Los azúcares, también llamados
Hidratos de Carbono o Carbohidratos son compuestos orgánicos
compuestos por Carbono, Hidrógeno y Oxigeno.
Se clasifican en Monosacáridos, Disacáridos,
Oligosacáridos y Polisacáridos.
Monosacáridos.
Disacáridos. Al hidrolizarse producen dos monosacáridos.
Oligosacáridos. Al hidrolizarse se producen de tres a
diez moléculas de monosacáridos.
Polisacáridos. Al hidrolizarse producen más de
diez moléculas de monosacáridos.
Hidrolizarse : La hidrólisis es una
reacción química del agua con una sustancia.
Tipo de reacción química en la
que una molécula de agua, con fórmula HOH, reacciona
con una molécula de una sustancia AB, en la que A y B
representan átomos o grupos de átomos. En la reacción,
la molécula de agua se descompone en los fragmentos H+
y OH-, y la molécula AB se descompone en A+ y B-. A continuación,
estos fragmentos se unen proporcionando los productos finales
AOH y HB. A este tipo de reacción se le conoce a menudo
como doble descomposición o intercambio. De interés
especial es la hidrólisis de diversas sales que origina
disoluciones ácidas o básicas.
Quiere decir que se descompone en sus moléculas
primarias.
Monosacáridos : son
los glúcidos más sencillos, conteniendo de tres
a siete átomos de carbono.
Son dulces, solubles en agua (hidrosolubles)
y cristalinos. Los más conocidos son la D-Glucosa
(Dextrosa), la Fructosa y la Galactosa.
OJO....Normalmente existe una confusión
de términos para referirse a la Dextrosa y a la Glucosa....
Dentro de los monosacáridos conviene considerar como
subgrupo a los monosacáridos derivados que se obtienen
por reducción (azúcares-alcohol como el xilitol).
Mediante esta reacción se obtiene una
familia de sustancias denominadas “azúcares-alcohol”
que tienen poder edulcorante sin tener muchas de las desventajas
de los azúcares correspondientes, al ser tolerados por
diabéticos e impedir la proliferación de bacterias
que producen la placa bacteriana.
Estas sustancias tienen pues empleo como edulcorantes,
teniendo la ventaja de aportar “masa” al producto
y poder actuar como material de relleno, cosa que no ocurre
con edulcorantes como la
sacarina o el ciclamato.
Existen otros derivados de los mono y disacáridos como
la sucralosa. La sucralosa es un derivado clorado de la sacarosa.
Es un potente edulcorante artificial que tiene la ventaja de
ser muy estable a la temperatura.
Isomerización
Los monosacáridos presentados pueden
interconvertirse uno en otro mediante el empleo de enzimas.
Especial interés tiene la isomerización de glucosa
a fructosa mediante el uso de la enzima
glucosa-isomerasa.
La fructosa es un azúcar de mayor poder endulzante que
la glucosa, por lo que esta isomerización consigue un
incremento del poder endulzante.
Dextrosa se llama también D-Glucosa.
Es una forma de azúcar encontrada en las frutas y en
la miel.
Todas las frutas naturales tienen cierta cantidad
de glucosa (a menudo con fructosa), que puede ser extraída
y concentrada para hacer un azúcar alternativo. Pero
a nivel industrial tanto la glucosa líquida (jarabe de
glucosa) como la dextrosa (glucosa en polvo) se obtienen a partir
de la hidrólisis enzimática de almidón
de cereales (generalmente trigo o maíz).
Fórmula Química : C6H12O6
Peso Molecular : 180,16
Poder Endulzante : 75
El punto de congelación de un mix varía
en parte, según el peso molecular de los azúcares
utilizados.
A menor peso molecular de los azúcares
contenidos en una mezcla de helados, más blando será
el helado a una misma temperatura.
Por ejemplo: Una mezcla de helados que contiene
sacarosa (azucar común) y dextrosa, estará más
blando que uno que contenga solo sacarosa, siempre en la misma
proporción de azucares totales.
El poder endulzante es un valor subjetivo que
depende de otros factores, como la concentración del
edulcorante, la acidez, temperatura y presencia de otros edulcorantes.
Por ejemplo, cuando se usa Dextrosa en combinación con
Sacarosa, el poder endulzante final es generalmente mayor del
esperado.
Como monosacárido, la Dextrosa contiene
aproximadamente el doble de cantidad de moléculas disueltas
en comparación con la sacarosa, lo que proporciona una
presión osmótica mucho mayor. Esta mayor presión
osmótica origina una disminución proporcional
de la actividad del agua y el aumento de la protección
microbiológica.
