http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/agronomia/2001819/docs_curso/contenido.htmlCAPITULO 3: ADITIVOS DE USO EN PROCESAMIENTO DE CARNESIntroduccinLos almidones modificados han sido usados por aos para impartir propiedades funcionales a los alimentos, ya que ellos sirven para mejorar la textura, impartir viscosidad, ligar agua, proveer cohesin, y mantener la tolerancia al proceso necesaria y requerida para la manufacturacin. Los almidones alimenticios modificados son usados para proveer la calidad que el consumidor demanda con la vida til necesaria para llevar el alimento al mercado.La Tabla 1 presenta algunos alimentos en donde pueden encontrarse los almidones modificados.Batidos y repostera.

Dulcera

Rellenos

Saborizados /bebidas

Salsas y espesantes

Sopas

Glaseados

Carnes

Alimentos para mascotas

Alimentos snacks

Pudines

Coberturas para ensaladas

Derivados lcteos.

Tabla 1. Categoras tpicas de alimentos que contienen almidones alimenticios modificados.Almidn:El almidn en el compuesto orgnico ms ampliamente distribuido presente en la naturaleza despus de la celulosa. La construccin bsica de bloque del almidn es un anillo de piranosa de seis miembros llamado-d-glucosa.

La glucosa es producida por las plantas a travs de la fotosntesis. Por condensacin enzimtica, una molcula de agua es dividida entre dos molculas de glucosa para formar un enlace. Esta condensacin se presenta principalmente entre carbonos 1 y 4 y ocasionalmente entre 1 y 6. La celulosa o almidn es entonces formado por la planta dependiendo del enlace.

La celulosa es usada estructuralmente, en races, tallos y hojas. El enlace en la celulosa la hace indigestible para los humanos.El almidn es la forma en la cual las plantas almacenan energa, mientras que los humanos almacenan energa como grasa. El almidn esta formado tanto de amilosa como de amilopectina. En donde se desarrolla el enlace-1,4 resulta una cadena de homopolmero que es denominada amilosa.

Aunque vara la longitud del polmero, la longitud promedio estar entre 500 y 2000 unidades de glucosa. Un segundo tipo de polmero en el almidn se desarrolla cuando la condensacin enzimtica se desarrolla entre carbonos 1 y 6 de la molcula de glucosa. Este enlace ocasional, con el enlace predominante 1,4 resulta en un efecto de ramificacin. Esta molcula es denominada amilopectina.

Esta molcula es mucho ms grande en tamao que la amilosa pero con longitudes de cadena lineal de solamente 25-30 unidades de glucosa. Todos los almidones se hacen de una o ambas de estas molculas, sin embargo, la relacin de una a otra variar. El almidn de maz tiene aproximadamente 25-28% de amilosa siendo el remanente amilopectina. La tapioca tiene aproximadamente 17% de amilosa, la patata tiene aproximadamente 20% de amilosa y el maz waxy virtualmente no tiene amilosa. Como puede predecirse, las propiedades cocidos y crudos de estos almidones varan basados en la relacin de amilosa a amilopectina.Cuando las plantas producen las molculas de almidn, lo depositan en capas sucesivas alrededor de un hilum central que forma un granulo grueso empacado. Los almidones pueden encontrarse en una variedad de plantas y son caracterizados por la fuente.La tabla 2 presenta la clasificacin del almidn por la fuente.Tubrculos (subterrneos)Cereales (Semillas)Tallo (STALK)

