Agente espesante

Un agente espesante es una sustancia que puede aumentar la viscosidad de un líquido sin cambiar sustancialmente sus otras propiedades. Los espesantes comestibles se utilizan comúnmente para espesar salsas , sopas y pudines sin alterar su sabor; los espesantes también se utilizan 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 productos cosméticos y de higiene personal . Algunos agentes espesantes son agentes gelificantes ( gelificantes ), 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 se pueden utilizar cuando una afección médica como la disfagia provoca dificultad para tragar. 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 alimentos específicos. Estos espesantes tienen sabor y no son especialmente estables, por lo que no son adecuados para un uso general. Sin embargo, son muy prácticos y eficaces, por lo que se utilizan ampliamente.

Diferentes espesantes pueden ser más o menos adecuados en una aplicación determinada, debido a las diferencias en sabor, claridad y sus respuestas a las condiciones químicas y físicas. Por ejemplo, para alimentos ácidos, el arrurruz es una mejor opción que la maicena , que pierde potencia espesante en mezclas ácidas. A niveles de pH (ácidos) inferiores a 4,5, la goma guar tiene una solubilidad acuosa muy reducida, lo que también reduce su capacidad espesante. Si el alimento se va a congelar, la tapioca o el arrurruz son preferibles a la maicena, que se vuelve esponjosa cuando se congela.

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Los espesantes de alimentos con frecuencia se basan en polisacáridos ( almidones , gomas vegetales y pectina ) o proteínas .

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

Un almidón en polvo sin sabor utilizado para este propósito es la fécula (del latín faecula , diminutivo de faex, "heces").

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

El agar , la alginina y la carragenina son polisacáridos extraídos de las 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 .

Los 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 gelificantes.

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

Algunos ejemplos son:

• Ácido algínico (E400), alginato de sodio (E401), alginato de potasio (E402), alginato de amonio (E403), alginato de calcio (E404): polisacáridos de algas pardas
• Agar (E406, un polisacárido obtenido de algas rojas )
• Carragenina (E407, un polisacárido obtenido de algas rojas )
• Goma de algarroba (E410, un polisacárido gomoso natural procedente de las semillas del algarrobo)
• Pectina (E440, un polisacárido obtenido de la manzana o de los cítricos)
• Gelatina (E441, obtenida por hidrólisis parcial de colágeno animal )

Las gelatinas comerciales utilizadas en las cocinas del este de Asia incluyen la goma de polisacárido glucomanano utilizada para hacer "copas de lichi" a partir de las plantas de konjac , y aiyu o gelatina helada de la planta de higo trepador Ficus pumila .

El agar-agar produce un gel muy transparente con un ligero sabor residual. Las láminas de gelatina se dispersan fácilmente sin dejar sabor residual, pero la forma en polvo puede tener algo de sabor. La carragenina kappa puede incluir cloruro de potasio para mejorar el proceso de gelificación y produce un producto transparente con muy poco regusto. La carragenina iota contiene cloruro de sodio que mejora la formación de 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 con bajo contenido de azúcar. ^[2]

Las harinas funcionales se producen a partir de una variedad específica de cereal ( trigo , maíz , arroz u otro) conjugadas con un tratamiento térmico específico capaz de aumentar la estabilidad, la consistencia y las funcionalidades generales. Estas harinas funcionales son resistentes a las tensiones industriales, como el pH ácido, la esterilización, las condiciones de congelación y pueden ayudar a las industrias alimentarias a formular con ingredientes naturales . Para el consumidor final, estos ingredientes son más aceptados porque se muestran como "harina" en la lista de ingredientes.

