Aditivos alimentarios
El Canfeno o Camfeno es un monoterpeno bicíclico. El mismo es casi insoluble en agua, pero es bastante soluble en algunossolventes orgánicos comunes. El mismo volatiliza rápidamente atemperatura ambiente y posee un aroma acre o pungente. Además es un constituyente menor de varios aceites esencialescomo la trementina, el aceite de ciprés, aceite de alcanfor, aceite de citronela, aceite de flores de naranjo o neroli, aceite dejengibre y de la valeriana. También el canfeno es utilizado en la preparación de perfumes o fragancias, como un aditivo saborizante para las comidas. Una curiosidad la constituye que fue usado a mediados del siglo XIX como un combustible para las lámparas, pero su uso se vio limitado por su explosividad.
El canfeno es producido industrialmente a partir del compuesto más abundante alfa-pineno, mediante la isomerización catalíticaheterogénea a presión normal y temperaturas inferiores a los 100ºC. Finalmente, se aísla por destilación fraccionada a presión reducida.
| Canfeno | ||
|---|---|---|
 | ||
| Nombre IUPAC | ||
| 2,2-dimetil-3-metilen-biciclo[2.2.1]heptano | ||
| General | ||
| Otros nombres | Camfeno | |
| Fórmula molecular | C10H16 | |
| Identificadores | ||
| Número CAS | 79-92-51 | |
| ChEBI | 3830 | |
| ChemSpider | 6364 | |
| PubChem | 6616 | |
| Propiedades físicas | ||
| Densidad | 842 kg/m3; 0,842g/cm3 | |
| Masa molar | 136,24 g/mol | |
| Punto de fusión | 318,65 K (46 °C) | |
| Punto de ebullición | 432 K (159 °C) | |
| Peligrosidad | ||
| Temperatura de autoignición | 313 K (40 °C) | |
| Valores en el SI y en condiciones estándar (25 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario. | ||
La carboximetilcelulosa o CMC es un compuesto orgánico, derivado de la celulosa, compuesto por grupos carboximetil, enlazados a algunos grupos hidroxilo, presente enpolímeros de la glucopiranosa. A menudo se utiliza como sal, es decir, como carboximetilcelulosa de sodio, también llamada carmelosa sódica, que se utiliza como medicamento para el alivio de los síntomas de la irritación y la sequedad ocular.
| Carboximetilcelulosa | ||
|---|---|---|
 | ||
| Nombre IUPAC | ||
| Carboximetil celulosa sódica | ||
| General | ||
| Otros nombres | CMC | |
| Fórmula semidesarrollada | RnOCH2-COOH | |
| Fórmula molecular | ? | |
| Identificadores | ||
| Número CAS |
| |
| ChEBI | 85146 | |
| PubChem | 24748 | |
| Propiedades físicas | ||
| Apariencia | blanco | |
| Propiedades químicas | ||
| Solubilidad en agua | 20 mg/ml | |
| Valores en el SI y en condiciones estándar (25 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario. | ||
Datos físico-químicos
- Fórmula: RnOCH2-COOH
- Punto de descomposición: 274 °C
- Nº CAS: [9004-32-4]
- Densidad: 0,7-0,9
- Solubilidad: 20 mg/ml
Propiedades generales
Es similar a la celulosa, pero a diferencia de ella, es soluble en agua; se disuelve en azúcares (sacarosa, fructosa).
Aplicaciones
Es utilizado como espesante y estabilizante, pero también como producto de relleno, fibra dietética y emulsificante. Una de las aplicaciones más novedosas corresponde al área de la medicina donde soluciones de CMC forman geles y son utilizadas en cirugías del corazón, toráxicas y de córnea. También se usa para evitar la precipitación de las sales tartáricas en los vinos blancos.
Otra aplicación es la elaboración de adhesivos para papel, debido a que por sus características no mancha el papel, no atrae insectos bibliófagos, no desprende olor y es removible, lo cual es ideal para materiales que requieren restauración.
