HIDROCOLOIDES: PROPIETATS, TIPUS, USOS I EXEMPLES - QUIMICA - 2026

Els hidrocoloides són un grup gran, heterogeni, de substàncies polimèriques que inclouen principalment polisacàrids i algunes proteïnes. El seu nom deriva de el terme grec hydro, que significa aigua, i kolla, cola.

Entre els carbohidrats o polisacàrids es troben hidrocol·loides com el midó, l'agar, nombroses gomes, entre d'altres. Així mateix existeixen els de naturalesa proteica d'elevat interès comercial, com la proteïna de soja, la caseïna o caseïnat, gelatina i proteïnes de la clara d'ou, entre d'altres.

Font: K Zoltan via Pexels

Els hidrocoloides poden tenir diferents fonts: naturals d'origen vegetal, animal, algues, i fins i tot alguns sintetitzats per microorganismes. També poden ser semisintètics, com els derivats de la cel·lulosa.

Els hidrocoloides formen dispersions microscòpiques viscoses o gels a l'entrar en contacte amb l'aigua; és a dir són hidrofílics, de manera que també es diuen col·loides hidròfils. Atrapen l'aigua dins la seva estructura ramificada i polimèrica.

D'aquesta manera, generen diferents textures, viscositat i elasticitat, propietats que són aprofitades en les indústries d'aliments, farmacèutica, en medicina i en el camp de la recerca en general.

propietats

-En la seva estructura molecular presenten un gran nombre de grups hidroxil (-OH. Això fa que estableixin ponts d'hidrogen amb l'aigua; d'allí que siguin hidrofílics i formin dispersions col·loïdals a l'entrar en contacte amb ella.

-Igualment, els hidrocoloides poden formar gels causa de canvis iònics o de temperatura.

-A causa de les seves propietats de formació de gels, espessidors, texturitzants, entre altres, els hidrocoloides són molt aprofitats com a additius en la indústria dels aliments.

-Poden augmentar el gruix o contextura dels aliments; serveixen per controlar la formació de cristalls de gel; permeten variar l'opacitat i sabor dels aliments.

-Els hidrocoloides es poden usar sols i en alguns casos s'empren mescles que ofereixen un comportament sinèrgic en les seves característiques o propietats, la qual cosa augmenta la seva utilitat.

tipus

Els hidrocoloides es poden classificar considerant diversos criteris, com la seva estructura química, segons el seu origen, les seves propietats, entre altres característiques.

Segons la seva estructura química

Els hidrocoloides poden classificar-se en dos grans grups com polisacàrids o proteïnes. Entre els polisacàrids poden ser lineals, com la cel·lulosa, alginats; o ramificats, com el midó i el dextrà, entre d'altres.

A més, segons el tipus de monosacàrid que conforma el polisacàrid poden ser Homopolisacàrids o heteropolisacàrids.

Entre els Homopolisacàrids es pot esmentar el midó que està format per llargues cadenes ramificades de glucosa, és a dir conté un mateix tipus de monosacàrid.

Entre els heteropolisacàrids o carbohidrats formats per més d'un tipus de monosacàrids, es troben hidrocoloides com l'agar, la goma aràbiga, entre molts altres.

El grup de la caseïna, gelatina i proteïnes de la clara d'ou, entre altres, són de naturalesa proteica.

Segons la seva font o origen

Segons el seu origen els hidrocoloides es poden classificar com a naturals -la gran majoria-, a l'obtenir-se de vegetals, d'animals, d'algues i microorganismes. Existeixen alguns obtinguts de derivats dels naturals o modificats químicament, com a continuació s'especifica.

De naturalesa vegetal

A partir dels extractes de diverses parts de les plantes es pot esmentar la cel·lulosa, la pectina, el midó, la gran varietat de gomes com l'aràbiga, la goma de tamarinde, entre d'altres.

D'origen animal

Aquesta la gelatina, la caseïna, la proteïna de la clara d'ou, la proteïna de soja.

