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Agente espesante

Suspensión de almidón de patata Roux Un agente espesante o espesante es una sustancia que aumenta la viscosidad de un líquido sin alterar sustancialmente sus demás propiedades. ...

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Suspensión de almidón de patata
Roux

Un agente espesante o espesante es una sustancia que aumenta la viscosidad de un líquido sin alterar sustancialmente sus demás propiedades. Los espesantes comestibles se utilizan comúnmente para espesar salsas , sopas y postres sin modificar su sabor; también se emplean en pinturas , tintas , explosivos y cosméticos .

Los espesantes también pueden mejorar la suspensión de otros ingredientes o emulsiones , lo que aumenta la estabilidad del producto. Los agentes espesantes suelen estar regulados como aditivos alimentarios y como ingredientes de cosméticos y productos de higiene personal . Algunos agentes espesantes son gelificantes ( gelantes ), que forman un gel y se disuelven en la fase líquida como una mezcla coloidal que forma una estructura interna débilmente cohesiva. Otros actúan como aditivos tixotrópicos mecánicos con partículas discretas que se adhieren o entrelazan para resistir la tensión .

Los agentes espesantes también pueden utilizarse cuando una afección médica, como la disfagia, dificulta la deglución. Algunas de estas personas pueden beneficiarse de los líquidos espesados , pero los beneficios son limitados. [ 1 ]

Muchos otros ingredientes alimentarios se utilizan como espesantes, generalmente en las etapas finales de la preparación de ciertos alimentos. Estos espesantes tienen sabor y no son especialmente estables, por lo que no son adecuados para uso general. Sin embargo, son muy prácticos y eficaces, por lo que se utilizan ampliamente.

Los distintos espesantes pueden ser más o menos adecuados para una aplicación determinada, debido a las diferencias en sabor, claridad y su respuesta a las condiciones químicas y físicas. Por ejemplo, para alimentos ácidos, la arrurruz es una mejor opción que la maicena , que pierde su capacidad espesante en mezclas ácidas. A niveles de pH inferiores a 4,5, la goma guar reduce drásticamente su solubilidad en agua, disminuyendo así también su capacidad espesante. Si el alimento se va a congelar, la tapioca o la arrurruz son preferibles a la maicena, que se vuelve esponjosa al congelarse.

Tipos

Los espesantes alimentarios frecuentemente se basan en polisacáridos ( almidones , gomas vegetales y pectina ) o proteínas . [ 2 ]

Almidones

Esta categoría incluye almidones como la arrurruz , el almidón de maíz , el almidón de katakuri , el almidón de patata , el sagú , la harina de trigo, la harina de almendras , la tapioca y sus derivados de almidón .

El almidón en polvo insípido que se utiliza para este fin es una fecula (del latín faecula , diminutivo de faex, "heces").

Otros polímeros

Otros polímeros de azúcar incluyen gomas vegetales como la pectina de la cáscara de los cítricos , la goma guar de la haba guar y la goma de algarrobo de la algarroba .

El agar , la alginina y la carragenina son polisacáridos extraídos de algas; la goma xantana es un polisacárido secretado por la bacteria Xanthomonas campestris ; y la carboximetilcelulosa es una goma sintética derivada de la celulosa . Las proteínas utilizadas como espesantes alimentarios incluyen el colágeno , la clara de huevo y la gelatina . Otros agentes espesantes actúan sobre las proteínas ya presentes en un alimento; por ejemplo, el pirofosfato de sodio , que actúa sobre la caseína de la leche durante la preparación del pudín instantáneo .

Agentes gelificantes

Los agentes gelificantes son aditivos alimentarios que se utilizan para espesar y estabilizar diversos alimentos, como gelatinas , postres y caramelos . Estos agentes aportan textura a los alimentos mediante la formación de un gel . Algunos estabilizadores y espesantes son agentes gelificantes.

Los agentes gelificantes típicos se basan en polisacáridos como gomas naturales , almidones , pectinas y agar-agar , o en proteínas como la gelatina .

Algunos ejemplos son:

Entre las gelatinas comerciales utilizadas en la gastronomía del este de Asia se encuentran la goma polisacárida de glucomanano , empleada para elaborar las "tazas de lichi" a partir de la planta de konjac , y el aiyu o gelatina de hielo, procedente de la higuera trepadora Ficus pumila .

