Propiedades Químicas De Los Carbohidratos 2r624c

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2.2. Propiedades químicas de los carbohidratos

2.2. Propiedades químicas de los carbohidratos Como se menciona en el capitulo I, los solutos de peso molecular bajo reducen la presión de vapor de agua y paralelamente aumentan la presión osmótica; es decir, se pueden emplear para el control microbiológico de diversos hongos, levaduras y bacterias. Para que tengan este efecto se requiere que estén en solución y por esta razón, lo importante es la cantidad disuelta y no la total añadida. El control de los microorganismos se puede llevar a cabo regulando la actividad acuosa; sin embargo, como se discutió en el capitulo I, se requiere una gran concentración de sólidos para lograrlo lo que va en detrimento de las propiedades sensoriales del alimento. Por ejemplo, en el caso de las mermeladas se pueden evitar los hongos y las levaduras ajustando aa = 0.8, lo que implica la adición de 60-65% de sacarosa; esta cantidad se puede reducir, sin afectar la calidad, mediante el empleo de algunos conservadores químicos. En estos productos, la sacarosa ayuda a la gelificación de las pectinas y su concentración es doble mente importante: si es baja, el gel es débil y puede ocurrir la sinéresis que concentra agua en la superficie, aumenta la actividad acuosa y favorece el crecimiento microbiano. Los azúcares tienen la capacidad de presentar el fenómeno del polimorfismo que consiste en que un mismo compuesto puede cristalizar en diversas formas. El ejemplo típico es la lactosa que produce los isómeros  y , cuyos cristales tienen solubilidades y tamaños diferentes. En la elaboración de productos lácteos condensados se alcanza una concentración del disacárido muy cercana a la saturación, lo que hace relativamente fácil su cristalización; esto, en una determinada proporción es bueno para que imparta las propiedades sensoriales deseadas, pero si ésta es deficiente se tendrá un "cuerpo" débil, y si esta en exceso, conferirá una textura arenosa. Igualmente, en la leche en polvo es muy importante que la lactosa se encuentre como  que es más soluble en agua que la . En el capitulo 12 se da con mas detalle el comportamiento de este azúcar en la leche. Con el control adecuado de algunos parámetros, como la temperatura, las concentraciones, etc., se puede inducir la formación de un determinado tipo de cristal; generalmente estos aspectos se toman en cuenta para elaborar los procesos industriales de

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2.2. Propiedades químicas de los carbohidratos

lácteos, de la confitería y otros en los que la cristalización de los azúcares es muy importante. Debido a que la fructosa es soluble en agua, difícil de cristalizar y a que, además, ejerce un efecto inhibidor sobre la cristalización de mono y oligosacaridos, los jarabes invertidos se emplean en confitería. Por ejemplo, en los chocolates puede ocurrir una migración y que se provoque la concentración de sacarosa en una zona determinada que llegue hasta la saturación y par consiguiente a la cristalización. En este caso, aparecen pequeños cristales blancos que dan una apariencia desagradable; esta situación se evita si se emplea un azúcar invertido. La textura y el lustre a brillantez de los chocolates y los dulces se deben en gran medida a la relación de concentraciones de los azúcares amorfos v cristalinos. Esta propiedad de los azúcares esta directamente relacionada con la facilidad que tienen sus OH de establecer puentes de hidrógeno con el agua, y varia considerablemente entre los distintos mono y disacáridos (cuadro 2.7). En algunos azúcares, como la mezcla de  y  lactosa, no se presenta una buena hidratación ya que las dos formas anoméricas actúan entre sí por puentes de hidrógeno, que reduce su capacidad de hacerlo con moléculas de agua.

