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APLICACIONES DE FIBRAS E HIDROCOLOIDES EN LA

INDUSTRIA ALIMENTARIA

25 DE ABRIL DE 2012

E.T.S DE INGENIERIAS AGRARIAS DE PALENCIA



APLICACIONES DEL AGAR Y SUS DERIVADOS

EN LA INDUSTRIA AGROALIMENTARIA Ponente: Laura Pesquera.

(Responsable de Aplicaciones Alimentarias de Roko) HIDROCOLOIDES: AGAR AGAR. Se extrae de algas, polisacárido natural procedente de algas rojas. Se descubrió en Japón en 1658. Es un aditivo alimentario: E-406. Agente gelificante. Se encuentra como polvo amarillento. Formado por agarosa y agaropectina. La agarosa es la responsable de la gelificación. PROPIEDADES:

- Poder gelificante. - Bajas dosis de uso. - Alta capacidad de retención de agua. - Gel termo-reversible: Histéresis (Tªgel/ Fusión). - Baja viscosidad en caliente, aumentando cerca del punto de gelificación. - No aporta sabor ni olor.

MODO DE EMPLEO: 3 pasos: Dispersión – Hidratación – Disolución. El agar es hidrosoluble:

o Insoluble en compuestos orgánicos y agua fría. o Soluble en agua en ebullición.

El gel se forma por enfriamiento mediante puentes de hidrógeno. La estabilidad se alcanza en 4-5 horas. Para desarrollar su funcionalidad necesita disolverse en agua (min. 1:20). Tiene problemas de hidrólisis a pH ácido. Se recomienda añadir cuando el agar ya se ha disuelto a Tª baja. Resiste el autoclave a 121º C. AGARES ESPECIALES:

- AGAR DESPOLIMERIZADO (de bajo peso molecular). o Soluble en agua caliente. o Geles débiles y textura cremosa. o Menos sinéresis. o Sinergia con galactomananos (LBG).



- AGAR RÁPIDO SOLUBLE: o Soluble EN agua caliente a 85-90ºC al 100%. o Necesita dispersar comodamente evitando formar grumos.

AGAR ESTANDAR AGAR RÁPIDO

SOLUBLE AGAR

DESPOLIMERIZADO SOLUBILIDAD Agua hirviendo Agua caliente. Agua caliente. TIPO Firme, quebradizo. Firme, quebradizo. Débil, cremoso. TIXOTROPÍA No No Sí. CONGELACIÓN No estable. No estable. Poco. PH ÁCIDO Hidrolizable en caliente.

Estable en gel. Hidrolizable en caliente. Estable en gel.

Hidrolizable en caliente. Estable en gel.

APLICACIONES ALIMENTARIAS:

- PANIFICACIÓN Y CONFITERIA:

o Efecto gelificante. No necesita refrigeración. o Buena sinergia con azucar: crea gel transparente. o Estabiliza productos aireados. o Captador de agua evitando que se reseque. o Controla la sineresis.

� Ejemplo: gominotas, mermeladas, aireados, nubes, zefir… o Alarga la vida util. o Controla migración del agua:

� Reduce pegajosidad: � Previene cristalización del azucar.

o Mejora adhesión. o Proporciona aspecto brillante. o En caliente: poder gelificante al enfriar. o En frío: Propiedades cremosas.

- LACTEOS:

o Texturizable. o Evita desverado.

� Ejemplo: cuajada, yogur, queso.

- CÁRNICOS:

o Gran poder gelificante. o Control sineresis. o Resistente al autoclavado. o Buena sensación boca-jugosidad. o Tipos:

� Carne-pescado enlatado. � Carne gelatina (producto italiano).



� Sustituto para vegetarianos. � Salchichas Light.

- DIETÉTICOS:

o Fuente de fibra soluble (80-85%). o Valor energético bajo. Aprox. 20Kcal/100g. o Producto vegetal. o Poder saciante bajo en calorías. o Agente gelificante.

FIBRAS INSOLUBLES Y PSYLLIUM Ponente: Miguel Rovira.

(Responsable de Rettenmaier Ibérica) Fibras diseñadas por la naturaleza.

FIBRA ALIMENTARIA: Sustancias que no pueden ser cortadas (hidrolizadas). Algunas son aprovechables (metabolizables). Originalmente son sustancias de origen vegetal. DEFINICIÓN: Parte de las plantas comestibles que resiste la digestión y absorción en el intestino delgado humano y que experimenta una fermentación parcial o total en el intestino grueso. Esta parte vegetal está formada por un conjunto de compuestos químicos de naturaleza heterogénea (polisacáridos, oligosacáridos, lignina y sustancias análogas). Desde el punto de vista nutricional, y en sentido estricto, la fibra alimentaria no es un nutriente, ya que no participa directamente en procesos metabólicos básicos del organismo. No obstante, la fibra alimentaria desempeña funciones fisiológicas sumamente importantes como estimular la peristalsis intestinal. FUNCIONES FISIOLÓGICAS:

- Modificación de la percepción de saciedad. - Reducción de los niveles de colesterol. - Mejoran procesos de digestión. - Regulan nivel de glucosa en sangre (glicemia). - Prevención de enfermedades crónicas:

o Tracto intestinal. o Enfermedades cardiacas. o Sobrepeso/ Obesidad. o Diabetes tipo II.