Síntesis
Es sintetizado por medio de la reacción entre la celulosa con ácido cloroacético.
Carragenano, carragenina o más propiamente los carragenanos (dado que es una mezcla de varios mineraless), se encuentra rellenando los huecos en la estructura de celulosa de las paredes celulares de algunas algas de varias familias de Rhodophyceae (algas rojas). Chondrus crispus, el alga tradicional productora de carragenano, conocida como "musgo irlandés", es de pequeño tamaño, y vive en aguas frías, estando distribuida en las costas del Atlántico Norte.
Estas algas se han utilizado de forma tradicional en Irlanda desde hace al menos 600 años para fabricar postres lácteos, simplemente haciéndolas hervir en leche para que se liberen los carragenanos.
En el siglo XVIII, los irlandeses emigrados a EE. UU. encontraron algas semejantes que también podían utilizarse para las mismas aplicaciones. El nombre de carragenano procede supuestamente del lugar de Carrageen (Carragheen o Carrigeen),1 en el condado deWaterford, en Irlanda. Sin embargo, probablemente el nombre del lugar proceda a su vez de una expresión gaélica antigua para designar el alga, "cosáinín carraige". El nombre de "furcelerano" se utilizó antiguamente para el carragenano obtenido de Furcellaria, pero actualmente está en desuso, al ser el mismo producto.
El carragenano se obtuvo por primera vez en forma pura en 1844, mediante extracción en medio alcalino y precipitación con alcohol, sistema que, entre otros, aún se utiliza. En la década de 1930 comenzó su producción industrial en Estados Unidos, que se expandió durante la Segunda Guerra Mundial, al no disponer de suministro de agar de Japón. En la Unión Europea le corresponde el código de aditivo alimentario E-407.
El carragenano (o la carragenina) ha sido objeto de muchos estudios de la dieta a largo plazo en condiciones reglamentarias definidas en el camino a su actual situación reglamentaria global. Mientras que algunos indican que el carragenano pasa de forma segura a través de los tractos Gastro Intestinales de ratas de laboratorio sin efecto adverso cuando es un ingrediente dietético, otros estudios en animales han observado enfermedades como colitis, úlcera; la producción de alergias, ralentización del crecimiento, puede disminuir la absorción de minerales esenciales y favorece la producción de tumores. A finales de la década de 2000, algunos científicos expresaron su preocupación acerca de si la cantidad de "carragenina degradada" (poligeenan) en carragenina de calidad alimentaria puede llevar a problemas de salud, dando lugar a un debate en la literatura de investigación. Aún no se ha determinado si las observaciones son pertinentes a las consideraciones de seguridad de la dieta.
Tipos
Existen tres tipos importantes de carragenano, designados cada uno de ellos mediante una letra griega, k , kappa, l , lambda, y i , iota
Chondrus crispus produce un carragenano que es mezcla de los carragenanos kappa e iota. También se obtienen carragenanos por recolección del alga Furcellaria fastigiata en las costas europeas del Atlántico Norte, de Phyllophora nervosa en el mar Negro, de algas del género Hypnea en las costas de Brasil, y de Gigartina en Argentina y Perú.
Estas algas son de gran tamaño. Desde la década de 1980, una parte muy importante de la producción mundial de carragenano se obtiene mediante cultivos de algas de las especies Kappaphycus alvarezii y Eucheuma denticulatum en las zonas costeras de Filipinas e Indonesia. Estas algas se cosechan cada tres meses.
El alga Euchema spinosum produce un carragenano en el que predomina el iota carragenano, lo mismo que E. isiforme y E. uncinatum. Las algas Euchema cottonii, E. striatum, E. procrusteanum, E. procrusteanum y E. speciosum producen un carragenano en el que predomina el kappa carragenano.
