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Uso de almidón en carnes curadas

CAPITULO 3: ADITIVOS DE USO EN PROCESAMIENTO DE CARNES

Tema 9: Hidrocoloides

3.9.1. Carragenina

3.9.1.1. Introducción

La utilización de hidrocoloides de algas marinas data de cientos de años atrás. Las aplicaciones iniciales consistieron en el uso del alga cruda, en su totalidad, usualmente cocinándola en agua o leche y combinándola con otros ingredientes, tales como carne o azúcar cruda, para producir probablemente uno de los primeros alimentos fabricados.

Debido a que esos primeros sistemas alimenticios basados en agua o leche, fueron simples en su propósito de entregar un alimento en diferente forma, hubo pocas restricciones o normas a seguir, ya que el control de calidad era esencialmente inexistente. Los alimentos eran consumidos, buenos o malos, porque no había marcas compitiendo en el mercado.

Con el advenimiento y desarrollo de la moderna tecnología de alimentos, se produjeron alimentos más sofisticados. Estos sistemas requerían algunas veces, una construcción compleja de ingredientes, para lograr un balance nutricional y organoléptico. Una simple mezcla de ingredientes, a menudo tenía una estabilidad muy corta, presentando separación de fases, tales como aceite y agua, o sedimentación, tal como cocoa en chocolate con leche, o las especias en aderezos para ensaladas. La necesidad de utilizar estabilizantes de carragenina aumentó, a medida que los sistemas alimenticios se han ido haciendo cada vez más complejos.

3.9.1.2. Tipos de carrageninas

Las carrageninas son extractos de las algas marinas rojas, que se encuentran en varias partes del mundo. La mas comercialmente importantes materias primas y sus localizaciones se encuentran detalladas en la Tabla 7.

Tabla 7. primas, fuentes y tipos de carragenina.

Alga marina Localización Carragenina
Chondrus crispus
  • Canadá (marítima)
  • U.S.(New england)
  • Francia
  • Corea
Kappa/Lambda
Euchema cottonnii Filipinas

Filipinas

Indonesia

Kappa
Euchema spinosum

Filipinas

Indonesia

Iota
Gigartina acicularia
Marruecos Lambda
Gigartina radula
Chile Kappa

Los extractos de estas algas son en su forma primaria, polisacáridos sulfatados con un contenido variable de esteres, que dan a los tres tipos básicos de carrageninas (kappa, iota, lambda) sus únicas e interesantes propiedades.

3.9.1.3. Estructura

Las carrageninas tienen características estructurales comunes:

la de unidades repetidas de azúcar basada en galactosa, glicosidicamente enlazadas a lo largo de posiciones alternas ? 1,3 y ? 1,4. Este enlace da a las carrageninas gelantes (kappa, iota), un efecto helicoidal, el cual, a su vez, permite que dos moléculas de idéntica carragenina formen una doble hélice tipo “DNA”.

Las unidades repetidas del disácarido básico, para los tres tipos de carragenina, se dan en la Tabla 8.

Tabla 8. Unidades repetidas en las carrageninas.

Carragenina Unidades repetidas.
Kappa D-galactosa-4-sulfato 3,6 anhidra-D-galactosa
Iota D-galactosa-4-sulfato 3,6 anhidra D-galactosa-2-sulfato
Lambda D-galactosa-2-sulfato D-galactosa-2,6-disulfato

Los pesos moléculares se encuentran generalmente en el rango de 100.000 a 500.000 Daltons. El contenido de esteres de sulfatos para los tres tipos son:

Tabla 9. Unidades repetidas en las carrageninas.

Carragenina % Ester sulfato
Kappa 18 - 25
Iota 25 - 34
Lambda 30 - 40

Las carrageninas kappa e iota forman gel, mientras que la fracción labmbda es básicamente para aplicaciones como espesante y suspensor.

La carragenina kappa tiene una precursora, llamada mu, que es de naturaleza no gelificante, debido al 6-sulfato y a la irregular y aleatoria estructura, asumida por esta fracción. La carragenina mu, es lentamente convertida a la forma kappa, por acción de la enzima “dekinkasa”, durante el ciclo de vida de esta planta. La conversión comercial de mu a kappa, se hace mediante alcali y temperatura (aproximadamente 95ºC) para catalíticamente romper el 6-sulfato y cerrar el anillo 3,6 glicosídico (3,4-5,6). Esta modificación en la estructura de la fracción mu, forma las mucho más familiares carrageninas kappa. El anillo cerrado denkinkasa, de alguna vez estructura aleatoria para formar el 1,4-1,3 enlaza la estructura helicoidal para la carragenina kappa.
El tipo iota, también tiene un precursor llamado nu, el cual es de naturaleza no gelificante, debido a su estructura aleatoria, similar a la encontrada en la fracción mu, para comparación con la kappa. La conversión del tipo nu a carragenina iota, sigue los mismos principios previamente discutidos, para la conversión de mu a kappa.