CONSUMO FIBRA:

- 2/3 Insoluble.



- 1/3 Soluble.

EVIDENCIAS CIENTÍFICAS: - Low calory. - Low fat. - Low GI (Indice Glicémico). - Reducción CVD.

CONCLUSIÓN:

- Ha pasado a ser un ingrediente aceptado por consumidores. - Consumidor lo percibe como beneficioso para la salud. - Fibra insoluble permite formulación de alimento saludable. - Aporta mejoras funcionales en función del grupo de alimentos. - Se incorporan de manera precisa, segura y fiable y se mantiene estable durante el proceso productivo y

de almacenaje; cadena logística. APLICACIONES:

- Forman cadenas largas de glucosa unidas por enlaces β. - PAN Y HORNEADOS:

o Mejora el perfil nutricional:

� 3% - fuente de fibra. � 6% - rico en fibra. � 12% - baja absorción. Bajo en grasa. 30% reducción. Reduce el coste.

o En pan mexicano o pan de empanadas se trata de mejorar la manipulación al congelar y descongelar donde se pierde agua.

- GALLETAS Y BARQUILLOS:

o Mejora estructura, resistencia mecánica, formabilidad y reducción de roturas. o Mejora el perfil nutricional. (3-6%).

� Ejemplo: • Galleta Danone en China. • Fibra activa en Panmonviso. • Horlicks lite Bite: Galleta destinada a diabéticos tipo II en India.

- PASTA ALIMENTICIA:

o Mejora nutricional (propiedad principal). o Mejora la rotura, solo si no se usa sémola de trigo dura.

- CEREALES EXTRUSIONADOS:



o Mejora nutricional (3-6%). o Mejoras tecnológicas:

� Mejora el crujiente. � Disminuye roturas. � Aumenta Bowl Life (tiempo de vida del producto crujiente en la leche).

o Coste reducido.

� Ejemplo: All-Bran de Kellogg’s.

- PRODUCTOS CÁRNICOS:

o Aumenta Rendimiento. Menor coste. Se mantiene la calidad original. o Mejora perfil nutricional.

� Bajo en grasa: Reducción del 50%. � Novedad en aplicación en embutido curado: reducción de la grasa visible.

PSYLLIUM

Se encuentra en tierras de cultivo, junto a las carreteras, en lugares pisoteados, en campos ricos en abonos orgánicos o granjas.

Se encuentra en la capa externa de la cáscara de semillas. Las semillas contienen mucílagos (12% -15%), formados fundamentalmente por xylosa, ácido galacturónico, arabinosa y ramnosa, que dan la propiedad laxante, pero a diferencias de otras especies de Plantago, estas no contienen almidón. India es el principal productor mundial (80%). EE.UU es el principal consumidor (8000 Tn/año) Producto habitual en medicina tradicional:

- Contiene mucílagos que en contacto con el agua aumenta su volumen hasta 4 veces, por lo que es un excelente laxante mecánico que actúa como lubricante que permite el deslizamiento de la material fecal.

- Recomendado en caso de falta de peristaltismo intestinal. - Por vía externa en forma de compresas para tratar reumatismo, quemaduras y úlceras. - Puede bajar el colesterol total y LDL.

FUNCIONALIDAD:

- Fuerza de gel: factores que influyen en la funcionalidad el gel: tiempo, Tª… - Se emplea en pan y productos sin gluten debido a:

o Capacidad de retención de agua: el almidón gelatiniza más rápidamente. o Capacidad de retención de gas: excelente propiedad filmógena.

- Se usa en combinación con HPLC.



o La red de Psyllium es muy buena para prevenir que colapsen. o La estabilización la da el HPLC.

NUEVAS LINEAS DE DESARROLLO:

- Sustitución de la grasa. - Sustitución de gluten. - Sustitución de otras gomas (volatilidad de precios). - Mejora Frech-Keeping en Brioche.

DERIVADOS DE LA CELULOSA Ponente: Maite Riera.

(Responsable de Rettenmaier Ibérica)

GELES DE CELULOSA MICROCRISTALINA (MCG) Se obtiene de la región cristalina de la fibra de celulosa. Es la parte de fibrillas mas organizadas, lineales y compactadas. PROPIEDADES:

- Se pueden separar mediante tratamiento termo físico. - Requieren la adición de agua/leche así como fuerzas de cizalla o presiones de homogeización a partir de

150 bars para su activación. � 1MCG + 10-20 agua.

