Download - Hidrocoloides II
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Macromoléculas (polisacáridos y proteínas) que tienen la propiedad de absorber agua fácilmente, modifican la reología, y aumentan la viscosidad del líquidos.
2
TECNO-FUNCIONALIDAD Primarias se generan en solución ◦ Viscosidad/espesante ◦ Gelificación
Secundarias ◦ Retener humedad (Aw) ◦ Reducción de sinéresis ◦ Estabilizante de emulsiones y espumas ◦ Adhesión ◦ Inhibidor de la cristalización ◦ Dispersión de partículas ◦ Clarificación ◦ Reducción de absorción de aceite ◦ Encapsulados ◦ Fibra dietética ◦ Sustitutos de grasa
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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, los hidrocoloides pueden ser: •Hidrocoloides solubles en frío: Alginato, Goma Guar, Goma Arábiga, Goma Xantana, Konjac... •Hidrocoloides solubles en caliente: Agar, Carragenato, Goma Garrofín, Pectinas..
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Agar
Gelatina
Carragenina
Pectina
Xantana
Alginato
CMC
Guar
Arabiga
Almidón
Gelatina
Carragenina
Pectina
Xantana
Alginato
CMC
Guar
otros
Distribución sin considerar al almidón
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Semi
sintéticos
Origen
microbiano
Naturales
5
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6
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Funcionalidad
Y aplicaciones
Tamaño de
partícula
Solubilidad
Composición
química
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8
Desarr
ollo d
e
textu
ra
Agente
lig
ante
Gelifi
cante
Form
a
película
s
hid
rofí
licas
Película
s
hid
rofó
bic
as
Espesante
Pla
sti
ficante
Em
uls
ific
ante
Encapsula
nte
Esta
biliz
ante
tu
rbid
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Aere
ante
Contr
ol d
e
cri
sta
lizació
n
Arábiga √ √ √ √ √ √ √ √
Tragacanto √ √ √ √ √ √ √ √
Karaya √ √ √ √ √
Ghatti √ √
Guar √ √ √ √ √
Algarrobo √ √ √ √ √
Carragenina Kappa
√ √
Carragenina lamba
√ √
√
√
Carragenina iota
√ √
Agar √ √
Xantana √ √ √
√ √ √
√
√
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Técnicas de dispersión
• Adición Directa: En el vórtex de agitación
• Pre-mezclado en Seco: Azucares Sales
• Aplicación de calor/ agitación vigorosa
Suspensiones coloidales
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Solución verdadera
◦ Homogéneas forman una sola fase
◦ moléculas de bajo peso molecular <1nm
Solución coloidal
◦ Homogénea: fase dispersa y fase dispersante
◦ Polímeros y proteínas, 1-100 nm
◦ Soles, espumas, emulsiones
Dispersión gruesa
◦ Partículas > 100 nm, tienden a la sedimentación
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Partículas o micelas suspendidas visibles a simple vista
Constituidas por agrupación de átomos o moléculas de elevado peso
No pasan a través de filtros finos
Tienden a separarse del disolvente
Fase dispersa y dispersante
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Fase dispersante
Fase dispersa
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Fase dispersa Fase dispersante Ejemplo Sólido Líquido Suspensiones de almidón Sólido Gas Humo Líquido Sólido Jaleas, queso Líquido Líquido Emulsiones, mayonesa
Gas Líquido Espumas, crema batida
Sol: suspensión coloidal
líquida o sólida
Gel: estado semisólido
por la interacción de
partículas dispersas
Espuma: coloide
constituido por burbujas
de gas suspendidas en el
seno del líquido o sólido
Emulsión : dos líquidos
inmiscibles dispersos
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Micela carga
negativa
Contra-ion positivo Superficie del coloide (negativa)
Capa Stern
Capa difusa
Ion-analogo negativo
Potencial Z
Potencial superficial
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Estable
Estable
Inestable 0 mV
+30 mV
- 30 mV
Potencial Z
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Conjunto de propiedades Reológicas y de estructura (geométricas y de superficie) de un producto perceptibles por los mecano-receptores, los receptores táctiles y en ciertos casos, por los visuales y los auditivos".