Lambda, es un tipo de carragenina no gelificante, altamente viscoso, usado primariamente por sus propiedades suspensoras y espesantes. Estructuralmente, tiene un 6-sulfato, similar a los mu y a los nu. Sin embargo, carece de 4-sulfato. El 2-sulfato encontrado en la repetida molécula disacárida lambda, es irregular. La sustitución aleatoria del 2-sulfato, ocurre un 30% de las veces, como un grupo hidroxilo. La división del grupo 6-sulfato, bien sea enzimática o catalítica, que forma carragenina theta, causa una pérdida en viscosidad y no hay gelificación. Esto es debido a la poca probabilidad de que dos hélices de carragenina theta, de grupos 2-sulfato y 2-hidroxilo, igualmente secuenciados, se combinen para formar el mecanismo gelificante de doble hélice, asociado con las carrageninas kappa e iota. La modificación completa de la carragenina lambda anula el principal motivo para usar lambda, que es espesante (viscosidad) y la subsecuente suspensión de materia en partículas.

Con base en la posterior aplicación, se puede realizar cualquier tipo intermedio de extracto de carragenina, a través de un estricto control del álcali, de la temperatura y del tiempo de tratamiento para un alga específica. Seleccionando parámetros específicos para estos factores, un fabricante puede virtualmente producir cualquier tipo de carragenina en particular, con propiedades creadas para una aplicación en especial. La Tabla ____ presenta los límites a las propiedades teóricas de las carrageninas, en un medio seleccionado y en varias condiciones. La selección de las materias primas y el control en los procesos, llevan a un rango menos amplio de propiedades disponibles para los científicos especializados en alimentos, para el desarrollo de productos.

Es de notar particularmente las concentraciones usadas para producir geles en agua, en comparación con las usadas para formar geles en leche. Una reducción a la decima parte en la carragenina usada en geles en sistemas lácteos, genera aún suficiente estructura tridimensional para formar geles que son comparables con los sistemas acuosos. Esto se debe primordialmente, a la fuerte interacción de las carrageninas gelificantes completamente modificadas con, básicamente, caseína kappa.

Tabla 10. Temperaturas de fusión de algunas grasas animales.

No modificada Modificada
I. Viscosidad (cps) 1-1/2% ; 75ºC
Alta Baja
Mu 500-1000 Kappa 10-30
Nu 1000-2000 Iota 20-40
Lambda 2000-4000 Theta 100-200
II. FUERZA DE RUPTURA, GEL en agua (g/cm2) 2.0% ; 20ºC
Baja Alta
Mu 0 Kappa 2000 (0.2)*
Nu 0 Iota 300 (2.5)**
Lambda* 0 Theta* 0
III. REACTIVIDAD, GEL en leche (g/cm2) 0.2% ; 10ºC
Baja Alta
Mu 10 Kappa 500
Nu 10 Iota 250
Lambda* 0 Theta* 0

* Espesa
** Penetración en centímetros (cm).

 

Tabla ___. Propiedades de solubilidad y gelificación para las carrageninas.

* 180ºF (82ºC)
Nota: la carragenina kappa tiene acción sinérgica con la goma de algarrobo.

pueden verse afectadas adversamente por otros ingredientes, por el proceso, la estabilidad y las condiciones de almacenamiento.
7.9.1.5. Mecanismo de gelificación.

La Figura ___ presenta el mecanismo de conversión de una solución a gel, para carrageninas kappa e iota. La carragenina se vende en forma de polvo fino, el cual, en presencia de cationes, requiere calor para una solubilización completa. Para compensar la solubilidad lenta característica del material, se recomienda generalmente, dispersar la carragenina, con buena agitación, en el medio (agua, leche). En agitación continua, calentar el sistema hasta aproximadamente 82-85ºC, con lo cual se asegura la solubilización completa del polisacárido.

INCLUIR FIGURA MECANISMO DE GELIFICACION DE LA CARRAGENINA.

Físicamente, la solución presentará un aumento de viscosidad, debido al desenrrollamiento de las moléculas de la carragenina, con la subsecuente ligadura del hidrógeno, a las moléculas de agua en el medio. La ligazón al agua disminuye la cinética del sistema, lo que resulta en un aparente aumento en viscosidad. Un calentamiento posterior de la solución agregará suficiente energía térmica al sistema, causando el rompimiento de la ligazón del hidrógeno, liberando de esta forma las moléculas de agua de nuevo en solución. Esto se demuestra por una pérdida aparente de viscosidad y normalmente asegura, la solubilización completa de la carragenina. Una vez que la carragenina gelificante esta aproximadamente solubilizada, el sistema puede ser enfriado hasta aproximadamente 10ºC sobre su temperatura de gelificación y vertido en los envases deseados. En los sistemas listos para servir, el llenado debe hacerse pro encima de 74ºC, a menos que se mantengan condiciones asépticas. En el llenado en frío (aséptico), las aplicaciones de carragenina están limitadas a la iota, debido a su propiedad de recuperación tixotropica. La carragenina kappa, debe ser vertida a temperatura superior a la de gelificación, porque su estructura de gel roto, permanece fluida.