La harina se utiliza a menudo para espesar salsas , gumbos y guisos . El tipo más básico de agente espesante, harina mezclada con agua para hacer una pasta, se llama lechada de cal . ^[3] Debe cocinarse completamente para evitar el sabor de la harina cruda. El roux , una mezcla de harina y grasa (generalmente mantequilla) cocida en una pasta, se utiliza para salsas y guisos. Los granos de cereales ( avena , cuscús , sémola de trigo , etc.) se utilizan para espesar sopas . El yogur es popular en Europa del Este y Oriente Medio para espesar sopas. Las sopas también se pueden espesar añadiendo verduras almidonadas ralladas antes de cocinarlas, aunque estas añadirán su propio sabor. El puré de tomate también añade espesor y 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 consiguen el efecto espesante deseado sólo en un rango de temperatura estrecho. El sobrecalentamiento arruina fácilmente una salsa de este tipo, lo que puede hacer que la yema de huevo sea difícil de usar como espesante para cocineros aficionados. Otros espesantes utilizados por los cocineros son los frutos secos (incluido el rehan ) o el glaseado hecho de carne o pescado .

Muchos agentes espesantes requieren un cuidado especial al cocinarlos. Algunos almidones pierden su capacidad espesante cuando se cocinan durante demasiado tiempo o a una temperatura demasiado alta; por otro lado, cocinar los almidones durante demasiado tiempo o a una temperatura insuficiente puede provocar un sabor desagradable a almidón o hacer que el agua se filtre del producto terminado después de enfriarse. Además, una mayor viscosidad hace que los alimentos se quemen más fácilmente durante la cocción. Como alternativa a agregar más espesante, las recetas pueden requerir la reducción del contenido de agua del alimento mediante una cocción a fuego lento prolongada . Al cocinar, generalmente es mejor agregar el espesante con cuidado; si se espesa demasiado, se puede agregar más agua, pero puede resultar en una pérdida de sabor y textura.

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

La sílice pirogénica 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 provoca la propiedad tixotrópica o de reducción por cizallamiento (también exhibida frecuentemente por geles), donde la viscosidad no es newtoniana y se vuelve menor a medida que aumenta la fuerza de cizallamiento o el tiempo; su utilidad es principalmente que el aumento resultante en la viscosidad es grande en comparación con la cantidad de sílice agregada. La sílice pirogénica generalmente se acepta como segura como aditivo alimentario ^[4] y se usa frecuentemente en cosméticos. Los aditivos como la sílice precipitada , el talco fino o la tiza también cumplen con la definición de agente espesante en el sentido de que aumentan la viscosidad y el cuerpo sin afectar la propiedad objetivo de una mezcla. ^{[ cita requerida ]}

Los agentes espesantes utilizados en productos cosméticos o de higiene personal incluyen líquidos viscosos como el polietilenglicol , polímeros sintéticos como el carbómero (un nombre comercial para el 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 varias ceras, también pueden funcionar como agentes espesantes en una emulsión. ^{[ cita requerida ]}

Uno de los principales usos de los espesantes es en las industrias de la pintura y la impresión, que dependen en gran medida de los modificadores reológicos , para evitar que los pigmentos se depositen en el fondo de la lata, lo que produce resultados inconsistentes. Las fórmulas a base de agua serían casi imposibles, con la excepción de la tinta china y los pocos pigmentos solubles en agua restantes, pero estos tendrían muy poca cobertura y, en el mejor de los casos, mancharían ligeramente la madera. Todas las pinturas y tintas modernas tendrán algún pigmento agregado en la fábrica para la opacidad y para controlar la especularidad del acabado, desde mate hasta alto brillo, dependiendo del espesante utilizado, pero más aún del tamaño de las partículas agregadas como modificador de opacidad. Los tamaños de partículas de 1  μm o menos serán el límite del alto brillo, probablemente confinado a los recubrimientos de automóviles de lujo, y las partículas de aproximadamente 100 μm harán una superficie irregular a escala microscópica, que dispersa la luz y hace que la superficie parezca mate. ^{[ cita requerida ]}