Líquidos viscosidad
Geles deformación / ruptura
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Absorben y retienen gran cantidad de agua
incrementan la viscosidad de sus soluciones
La viscosidad de polímeros aumenta con la concentración en el punto crítico C*
las moléculas pueden interaccionar
Xantano carboximetil celulosa Metil celulosa hidroxipropil celulosa Guar Algarrobo
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Resistencia al movimiento relativo de las molécula. Medida indirecta de la fuerza de fricción entre las capas del fluido y entre la superficie y el fluido
Poise (p) = 1g/cm-s (Cp centipoise)
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Newtonianos ◦ viscosidad independiente del esfuerzo al corte
No-Newtonianos ◦ Flujo independiente del tiempo o Pseudoplásticos, la viscosidad disminuye al aumentar la
fuerza del corte (mostaza, salsa catsup) o Dilatante: la viscosidad aumenta al aumentar la fuerza de
corte o velocidad de deformación (suspensiones de almidón, manteca)
◦ Flujo dependiente del tiempo o Tixotropico: la viscosidad disminuye con el tiempo de
aplicación de la fuerza cortante y la velocidad de deformación, pero cuando la deformación cesa, la viscosidad aumenta hasta llegar a su estado original.
o Reopexia: La viscosidad aumenta con el tiempo.
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Fuerz
a c
ort
ante
Velocidad de deformación
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Tixotrópico Reopéctico
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Fuerza de corte
visc
osid
ad
Moléculas con movimiento libre
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Fuerza de corte
LS- Meseta Newtoniana
HS- Meseta Newtoniana
zona pseudoplástica
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Peso molecular, volumen concentración interacción inter-molécular medio ambiente
◦ pH ◦ Temperatura ◦ presencia de iones divalentes Ca2+
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Viscosímetro rotacional Brookfield
Reómetro Cono-plato
Viscosímetro capilar
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Gelatina
agar carragenina
pectina gelana
MC y HPC
xantano algarrobo Alginato
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Estado de dispersión formado por: ◦ una red ordenada de moléculas enlazadas en una
red tridimensional. ◦ fase continua líquida atrapada dentro de la red ◦ la firmeza del gel depende de:
tipo y concentración del hidrocoloide sales pH Temperatura Sinéresis: compactación y pérdida de agua
Retrogradación: precipitación del gel.
Geles reversibles y no reversibles
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Textura de geles producidos por varios hidrocoloides
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Texturómetro (Fuerza de gel)
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36
-10
-5
0
5
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20
25
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40
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0 5 10 15 20 25 30tiempo
fue
rza
(N
)
70-90% compresión 1a compresión retorno espera 2a compresión
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37
-10
-5
0
5
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40
45
0 5 10 15 20 25 30tiempo
fue
rza
(N
)
fracturabilidad
dureza
A3
A1
A2
1a compresión retorno espera 2a compresión
Cohesividad = A2
A1
Adhesividad = A3
Elasticidad = L2 L1
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FACTORES A CONSIDERAR PARA LA
FORMACIÓN DE GELES
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Particulado (malla 40-80) ◦ Requieren mayor tiempo de hidratación no forman
grumos
Polvo fino (malla 120-200) ◦ Hidratación rápida pero tienden a formar grumos
recomendable empleo de homogenizador 15,000 rpm y dilución
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Solubles a temperatura ambiente (alginato)
Solubles solo al aplicar tratamiento térmico ◦ Alta temperatura en presencia de ácido puede
ocasionar pérdida de funcionalidad
◦ Agar: disolución a 85°C y gelifica a 40°C
◦ Carragenina: disolución a 85°C y gelifica a baja temperatura (4°C/ 24h)
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Calcio promueve la formación de geles ◦ Calidad del agua o adicionar secuestradores
◦ vigilar orden de adición, o sustituir CaCl2 por una sal menos soluble (tripolifosfatos)
Alginato
Carragenina
Pectina
Gelana
Sodio puede inhibir la funcionalidad de CMC
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![Page 42: Hidrocoloides II](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042504/55cf8f89550346703b9d37bd/html5/thumbnails/42.jpg)
Combinación de hidrocoloides
Costo
Volumen
Efecto aditivo en viscosidad o resistencia del gel ◦ Xantana con carragenina, guar y locus
◦ Konjac con carragenina y guar
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![Page 43: Hidrocoloides II](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042504/55cf8f89550346703b9d37bd/html5/thumbnails/43.jpg)
Categoría hidrocoloide Otros ingredientes
Pura (98-100%) Una ----
Mezcla funcional o premezcla o estandarizada
Una sales/ azucares (10-15%) - facilitar disolución - mejorar funcionalidad - Textura especifica
Mezcla sinérgica Dos o tres 50/50 xantana/guar 75/25 guar/xantana 75/27 xantana/guar
----
Mezcla de aplicación mezclas para aplicaciones
específicas
Dos o más Sales, azucares, mono y diacilglicéridos u otros
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