goma guar

La goma guar , también llamada guaran , es un polisacárido galactomanano extraído de las semillas de guar que posee propiedades espesantes y estabilizantes útiles en alimentos, piensos y aplicaciones industriales. ^{[ 1 ]} Las semillas de guar se descascarillan mecánicamente, se hidratan, se muelen y se tamizan según su aplicación. ^{[ 2 ]} Generalmente se produce como un polvo blanquecino de flujo libre.

El frijol guar se cultiva principalmente en India , Pakistán , Estados Unidos , Australia y África . India es el mayor productor, representando casi el 80% de la producción mundial. ^{[ 3 ]} En India, Rajastán , Gujarat y Haryana son las principales regiones productoras. Estados Unidos ha producido entre 4600 y 14 000 toneladas de guar en los últimos 5 años. ^{[ 4 ]} La superficie cultivada en Texas desde 1999 ha fluctuado entre aproximadamente 7000 y 50 000 acres. ^{[ 5 ]} La producción mundial de goma guar y sus derivados es de aproximadamente 1 millón de toneladas. La goma guar no alimentaria representa aproximadamente el 40% de la demanda total. ^{[ 6 ]}

Dependiendo de los requisitos del producto final, se utilizan diversas técnicas de procesamiento. La producción comercial de goma guar normalmente emplea tostado, atrición diferencial, tamizado y pulido. La goma guar de grado alimenticio se fabrica por etapas. La selección de la goma guar partida es importante en este proceso. La goma partida se tamiza para limpiarla y luego se remoja para prehidratarla en un mezclador de doble cono. La etapa de prehidratación es muy importante porque determina la velocidad de hidratación del producto final. Las gomas partidas remojadas, que tienen un contenido de humedad razonablemente alto, se pasan por una desgranadora. La goma guar partida desgranada se muele y luego se seca. El polvo se tamiza a través de tamices rotatorios para obtener el tamaño de partícula requerido. Las partículas de mayor tamaño se reciclan para producir ultrafino principal o se remuelen en una planta de remolienda separada, según el requisito de viscosidad.

Esta etapa ayuda a reducir la carga en el molino. Las partes remojadas son difíciles de moler. La molienda directa de estas genera más calor en el molino, lo cual no es deseable en el proceso, ya que reduce la hidratación del producto. Mediante el proceso de calentamiento, molienda y pulido, la cáscara se separa de las mitades del endospermo y se obtiene la goma guar refinada. Mediante un proceso de molienda adicional, la goma guar refinada se trata y se convierte en polvo. El proceso de fabricación de la goma guar produce cáscara y germen llamados "harina de guar", ampliamente comercializada en el mercado internacional como alimento para el ganado. Es rica en proteínas y contiene aceite y albuminoides, aproximadamente un 50% en el germen y un 25% en las cáscaras. La calidad del polvo de goma guar de grado alimenticio se define por su tamaño de partícula, tasa de hidratación y contenido microbiano.

Los fabricantes definen los diferentes grados y calidades de goma guar según el tamaño de partícula, la viscosidad generada con una concentración determinada y la velocidad a la que se desarrolla dicha viscosidad. Las gomas guar de malla gruesa suelen desarrollar su viscosidad más lentamente, aunque no siempre. Pueden alcanzar una viscosidad razonablemente alta, pero tardarán más en lograrla. Por otro lado, se dispersan mejor que las de malla fina, en igualdad de condiciones. Una malla más fina, como la de 200 , requiere mayor esfuerzo para disolverse. Existen en el mercado formas modificadas de goma guar, incluyendo goma guar modificada enzimáticamente, catiónica e hidropropilada. ^{[ 18 ]}

• Industria textil : encolado , acabado e impresión.
• Industria papelera : mejora en la formación y el plegado de las hojas, y una superficie más densa para la impresión.
• Industria de explosivos : como agente impermeabilizante mezclado con nitrato de amonio , nitroglicerina , etc.
• Industria farmacéutica : como aglutinante o desintegrante en comprimidos; ingrediente principal en algunos laxantes formadores de volumen.
• Industria cosmética y de artículos de tocador: espesante en pastas dentales , acondicionador en champús (generalmente en una versión modificada químicamente ).
• Fracturación hidráulica : las industrias de extracción de petróleo y gas de esquisto consumen alrededor del 90% de la goma guar producida en India y Pakistán. ^{[ 19 ]}

Los fluidos de fracturación normalmente contienen numerosos aditivos que cumplen dos funciones principales: primero, mejorar la creación de fracturas y la capacidad de transporte de apuntalantes, y segundo, minimizar el daño a la formación. Entre los aditivos que facilitan la creación de fracturas se encuentran los viscosificantes, como polímeros y agentes reticulantes, los estabilizadores de temperatura, los agentes de control de pH y los materiales de control de pérdida de fluido. El daño a la formación se minimiza mediante la incorporación de agentes de fracturación, biocidas y tensioactivos. Los agentes gelificantes más adecuados son los polisacáridos lineales, como la goma guar, la celulosa y sus derivados.