Estructura
Los carragenanos están formados por unidades de galactosa y/o de anhidrogalactosa, sulfatadas o no, unidas por enlaces alternos a(1-3) y b(1-4). El peso molecular es normalmente de 300.000 a 400.000. La longitud de la cadena es importante, ya que por debajo de 100.000 de peso molecular, el carragenano no es útil como gelificante. Dependiendo del grado de sulfatación, de las posiciones de los grupos sulfato y de la presencia de grupos de anhidrogalactosa se distinguen varios tipos de carragenano, con propiedades como hidrocoloides claramente distintas. A mayor proporción de grupos sulfato, la solubilidad es mayor, y a mayor proporción de grupos de anhidrogalactosa la solubilidad es menor. Aunque existen alrededor de una docena de tipos, los más importantes son los carragenanos k, i y l.
El carragenano k está formado por unidades alternas de galactosa con un grupo sulfato en el carbono 4 y unidades de anhidrogalactosa sin sulfatar.
El carragenano i está formado por unidades alternas de galactosa con un grupo sulfato en el carbono 4 y de anhidrogalactosa con un grupo sulfato en el carbono 2.
El carragenano l está formado por unidades alternas de galactosa con un grupo sulfato en el carbono 2 y de anhidrogalactosa con dos grupos sulfato, uno en el carbono 2 y otro en el carbono 6
Tanto el k -carragenano como el i - carragenano son capaces de formar geles. A temperaturas elevadas, las cadenas se encuentran desenrolladas y dispuestas al azar. Al bajar la temperatura, las cadenas de polisacárido se asocian por puentes de hidrógeno formando hélices dobles, quedando hacia el exterior los grupos sulfato y los puentes de la anhidrogalactosa. Estas interacciones no suelen ser suficientes para formar un gel, ya que las cargas de los grupos sulfato hace que las hélices se repelan. Dependiendo de la presencia de iones que neutralicen los sulfatos, y del tipo de carragenano, las hélices pueden agruparse entre ellas una vez formadas, produciéndose entonces primero la formación del gel, en el que las zonas desorganizadas son las que retienen la mayoría del agua, y eventualmente la compactación del gel y la sinéresis.
Propiedades
Los carragenanos son solubles en caliente, a temperaturas del orden de 80 °C, y se mantienen en disolución al enfriar, si se encuentran en forma de sal sódica. Los geles de carragenano son reversibles térmicamente. A pH neutro, el calentamiento prácticamente no le afecta, aunque las cadenas se rompen por hidrólisis cuando se calienta en medio ácido, especialmente por debajo de pH 3,5.
Las propiedades reológicas, y especialmente la capacidad de formación de geles, varía mucho dependiendo del tipo de carragenano. El l -carragenano, el que tienen mayor contenido de sulfato y consecuentemente mayor carga negativa, no es capaz de formar geles por sí mismo. Forma disoluciones pseudoplásticas, con un comportamiento no newtoniano en cuanto a la viscosidad. La viscosidad depende del tipo concreto, pero se ve relativamente poco influida por la presencia de sales.
El k -carragenano, por el contrario, forma geles rígidos y quebradizos, semejantes a los del agar, en presencia de iones potasio. Son más opacos que los de agar, pero la transparencia aumenta en presencia de azúcar. Estos geles son muy propensos a la sinéresis, tanto más cuanto mayor sea la concentración de potasio, y no resisten la congelación / descongelación, siendo la sinéresis aún mayor en presencia de iones calcio. Las propiedades de estos geles mejoran mucho si se forman en presencia de goma de algarroba, al asociarse las hélices del k -carragenano con las regiones no ramificadas de la goma de algarroba. También actúa de la misma forma la goma konjac, pero no otras. El k -carragenano se utiliza en concentraciones entre el 0,02 % y el 2%.
El i -carragenano forma geles en presencia de iones calcio, geles que son elásticos, sin tendencia a la sinéresis y que resisten la congelación. Este tipo de carragenano mejora las propiedades de los geles de almidón, evitando la sinéresis y obtener geles mucho más resistentes. También permite obtener de esta forma "salsa bechamel" que se solidifica en frío y que puede cortarse fácilmente en piezas del tamaño y forma adecuados, y que se funde al calentar.
No hay comentarios:
Publicar un comentario