Polímeros Alimenticios

blackcurrant ice creamLos polímeros alimenticios son polímeros de plantas, animales y microorganismos comestibles que se pueden usar en sistemas alimenticios, incluidas proteínas, polisacáridos y péptidos. En general, los polímeros de alimentos se pueden clasificar en tres grupos según sus fuentes:

  1. Polímeros de alimentos de origen vegetal, como almidón, fibra dietética y proteínas de cereales;
  2. Polímeros de alimentos de origen animal, como la proteína de la comida;
  3. Polímeros alimenticios basados en microorganismos, como los polisacáridos de hongos.

Los aceites y/o lípidos de plantas y animales también podrían considerarse polímeros de alimentos, aunque sus pesos moleculares son relativamente pequeños.

Los polímeros alimenticios representan un área dominante en los polímeros naturales y desempeñan un papel importante en la estructura, las propiedades funcionales, el procesamiento y la vida útil de los alimentos.

PROPIEDADES DE LOS POLÍMEROS ALIMENTICIOS

Las propiedades físicas y químicas de los polímeros son el resultado de las propiedades químicas de sus monómeros (polaridad, acidez, reactividad química), el tamaño del polímero, la topología específica de la cadena del polímero y, en el caso de las proteínas y algunos otros biopolímeros, la secuencia lineal de sus monómeros.

Propiedades Químicas

Todos los polímeros alimenticios son polares porque están formados por monómeros polares (azúcares, aminoácidos) y, por lo tanto, interactúan fuertemente con el agua. Por lo tanto, son verdaderamente solubles en agua o se unen fuertemente al agua. Muchos polímeros alimenticios también son ácidos o bases. Las proteínas contienen muchos grupos ácidos (carboxilo) y básicos (amino) y, por lo tanto, se cargan al pH de los alimentos (neutro o ligeramente ácido). La reactividad química de un polímero se debe únicamente a la reactividad de los grupos en los monómeros de que está hecho.

Tamaño

El tamaño de un polímero tiene una gran influencia en sus propiedades físicas. Las grandes moléculas, solubles en agua pueden afectar fuertemente la viscosidad de las soluciones acuosas. Solo una pequeña cantidad de almidón de maíz, por ejemplo, puede convertir un fluido líquido en una espesa salsa viscosa. Entre más grande sea el polímero, mayor será su capacidad para modular las propiedades de flujo de una solución. Esto se debe a que los polímeros más grandes (más largos) tienen grandes tamaños efectivos en solución (grandes volúmenes hidrodinámicos efectivos).

Topología

El grado de ramificación en un polímero influye en las formas en que el polímero puede interactuar con el agua y consigo mismo. Los polímeros ramificados también tienen un volumen hidrodinámico efectivo más pequeño para su masa debido a que están menos extendidos; por lo tanto, tienen un menor efecto sobre la viscosidad del agua.

Secuencia

La secuencia de una proteína determina la forma en que este polímero se pliega en solución acuosa. Las proteínas contienen muchos tipos diferentes de aminoácidos. Algunos de ellos contienen cadenas laterales que no son polares (fenilalanina, leucina, etc.) y, por lo tanto, no son solubles en agua.

La proteína adoptará así una conformación, una forma tridimensional para la cadena del polímero, que segrega estos grupos no polares lejos del agua. Se dice que la proteína se pliega en una forma específica que está determinada por la secuencia de aminoácidos en el polímero. Todas las funciones biológicas y muchas de las funciones de los alimentos de la proteína están influenciadas por la conformación de la proteína.

Entre los polímeros alimenticios más comunes se encuentran:

Proteína:

  • Gelatina (aislada de huesos y piel de vertebrados)

Carbohidratos y carbohidratos modificados:

  • Agar (aislado de algas)
  • Alginatos o alginatos (aislados de algas pardas) son polisacáridos extraídos de las sales algínicas que se encuentran en las algas marinas.
  • Amilopectina (un tipo de almidón, aislado del almidón)
  • Amilosa (una especie de almidón, aislada del almidón)
  • Carboximetilcelulosa (celulosa modificada, aislada de la madera, etc.)
  • Carrageninas (aisladas de algas marinas) Furcellaran (aislado de algas)
  • Goma Guar (o guaran) (aislada de las semillas de leguminosas) Goma arábiga (exudado del árbol de acacia de Medio Oriente)
  • Goma Ghatti (exudado de árbol de la India)
  • Goma Tragacanth (exudado de Astrágalo, un arbusto del Medio Oriente)
  • Goma Karaya (exudado de árbol de la India)
  • Goma Locust (aislada de algarrobo, la semilla de un árbol de hoja perenne mediterránea)
  • Almidón y almidones modificados
  • Goma Xantana (exudado extracelular de la bacteria Xanthomonas)

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Ref. Polymer Chemistry, Charles E. Carraher, Jr., 6th Edition

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