PatatasMaizSago

TapiocaMaz waxy

ARROWROOTTrigo

Patata dulceArroz

Tabla 2. Clasificacin del almidn por la fuente.Los tratamientos de elaboracin aplicados sobre el almidn tambin sirven como clasificacin. Por ejemplo almidones que pueden ser considerados nativos (tal como se extrajeron), modificados (qumicamente tratados), o pregelatinizados (precocidos o hinchados con agua fra).Gelatinizacin.Cuando un granulo de almidn es calentado en agua, con la progresiva hidratacin se rompen los ms dbiles enlaces de hidrgeno en las reas amorfas, acabndose la estructura altamente orientada y cristalina.Con el hinchamiento de la amilosa conteniendo grnulos, las molculas de amilosa son solubilizadas y leach out en solucin. Estas molculas luego se reasociaran en agregados o a altas concentraciones formaran un gel. Esto se denomina una retrogradacin. Esta formacin en retroceso es asociada con una liberacin de agua.Problemas con los almidones nativos.Con el fin de ilustrar la funcionalidad de un almidn alimenticio modificado es de utilidad revisar lo que sucede cuando no se usa un almidn alimenticio modificado. Los almidones modificados son usados tpicamente para impartir viscosidad y ligar agua. Un almidn no modificado se hidratar rpidamente acompaado por un importante incremento en viscosidad. Sin embargo, con la subsiguiente coccin, la ruptura de los grnulos, conlleva a un muy rpido descenso de la viscosidad. Tales caractersticas impartirn limitaciones a la textura y estabilidad de un producto alimenticio. Este problema es adems acelerado por el calor, la acidez y el cortado.Estas desventajas inherentes a los almidones no modificados les hacen adecuados para muchos sistemas alimenticios. Las texturas indeseables, la pobre estabilidad y la falta de tolerancia al procesamiento no dejan muchas opciones para el procesador de alimentos. Sin embargo, con las modificaciones apropiadas muchas de estas caractersticas indeseables pueden ser alteradas.Modificacin qumica.Hay dos modificaciones que son de importancia, especialmente con miras a las aplicaciones crnicas. Estas modificaciones son los enlaces cruzados y la estabilizacin. Los enlaces cruzados son un tratamiento en donde pequeas cantidades de compuestos qumicos son usados para reforzar los enlaces naturales de hidrgeno dentro del granulo. El almidn con enlaces cruzados produce grnulos con resistencia aumentada a la sobrecoccin, la acidez y el cortado. El cortado involucrara fuerzas tales como alta velocidad de mezclado, molido, homogenizacin, bombeo o cortado.La Tabla 3 presenta varios equipos de procesamiento usados y la cantidad de corte aplicado.EquipoCorte