Las gomas guar son las preferidas como espesantes para la recuperación mejorada de petróleo (EOR). La goma guar y sus derivados constituyen la mayor parte de los fluidos de fracturación gelificados. La goma guar es más soluble en agua que otras gomas y también es un mejor emulsionante, debido a que tiene más puntos de ramificación de galactosa. La goma guar muestra una alta viscosidad a baja cizalladura, pero es fuertemente pseudoplástica. Al ser no iónica, no se ve afectada por la fuerza iónica ni el pH, pero se degrada a pH bajo a temperatura moderada (pH 3 a 50  °C). Los derivados de la goma guar demuestran estabilidad en entornos de alta temperatura y pH. El uso de la goma guar permite alcanzar viscosidades excepcionalmente altas, lo que mejora la capacidad del líquido de fracturación para transportar el apuntalante. La goma guar se hidrata con bastante rapidez en agua fría para dar soluciones pseudoplásticas altamente viscosas con, generalmente, mayor viscosidad a baja cizalladura que otros hidrocoloides. Los sólidos coloidales presentes en la goma guar hacen que los fluidos sean más eficientes al generar menos torta de filtración. La conductividad del paquete de apuntalante se mantiene mediante la utilización de un fluido que tenga un excelente control de la pérdida de fluido, como los sólidos coloidales presentes en la goma guar.

La goma guar tiene hasta ocho veces más poder espesante que el almidón. La derivatización de la goma guar produce cambios sutiles en sus propiedades, como una menor formación de enlaces de hidrógeno, una mayor solubilidad en mezclas de agua y alcohol, y una mejor compatibilidad con electrolitos. Estos cambios en las propiedades dan como resultado un mayor uso en diversos campos, como la impresión textil, los explosivos y las aplicaciones de fracturación hidráulica.

El mayor mercado para la goma guar se encuentra en la industria alimentaria . En Estados Unidos, se establecen diferentes porcentajes para su concentración permitida en diversas aplicaciones alimentarias. ^{[ 20 ] [ 21 ]} En Europa, la goma guar tiene el código de aditivo alimentario de la UE E412. La goma xantana y la goma guar son las gomas más utilizadas en recetas y productos sin gluten.

Las aplicaciones incluyen:

• En productos horneados , aumenta el rendimiento de la masa , le confiere mayor elasticidad y mejora la textura y la vida útil; en rellenos de pastelería , evita la exudación ( sinéresis ) del agua del relleno, manteniendo la corteza crujiente. Se utiliza principalmente en recetas hipoalergénicas que emplean diferentes tipos de harinas integrales. Debido a la consistencia de estas harinas, que permite la salida del gas liberado por la fermentación, se necesita goma guar para mejorar su espesor, permitiendo que leven como una harina normal. ^{[ 22 ]}
• En los productos lácteos , espesa la leche , el yogur , el kéfir y los quesos líquidos , y ayuda a mantener la homogeneidad y la textura de los helados y sorbetes . Se utiliza con fines similares en las bebidas vegetales .
• En el caso de la carne , funciona como aglutinante.
• En condimentos , mejora la estabilidad y el aspecto de aderezos para ensaladas , salsas barbacoa , salsas encurtidas, kétchups y otros.
• En las sopas enlatadas, se utiliza como espesante y estabilizador.
• También se utiliza en sopas secas, avena instantánea, postres dulces, pescado enlatado en salsa, alimentos congelados y piensos para animales.
• La FDA ha prohibido la goma guar como píldora para bajar de peso debido a informes de que la sustancia causa hinchazón y obstrucción de los intestinos y el esófago. ^{[ 23 ]}
• Alimento para el ganado, ^{[ 24 ]} ya que aumenta la producción de leche y el contenido de grasa de la leche.

La goma guar, como fibra soluble en agua, actúa como laxante formador de volumen . Varios estudios han demostrado que disminuye los niveles de colesterol . Se cree que esta disminución se debe a su alto contenido de fibra soluble. ^{[ 25 ]}

Además, su baja digestibilidad permite su uso en recetas como relleno, lo que puede ayudar a proporcionar saciedad o ralentizar la digestión de una comida, reduciendo así el índice glucémico de la misma. A finales de la década de 1980, la goma guar se utilizó y promocionó ampliamente en varios medicamentos para bajar de peso. La Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) finalmente los retiró del mercado debido a informes de obstrucción esofágica por ingesta insuficiente de líquidos, después de que una sola marca causara la hospitalización de al menos 10 usuarios y una muerte. ^{[ 26 ]} Por esta razón, la goma guar ya no está aprobada para su uso en medicamentos para bajar de peso de venta libre en los Estados Unidos, aunque esta restricción no se aplica a los suplementos. Además, un metaanálisis encontró que los suplementos de goma guar no eran efectivos para reducir el peso corporal. ^{[ 27 ]}

Los compuestos a base de guar, como el hidroxipropil guar , se han utilizado en lágrimas artificiales para tratar el ojo seco . ^{[ 28 ]}