Propiedades Funcionales de Glúcidos y Lípidos: Usos en la Industria Alimentaria

Glúcidos: Propiedades Funcionales

Los glúcidos presentan diversas propiedades funcionales que los hacen útiles en la industria alimentaria:

• Sabor dulce
• Absorben y retienen agua
• Solubles (monosacáridos y disacáridos)
• Cristalizan y pardean en su cocción

Pardeamiento

Reacción de Maillard

La reacción de Maillard es un proceso complejo que ocurre durante la cocción de los alimentos. En esta reacción intervienen:

• Hidratos de carbono (principalmente monosacáridos)
• Aminoácidos (como valina, fenilalanina y alanina) o proteínas

Factores que influyen en la reacción de Maillard:

• Tipo de azúcar
• pH
• Tiempo y temperatura de cocción

Esta reacción es responsable del color, aroma y sabor característicos de muchos alimentos cocidos, como el pan. Puede generar olores agradables o desagradables, dependiendo de si el alimento se quema o no.

Caramelización

La caramelización ocurre cuando el azúcar se calienta a altas temperaturas. Puede ocurrir en:

• Medio ácido: Deshidratación y polimerización del azúcar
• Medio alcalino: Isomerización de azúcares

Factores que influyen en la caramelización:

• Tipo de azúcar
• pH
• Tiempo y temperatura de cocción

Formación de Cristales, Vidrios y Gomas

• Cristalino: Moléculas ordenadas, estructura rígida, estable en el tiempo (ejemplo: sacarosa).
• Vítreo: Moléculas desordenadas, textura particular, absorben bien el agua (ejemplo: caramelos duros).
• Gomas: Moléculas desordenadas, blandos, no estables en el tiempo (ejemplo: caramelos blandos).

Polisacáridos

Los polisacáridos son polímeros lineales de alto peso molecular, formados por miles de monosacáridos unidos por enlaces glucosídicos. Algunos ejemplos incluyen:

• Almidones (presentes en cereales y legumbres)
• Celulosa (principal polisacárido vegetal)
• Gomas vegetales (utilizadas como espesantes y gelificantes)

Propiedades Funcionales de los Polisacáridos

Se utilizan como espesantes o gelificantes, dependiendo de:

• Estructura del polisacárido
• Concentración
• Interacción con otros componentes del alimento

Almidones

Los almidones están compuestos por amilosa y amilopectina. Forman gránulos característicos de cada tipo de almidón:

• Maíz: Gránulos angulares
• Trigo: Granos pequeños y grandes
• Papa: Gránulos grandes y ovalados
• Arroz: Granos pequeños

Los geles de almidón se forman a partir de una determinada concentración y temperatura. La adición de sacarosa y cloruro de sodio retrasa la sinéresis porque retiene parte del agua. En un medio ácido, el calentamiento produce la hidrólisis de los enlaces glucosídicos.

Gelatinización y Gelificación

La amilosa y la amilopectina están organizadas dentro del gránulo de almidón de manera muy compacta, con puentes de hidrógeno intra e intermoleculares. Al calentar el almidón con agua, los enlaces de hidrógeno se rompen y el agua ingresa en el gránulo, provocando su hinchamiento. Durante este proceso, se libera amilosa y aumenta la viscosidad. Cuando el almidón gelatinizado se enfría, se establecen puentes de hidrógeno entre la amilosa, formando una red tridimensional que retiene el agua en su interior. A este proceso se le llama gelificación. Sin embargo, este gel no es estable en el tiempo, y se produce la retrogradación, donde el agua es expulsada del alimento. Esta reacción explica por qué alimentos como el pan se endurecen con el tiempo.

Glicéridos

Los glicéridos son lípidos constituidos por ésteres del glicerol (propanotriol) con ácidos orgánicos de peso molecular elevado.

Triglicéridos

Los triglicéridos son un tipo de glicérido que solo se encuentra en las grasas naturales. Pueden ser:

• Homoglicéridos: Formados por el mismo tipo de ácido graso.
• Heteroglicéridos: Formados por diferentes tipos de ácidos grasos.

Propiedades de Lípidos y Glicéridos

Los lípidos y glicéridos son un conjunto amplio de sustancias emparentadas con los ácidos grasos. Son heterogéneos, insolubles en agua y solubles en solventes orgánicos apolares (como la manteca y el aceite). Tienen una consistencia untuosa al tacto y una densidad menor que el agua. Su consumo puede aumentar los niveles de triglicéridos y colesterol en sangre.

Funciones de los Lípidos

• Función Estructural: Forman la membrana plasmática y otras membranas celulares. Rellenan cavidades, dan forma al cuerpo y sostienen órganos.
• Función Energética: Almacenan energía y se recurre a ellos cuando se agota el depósito de glúcidos.
• Función de Protección: Protegen al cuerpo de golpes, lesiones y traumatismos.
• Función de Aislamiento: La vaina de mielina que recubre los axones neuronales es de origen lipídico, lo que permite una conducción más rápida de los impulsos nerviosos.

Hidrólisis de las Grasas

La hidrólisis de las grasas se puede lograr calentándolas a 120 °C con ácido sulfúrico al 5%, con agitación continua.

Saponificación de las Grasas

La saponificación es el proceso por el cual las grasas se desdoblan por acción de bases alcalinas (NaOH o KOH), dando lugar a glicerina y sales de sodio o potasio (jabones).

Hidrogenación de los Glicéridos

La hidrogenación de los glicéridos se efectúa mediante procesos catalíticos, empleando níquel, calor y presión variables según la técnica.

Jabones

Los jabones se elaboran a partir de un lípido y sales de sodio (NaOH) para jabones más duros, o sales de potasio (KOH) para jabones más blandos. Poseen una zona polar hidrofílica y un resto hidrocarbonado no polar hidrofóbico.

Enranciamiento de Grasas

El enranciamiento es un fenómeno combinado de hidrólisis y oxidación de grasas expuestas al aire, por acción de enzimas y fermentos.

Aceites Secantes y No Secantes

• Aceites Secantes: Se endurecen y forman una película dura y sólida tras estar expuestos al aire durante algún tiempo. Se utilizan en la pintura. Ejemplo: Aceite de lino.
• Aceites No Secantes: No se endurecen por oxidación. Ejemplo: Aceite de oliva.

Clasificación de Lípidos

• Saponificables: Derivan de la esterificación de ácidos grasos y pueden reaccionar con un álcali para dar una sal (jabón). Incluyen lípidos simples (acilglicéridos y ceras) y lípidos compuestos (fosfoglicéridos, esfingomielinas y glucolípidos).
• No Saponificables: No derivan de la esterificación de ácidos grasos y adoptan estructuras cíclicas (esteroides, terpenoides, eicosanoides).

Ácidos Grasos Esenciales

Los ácidos grasos esenciales son ácidos de cadena larga y con un número par de átomos de carbono. Son ácidos poliinsaturados imprescindibles para el sistema inmunológico y nervioso del ser humano. Reciben su nombre de acuerdo con la fuente en la que fueron aislados por primera vez.