Vapor de caldera enchaquetadoBajo

Superficie de coccin y enfriamiento de barridoMedio

Inyeccin de vaporAlto

Intercambiador de platos para coccin y enfriamientoMedio

EmulsificadorAlto

Molino coloidalAlto

HomogenizacinAlto

Tabla 3. Corte aplicado por equipamiento en los almidones.La estabilizacin es un proceso por medio del cual los grupos bloqueados son ligados a un polmero de almidn para inhibir la retrogradacin o permitir su reversin. La estabilizacin imparte textura y estabilidad congelacin-descongelacin a los productos alimenticios. Esta es una muy importante modificacin con miras al almacenamiento de los productos alimenticios a bajas temperaturas. La retrogradacin del almidn es acelerada a bajas temperaturas ya que la accin del bloqueo ayudar a prevenir la sinresis o la prdida de agua. Este mismo proceso disminuye la temperatura de gelatinizacin, un importante factor cuando se considera el uso de almidones en carnes.Modificacin fsica.El almidn puede modificarse fsicamente, por ejemplo, la pregelatinizacin para un desarrollo instantneo de viscosidad. El hinchamiento de los almidones con agua fra tambin es usado para sistemas instantneos que requieren ms tolerancia al proceso.Aplicacin y funciones de los almidones en sistemas carnicos.Por qu se usa almidn modificado?Cuando los productos carnicos son formulados, los procesadores quieren asegurar a sus consumidores la obtencin de la ms alta calidad posible. La calidad es una medida del rendimiento, ya que los consumidores esperan unas apropiadas caractersticas en textura, flavor, tajabilidad, y jugosidad. Adicionalmente, los procesadores de carne son fuertemente prevenidos de que cuando sus productos desarrollan un problema de prdida de agua, los consumidores rechazaran el producto. Es importante que el procesador considere el uso de ligantes, tales como almidn alimenticio modificado, para prevenir este problema de perdida de agua e incrementar la vida til del producto. Los almidones proveen a los procesadores de carnes con una alternativa econmica cuando se usa como fuente el maz cultivado en los Estados Unidos.Se hace importante en la seleccin del almidn alimenticio modificado entender el tipo de equipo de procesamiento que se va a usar. Como se discuti previamente, el corte es un importante atributo que afectar la funcionalidad del almidn. Hay diferencias en recomendaciones sobre almidn entre un molino de martillos, un cutter o una mezcladora emulsificadora. La seleccin de un almidn con resistencia al corte incrementada (ms entrecruzamiento) es requerida para su uso en un mezclador-emulsificador.La temperatura de gelatinizacin es tambin una importante consideracin cuando se selecciona un almidn para algn sistema. En el caso de carnes ahumadas la temperatura interna tpicamente ser alrededor de 68.33-71.1C (155-160 F). El almidn que es usado como ligador, extendedor o reemplazador de grasa debe gelatinizar completamente en este rango de temperatura. Esto se requiere con el fin de obtener la mxima capacidad de retencin de agua y la mxima funcionalidad.Tal como se observa en la Tabla 4, algunos almidones nativos o no modificados y harinas carecen de la funcionalidad necesaria, principalmente debido al hecho de que stos no alcanzan la temperatura requerida para gelatinizar. Los que gelatinizan pueden hacerse cohesivos, afectando adversamente la textura del producto. Estos productos nativos tambin contribuirn al desarrollo de perdidas de humedad disminuyendo de manera importante la vida til.AlmidnTemperatura de gelatinizacin (solucin al 5%)

CF

Maz80176

Maz waxy74165

Patata64147

Tapioca63145

Sago74165

Trigo77171

Arroz81178

Tabla 4. Temperaturas de gelatinizacin de almidones no modificados.Carnes rojas emulsificadas.El almidn alimenticio modificado es aprobado para su uso en frankfurters estandarizadas y boloas a un nivel de uso de 3.5%. La funcin del almidn en esta aplicacin es incrementar la capacidad de retencin de agua de la carne y reducir la purga que ocurre durante el almacenamiento. Los almidones cocidos son preferidos para estas aplicaciones cuando la intencin no es adicionar viscosidad a la batidora. El requerimiento es que stos se hagan funcionales en el ahumador.Los almidones hallan amplia aceptacin debido a su funcionalidad y facilidad con la cual pueden ser incorporados en la formulacin. El almidn es adicionado en la misma etapa en la que tpicamente se adiciona el condimento. Con frecuencia el almidn alimenticio modificado es la parte funcional de una mezcla sazonadora y ligante.Productos de jamn.El almidn alimenticio modificado es aprobado para su uso en Jamn adicionado con agua y en Jamn y agua X % de peso son ingredientes adicionados, al nivel aprobado de uso de 2.0%. El almidn alimenticio modificado es usado como ayuda para retener humedad en jamones y para reducir la purga o la liberacin de humedad en el empaque. El almidn alimenticio modificado puede adicionarse fcilmente a la salmuera en alguna etapa, ya que no interferir con ninguno de los otros ingredientes tales como el fosfato o la sal. Una vez que el almidn es adicionado al tanque de la salmuera deber ser mantenido en agitacin. Las operaciones de bombeo y masajeo se deben efectuar como es habitual ya que el almidn gelatinizar en el ahumador proveyendo rendimiento y reduccin de la purga.Productos de carne de aves.La carne de aves, tales como los productos estofados estn entre las primeras aplicaciones en donde los almidones fueron permitidos por el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (siglas en ingls U.S.D.A.). Son usados en la actualidad para proveer textura, jugosidad, mejorar la tajabilidad, y para prevenir las perdidas de peso debidas a la purga. El almidn alimenticio modificado puede ser usado en productos carnicos de aves a niveles hasta del 3.0%. En carnes tales como las frankfurters de aves el nivel de uso permitido es de 3.5%.Aplicaciones en productos bajos en grasa.El almidn alimenticio modificado esta en una amplia variedad de productos bajos en grasa tales como las versiones bajas en grasa de los productos que se han mencionado previamente. Adems, son aprobados para su uso en torticas (patties) bovinas bajas en grasa y productos embutidos de pasta gruesa bajos en grasa. Los niveles de uso en estos productos son contemplados por el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (U.S.D.A) en su Memorando de Polticas #121. Esta aprobacin permite el uso del almidn alimenticio modificado en un producto terminado que contiene no ms del 10% de grasa y no ms del 30% de una combinacin de grasa y sustancias aadidas. En estas aplicaciones de pastas gruesas los almidones modificados proveen suculencia a las torticas (patties) de bovino y a los embutidos, an cuando se mantengan en mostradores con calentamiento por largos perodos. Como en otras aplicaciones, muchos proveedores de mezclas de especias ofrecen mezclas de especias que contienen almidn alimenticio modificado.CONCLUSIN.Los almidones alimenticios modificados ofrecen una amplia variedad de calidades para los productos carnicos. La modificacin de textura y la retencin de humedad pueden alcanzarse ambas a un costo mnimo de materias primas para el procesador de carnes. Se pueden alcanzar ahorros importantes sobre la base de aumentos de peso y vida til extendida debido a la capacidad de retencin de agua. Finalmente, la aceptacin del consumidor es extremadamente positiva, ya que se encuentra almidn alimenticio modificado en un creciente numero de productos alimenticios cada ao.UTILIZACIN DE CARBOHIDRATOS EN LA INDUSTRIAFallas-Quesada JessicaMata-Cordero Dianny

