínas < 0.3%

GLUCOSA DEXTRINA

ALMIDONES MODIFICADOS

en caso de emplearse temperaturas más altas, que pueden llegar hasta los 115ºC, se favorece la α-D-glucosa anhidra, y si son menores de los 115ºC, se induce la β-D-glucosa anhidra, que tiene la ventaja de ser muy soluble en agua y que es la más apropiada para la fabricación de bebidas y otros productos que requieren una solubilización instantánea La glucosa se fabrica por la hidrólisis completa del almidón, con ácidos y enzimas amilolíticas. A condiciones de temperatura, la glucosa se presenta en tres formas: la α-D-glucosa monohidratada, que es la más común, cristaliza a < 50ºC y es poco soluble Las dextrinas blancas se fabrican haciendo reaccionar el almidón con ácidos a una temperatura de 95 a 120ºC, con lo cual se favorece la hidrólisis en lugar de la polimerización. Presentan más propiedades funcionales que los naturales, se emplean más en la industria; pueden ser agentes estabilizadores, emulsionantes, humectantes, espesantes, etc., en productos con distintos pH, sales, sólidos, lípidos, etc.; es decir, se cuenta con un almidón modificado para cada necesidad. Se fabrican por una hidrólisis parcial del almidón empleando ácidos y calor; entre ellas destacan las pirodextrinas, las dextrinas blancas y las dextrinas amarillas. Las pirodextrinas se logran por un calentamiento de 170 a 210ºC durante 7-18 horas; se propicia una hidrólisis lenta de los enlaces α(1,4) y una reordenación y polimerización de las moléculas producidas. Productos derivados del almidón Las dextrinas amarillas se obtienen también por hidrólisis en condiciones intermedias de temperatura y con menos concentración de ácido que las anteriores las dextrinas no cristalizan; se emplean como agentes espesantes y estabilizadores en un gran número de alimentos.

La intensidad y el grado de hinchamiento están en función directa de la concentración de este disolvente, de manera que la adsorción se facilita a medida que aumenta la concentración. Durante la manufactura del pan se requiere cierta proporción de agua para que las moléculas de almidón puedan expandirse libremente y contribuyan a la viscosidad de la masa antes del horneado. Interacción del almidón con otros constituyentes Agua Emulsionantes y lípidos pH Proteínas Azúcares y sales La presencia de glucosa y sacarosa ejerce una competencia por el agua de hidratación, lo que trae consigo cambios en las propiedades reológicas del almidón, ya que reducen la velocidad de la gelatinización y la viscosidad final. La estructura de muchos alimentos está determinada por las interacciones físicas y químicas de las proteínas con el almidón. Durante la manufactura del pan a base de harina de trigo se induce este mecanismo, que produce una estructura tridimensional en donde queda atrapado el CO2 formado durante la fermentación. Los emulsionantes que contienen ácidos grasos de cadena larga forman complejos con la amilosa a través de un mecanismo que parece ser muy similar al descrito para el de yodo-amilosa. Los valores de pH menores de 5 o mayores de 7 tienden a reducir la temperatura de gelatinización y acelerar el proceso de cocción.

Pectina de alto metoxilo (HM) PECTINAS Pectina de bajo metoxilo (LM) Este tipo de polisacárido requiere un alto contenido de azúcar y un ambiente ácido para activarse y formar geles. Es ideal para la producción de mermeladas y jaleas con azúcar, ya que proporciona una textura firme y estable. La pectina de bajo metoxilo puede formar geles con niveles reducidos de azúcar o incluso sin azúcar, mediante la adición de calcio. Esta es la opción preferida para productos bajos en calorías o sin azúcar añadido, ya que no depende del azúcar para activar su capacidad gelificante.

Origen: Extraída de la cáscara de cítricos. Composición: No amidada y estandarizada con sacarosa. Propiedades: Alta tolerancia al ácido de los alimentos, lo que la hace ideal para trabajar con frutas y verduras ácidas. Aplicaciones: Se utiliza en mermeladas, gelificados firmes, glaseados y gominolas. Es versátil y adaptable a diferentes recetas, dependiendo de la dosificación. Proceso de Uso: Se mezcla con el producto y se lleva a ebullición para activar su capacidad gelificante. Ventaja Principal: Permite obtener una gran variedad de texturas y consistencias, con una facilidad de uso notable en recetas que contienen frutas o verduras ácidas. PECTINAS Origen: Extraída de la piel de cítricos, con un contenido de ésteres más bajo y parcialmente amidada. Composición: Enriquecida con sacarosa y diseñada para productos que contienen calcio. Propiedades: Ideal para productos con lácteos o frutas con alto contenido en calcio. Tiene la ventaja de ser termorreversible, es decir, comienza a gelificar por debajo de los 40 °C. Aplicaciones: Se utiliza principalmente en preparaciones con base láctea como chocolates con leche, ganaches, y glaseados. También es adecuada para soluciones con un contenido de azúcares sólidos del 20% al 40%. Proceso de Uso: Se recomienda premezclar con azúcar para obtener una distribución homogénea y luego llevar a ebullición. Ventaja Principal: Ofrece una textura suave y delicada, además de permitir ajustes de dosificación (5-30 g por litro) según la consistencia deseada, brindando flexibilidad en la creación de productos con base de calcio. Pectina NA (No amidada) Pectina LM (bajo metoxilo parcialmente amidada)

Las gomas son un grupo de polisacáridos de alto peso molecular, capacidad de actuar como espesantes y gelificantes. Originalmente, el término se refería a productos obtenidos por la exudación de algunas plantas y árboles, pero en la actualidad se extiende a una amplia variedad de compuestos. Químicamente es una mezcla de dos polisacáridos muy similares, la amilosa y la amilopectina; contienen regiones cristalinas y no cristalinas en capas alternadas. Puesto que la cristalinidad es producida por el ordenamiento de las cadenas de amilopectina, los gránulos de almidón céreo tienen parecido grado de cristalinidad que los almidones normales GOMAS

PROPIEDADES:

Contiene galactosa, glucosa, arabinosa y xilosa. Esta también contiene una alta proporción de fibra dietética (73,75%) y calcio, magnesio, sodio y potasio.

COMPOSICIÓN

DEFINICIÓN