El agar-agar produce un gel muy claro con un ligero sabor residual. Las láminas de gelatina se dispersan fácilmente sin sabor residual, pero en polvo pueden tener algo de sabor. La carragenina kappa puede incluir cloruro de potasio para mejorar el proceso de gelificación y produce un producto claro con muy poco regusto. La carragenina iota contiene cloruro de sodio , que mejora la formación del gel. El alginato de sodio produce un gel de viscosidad media, pero puede tener algo de regusto. La pectina de alto metoxi es uno de los agentes gelificantes más utilizados en el procesamiento de alimentos . Reacciona con algunos azúcares y ácidos y, a veces, incluye minerales para mejorar el proceso de gelificación. La pectina de bajo metoxi reacciona con el calcio y se utiliza para la preparación de mermeladas bajas en azúcar. [ 3 ]

Harinas

Las harinas funcionales se producen a partir de variedades específicas de cereales ( trigo , maíz , arroz u otros) sometidas a un tratamiento térmico específico que aumenta su estabilidad, consistencia y funcionalidades generales. Estas harinas funcionales son resistentes a las condiciones industriales adversas, como el pH ácido, la esterilización y la congelación, y facilitan la formulación de alimentos con ingredientes naturales . Para el consumidor final, estos ingredientes son más aceptados porque aparecen como "harina" en la lista de ingredientes. [ 4 ]

La harina se usa a menudo para espesar salsas , guisos y estofados . El tipo más básico de agente espesante, harina mezclada con agua para hacer una pasta, se llama cal . [ 5 ] Debe cocinarse completamente para evitar el sabor a harina cruda. El roux , una mezcla de harina y grasa (generalmente mantequilla) cocinada hasta formar una pasta, se usa para salsas y estofados. Los granos de cereal ( avena , cuscús , sémola , etc.) se usan para espesar sopas . El yogur es popular en Europa del Este y Oriente Medio para espesar sopas. Las sopas también se pueden espesar agregando verduras con almidón ralladas antes de cocinar, aunque estas agregarán su propio sabor. El puré de tomate también agrega espesor además de sabor. Las yemas de huevo son un espesante de salsa tradicional en la cocina profesional; tienen un sabor rico y ofrecen una textura suave y aterciopelada, pero logran el efecto de espesamiento deseado solo en un rango de temperatura estrecho. El sobrecalentamiento arruina fácilmente este tipo de salsa, lo que puede dificultar el uso de la yema de huevo como espesante para cocineros aficionados. Otros espesantes que utilizan los cocineros son los frutos secos (incluido el rehan ) o los glaseados de carne o pescado .

En la cocina

Muchos espesantes requieren especial cuidado al cocinar. Algunos almidones pierden su capacidad espesante si se cocinan durante demasiado tiempo o a temperaturas muy altas; por otro lado, cocinarlos durante poco tiempo o a una temperatura insuficiente puede provocar un sabor desagradable a almidón o que el producto final suelte agua al enfriarse. Además, una mayor viscosidad hace que los alimentos se quemen con mayor facilidad durante la cocción. Como alternativa a añadir más espesante, algunas recetas sugieren reducir el contenido de agua del alimento mediante una cocción a fuego lento prolongada . Al cocinar, generalmente es mejor añadir el espesante con precaución; si se espesa demasiado, se puede añadir más agua, pero esto puede resultar en una pérdida de sabor y textura.

El espesamiento de los alimentos puede ser importante para las personas que tienen problemas médicos para masticar o tragar , ya que los alimentos con una consistencia más espesa pueden reducir las posibilidades de atragantarse o de inhalar líquidos o partículas de alimentos, lo que puede provocar neumonía por aspiración .

Agentes mecánicos y tixotrópicos

La sílice pirógena y productos similares forman cadenas o fibras microscópicas rígidas que se entrelazan o aglomeran en una masa, reteniendo el líquido asociado por tensión superficial , pero que pueden separarse o deslizarse cuando se aplica suficiente fuerza. Esto causa la propiedad tixotrópica o pseudoplástica (que también exhiben frecuentemente los geles), donde la viscosidad no es newtoniana y disminuye a medida que aumenta la fuerza de cizallamiento o el tiempo; su utilidad radica principalmente en que el aumento resultante de la viscosidad es grande en comparación con la cantidad de sílice añadida. La sílice pirógena se acepta generalmente como segura como aditivo alimentario [ 6 ] y se usa frecuentemente en cosméticos. Aditivos como la sílice precipitada , el talco fino o la tiza también cumplen la definición de agente espesante, ya que aumentan la viscosidad y el cuerpo sin afectar la propiedad deseada de una mezcla.

Productos cosméticos

Los agentes espesantes utilizados en cosméticos o productos de higiene personal incluyen líquidos viscosos como el polietilenglicol , polímeros sintéticos como el carbómero (nombre comercial del ácido poliacrílico ) y gomas vegetales . Algunos agentes espesantes también pueden funcionar como estabilizadores cuando se utilizan para mantener la estabilidad de una emulsión . Algunos emolientes , como la vaselina y diversas ceras, también pueden funcionar como agentes espesantes en una emulsión.