Los carbohidratos se utilizan para fabricartejidos,pelculas fotogrficas,plsticosy otros productos. Lacelulosase puede convertir enrayn de viscosay productos depapel. Elnitrato de celulosa(nitrocelulosa) se utiliza en pelculas de cine,cemento,plvora de algodn,celuloidey tipos similares de plsticos. Elalmidny lapectina, un agente cuajante, se usan en la preparacin dealimentospara elhombrey elganado. Lagoma arbigase usa enmedicamentos demulcentes. Elagar, un componente de algunoslaxantes, se utiliza como agente espesante en los alimentos y como medio para elcultivo bacteriano; tambin en la preparacin de materialesadhesivos, de encolado yemulsiones. Lahemicelulosase emplea para modificar el papel durante su fabricacin. Losdextranosson polisacridos utilizados en medicina como expansores de volumen delplasma sanguneopara contrarrestar las conmociones agudas. Otro hidrato de carbono, el sulfato deheparina, es unanticoagulantede lasangre.

GELIFICANTES, ESPESANTES Y ESTABILIZANTES

Las substancias capaces de formar geles se han utilizado en la produccin de alimentos elaborados desde hace mucho tiempo. Entre las sustancias capaces de formar geles est el almidn y la gelatina, La gelatina, obtenida de subproductos animales, solamente forma geles a temperaturas bajas, por lo que cuando se desea que el gel se mantenga a temperatura ambiente, o incluso ms elevada, debe recurrirse a otras substancias. El almidn actua muy bien como espesante en condiciones normales, pero tiene tendencia a perder lquido cuando el alimento se congela y se descongela. Algunosderivados del almidntienen mejores propiedades que ste, y se utilizan tambin. Los derivados del almidn son nutricionalmente semejantes a l, aportando casi las mismas caloras.Se utilizan tambin otras sustancias, bastante complejas, obtenidas de vegetales o microorganismos indigeribles por el organismo humano. Por esta ltima razn, al no aportar nutrientes, se utilizan ampliamente en los alimentos bajos en caloras. Algunos de estos productos no estn bien definidos qumicamente, al ser exudados de plantas, pero todos tienen en comn el tratarse de cadenas muy largas formadas por la unin de muchas molculas de azcares ms o menos modificados. Tienen propiedades comunes con el componente de la dieta conocido como "fibra", aumentando el volumen del contenido intestinal y su velocidad de trnsito.