Los mecanismos de gelificación de las carrageninas kappa e iota, son bastante similares. El tipo kappa, durante la etapa del proceso de enfriamiento, alinea dos rollos helicoidales similares, de tal manera, que enfoca su 4-sulfato, hacia cada uno. Normalmente, la fuerte negatividad de los grupos sulfato, causa repelencia a cargas similares. Esto es neutralizado, en el caso del tipo kappa, por iones de potasio. Una vez que la neutralización ocurre, una fuerte ligazón de hidrogeno permite la formación de la doble hélice. Esta formación helicoidal puede ser tridimensional, dando por esto, estructura al medio y sus otros ingredientes. Un enfriamiento posterior del sistema, permite una ligazón adicional del hidrógeno de las dobles hélices de la kappa, las cuales, a su vez, causan una “textura de gel” aumentada y sinéresis. Esta, es la exudación de agua, de un sistema sólido. Este “endurecimiento” del gel, puede ser agravado posteriormente, por la adición de concentraciones pequeñas de iones bivalentes (caso de Ca++, Mg++), los cuales también causan aumento de sinéresis.

La carragenina kappa es sinergica con la galactomana de la goma de algarrobo, en su estado semi-refinado o clarificado. Este sinergismo se demuestra en un gel con sinéresis y fragilidad reducidas. El sinergismo de la gelatina ocurre debido a la ligazón de hidrógeno entre la doble hélice dela carragenina kappa y la base de polimanosa de la galactomana. La sustitución irregular de las cadenas laterales de galactosa, actúa solamente para bloquear la estrecha asociación entre la carragenina y kla base de manosa. Sin embargo, hay suficientes secciones suaves de goma de algarrobo, para asegurar la asociación. Esta reacción depende del peso molecular de las dos gomas, la relación de la mezcla y la fuerza potencial de gelificación de la carragenina kappa.

La carragenina iota va a través de un ciclo solubilidad a gelificación similar al de la kappa, excepto que no hay ligazón posterior del hidrógeno, asociada con una estrecha proximidad de la doble hélice. Esto es debido a la pérdida del 2-sulfato adicional de la kappa, pero enfocado hacia fuera, de la doble hélice de la iota. Estos grupos 2-sulfato actúan como puentes iónicos entre las hélices, por la asociación de un catión bivalente, más comunmente de calcio. Esta estructura de gel, permite una mayor flexibilidad en la textura del producto final, que se muestra elástica. La flexibilidad de la estructura tiene una buena capacidad de retención de agua y la carragenina iota se usa en muchos sistemas de congelación-descongelación, donde retarda la asociación de la molécula de agua, la cual forma cristales de hielo de estructura fragmentada.

Los geles de carrageninas kappa e iota son térmicamente reversibles, permitiendo por esto, una mayor flexibilidad en el proceso. Sus temperaturas de gelificación y derretimiento, pueden ser controladas mediante un ajuste cationico, dentro del sistema alimenticio.

7.9.1.6. Interacción de carragenina – proteína.

La propiedad más importante de la carragenina, es su capacidad de hacer que complejos proteínicos, formen estructuras alimenticias modificadas. Este aspecto es probablemente el menos entendido de todas las características de la carragenina y el más interpretado. En términos generales se ha encontrado que la interacción entre carragenina y proteína, tiene dos mecanismos:

-Atracción electrostática.

Las proteínas de la leche se forman en submicelas, las cuales, a su vez, se forman en micelas. Se ha encontrado que la carragenina kappa posee una poderosa red de carga positiva, en la primera parte de su molécula. Los aminoácidos ordenados tienen una red de carga positiva, lo cual se he encontrado en la superficie de la micela de caseina. Esta carga permite la atracción de los fuertemente negativos grupos sulfato, adjuntos a la cadena de la carragenina. Si se presentan daños en la micela, se presentan cambios en las texturas mostradas por las interacciones carragenina - proteína. Por lo tanto, es importante que las proteínas de la leche sean desnaturalizadas lo menos posible, para maximizar la reactividad de la carragenina con la proteína. De todas estas fracciones de proteína en la leche, la caseina kappa es la más reactiva, a lo largo de un proceso alimenticio normal.
-Formación de Puentes bivalentes.

