Polisacáridos - ferrusca.files.wordpress.com · (ramificada) Aplicaciones adhesivo, ligante,...
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1 Polisacáridos Polisacáridos formados por la unión de muchos monosacáridos (puede variar entre 11 y varios miles), mediante enlace O - g lucosídico, con pérdida de una molécula de agua por cada enlace. pesos moleculares muy elevados, bajo poder reductor funciones: reserva energética enlace α-glucosídico función estructural : enlace β-glucosídico Polisacáridos Glucógeno Almidón Celulosa Hemicelulosa Quitina Pectinas Gomas Almidón
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Polisacáridos
Polisacáridos
formados por la unión de muchos monosacáridos (puede variar entre 11 y varios miles), mediante enlace O- glucosídico, con pérdida de una molécula de agua por cada enlace.pesos moleculares muy elevados, bajo poder reductor funciones:� reserva energética enlace α-glucosídico� función estructural: enlace β-glucosídico
Polisacáridos
GlucógenoAlmidónCelulosaHemicelulosaQuitinaPectinasGomas
Almidón
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Almidón
homopolisacárido de reserva
El almidón y productos de la hidrólisis proveen el 70-80% de las calorías en la dieta
Fuentes
Raíces y tubérculos
� papa, batata y tapioca
Cereales:
�maíz,
�maíz céreo,
�maíz rico en amilosa,
�trigo,
�Arroz
Micrografías de gránulos de almidón
papa
chíncharo
maíz
maíz
Almidón
Unidades D- glucosaGránulos� Amilosa (lineal)� Amilopectina
(ramificada)
Aplicacionesadhesivo, ligante, enturbiante, formador de películas,estabilizante de espumas, agente antienvejecimiento de pan,gelificante,glaseante, humectante, estabilizante,texturizanteespesante.
Almidón Unidades D- glucosa� Amilosa (lineal)� Amilopectina
(ramificada)
capas alternadas de regiones cristalinas y no cristalinas
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Birrefringencia
Bajo la luz polarizada desvían la luz en dos direcciones formando una cruz
Esta característica se pierde durante la gelificación
AMILOSAGlucosa αααα(1,4)cadenas lineales con 200- 2500 unidadesunidad repetitiva α- maltosa.
Amilosa
D- glucosa α(1,4)
O
CH2OH
OH
OH
O
OH
OH
CH2OH
O
OH OH
Amilosa
hidrofóbica
hidrofílica
6 unidades por vuelta
Amilosa
La mayoría de los almidones contienen 25% de amilosa.
Los dos almidones de maíz ricos en amilosa que existen comercialmente poseen 52% y 70-75%.
AMILOPECTINA
Polímero ramificadocada 15-25 unidades de glucosa. enlaces α- D- (1,6), α- D- (1,4) y α- D-(1,3)PM ~ 200 millones Da
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Amilopectina Amilopectina
constituye el 75% del almidón común
almidones céreos están constituidos exclusivamente por amilopectina
La amilopectina de papa es la única que posee grupos fosfato unidos O-6 y O-3.
Relación amilosa/amilopectina
<30% de amilosa
amilosa amilopectinaMaíz 27 73Maiz rico en amilosa 55-80 20-45Maíz céreo 0-1 99-100Arroz 17 83papa 22 78trigo 24 76 débilfuertePropiedades de
película
rojaazulColoración con yodo
90-150 cm3/g500-1000 cm3/gviscosidad
lentarápidaretrogradación
108 Da106 DaPeso molecular
ramificadoLineal-helicoidalForma molecular
amilopectinaamilosa
Gránulo de almidón
Capas concéntricasbirrefringencia
Alta densidadInsoluble en agua fría
gelificación
Amilosa y amilopectinalibres al romperse el granulo y forman una red
El granulo pierde birrefringencia
temperatura
v isc
osid
ad
Tg
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Cinética de gelificación de gránulos de almidón
temperatura
v isc
osid
ad
90ºC
70ºC
60ºC
30ºC
Temperatura de gelificación
61-783-8poliédrico14-32arroz
63-72poliédrico0 -1Maiz céreo
58-6615-100elíptico23papa
58-6411- 41esférico24Trigo
62- 875-25angular esférico
27Maíz
Tg (°C)Tamaño(µm)
Forma granulo
% amilosa
Retrogradación
Reordenamiento de amilosa y amilopectina y pérdida de agua
Relacionado con procesos de envejecimiento de pan y sinéresis
La amilopectina retrograda lentamente
Almidones céreos retrogradan lentamente
Hidrólisis de almidón
Liberación de carbohidratos fermentablesla cocción facilita la hidrólisis enzimática
α y β amilasas � rompen enlace α(1,4)� productos de hidrólisis difieren
mutarrotación
α Amilasas
Saliva, jugo pancreático Contienen Ca o ZnpH óptimo 5-6EndoamilasaLibera � maltosa y D- glucosa y � polisacaridos de cadena corta (DEXTRINA
LIMITE)
Glu- glu- glu- ….-glu- glu- glu- glu
β-amilasa
Vegetales superiores (papa y granos)Exohidrolasa específica para el penúltimo enlace α(1,4) del extremo no reductorProductos� Maltosa y glucosa� Dextrina límite
Glu- glu- glu- glu… glu- glu- glu
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Amiloglucosidasa
hongosexohidrolasa ataca la última unión