Derivados del almidnE 1200 PolidextrosaE 1404 Almidn oxidadoE 1410 Fosfato de monoalmidnE 1412 Fosfato de dialmidnE 1413 Fosfato de dialmidn fosfatadoE 1414 Fosfato de dialmidn acetiladoE 1420 Almidn acetiladoE 1422 Adipato de dialmidn acetiladoE 1440 Hidroxipropil almidonE 1442 Fosfato de dialmidn hidroxipropiladoE 1450 Octenil succinato sdico de almidon

La utilizacin del almidn como componente alimentario se basa en sus propiedades de interaccin con el agua, especialmente en la capacidad de formacin de geles. Abunda en los alimentos amilceos (cereales, patatas) de los que puede extraerse facilmente y es la ms barata de todas las substancias con estas propiedades; el almidn ms utilizado es el obtenido a partir del maiz. Sin embargo, el almidn tal como se encuentra en la naturaleza no se comporta bien en todas las situaciones que pueden presentarse en los procesos de fabricacin de alimentos. Concretamente presenta problemas en alimentos cidos o cuando stos deben calentarse o congelarse, inconvenientes que pueden obviarse en cierto grado modificndolo qumicamente.

Una de las modificaciones ms utilizadas es el entrecruzado, que consiste en la formacin de puentes entre las cadenas de azucar que forman el almidn. Si los puentes se forman utilizando trimetafosfato, tendremos el fosfato de dialmidn si se forman con epiclorhidrina el ter glicrido de dialmidn y si se forman con anhdrido adpico el adipato de dialmidn. Estas reaccionesn se llevan a cabo facilmente por tratamiento con el producto adecuado en presencia de un lcali diludo, y modifican muy poco la estructura, ya que se forman puentes solamente entre 1 de cada 200 restos de azcar como mximo. Estos almidones entrecruzados dan geles mucho ms viscosos a alta temperatura que el almidn normal y se comportan muy bien en medio cido, resisten el calentamiento y forman geles que no son pegajosos, pero no resisten la congelacin ni el almacenamiento muy prolongado (aos, por ejemplo, como puede suceder en el caso de una conserva). Otro inconveniente es que cuanto ms entrecruzado sea el almidn, mayor cantidad hay que aadir para conseguir el mismo efecto, resultando por lo mismo ms caros.

Otra modificacin posible es la formacin de steres o teres de almidn (sustitucin). Cuando se hace reaccionar el almidn con anhdrido actico se obtiene el acetato de almidn hidroxipropilado y si se hace reaccionar con tripolifosfato el fosfato de monoalmidn . Estos derivados son muy tiles para elaborar alimentos que deban ser congelados o enlatados, formando adems geles ms transparentes.Pueden obtenerse derivados que tengan las ventajas de los dos tipos efectuando los dos tratamientos, entrecruzado y substitucin. Tambin se utilizan mezclas de los diferentes tipos.

Los almidones modificados se utilizan en la fabricacin de helados, conservas y salsas espesas del tipo de las utilizadas en la cocina china.

En Espaa se limita el uso de los almidones modificados solamente en la elaboracin de yogures y de conservas vegetales. En los dems casos, el nico lmite es la buena prctica de fabricacin. Los almidones modificados se metabolizan de una forma semejante al almidn natural, rompindose en el aparato digestivo y formando azcares ms sencillos y finalmente glucosa, que es absorbida. Aportan por lo tanto a la dieta aproximadamente las mismas caloras que otro azcar cualquiera. Algunos de los restos modificados (su proporcin es muy pequea, como ya se ha indicado) no pueden asimilarse y son eliminados o utilizados por las bacterias intestinales. Se consideran en general aditivos totalmente seguros e inocuos.