Las interacciones carragenina – proteína pueden también ocurrir, debido a una formación de puentes bivalentes entre el grupo ester sulfato de la carragenina y un grupo carboxilo contenido en el complejo aminoácido, que constituye la macromolécula proteínica.

De todas maneras, la interacción carragenina- proteína, es una combinación de los dos mecanismos y debe ser perfectamente entendida, por quienes trabajan en desarrollo de sistemas alimenticios con base proteínica.

7.9.1.7. Factores claves para la utilización de carragenina: económicos/disponibilidad.

Con el advenimiento del cultivo de algas marinas, hay un suministro constante de materia prima uniforme, lo cual, a su vez, conduce a uniformidad en la producción de carragenina, porque algunos pueden tener propiedades innecesarias para un sistema alimenticio, en particular.

-Tipo de aplicación.

Con respecto al tipo de aplicación, en términos generales puede decirse que para procesos en donde se requiere gelificación, se necesitan carrageninas kappa y/o iota. Si se requiere viscosidad o suspensión, se aplica carrageninas lambda. Con frecuencia, una combinación de dos o tres carrageninas, producirá la textura deseada para un sistema alimenticio.

-Proceso.

Este es el factor más importante para el uso apropiado de carrageninas. El proceso puede ser dividido en varias areas, incluyendo agitación, dispersión, pH, temperatura y tiempo.

Las carrageninas generalmente requieren un dispersante, un agente humectante, o medios mecánicos para su apropiada adición dentro del sistema. Esta es el área más crítica para las carrageninas, ya que simplemente vertirla en el recipiente, producirá “ojos de pescado”. Estos son bolas de polvo, selladas por goma parcialmente hidratada y son difíciles de dispersar, una vez que se forman. Debe mantenerse agitación constante durante el proceso para asegurar la mezcla apropiada de los ingredientes.

Altos niveles de azúcar (por ejemplo, aproximadamente 50% o más), retardan la completa solubilidad de la carragenina, debido a la solubilización/aglutinación del azúcar con el agua. Altos niveles de sal, por ejemplo, 2-3%, no retardarán la dispersión, pero a menudo, previenen la solubilización a las temperaturas normales del proceso. Se recomienda que la carragenina sea incorporada al medio, con anterioridad a la adición de altos porcentajes de azúcar o sal, para permitir una apropiada solubilización del polisácarido. En la práctica real, la carragenina se usa en sistemas con azúcar reducida y en sistemas que no contengan más del 2% de sal.

Altas temperaturas y corte durante períodos prolongados de tiempo, reducen la funcionalidad de la carragenina. Esta falla en el comportamiento de los ingredientes, no se limita a la carragenina, sino que también, con frecuencia, las proteínas, las grasas y otros ingredientes, se degradan. La temperatura y tiempo del proceso deben ser mantenidos al mínimo, para reducir al mínimo, las posibilidades de cambios en todos los componentes del alimento. El mejor rango de ph para el comportamiento de la carragenina, esta entre 4 y 10, siendo el nivel, para la mayoría de los sistemas alimenticios, por debajo de pH 7. Las fallas en el comportamiento son aceleradas, a medida que se reduce el pH, pero hay varios métodos aplicables, para minimizar este efecto del pH. Con técnicas HTST (alta temperatura, tiempo corto), UHT (ultra alta temperatura) y sistema de llenado aséptico, se logra minimizar estas fallas.

7.9.1.8. Aprobaciones de la carragenina.

La carragenina “chodrus extract”, se reconoce como segura de acuerdo con las reglamentaciones para drogas y alimentos de la FDA y está aprobada como aditivo para alimentos bajo la norma 21 CFR-172.620.

Con respecto a las aprobaciones europeas, se debe consultar la norma E-407.

7.9.2. Goma xantica.

La goma xántica es un carbohidrato, o más específicamente un polisacárido natural de alto peso molecular. El término goma xántica define biopolisacárido exocelular que se produce en un proceso de fermentación de cultivos puros por medio del microorganismo Xanthomonas campestris.

Durante la fermentación, se cultiva Xanthomonas campestris en un medio bien aireado que contiene glucosa comercial, una fuente apropiada de nitrógeno, fosfato ácido de dipotasio y elementos en trazas apropiados. Para suministrar semillas para la fermentación final, se cultiva el Xanthomonas campestris en varias etapas con las pruebas de identificación asociadas antes de introducirlo en el medio de fermentación final.

Al final del proceso de fermentación, la goma xántica se recupera por medio de precipitación en alcohol isopropílico, luego se seca y se muele.