Fructosa o levulosa, es una
forma de azúcar encontrada en las frutas y en la miel.
Es un monosacárido con la misma fórmula empírica
que la D-glucosa pero con diferente estructura. Es una hexosa
(6 átomos de carbono). Su poder energético es
de 4 kilocalorías por cada gramo.
La fructosa se usa frecuentemente en productos
dietéticos pero no está recomendada su ingesta
en diabéticos.
Fórmula Química : C6H12O6
Peso Molecular : 180,16
Poder Endulzante :160-180 ,
A menor peso molecular de los azúcares contenidos en
una mezcla de helados, más blando será el helado
a una misma temperatura.
La fructosa es el más dulce de todos los azúcares
naturales.
La fructosa resalta y/o intensifica los sabores de frutas y
ácidos.
La fructosa es uno de los monosacáridos más efectivos
para retener la humedad.
Disacáridos : Son un tipo de hidratos
de carbono, o carbohidratos, formados por la unión de
dos monosacáridos iguales o distintos. Los disacáridos
más comunes son:
Sacarosa: Formada por la unión de una D-glucosa
y una fructosa. A la sacarosa se le llama también azúcar
común.
Lactosa: Formada por la unión de una
glucosa y una galactosa. Es el azúcar de la leche.
Maltosa, Isomaltosa, Trehalosa, Celobiosa:
Formadas todas por la unión de dos glucosas, son diferentes
dependiendo de la unión entre las glucosas.
Fórmula Química : C12H22O11
Sacarosa o azúcar común
: En la naturaleza se encuentra en un 20% del peso en la caña
de azúcar y en un 15% del peso de la remolacha azucarera,
de la que se obtiene el azúcar de mesa. La miel también
es un fluido que contiene gran cantidad de sacarosa parcialmente
hidrolizada.
El azúcar de mesa es el endulzante más utilizado
para endulzar los alimentos y suele ser sacarosa.
Peso Molecular : 342
Poder Endulzante : 100 ( Se toma como referencia
)
Lactosa o azúcar
de leche :es un disacárido formado por la unión
de una D-glucosa y una galactosa.
Peso Molecular : 360,32
Poder Endulzante : 15
Maltosa o azúcar de Malta:
Está formada por dos unidades de D-glucosa. De hecho
su presencia en las frutas se debe probablemente a la hidrólisis
biológica del almidón. Es un azúcar reductor.
Su interés fundamental está en que es un producto
intermedio en la degradación del almidón durante
la fabricación de la cerveza. Se puede obtener mediante
la hidrólisis del almidón y Glucógeno.
Poder Endulzante :15
Trisacáridos: Formados
por tres monosacáridos, iguales o diferentes, también
se llaman azúcares triples. Los más presentes
en la naturaleza son los siguientes:
Maltotriosa
Rafinosa
Oligosacaridos : son polímeros
de monosacáridos con un número de unidades monoméricas
entre 3 y 6. (Los polímeros son macromoléculas
(generalmente orgánicas) formadas por la unión
de moléculas más pequeñas llamadas monómeros)
Los oligosacáridos más presentes
en la naturaleza son la inulina, la oligofructosa (fuctooligosacáridos)
(FOS) (efecto prebiotico)y los galactooligosacáridos.
NOTA: Hago un inciso aqui, porque el tema de
la Inulina y la Oligofructosa quiero extenderlo pues creo que
es de suma importancia.
La inulina y oligofructosa están formados por cadenas
de fructosa que pueden terminar en glucosa o fructosa. Están
presentes en muchos vegetales: achicoria, cebolla, puerro, ajo,
plátano, alcachofa, etc..
Los galactooligosacáridos están formados por
cadenas de galactosa y están presentes en la leche y
en algunas plantas.
La inulina no es digerible por las enzimas humanas, por lo que
en principio no aporta calorías. Se utiliza por lo tanto
en la elboración de algunos alimentos dietéticos.
Si es hidrolizada en parte por las bacterias del tubo digestivo,
contribuyendo a seleccionar la flora a favor de las bifidobacterias,
por lo que se utiliza también como ingrediente “funcional”.
Se hidroliza con facilidad en medio ácido, por lo que
en algún momento se ha considerado la posibilidad de
utilizarla para la elaboración industrial de jarabes
de fructosa. Sin embargo, los sistemas actuales de producción
de fructosa a partir de almidón son en este momento económicamente
más ventajosos.