- Incrementa la viscosidad tras la activación. - Geles tixotrópicos: la viscosidad de pende de la fuerza de cizalla aplicada ( a mayor fuerza, menor

viscosidad). o Facilita la dosificación de bombeo en proceso. o Aporte de cuerpo estático.

- Sabor y olor neutro. - Polvo blanquecino o gel opalino.

PROPIEDADES FUNCIONALES:

- Estabilizantes – suspendentes: o Sólidos suspendidos. o Líquidos – gel (aceites). o Espumas.

- Beneficios fisiológicos: o Bajo contenido en grasa. o Pocas calorías. o Alto en fibras. o Sin gluten. o Sin ácido fítico. o Gran transito intestinal.



o Bajo en IG. o Bajo en ECV. o Sin potencial alérgeno.

APLICACIONES:

- Fat replocers (sector cárnico):

o Reemplazante de grasa.

- Batidos/ leche enriquecida.

o Problemas por Infra estabilización: � Sedimentación del cacao. � Separación de la grasa. � Anillo superior de grasa.

o Problemas por supra estabilización: � Separación de suero.

o Beneficios en el proceso: � Flexibilidad: Homogenización y llenado a T 20ªC. � Flexibilidad en formulación:

• Polvo de cacao a diferentes grados de alcalinidad y tamaño de partícula. • Diferente contenido de grasa y caseína.

� Beneficios en el aspecto del producto final: • Previene separación de fases. • Apariencia homogénea.

- Bebidas vegetales: - Crema pastelera:

o Permite trabajar por debajo de los 68º Brix. o Con menor dosis se obtiene la misma consistencia con mayor capacidad para el horneado. o Ahorro de costes.

METILCELULOSAS (MC) E HIDROXIPROPIL METIL CELULOSAS (HPMC)

Grupos ésteres de celulosa. Necesitan agua para hidratarse. Grado de polimerización: Viscosidad. Grado de sustitución: Solubilidad y propiedades de gelificación.



PROPIEDADES

- Son solubles en frío, termo reversibles. - Retención de agua, espesantes. - Filmógeno. - CO emulsionante. - Resistente a encimas. - Estable frente a:

o pH. o Ión/catión meta y bivalente.

APLICACIONES

- Precocinados. - Salsas. - Pan. - Productos sin gluten. - Dietéticos.

Por sus beneficios en la congelación se emplea también en:

- Fritura. - Productos congelados.

ALMIDONES RESISTENTES Ponente: Manuel Escalada.

(Técnico de Servicios de Cargill Texturizing Solutions)

ALMIDÓN RESISTENTE

DEFINICIÓN: Suma de almidones y productos de la digestión de almidones no absorbidos por el intestino delgado de individuos sanos. Este almidón alcanza el intestino grueso casi intacto, en donde produce sus funciones y sirve como sustrato a las bacterias intestinales. No se tata de un almidón nuevo, si no de un almidón que se ha ido identificando con el paso del tiempo. Como fuente principal de almidón resistente, destacamos al Pan y la Patata. Actualmente su ingesta ha bajado debido a:

- Falta de tiempo para llevar una dieta equilibrada. - Digestión en condiciones de stress. - Sistema digestivo sano.



TIPOS:

No todos los almidones resistentes son iguales. El almidón resistente se clasifica en 4 tipos:

1. RS1. Físicamente inaccesible o indigerible. Se encuentra en semillas, leguminosas y granos de cereal enteros.

2. RS2. Almidón resistente en su forma natural granular. El ejemplo típico es el almidón de patata cruda, harina de banana verde, y una variedad de maíz rico en amilosa. Es el almidón natural.

3. RS3. Almidón resistente formado cuando alimentos que contienen almidón son cocinados y enfriados, como panes, copos de maíz o patatas cocinadas y enfriadas. También se produce a partir de maíz modificado para producir amilosa especial, llamado Novelose.

4. RS4. Almidones resistentes modificados químicamente, no presentes en la naturaleza.

Mediante estudios epidemiológicos previos se ha observado:

- Población con menor consumo de almidón presentan mayor incidencia de cáncer de colon. - Efecto beneficioso para fermentar en el intestino grueso con productos de butirato. - RS3 aumenta la capacidad de producción de butirato.

Hipótesis del butirato:

- Su presencia potencia el crecimiento de células normales e inhibe las células malignas. - In Vitro se demostró que la RS3 daba perfiles de fermentación con mayor concentración de butirato.

MALTODEXTRINA DE TAPIOCA CONTENIDO:

� 60% almidón resistente + 20% maltodextrina. PRESENTACIÓN:

- Polvo de sabor neutro (comparado con otros productos competitivos producidos a partir de almidón alto en amilosa).