7.9.2.1. Estructura de la goma xántica.

La estructura de unidad repetida de la goma xántica, basada en la evidencia experimental más reciente, se detalla en la Figura ____. El peso molecular del polímero es probablemente de uno s2 millones pero se ha reportado que es hasta de 13-50 millones. Estas diferencias probablemente se deban a fenómenos de asociación entre cadenas de polímeros.

Existen tres monosacáridos diferentes en la goma xántica: manosa, glucosa, y ácido glucourónico (como una sal mixta de sodio, potasio, y calcio).

Según la Figura citada, cada bloque repetido contiene cinco unidades de azúcar, consistentes de dos unidades de glucosa, dos unidades de manosa y una unidad de ácido glucourónico. La cadena principal de la goma xántica está formada de unidades de ?-D-glucosa unidas en las posiciones 1- y 4- , es decir, la estructura química de la cadena principal de la goma xántica es idéntica a la estructura química de la célulosa. La cadena lateral consiste en dos unidades de manosa y la unidad de ácido glucourónico. La unidad terminal de ?-D-manosa se encuentra unida glicosídicamente a la posición 4- del ácido ?-D-glucourónico, el cual, a su vez, se encuentra unido glicosídicamente a la posición 2- de la ?-D-manosa. Esta cadena lateral de tres azúcares se encuentra unida a la posición 3- de los residuos de glucosa alternada en la cadena principal. Se desconoce la distribución de las cadenas laterales. Además, aproximadamente la mitad de los residuos terminales de D-manosa llevan un residuo de ácido pirúvico unida cetálicamente a las posiciones 4- y 6-. Se desconoce la distribución de estros grupos de piruvato. La unidad no terminal de D-manosa en la cadena lateral contiene un grupo acetilo en la posición 6.

El hecho de que las cadenas laterales rodean la cadena principal de la goma xántica podría ser la causa principal de la extraordinaria resistencia enzimática de la goma. La estructura química invariable y la uniformidad de las propiedades físicas y químicas son también singulares.

La rigidez estructural del polímero, la cual es causada por la presencia de uniones ?-(1-4) y por la naturaleza específica de la ramificación produce varias de las propiedades poco comunes de la goma xántica. A diferencia del comportamiento esperado de un polisacárido aniónico típico, la adición de sales a la solución de goma xántica libre de sales provoca un incremento en la viscosidad (con una concentración de goma arriba del 0.15%).

La mayor parte de soluciones de polisacáridos muestran, cuando se calientan, una disminución de la viscosidad, mientras que las soluciones de goma xántica en agua desionizada aumentan su viscosidad después de la disminución inicial de la viscosidad. Este comportamiento de la goma xántica sugiere que se está llevando a cabo un cambio en la conformación. Se puede utilizar la técnica de la rotación óptica para investigar los cambios en la conformación, y la medida de la rotación óptica de la solución de goma xántica libre de sales ha mostrado que un incremento en la viscosidad corresponde exactamente a una disminución en la rotación óptica. Esto es consistente con el desenrollamiento de una conformación ordenada tal como una hélice para transformarse en una espiral al azar con un aumento consecuente del volumen hidrodinámico efectivo y, por lo tanto, en la viscosidad.

Sin embargo, en presencia de pequeñas cantidades de sal, un aumento moderado de la temperatura de la solución tiene un efecto muy pequeño en la viscosidad de la solución de goma xántica. (Figura ___).

7.9.2.2. Reología de las soluciones de goma xántica.

Una de las propiedades funcionales más importantes de la goam xántica es su habilidad de controlar la reología de fluidos acuosos. Las soluciones acuosas de goma xántica, son extremadamente pseudoplásticas; cuando se aplica un esfuerzo tangencial. La viscosidad disminuye en proporción directa a tal esfuerzo una vez que se ha excedido el límite de fluencia. Después de que se haya dejado de aplicar el esfuerzo tangencial, la recuperación de la viscosidad total es casi instantánea. Este comportamiento de las soluciones de goma xántica puede explicarse tomando como base la estructura helicoidal que se ha sugerido recientemente.

El límite de fluencia aparente de una solución de goma xántica puede considerarse cono la cantidad de fuerza requerida para disociar algunas de las “zonas de superunión”, y la disminución de la viscosidad resulta de la disociación ulterior de las zonas de unión por la aplicación continua del esfuerzo tangencial. Sin embargo cuando dicho esfuerzo se deja de aplicar, las zonas de unión vuelven a formarse, aumentando así la viscosidad.