Espesantes para pinturas e impresión

Uno de los principales usos de los espesantes se encuentra en las industrias de la pintura y la impresión, que dependen en gran medida de los modificadores de reología para evitar que los pigmentos se depositen en el fondo del envase, lo que produce resultados inconsistentes. Las fórmulas a base de agua serían prácticamente imposibles, con la excepción de la tinta china y algunos otros pigmentos solubles en agua, pero estos tendrían muy poca cobertura y, en el mejor de los casos, mancharían ligeramente la madera. Todas las pinturas y tintas modernas incorporan pigmento añadido en fábrica para lograr opacidad y controlar la especularidad del acabado, desde mate hasta alto brillo, dependiendo del espesante utilizado, pero sobre todo del tamaño de las partículas añadidas como modificador de opacidad. Los tamaños de partícula de 1 μm o menos constituyen el límite del alto brillo, probablemente confinado a recubrimientos automotrices de lujo, y las partículas de aproximadamente 100 μm crean una superficie rugosa a escala microscópica, que dispersa la luz y hace que la superficie parezca mate.  

Modificadores de reología de uso común:

  • Poliuretanos , polímeros acrílicos, látex, estireno / butadieno ,
  • PVA ( alcohol polivinílico) , no acetato de polivinilo, que se utiliza en adhesivos como el pegamento para madera. Los monómeros de PVA se dispersan en la pintura o tinta líquida en una etapa temprana de la mezcla, ya que no afecta la reología a menos que el pH sea bajo. El ácido bórico se suele utilizar para iniciar la polimerización después de añadir el pigmento (etapa de molienda del pigmento) y dispersarlo; la mezcla se espesa mientras se agita para mantener una consistencia homogénea. A menudo, esta etapa es problemática, ya que el aire se incorpora con todos los impulsores excepto los de menor cizallamiento, que son inadecuados para este propósito; en su lugar, se utilizan aditivos antiespumantes para controlar las burbujas de aire, lo que sigue siendo beneficioso durante la aplicación de la pintura. La incorporación de aire durante la mezcla no es exclusiva del PVA; de hecho, casi no existe una fórmula de pintura que no requiera al menos cierto cuidado en la mezcla.
  • Arcillas: atapulgita, que también dispersa suspensiones; bentonita (floculante y no floculante); y otras arcillas de montmorillonita. Generalmente, las arcillas, una vez secas, se presentan como un polvo muy fino, lo que facilita su dispersión y compatibilidad con otros ingredientes. A pesar de su naturaleza particulada fina, las arcillas suelen producir superficies mates. No solo las pinturas y tintas, sino también otras industrias como la farmacéutica, la construcción y la cosmética, especialmente en productos para el peinado y mascarillas faciales desintoxicantes, prefieren cada vez más las arcillas de bentonita y atapulgita frente a otros modificadores de reología, agentes dispersantes, rellenos opacificantes, antiespumantes y numerosos usos especializados que aprovechan las múltiples cualidades inherentes que han atraído a los artesanos a este material. Las arcillas se obtienen de forma sostenible y no causan daños ambientales graves. Hasta hace poco, se encontraban entre los materiales a granel más económicos, pero su precio aumentó constantemente debido al auge de su uso.
  • Los compuestos celulósicos (CMC, HMC, HPMC, entre otros) son macromoléculas de celulosa químicamente sustituidas. Los grupos hidroxilo se sustituyen por otros grupos funcionales, como metilo o propilo. La cantidad de sustitución y el peso molecular determinan la viscosidad de la solución, siempre que la concentración se mantenga constante; añadir más también aumenta la viscosidad.
  • Sulfonatos: sales de sodio o calcio, con buena retención de agua, versátiles y altamente eficaces.
  • Las gomas principales son la goma guar, la goma xantana, la goma celíaca, la goma de algarrobo y la goma arábiga.
  • Los sacáridos ( carragenano , pululano , konjac y alginato ), a veces llamados hidrocoloides, son espesantes extremadamente versátiles y específicos en su función: cada uno tiene una serie de grados o tipos que se comportan de manera diferente; por ejemplo, el carragenano kappa forma geles fuertes (activados con potasio), pero el carragenano iota no forma geles y solo espesa.
  • Proteínas: caseína, colágeno, [ 7 ] y a veces albúmina.
  • Aceite de ricino modificado : al igual que la celulosa, el aceite de ricino posee grupos hidroxilo, a diferencia de otros aceites que, como máximo, tienen enlaces dobles. Si bien el aceite de ricino también los tiene, la mayoría de las sustituciones se producen en los grupos hidroxilo, lo que permite la obtención de derivados con propiedades muy diversas. Los avances más recientes en modificadores de reología se han dado en esta categoría. Por ejemplo, la corporación BASF cuenta con una nueva línea de productos basada en derivados del aceite de ricino.
  • Las organosiliconas, resinas de silicona, dimeticonas y siliconas modificadas simplifican un poco la formulación, un concepto tomado de la cosmética.