GEL PULVER

Este es un tipo de gel que se utiliza como suplemento alimenticio que contiene carbohidratos (para dar energia), minerales y vitamina C.El objetivo de los geles energticos es proveer en un pequeo envase fcil detransportar una gran cantidad de carbohidratos y electrolitos tiles para reponerenerga en forma instantnea.Esto puede realizarse siempre y cuando la persona pueda incorporar agua en cantidad adecuada.PULVERformul geles de 40 gramos con27 gramos de carbohidratos que llegan al estmago en forma inmediata pero que si no reciben aguase absorben lentamente produciendo molestias. En cambio con agua se absorbenrpidamente con la inmediata sensacin de energa y recuperacin.El objetivo de los geles energticos es proveer en un pequeo envase fcil detransportar una gran cantidad de carbohidratos y electrolitos tiles para reponerenerga en forma instantnea.Esto puede realizarse siempre y cuando la persona pueda incorporar agua en cantidad adecuada.PULVERformul geles de 40 gramos con27 gramos de carbohidratos que llegan al estmago en forma inmediata pero que si no reciben aguase absorben lentamente produciendo molestias. En cambio con agua se absorbenrpidamente con la inmediata sensacin de energa y recuperacin.Fcula de Mandioca

La fcula de mandioca, su principal derivado industrial, se emplea como aglutinante para la fabricacin de alimentos; aventaja a otros almidones por su proceso de gelificacin ms rpido. Se utilizan como absorbente y agentes ligantes de agua. La mandioca tiene un poder de hinchamiento casi 3,4 veces ms que el almidn de trigo y de 2,9 veces ms que el maz, es un alimento nutritivo de sabor delicado, muy liviano y de fcil digestin, utilizado tambin en la preparacin de alimentos dietticos.La mandioca, no es fuente de gluten, por lo que puede consumirse sin problemas, por personas que tienen celiaqua o intolerancia al gluten.No obstante la Fcula es utilizada adems en la industria de los almidones modificados, la cual es modificada

qumicamente siendo utilizada para el acabado en papel, como excipiente en medicamentos o aditivo, sin olvidar sus virtudes como adhesivo o gelificante, entre otros.Cabe destacar que aunque no haya diferencia qumica entre almidones y fculas, se denomina fculas a las obtenidas de rganos vegetales subterrneos (mandioca, papa, batata), mientras que los obtenidos de rganos areos se los rotula como almidn (maz, trigo, etc.)

Diagrama de flujo

Caracteristicas

Accin Funcional:

La fcula de mandioca es un polvo blanco que se obtiene en forma natural y sin modificar, de las races de la planta de mandioca.Se distingue de los almidones de maz y de trigo por su alta riqueza en amilasa, la longitud

de sus cadenas de carbonos y el tamao de sus molculas. Se emplea como aglutinante para la fabricacin de alimentos; y por sus caractersticas aventaja a otras fculas o almidones por su rpido proceso de gelatinizacin.El referido gel de aspecto transparente, NO modifica la coloracin natural de los alimentos, como tampoco altera el sabor y aroma de los mismos. La fcula es uno de los ingredientes favoritos a la hora de elaborar carnes emulsionadas.

Grandes cantidades de fcula se utiliza como absorbentes y agentes ligantes en agua, especialmente en la industria del chacinado.Esto se debe a su capacidad para retener la humedad durante el procesamiento de los productos, lo que permite lograr la estabilizacin de la emulsin en cuanto a humedad grasa y protena, adems de ser insumo para otras industrias como la de panificados, helados, dulces, jaleas, aderezos, aditivos.Las presentaciones son en bolsas doble pliego kraft de 25-10 kg, paletizadas

Composicin Fsica

Producto elaborado con 100% Fcula de Mandioca, aprobado por el Ministerio de Salud Publica con Registro de R.N.P.A. N 14001306 y R.N.E N 14000333.

INFORME DE LABORATORIOVALOR

Humedad (100-105C)%: 10.3

Cenizas Totales (500-550C)%: 0.10

Nitrgeno Total (en N)%: 0.03

Grasas%: 0.10

Celulosa%: 0.20

Acidez (en ml sol. 0.1 N)%: 0.10

Anhdrido sulfuroso total mg/kg:No contiene

pH a (25C) UpH:6.0