La Figura ____ ilustra la relación entre la viscosidad y los gradientes de velocidad de deformación para la goma xántica sobre un rango de gradientes entre 0.1 y 40000 segundos recíprocos. Debido a esta relación uniforme y debido a que se conoce el límite de fluencia, la capacidad de suspensión es predecible y uniforme en un amplio rango de condiciones. A bajos gradientes de deformación, las partículas suspendidas permanecen estacionarias debido a la alta viscosidad aparente de las soluciones de goma xántica debajo del límite de fluencia. Los gradientes de deformación que se encuentran al verter o cubrir son comúnmente suficientes, para reducir materialmente la viscosidad aparente. Bajo ciertas condiciones de elevado gradiente de deformación tales como el bombeo, la goma xántica imparte muy poca viscosidad aparente. Comparadas con otros espesantes, las soluciones de goma xántica son excepcionalmente resistentes a esfuerzos tangenciales prolongados. Una solución de goma xántica al 1% sometida a un esfuerzo de 46000 segundos recíprocos durante una hora no mostró pérdida de viscosidad. Este esfuerzo es comparable al aplicado en un homogenizador o molino coloidal.



Reología de las emulsiones con goma xántica.

Una emulsión es una mezcla íntima de dos líquidos inmiscibles (como el aceite y el agua) en la cual uno de los líquidos se encuentra disperso en el otro en forma de gotas finas; esta mezcla se obtiene usualmente con la ayuda de un emulsificante y de algún dispositivo mecánico tal como un molino coloidal. El emulsificante es un agente de superficie activa que reduce la tensión interfacial de manera que puedan formarse las gotas extremadamente pequeñas del líquido emulsificado.

Para la formación inicial de una emulsión, se requiere de agitación. Al terminar la agitación, la emulsión se separará, a menos que se encuentre presente algún emulsificante. Debido a esto, si se requiere una emulsión con un cierto grado de permanencia, se hace necesaria la presencia de un estabilizante de emulsiones.

Las características y calidad de una emulsión se ven afectadas por el emulsificante y por el estabilizante de emulsiones. La selección del emulsificante y del estabilizante se verá también afectada por la formulación total, por los requerimientos del uso final, y por el equipo disponible. La goma xántica es única entre los estabilizantes debido a las muchas características deseables que imparte a la emulsión final.

Ya que una emulsión es básicamente una suspensión, se necesita, para la permanencia, un límite de fluencia real o aparente. La goma xántica es casi ideal como estabilizante de emulsiones, ya que no sólo cuenta con un límite de fluencia sino que también tiene una viscosidad independiente de la temperatura y del pH. La goma xántica es también químicamente inerte con respecto a la mayoría de los ingredientes que pudieran encontrarse en el sistema.

Los límites de fluencia pueden ser dependientes o independientes de la viscosidad del medio de dispersión. En cuanto a las partículas líquidas sin fuerzas de atracción, la estabilidad provista por la goma xántica depende de la reología y del límite de fluencia de la solución de la goma.

La pseudoplasticidad de las soluciones de goma xántica (en conjunción con el límite de fluencia) resulta en una viscosidad inmediata en respuesta a la deformación. Las emulsiones que se estabilizan con goma xántica presentan una viscosidad muy alta durante el reposo y son extraordinariamente estables bajo condiciones de deformación baja que a menudo se tienen durante el envío y el almacenamiento prolongado. Las condiciones de defromación baja como el vaciado son suficientes para hacer fluida la emulsión.

7.9.2.3. Reglamentación de la goma xántica.

El uso general de la goma xántica en alimentos ha sido aprobado por la United States Food and Drug Administration en los casos donde los reglamentos de las Normas Federales de Identidad no impidan su uso como tal. Se encuentra en el Apéndice II de la lista de Emulsificantes/estabilizantes de la Unión Europea y el “Joint Exspert Committee of Health Organización (WHO).

En resumen la lista de aditivos es grande. Algunos son útiles algunos no. Se recomienda su uso en donde realmente sean efectivos. La Tabla ___ presenta una lista de ingredientes permitidos por el Animal and Plant Health Inspection Service del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (siglas en inglés, U.S.D.A.-A.P.H.I.S.) para su uso en carnes procesadas.

Tabla ____. Ingredientes no cárnicos aprobados por USDA-APHIS para su uso en carnes procesadas.