Todos los modificadores de reología mencionados anteriormente se utilizan en el rango del 0,2% al 2,0%.

Petroquímica

En petroquímica, los agentes gelificantes, también llamados solidificadores , son sustancias químicas capaces de reaccionar con los derrames de petróleo y formar sólidos similares al caucho. [ 8 ] El petróleo coagulado y gelificado puede eliminarse de la superficie del agua mediante desnatado, dispositivos de succión o redes. Se requiere un mar en calma o con oleaje moderado.

Compuestos espesantes para combustible de llama

Concentración y reología del gel de napalm: el espesante de napalm es un disopato de hidroxialuminio impuro.

Se utilizan diversos materiales para convertir los explosivos líquidos en gel. La nitrocelulosa y otros nitroésteres se emplean con frecuencia. Otras posibilidades incluyen la goma guar nitrada .

Muchos combustibles utilizados en dispositivos incendiarios requieren espesamiento para mejorar su rendimiento. Se suelen usar sales de aluminio de ácidos grasos . Algunas formulaciones (por ejemplo, Napalm -B) utilizan espesantes poliméricos. El agente pirofórico espesado , un sustituto pirofórico del napalm, es un trietilaluminio espesado con poliisobutileno .

Los espesantes de combustible están compuestos mayoritariamente por los mismos espesantes que los líquidos polares (agua), debido a que son anfifílicos , es decir, poseen un grupo polar y otro apolar. La única diferencia radica en la orientación de estos grupos. En el medio no polar se produce la formación de micelas inversas . [ 9 ]

Debido a que las interacciones intermoleculares de tipo hidrocarburo-hidrocarburo son las más débiles, la micela inversa es mucho más inestable que la micela normal. Los principales precursores de combustibles gelificados suelen derivarse de ácidos débiles y bases fuertes o débiles.

Véase también

Referencias

  1. ↑ Makhnevich, Alexander; Perrin, Alexandra; Talukder, Dristi; Liu, Yan; Izard, Stephanie; Chiuzan, Codruta; D'Angelo, Stefani; Affoo, Rebecca; Rogus-Pulia, Nicole; Sinvani, Liron (2024-07-01). "Líquidos espesos y resultados clínicos en pacientes hospitalizados con enfermedad de Alzheimer y demencias relacionadas y disfagia" . JAMA Internal Medicine . 184 (7): 778– 785. doi : 10.1001/jamainternmed.2024.0736 . ISSN 2168-6114 . PMC 11074929. PMID 38709510 .   
  2. ↑ Saha, Dipjyoti; Bhattacharya, Suvendu (2010-12-01). "Hidrocoloides como agentes espesantes y gelificantes en alimentos: una revisión crítica" . Journal of Food Science and Technology . 47 (6): 587– 597. doi : 10.1007/s13197-010-0162-6 . ISSN 0975-8402 . PMC 3551143. PMID 23572691 .   
  3. ↑ Fundación Alicia (2014). Guía del chef sobre agentes gelificantes, espesantes y emulsionantes . Boca Raton: CRC Press. doi : 10.1201/b17614 . ISBN 9780429083310.
  4. ↑ Imeson, Alan, ed. (1992). Agentes espesantes y gelificantes para alimentos . Boston, MA: Springer US. doi : 10.1007/978-1-4615-3552-2 . ISBN 978-1-4613-6577-8.
  5. ↑ "La ciencia de los agentes espesantes — The Culinary Pro" . Theculinarypro.com . Consultado el 8 de mayo de 2022 .
  6. ↑ "Ficha de datos de seguridad de sílice pirogénica" . Cabot Corporation . Consultado el 20 de junio de 2016 .
  7. ↑ "Colágeno hidrolizado" . Yahoo . Consultado el 19 de junio de 2016 .
  8. ↑ Jadhav, SR; Vemula, PK; Kumar, R.; Raghavan, SR; John, G. (2010). "Gelificadores moleculares selectivos de fase derivados del azúcar como solidificadores modelo para derrames de petróleo". Angew. Chem . 122 (42): 7861– 7864. Bibcode : 2010AngCh.122.7861J . doi : 10.1002/ange.201002095 . PMID 20632425 . 
  9. ↑ Elworthy, PH (1997-06-01). "La micela cada vez más inteligente" . Journal of Pharmacy and Pharmacology . 49 (6): xi– xxiii. doi : 10.1111/j.2042-7158.1997.tb06846.x . ISSN 2042-7158 . 
  • Diccionario de sinónimos del cocinero: Espesantes