Oligosacáridos: De Componentes Indeseados a Aditivos Funcionales

• Con pocas excepciones (como las dextrinas), son poco o nada digeribles por las enzimas endógenas del tracto digestivo humano.
• Solubles en agua; constituyen la “fibra soluble”.
• Utilizables en distinta medida como sustrato por diversos microorganismos de la microbiota intestinal (intestino grueso), dan como productos finales CO₂, H₂, CH₄, etc (gases). Por eso se han considerado indeseables en leguminosas y se eliminan de algunos productos semielaborados (p. ej. de concentrados y aislados de proteína de soja).
• Por otra parte, la lisis de estos microorganismos proporciona ácidos grasos y vitaminas como la B₁₂, que parcialmente se absorben.
• A los que son sustrato de microorganismos probióticos (que contribuyen a mejorar el estado de salud del hospedador), se les denomina prebióticos.
• Por esta razón, y para su uso como aditivos, actualmente se aíslan de fuentes naturales o se obtienen, por hidrólisis de polisacáridos o por transglicosilación enzimática de residuos de monosacárido.

Fructo-oligosacáridos (FOS)

• Los fructanos son polímeros no digeribles de más de 2 unidades de fructosa en su mayoría unidas por enlaces β 2-1. Se consideran oligofructosa los oligosacáridos de DP≤10. Son dulces, en distinta medida según el DP.
• Abundantes sobre todo en plantas aliáceas (cebolla, puerro, ajo), achicoria y aguaturma (Helianthus tuberosus). La inulina de alcachofa tiene un DP de 40 o más.
• El contenido en fructanos de la raíz de achicoria es de 35 a 47 g/100 g de producto fresco. Es la materia prima más frecuente para fructanos comerciales (p. ej. oligofructosa Raftilosa^® e inulina Raftiline^®, Fibruline^®).
• Contenido en otros productos (g/100g): aguaturma (Jerusalem artichoke) 16-20; cebolla 1-7.5, ajo 9-16, puerro aprox. 3, alcachofas 2-7, espárragos 2-3, trigo 1-4.
• El consumo medio de fructanos se ha estimado en España 5-17g; Bélgica y Holanda: 3-10 g, USA 1-4 g.

Proceso de análisis de FOS

1. Con la técnica analítica elegida, comprobar su capacidad de separar y discriminar los compuestos (analitos) buscados.
2. Con la técnica analítica elegida, comprobar con patrones internos el % de recuperación.
3. Analizar y expresar resultados sobre contenido de los analitos buscados.

Polialcoholes (Polioles o Alditoles)

• Similares a los monosacáridos, pero sin grupo carbonilo, con grupos hidroxilo en todos los carbonos.
• Dulces (pero legalmente no incluidos entre los edulcorantes). El xilitol es más dulce que el manitol y más dulce que el sorbitol.
• Componentes naturales de diversas frutas y hortalizas. El manitol está también presente en algunos exudados de plantas e insectos.
• Se obtienen industrialmente por hidrogenación química en presencia de catalizadores, a partir de azúcares, sobre todo glucosa (sorbitol) y fructosa (manitol y sorbitol). También se hidrogenan disacáridos y mezclas.
• Con gran afinidad por el agua (concentraciones altas son laxantes). La legislación dice que en el etiquetado de los productos que lleven más del 10% de polioles, se debe indicar que “un consumo excesivo puede tener efectos laxantes”.
• De rendimiento energético variable, en parte dependiente de la velocidad de tránsito intestinal.
• No cariogénicos. El xilitol es anticariogénico.
• Se usan en sustitución de azúcares, para dar sabor dulce a productos de confitería, bebidas y muchos otros alimentos.
• También se usan como vehículo para la dilución de edulcorantes intensos.

Productos Patentados a Base de Polialcoholes

Palatinit^® (Isomalt)

Pasos de elaboración:

1. Hidrólisis de la sacarosa (mediante enzima inmovilizado).
2. Nueva unión mediante enlaces 1-6.
3. Hidrogenación de la porción fructosa (dando sorbitol o manitol).

Resultado: Mezcla de gluc-sorbitol + gluc-manitol.

Lycasin^®

Paso único de elaboración:

Hidrogenación de jarabes de glucosa y fructosa.

Resultado: sorbitol + manitol.

Eritritol

• Sin rendimiento energético.
• Se absorbe, pero no se asimila.
• El 90% se excreta en la orina.
• No es cariogénico.
• Dulzor: 0,75.
• Cristalizable.
• Se obtiene por fermentación (Moniliella tomentosa o Aureobasidium) a partir de glucosa.
• Aprobado en la UE. GRAS.

Almidones Naturales

• Homopolisacárido de glucosa con uniones α 1-4 y α 1-6.
• Mezcla de moléculas lineales (amilosa) y ramificadas (amilopectina).
• Compuesto de reserva, de origen vegetal.
• Sintetizado y almacenado en amiloplastos.
• El polisacárido es digerible, una vez hidratado.
• Base de la ingesta calórica humana.
• Factores de variación en función de especie y variedad:
  • Forma y tamaño de los amiloplastos.
  • Tamaño molecular.
  • Proporción de amilosa y amilopectina.
  • Otras especies moleculares acompañantes.
  • Proporción en estado cristalino.

Transformaciones de los Almidones

Gelatinización

Hinchamiento del gránulo y eventualmente, rotura de membrana.

Consecuencias:

1. Soluciones más o menos viscosas, o geles.
2. Se hacen digeribles, hidrolizables.

Hidrólisis

Conlleva pérdida de viscosidad y aumento de dulzor.

Los azúcares son sustratos energéticos o de reacciones de pardeamiento.

• No enzimática: fácil a pH ácido, durante la cocción y en el estómago.
• Enzimática:
  • En el tubo digestivo, por amilasas salivares y pancreáticas.
  • Por amilasas de la harina; la glucosa derivada es usada por la levadura de panadería, generando CO₂, etanol, etc.
  • Mediante malteado, previa a la fermentación alcohólica o para papillas infantiles.
  • Con diversos enzimas: para obtener dextrinas o jarabes de glucosa.

Retrogradación

Formación de puentes de hidrógeno, sobre todo entre cadenas de amilosa, conduciendo a una cristalización parcial, con exclusión de agua y endurecimiento.

Pérdida de calidad en muchos casos. Deseada, en cierta medida, en otros.

Tipos de Almidones en el Mercado

Naturales

De distintas fuentes. Con distintas proporciones en amilosa y amilopectina (céreos, etc).

Modificados

• Pregelatinizados: para productos instantáneos.
• Dextrinizados (parcialmente hidrolizados): menor viscosidad y mayor digestibilidad, solubilidad y dulzor.
• Reticulados (también llamados entrecruzados o estabilizados): para evitar la pérdida de viscosidad por calentamiento prolongado, en enlatados.
• Sustituidos: para minimizar la retrogradación.
• Oxidados (en parte de los C6): para minimizar la retrogradación y obtener geles transparentes.
• Resistentes (retrogradación parcial intencionada): con menor índice glicémico.
• Ciclodextrinas: para encapsulación molecular de moléculas hidrofóbicas tales como aromas.

• Excepto las ciclodextrinas, estos almidones pueden presentarse purificados o incluidos en harinas.
• Algunos almidones comerciales presentan más de una modificación.

Almidones Sustituidos

• Reducen o retrasan la retrogradación.
• Aumentan la capacidad de ligar agua.
• Bajan la temperatura de gelificación.
• Modifican la claridad de los geles.
• En algunos se introducen grupos hidrofóbicos para que sean emulsificantes.
• Se emplean para productos refrigerados o congelados.