Clase de sustancia Sustancia Propósito Productos Cantidad
Anticoagulantes Acido cítrico Citrato de sodio Prevenir la coagulación Sangre fresca del ganado 0.2% con o sin agua. Cuando se use agua para realizar la solución de ácido cítrico o de citrato de sodio para adicionar  a la sangre del ganado, no se deben usar más de 2 partes de agua por 1 parte de ácido cítrico.
Agentes antiespumantes Metil polisilicona Retardar la espuma Curados por inyección 50 ppm
Antioxidantes e interceptores de oxígeno BHA Retardar rancidez Embutidos secos 0.003 % con base en el peso total (0.006% en combinación).
  BHT Igual Igual Igual
  Propilgalato Igual Igual Igual
  BHA Igual Embutidos frescos de cerdo, torticas de res pre-asadas, y embutidos frescos de bovino o mezcla de bovino y cerdo 0.01% con base en el contenido de grasa. (0.02% en combinación con base en el contenido de grasa.
  BHT Igual Igual Igual
  Propil galato Igual Igual Igual
  BHA Igual Carnes secas 0.01% con base en el peso total (0.01% en combinación)
  BHT Igual Igual Igual
  Propil galato Igual Igual Igual
Ligantes Metil celulosa Para extender y estabilizar el producto, también se usa como portador. Torticas de carne y vegetales 0.15%
  Aislado proteíco de soya Para ligar y extender el producto Embutidos. 2%
      Embutidos de imitación; estofados no específicos; sopas, guisos Suficiente para el propósito
  Caseinato de sodio Igual Igual Igual
  Suero, deshidratado Igual Igual Igual
  Goma xanthan Para mantener viscosidad uniforme; suspensión de materiales en partículas; estabilidad de la emulsión; estabilidad congelación-desconge-lación Salsas de carne, ensaladas con carne enlatadas o congeladas y /o refrigeradas, guisos cárnicos enlatados o congelados Suficiente para el propósito
Agentes colorantes (naturales) Alkanet Annatto Carotenos Cochineal Clorofila verde Azafran Tumeric Para colorear tripas o grasas Tripas de embutidos Suficiente para el propósito (pueden ser mezclados con tintes artificiales aprobados o materiales inertes no peligrosos tales como sal o azúcar comunes)
Agentes colorantes (artificiales) Tintes de alquitrán de carbón,  aprobado por FDA. Igual Igual Suficiente para el propósito (puede estar mezclado con materiales colorantes naturales aprobados o con materiales inertes no peligrosos tales como el azúcar o la sal comunes)
  Dióxido de titanium Igual Ensalada untable enlatada para jamón cocido y productos enlatados tipo crema 0.5%
Aceleradores de la curación; deben usarse sólo en combinación con agentes de curado Acido ascórbico Para acelerar la fijación del color o mantener el color durante el almacenamiento Cortes curados de bovino y de cerdo, productos alimenticios con base en carne molida curada 75 onzas para 100 galones de salmuera, inyección al 10%; ¾ onza para 100 lbs americanas de carne o producto cárnico; solución al 10% para superficies de cortes curados antes del empaque. (el uso de dichas soluciones no debe producir adiciones significativas de humedad al producto). 
  Acido eritorbico Igual Igual Igual
  Glucona delta lactona Para acelerar la fijación del color Productos cárnicos picados o cárnicos enteros 8 onzas por cada 100 libras americanas de carne o producto cárnico
  Pirofosfato ácido de sodio Para acelerar la fijación del color Frankfurters, vienas, boloñas, y productos similares Sin exceder, sólo o en combinación con otros aceleradores de la curación, los siguientes: 8 onzas por 100 libras americanas de carne o de la carne y derivados cárnicos que contenga la fórmula; ni exceder 0.5% en el producto términado.
  Ascorbato de sodio Para acelerar la fijación del color o conservar el color durante el almacenamiento Cortes curados de res y de cerdo, productos cárnicos curados molidos 87.5 onzas por 100 galones para inyectar a un nivel del 10%; 7/8 onza por 100 libras americanas de carne o derivados cárnicos; solución al 10% para superficies de cortes curados antes de su empaque. (El uso de dicha solución no debe resultar en la adición de cantidades significativas de humedad al producto)
  Eritorbato de sodio Igual Igual Igual
  Acido cítrico o citrato de sodio Igual Igual Puede usarse en productos curados o en solución al 10% usado por aspersión de las superficies de los cortes curados antes de su empaque para reemplazar 50% o más del ácido ascórbico, ácido eritórbico, ascorbato de sodio o del eritorbato de sodio.
Agentes curantes Nitrato de sodio o potasio Fuente de nitrito Productos curados 7 libras americanas por 100 galones de salmuera; 3 ½ onzas por 100 libras americanas de carne (curado en seco); 2 ¾ onzas por 100 libras americanas de carne en trozos.