CUADRO 2.11 Poder edulcorante relativo de algunos azucares Sacarosa = 100

Dulzura azúcar -D- fructosa -D-glucosa -D-glucosa -D-galactosa -D-galactosa -D-manosa -D-manosa -D-lactosa -D-lactosa -D-maltosa

En solución 135 60 40 27 59 Amargo 27 48 39

Forma cristalina 180 74 82 32 21 32 Amargo 16 32 -

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2.2. Propiedades químicas de los carbohidratos La hidratación se aprovecha para el control de la actividad acuosa de los alimentos,

sobre todo los de humedad intermedia. En algunos casos estos hidratos de carbono son higroscópicos, es decir, se hidratan con la humedad del aire, ocasionando un problema en los derivados de la confitería ya que se vuelven pegajosos. La selección de un azúcar para un uso específico debe hacerse tomando en cuenta el grado de higroscopía que éste tiene, ya que este fenómeno es indeseable en los productos deshidratados, como la leche en polvo, los granulados, etc.; sin embargo, en algunos productos de la confitería si es benéfico ya que se mantiene una cierta humedad constante, que les da aspecto de frescura. Cuando son higroscópicos, los azúcares deben guardarse en recipientes cerrados para evitar su exposición al aire húmedo. La mayoría de los azúcares tienen la característica de ser dulces (aun cuando los hay amargos), con un poder edulcorante diferente que depende de diversos factores (véase el cuadro 2.11). Debido a que las determinaciones de dulzura provienen de un grupo de jueces o catadores y, por tanto, son netamente subjetivas, los resultados de todo análisis sensorial están sujetos a errores propios de los individuos; ésta es la razón por la que existen discrepancias en los valores encontrados en la literatura. Esta percepción esta influenciada por una gran variedad de factores que incluyen hasta el estado anímico del juez; el color, incluso, puede modificar la capacidad de captar la intensidad de los sabores dulces. Cuando se disuelven en agua, los azucares presentan reacciones de mutarrotación que producen una mezcla de tautómeros con distinta dulzura; esto se ha observado en la fructosa, cuyas soluciones recién preparadas son mas dulces que las que se dejan reposar y alcanzan el equilibrio tautómerico. La propiedad de ser dulces de estos hidratos de carbono esta muy relacionada con los grupos hidroxilo y con su estereoquímica; por ejemplo, la ,8-D-glucosa es dulce, mientras que su epímero, la -D-manosa, es amargo. Sin embargo, existen otros compuestos que no pertenecen a los hidratos de carbono, que carecen de OH, que también son dulces, como es el caso del cloroformo, algunos aminoácidos y sales metálicas, la sacarina y los ciclamatos.

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2.2. Propiedades químicas de los carbohidratos Otros factores que influyen en el poder edulcorante son la temperatura y la

concentración del azúcar; la D-fructosa es mas dulce a temperaturas bajas, fenómeno que se aprovecha en la elaboración de bebidas refrescantes que se consumen normalmente frías (Fig. 2.20); la glucosa es menos dulce que la sacarosa, pero ambas causan la misma sensación a una concentración de 40%. La presencia de ácidos, sales y algunos polímeros, así como la viscosidad del sistema, modifican esta percepción; el etanol intensifica la dulzura de la sacarosa y lo mismo hacen los ácidos con la fructosa, mientras que la carboximetilcelulosa y el almidón la reducen, posiblemente porque ocupan los sitios activos receptores. La presencia del maltol y del etil-maltol aumentan el poder edulcorante de la sacarosa: el primero reduce en 50% el umbral mínimo de percepción del disacárido. Debido a que la fructosa es hasta 1.8 veces mas dulce que la sacarosa, su uso se ha intensificado en los últimos años, ya sea en forma de azúcar invertido o en jarabes producidos por la acción de la glucosa isomerasa (véase el capitulo 5). En nivel experimental se ha producido este monosacárido por la hidrólisis controlada de la inulina, polímero lineal de moléculas de fructosa unidas  (2,1) y que se encuentra en algunas plantas, como el maguey y la alcachofa.

FIGURA 2.20 Efecto de la temperatura sobre el poder edulcorante relativo de varios azucares.