glucósidica del extremo no reductorHidroliza uniones α(1,4), α(1,6) y α(1,3)Baja velocidad
Libera unidades de glucosa
Pululanasa
específica para uniones α(1,6)Aerobacter aerogenes
fosforilasa
Libera glucosa del extremo no reductorFosforilando en la posición C1Papas, semillas,Hígado (libera glucosa del glucógeno)Relacionada con:� Metabolismo de carbohidratos� Cambios durante almacenamiento
/maduración
Hidrólisis industrialAlmidón
Dextrinas
Oligosacáridos
maltosa
glucosa
Ac/∆ Grado de hidrólisis = equivalente de dextrosa ED
= sólidos solubles
= azúcares reductores
Neutralizaciónenzimas
Productos del almidón
Jarabes de maíz� Mezcla de dextrinas, maltosa, glucosa
Dextrinas (no cristalizan)GlucosaAlmidón modificado
Obtención de glucosaAlmidón 30- 40%
neutralizar/enfriar
a, b amilasas y glucoamilasa
Jarabe
Centrifugación/decoloración
Deshidratación
glucosa
Acido/calor
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Pirodextrinas o dextrinas pardas
170- 210°C/7- 18 horas/ ácidoHidrólisis lenta de α(1,4)Aumenta la ramificación del 3 al 25%Se forman nuevos enlaces α(1,6) y β(1,6)Características:� Elevado peso molecular, � oscuros, solubles en agua fría, � alta resistencia a enzimas amilolíticas
Dextrinas blancas
95-120°C/ ácidoSe favorece la hidrólisis en lugar de polimerizaciónPresentan varios colores y viscosidades
Dextrinas amarillas
150-200°C /Acido baja conc.
Almidones modificados
PregelatinizadoFluidizadoEterificación con óxido de propilenoEsterificación con polifosfatosEnlaces cruzadosOxidación
Entrecruzamiento
Sustitución con compuestos que forman enlaces covalentes entre cadenas de almidón � trimetafosfato de sodio
� anhídrido succínico
� oxicloruro de fósforo
no gelifican
más resistentes a ácidos y calor
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Estabilización (acetilación)
Prevenir retrogradación durante congelación por adición de grupos:� acetilo� hidroxipropil
Oxidados
Incorporación de grupos� COOH� C=O
parcial despolimerizaciónreducción de la viscosidad y de la tendencia a retrogradación
Fluidización ácida
HCl / H2SO4
hidrólisis parcial sólo regiones amorfas
gelifica a menor temperatura
geles más firmes
GlucógenoHomopolisacáridoUnidades α-glucopiranosa, enlaces α 1,4 y α 1,6 Células, hígado y en los músculos. estructura similar a la amilopectina; pero con mayor abundancia de ramificaciones.50,000 residuos glucosa
celulosa
Celulosa
polisacáridos estructurales, forma la pared celular de la célula vegetal. constituida por unidades de glucosa, unidas por enlace β(beta) inatacable por las enzimas digestivas humanas,Constituye la fibra cruda
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Celulosa
•Homopolisacárido•Unidades β glucopiranosa, enlaces β 1,4•Grado de polimerización (DP): residuos de glucosa por cadena 1,000- 14,000
•pM 162- 2268 kDa
puentes de hidrógeno intrarmoleculares•O-4 y O-6•O-3 y O-5
CelulosaLas cadenas se orientan en forma paralela en la dirección de la fibra
Unidas por puentes de hidrógenointermoleculares
Interacciones hidrofóbicas
Celulosa
Zona cristalina (60%)Zona amorfaInsoluble en aguaBajo poder de hidratación
Celulosa microcristalina MCC
Celulosa celulosa microcristalina
Parcial de-polimerización de zonas amorfasProducto insolubleEstructura fibrosa desaparecepM 30-50 kDaEstable al calor y humedad
HCl/calor
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aplicaciones
estabilizar espumas y emulsionesMejora la gelificación y adhesióningrediente no calórico reemplazando
grasas y aceitesEvita recristalización en helados
Carboximetilcelulosa CMC
Celulosa celulosa alcalina
celulosa alcalina CMC
NaOH 18%
Ac. Tricloroacético Na
Celulosa-O-CH2-CO2-Na+
•Grado de sustitución DS=0.3- 0.9, PD=500- 2000
CMCLa solubilidad y viscosidad dependen del pHgrupos carboxílicos ionizados aumentan repulsión entre cadenas adyacentesForman soluciones viscosas establesUsos� estabilizar soluciones de proteínas � mejora textura y gelificación� retarda cristalización� inhibe retrogradación
Metilcelulosas MC
celulosa alcalina MCcelulosa-O-CH3
Cloruro de metilo
celulosa alcalina HPMCcelulosa-O-CH2-CHOH-CH3
Óxido de propilenoCloruro de metilo
Metilcelulosas MC
Soluble en aguaGrupos éster restringen solvatación y gelificaal calentarUsos� estabilizan espumas y emulsiones� Ingredientes no calóricos� gelifica formando una barrera hacia el aceite � Reducen la adsorción de grasa� Mantiene humedad� ligante
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Aplicaciones de derivados de celulosa
+++cerveza
+++helados
+++Jugos
++++Mermelada
+++++Aderezos
++++++carnes
++++Productos panadería
Gel. por calor
GelificaciónRet. Agua
viscHPMCMCCMC