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 el líquido de pintura o tinta en una etapa temprana de la mezcla, ya que no afecta la reología a menos que el pH sea bajo. El ácido bórico se utiliza generalmente para iniciar la polimerización después de que se añade el pigmento (la etapa de "molienda" del pigmento) y se dispersa, la mezcla se espesa mientras se agita para mantener una consistencia homogénea. A menudo, esta etapa es problemática ya que el aire es arrastrado por 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, que siguen siendo un beneficio 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 para la pintura que no requiera al menos un poco de cuidado en la mezcla.
• Arcillas: atapulgita, que también dispersa suspensiones, bentonita (tanto floculante como no floculante) y otras arcillas de montmorillonita. Por lo general, las arcillas, cuando están secas, existen como un polvo muy fino, lo que facilita la dispersión y la compatibilidad con otros ingredientes. Las arcillas generalmente producen superficies mate, a pesar de su naturaleza de partículas finas. No solo las pinturas y tintas, sino también otras industrias como la farmacéutica, la construcción y la cosmética, especialmente los productos para el peinado del cabello y las mascarillas desintoxicantes faciales, prefieren cada vez más las arcillas de bentonita y atapulgita sobre otros modificadores de reología, agentes de dispersión, rellenos opacificantes, antiespumantes y numerosos usos de nicho que explotan las numerosas cualidades inherentes que han atraído a los artesanos a este material. Las arcillas se obtienen de forma sostenible y no implican ningún daño ambiental atroz, que se encontraban entre los materiales a granel más baratos hasta hace poco, cuando el precio subió de manera constante, tras el aumento en su patrón de uso. ^{[ cita requerida ]}
• Celulósicos: CMC, HMC, HPMC y otros son macromoléculas de celulosa sustituidas químicamente . 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, suponiendo que la concentración se mantiene igual; agregar más también aumenta la viscosidad.
• Sulfonatos - Sales de sodio o calcio, buena retención de agua, versátiles y altamente eficientes.
• Las gomas -guar, xantana, celulosa, algarroba y acacia- son las principales.
• Sacáridos: carragenina , pululano , konjac y alginato , a veces llamados hidrocoloides, estos espesantes son extremadamente versátiles y específicos en su función: cada uno tiene una serie de grados o tipos que se comportan de manera diferente, por ejemplo, la carragenina kappa formará geles fuertes (activados con potasio), pero la carragenina iota no formará geles y solo se espesará.
• Proteínas: caseína, colágeno, ^[5] y a veces albúmina.
• Aceite de ricino modificado : al igual que la celulosa, el aceite de ricino tiene grupos hidroxilo, a diferencia de otros aceites que, como máximo, tienen enlaces dobles, como el aceite de ricino también los tiene, pero la mayoría de las sustituciones se producen en los grupos hidroxilo, lo que permite obtener derivados exóticos con innumerables propiedades. Los avances más recientes en modificadores de reología se han producido en esta categoría. La corporación BASF tiene una nueva línea basada en derivados del aceite de ricino, por ejemplo.
• Organosiliconas: Las resinas de silicona, las dimeticonas y las siliconas modificadas simplifican un poco la formulación, un préstamo de la cosmética.

Todos los modificadores de reología anteriores se utilizan en el rango de 0,2% a 2,0%.

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. ^[6] El petróleo coagulado gelificado puede luego ser retirado de la superficie del agua mediante desnatado, dispositivos de succión o redes. Se requiere mar en calma o solo moderadamente agitado.

Se utilizan diversos materiales para convertir los explosivos líquidos en gel. A menudo se utilizan nitrocelulosa y otros ésteres nitro . Otras posibilidades incluyen la goma guar nitrada .

Muchos combustibles utilizados en dispositivos incendiarios requieren espesamiento para aumentar su rendimiento. Las sales de aluminio de ácidos grasos se utilizan con frecuencia. 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 combustibles están compuestos en su mayoría por los mismos espesantes que los líquidos polares (agua), debido a que son “ bipolares ”, es decir, tienen un grupo polar y otro apolar. El único cambio está en la orientación de estos grupos. En el medio apolar se produce la formación inversa de micelas .

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 se derivan comúnmente de ácidos débiles y bases fuertes o débiles.

• Acetato de calcio
• Jabón
• Poli(metacrilato de metilo)
• Poliestireno
• Parafina
• Dióxido de silicio (algunos grados)
• Caucho natural
• Azufre (polisulfuros)
• Polibutadieno
• Asfalto
• Arcilla de bentonita
• Metal coloidal
• Jabones metalizados
• Derivados de celulosa
• Carbómero
• Alginato

• Mucílago
• Espesamiento por cizallamiento
• Reducción de espesor por cizallamiento
• Diluyente de pintura

• Diccionario de sinónimos de Cook: espesantes