  Nitrito de sodio o potasio Para fijar color Igual 2 libras americanas por 100 galones de salmuera para inyectar al 10%; 1 onza para 100 libras de carne (curado en seco); ¼ onza para 100 libras americanas de carne en trozos y/o derivados cárnicos. El uso de nitritos, nitratos, o combinación no debe resultar en más de 200 ppm de nitrito, calculado como nitrito de sodio en el producto final.
Agentes saborizantes; protectores y desarrolladores de sabor Programa aprobado de saborización y odorización  con humo artificial Para dar sabor y olor al producto Varias referencias comerciales específicas Suficiente para el propósito
  Extracto de levadura Igual Igual Igual
  Cultivos iniciadores de bacterias no tóxicas del tipo acidophilus, iniciadores ácido lácticos o cultivos de Pediococcus cerevisiae Para desarrollar sabor y olor Embutidos secos, thuringer, boloña de libano, cervelat, y salami 0.5%
  Acido cítrico Sabor y olor Chili con carne Suficiente para el propósito
  Solidos de jarabe de maíz, jarabe de maíz, jarabe de glucosa Para sabor y olor Chili con carne, embutidos, hamburguesas, estofado de carne, carne de diablo, jamón prensado 2.0% individualmente o colectivamente, calculado en base seca
  Dextrosa Para saborizar el producto Embutidos, jamón cocido y productos curados Suficiente para el propósito
  Guanilato disodico Igual Varios Igual
  Inosinato disodico Igual Igual Igual
  Proteína vegetal hidrolizada Igual Igual Igual
  Jarabe de malta Para dar sabor y olor al producto Productos curados 2.5%
  Hidrolizado de proteína láctea Igual Varios Suficiente para el propósito
  Glutamato monosodico Igual Igual Igual
  Sulfoacetato de sodio derivado de mono y digliceridos Igual Igual 0.5%
  Tripolifosfato de sodio Para ayudar a proteger sabor y olor Bovino fresco, bovino para posterior cocción, bovino cocido, y productos similares que son congelados y luego procesados Igual
  Mezclas de tripolifosfato de sodio y hexametafosfato de sodio Igual Igual Igual
  Sorbitol Para dar sabor y olor, para facilitar la remoción de la tripa del producto y reducir la caramelización y el chamuzcado Embutidos cocidos etiquetados como frankfurter, frank, wiener, knackwurst No más de 2% del peso de la fórmula, excluyendo del peso de la fórmula el agua o el hielo; no permitido en combinación con jarabe de maíz, y/o solidos de jarabe de maíz.
  Azucares (sucrosa y dextrosa) Para dar sabor y olor Varios Suficiente para el propósito
Miscelaneos Sorbato de potasio Para retardar el crecimiento de los hongos Embutidos secos 2.5% en solución acuosa puede ser aplicado a las tripas después del embutido o las tripas pueden ser sumergidas en solución antes del embutido
  Propilparabenon (propil-p-hidroxy benzoato) Para retardar el crecimiento de hongos Embutidos secos 3.5% en solución acuosa puede ser aplicado a las tripas después del embutido o las tripas pueden ser sumergidas en solución antes del embutido
  Hidroxido de sodio Para disminuir la cantidad de salida de jugos en la cocción Jamones curados, brazuelos y lomos de cerdo, jamones enlatados y brazuelos de cerdo, y productos como el jamón con trozos de carne y la tocineta Puede ser usado solamente en combinación con fosfatos en relación de 4 partes de fosfato a 1 parte de hidroxido de sodio; la combinación no debe exceder 5% en la salmuera con nivel de inyección del 10%; 0.5% en el producto.
Fosfatos Fosfato disodico Igual Igual 5% de fosfato en la salmuera a 10% de nivel de inyección; 0.5% de fosfato en el producto
  Fosfato monosodico Igual Igual Igual
  Hexametafosfato de sodio Igual Igual Igual
  Tripolifosfato de sodio Igual Igual Igual
  Pirofosfato de sodio Igual Igual Igual
  Pirofosfato acido de sodio Igual Igual Igual
Enzimas proteoliticas Aspergillus oryzae Para suavizar los tejidos Cortes bovinos Soluciones compuestas de agua, sal, glutamato monosodico, y enzimas proteoliticas aprobadas aplicadas o inyectadas en los cortes de bovinos deben no producir una ganancia de más del 3% por encima del peso del producto no tratado.
  Aspergillus flavus grupo oryzae Igual Igual Igual
  Bromelina Igual Igual Igual
  Ficina Igual Igual Igual
  Papaina Igual Igual Igual
Endulzantes artificiales Sacarina Para endulzar el producto Tocineta 0.01%
Sinergistas (usados en combinación con antioxidantes) Acido citrico Para incrementar la efectividad de los antioxidantes Embutidos secos 0.003% en embutidos secos en combinación con antioxidantes
      Embutidos frescos de cerdo 0.01% con base en el  contenido de grasa en combinación con antioxidantes
      Carnes deshidratadas 0.01% con base en el peso total en combinación con antioxidantes
  Monoisopropil citrato Igual Tocino, recortes grasos, embutidos frescos de cerdo, carnes deshidratadas 0.02%
  Monogliceridil citrato Igual Tocino, embutidos frescos de cerdo, carnes deshidratadas 0.02 %
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Uso de almidón en carnes curadas