- Granulometría fina. PROPIEDADES:

- Baja capacidad de asociación con agua. - Buena estabilidad en productos ácidos y en presencia de levaduras. - Baja viscosidad y constante durante ciclos de calentamiento-enfriamiento. - Estable hasta 110-120ºC. - Contenido almidón resistente:60%.

BENEFICIOS:

- Promoción de la flora beneficiosa: o Crecimiento selectivo de Lactobacilli y Bifidobacteria. o Reducción de los niveles de microorganismos patógenos. o Disminución del riesgo de padecer diarrea.



- Beneficios metabólicos:

o Aumento de butirato en el colon que mejora la absorción de Ca y Mg. o Disminución del pH intestinal, disminuyendo la toxicidad de las aguas fecales y menor cantidad

de ácidos biliares secundarios.

- Mejora bienestar general: o Mejora sistema inmunológico. o Disminución del riesgo de padecer cáncer de colon. o Mejora de la movilidad intestinal y problemas de estreñimiento.

- Tolerancia digestiva:

o Tolerancia hasta 60g de almidón resistente diarios. o Ausencia de flatulencia.

- Bajo índice glicémico (57,5).

EJEMPLOS:

- Barritas de cereales, galletas, batidos UHT, leches fermentadas, sopas instantáneas, bebidas de chocolate instantáneas, pan.

NUTRIOSE: FIBRA SOLUBLE DE CEREALES Ponentes: Eva Esparza e Inmaculada Martinez

(Técnicos de aplicaciones de Roquette Laisa EspañaS.A) NUTRIOSE Dextrina resistente. Procede de trigo o maíz. Etiquetado: Dextrina + almidón o fibra. PROPIEDADES NUTRICIONALES Y FUNCIONALES

- Tolerancia digestiva. o 45g/día no produce efectos gaseosos ni laxantes. o 60g/día no produce efectos laxantes.

- Estable acidez:

o Gran estabilidad a pH bajo. o Ideal para bebidas golosinas y demás productos ácidos.

- Estable térmicamente:

o Excelente estabilidad térmica sin pérdida de fibra en gran variedad de procesos que utilizan calor.



- Estable al cizallamiento: o Posee una sorprendente estabilidad al cizallamiento, se puede usar en productos extrusionados.

- Rápida solubilidad:

o Se somete a procesos de secado por atomización y de aglomeración que le confieren una excelente dispersión y una rápida solubilidad.

CASOS PRÁCTICOS DE APLICACIÓN

- Versátil para muchas aplicaciones: o En polvo. o En forma líquida.

- Se utiliza para todas las aplicaciones, en todo el mundo:

o Productos horneados, lácteos, bebidas, productos dietéticos, confitería, preparados de fruta, salsas,…

CONCULSIONES:

- Fibra sostenible: procedente de cereales con un etiquetado limpio. - Alta tolerancia digestiva. - Beneficios saludables probados clínicamente. - Contenido en fibra estable para satisfacer las demandas del consumidor. - Fibra invisible que preserva la calidad original de alimentos y bebidas.

APLICACIÓN DE POLIDEXTROSA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

Ponente: Sara Rodrigo (Technical Service Engineer TATE&LYLE)

VENTAJAS:

- Reducción de azucares. Sin azúcares añadidos. - Reducción del índice Glicémico. Menor de 7,00. - Reducción de calorías (1Kcal/g). - Contenido en fibra. - Reducción de grasas. - Mejora cuerpo y sensación en boca.

CARACTERÍSTICAS:

- El polímero Random se enlaza al azar en diferentes moléculas de glucosa. Índice de polimerización mayor a tres.

- Reconocido como fibra. - No es dulce. - Excelente tolerancia digestiva.

o Mas de 50g en una sola dosis sin efectos secundarios. o Mas de 90g por día sin efectos secundarios.



CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS:

- Fácil de usar y fibra versátil para aplicar un diferentes alimentos y bebidas. - Prácticamente incoloro. - Sabor neutro. - Gran solubilidad. Mas del 80%. - Viscosidad similar a la glucosa.

CONCLUISONES:

- Fácil de usar: o Baja viscosidad. o Sabor limpio. o Bajo color. o Formatos líquidos y en polvo.

- Nutrición:

o Bajo en calorías. o Bajo en contenido de azúcar. o Alto en fibras. o Bajo contenido glicémico. o Beneficios fisiológicos.

- Amplio uso:

o Utilizado por líderes del mercado. o Aceptado por consumidores.

- Estabilidad:

o Estable en un amplio rango de pH. o Estable en procesos estándar de calor.

- Eficiencia:

o Fabricado en Europa.

- Tolerancia: o 90g/día. o Más de 50g/dosis.

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