Polisacáridos : son compuestos formados
por la unión de muchos monosacáridos. Estos compuestos
llegan a tener un peso molecular muy elevado, que depende del
número de residuos o unidades de monosacáridos
que participen en su estructura. Pueden descomponerse en polisacáridos
más pequeños, así como en disacáridos
o monosacáridos, mediante hidrólisis,
Entre los polisacáridos más importantes
desde el punto de vista alimentario encontramos los siguientes:
El almidón es un polímero de
glucosa que constituye el tejido de almacenamiento más
importante en las plantas. Es la sustancia más importante
que existe desde el punto de vista de la
alimentación humana por su volumen de consumo, disponibilidad,
precio y disposición. Digestible.
La celulosa es el principal
componente de la pared celular de los vegetales. Se puede considerar
como la molécula orgánica más abundante
en la Naturaleza. Es un polímero lineal de miles
de glucosas. Tiene una estructura lineal o fibrosa impenetrable
al agua. Origina fibras compactas que constituyen la pared celular
de las células vegetales.No Digestible.
Otros polisacáridos comolas pectinas,
agar, carragenatos y gomas (guar, tragacanto… etc.), no
tienen valor alimenticio pero desempeñan un importante
papel en la elaboración de muchos alimentos al actuar
como espesantes, estabilizantes. Sin
embargo, no son estrictamente polisacáridos.
REACCIONES DE INTERES INDUSTRIAL
La transformación de más interés
que presentan los disacáridos, en general, y los que
venimos tratando en particular, es la hidrólisis.
Hidrólisis: Escindir la molécula de disacárido
en los monosacáridos que lo forman.
Esta reacción es útil y conveniente por una variedad
de motivos que dependen del disacárido que se considere:
Sacarosa: La sacarosa puede ser hidrolizada
a glucosa y fructosa. El resultado es una mezcla al 50% de ambos
monosacáridos que resulta más manejable, tiene
mayor poder humectante y, sobre
todo, tiene un poder endulzante 20% mayor que la sacarosa original.(Azucar
Invertido)
Lactosa: Además de tener poder endulzante
muy reducido, da problemas de intolerancia ante la deficiencia
de lactasa. Este problema es importante especialmente en algunas
razas y más
frecuentemente en ancianos. La hidrólisis permite obtener
leche y productos lácteos que no causan estos problemas.
Maltosa: También tiene un poder endulzante
reducido que puede ser incrementado por su hidrólisis
a glucosa. Más aún, la glucosa puede ser isomerizada
a fructosa en un paso posterior, lo que rinde un edulcorante
con un poder endulzante 120% el de la sacarosa y con mejores
propiedades para la industria alimentaria. Estas transformaciones
son pasos del proceso de aprovechamiento del
almidón para la producción de azúcares
industriales.
La hidrólisis puede ser catalizada por
ácido (o base) o enzimática.
Los procesos enzimáticos resultan más caros pero
proporcionan productos de calidad muy superior, uniformes, sin
subproductos reacciones secundarias y permiten mayores conversiones,
que
en muchos casos se acercan al 100%.
PRODUCTOS DE LA HIDROLISIS DEL ALMIDON
El almidón, preferentemente gelatinizado,
se puede hidrolizar tratándolo con ácidos o utilizando
enzimas hidrolíticas. De este proceso se obtiene una
serie de productos muy comunes en la
industria alimentaria que se usan como ingredientes de los alimentos
y que se relacionan a continuación:
Glucosa pura cristalizada (Dextrosa): es un
polvo fino que se obtiene cuando el almidón se hidroliza
lo máximo posible hasta que la glucosa cristaliza. Este
producto se puede utilizar en alimentos que tengan que ser solubilizados
rápidamente ya que esta glucosa es muy soluble.
Jarabes de glucosa: a diferencia de la anterior,
estos son almidones hidrolizados que no cristalizan. En función
de las condiciones de hidrólisis se obtienen distintos
productos en función de la proporción en glucosa,
que se cuantifican en equivalentes (proporción) de dextrosa
(DE). Cuánto más hidrolizado esté el almidón
tendremos más proporción de dextrosa.
Otros productos de la hidrólisis del almidón
menos utilizados son las ciclodextrinas, y los jarabes ricos
en fructosa o jarabes isomerizados que se obtienen por el tratamiento
mediante enzimas que isomerizan la glucosa a fructosa obteniéndose
así un mayor poder endulzante.