Obtinguts d'algues

De diferents tipus d'algues es té per exemple l'agar, els carragenanos, el alginat.

D'origen microbià

Com el xanthano, el dextrà, el curdlán, pul·lulen, entre d'altres.

Modificats o semisintéticos

Com la metilcel·lulosa, la etilcel.lulosa, carboximetilcel·lulosa, l'alginat de propilenglicol, midons modificats, entre d'altres.

usos

En la indústria dels aliments

Els hidrocoloides s'empren en la indústria alimentària com a additius espessidors i gelificants. Aquests modifiquen les propietats com viscositat i textura dels aliments.

Depenent de l'hidrocol·loide empleat, de la seva concentració, de l'pH, de la temperatura i dels aliments en què s'empri, s'augmenta la vida útil, es millora la qualitat dels aliments i s'indueix diferents sensacions a la boca dels comensals.

Com espessidors de sopes, salses, cobertures i guarniment per a amanides entre d'altres aliments, s'empren diversos tipus de goma com la aràbiga, la guarda o Guaran i la de garrofa, entre d'altres. També són espessidors el xantana i el midó.

Com gelificants o formadors de gels s'utilitzen hidrocol·loides com la pectina, l'alginat, l'agar, el gellan i carragenano principalment en gelees, melmelades, gelatines amb poca sucre i gelats entre d'altres aliments.

Hi hidrocoloides, com l'agar agar, que s'empra en la cuina per vegans per evitar l'ús de la gelatina convencional, que conté substàncies d'origen animal en la seva elaboració.

En laboratoris de farmàcia, investigació i clínics

Els hidrocoloides com l'agar s'empren en la preparació de diferents tipus de mitjans de cultiu microbiològic. Constitueix la base que li donarà diferent contextura a aquests mitjans, que suporten sense modificar les temperatures d'esterilització.

Com a mitjà per efectuar diferents processos de cromatografia i filtració en gel s'usa el hidrocol·loide Sephadex, emprat generalment en columnes. Aquest permet realitzar la separació o purificació de proteïnes i altres biomolècules en funció de la seva diferent grandària o pes molecular.

en medicina

En odontologia sota condicions específiques, els hidrocoloides alginat i agar constitueixen bons materials per realitzar les impressions dentals.

En medicina s'empren hidrocol·loides com el dextrà, el hidroxietil midó, la gelatina, entre altres, en fluids d'infusió i solucions expansoras de volum per al tractament de la hipovolèmia.

Els hidrocoloides com les gomes s'empren en la fabricació de bioadhesivos per embenats quirúrgics, apòsits o cobertures aplicats per al tractament d'úlceres per pressió i ferides.

L'agar com la cel·lulosa no pot digerir pel sistema digestiu de el cos humà, per tant no aporta energia, però serveix de fibra que reté aigua, el que permet el seu ús en medicaments com laxants.

Exemples d'hidrocol·loides

Són molt nombrosos els exemples dels hidrocol·loides que s'han esmentat en els apartats anteriors, entre els quals es poden ampliar amb més detalls els següents:

-El polisacàrid dextrà. És ramificat o reticulat, i es forma per gran quantitat de glucosa, utilitzant-se en el Sephadex, gel amb estructura tridimensional esfèrica que al seu interior presenta porus.

Aquestes esferes presenten variacions en la reticulació de les cadenes orgàniques que les conformen, obtenint diferents tipus de Sephadex. Com més alt és l'entrecreuament o reticulació, més petit serà la mida de l'porus de l'esfera.

-Els carragenanos, que són diversos tipus derivats de la galactosa, inclouen els furcelaranos, i s'obtenen d'algues vermelles de diferents gènere i espècie.

-Entre la varietat de gomes cal destacar com a exemple la goma aràbiga, que s'obté d'una resina extreta de diversos tipus d'acàcia.

-I finalment entre els derivats dels cereals estan els arabinoxilanos , la inulina, entre molts altres exemples.

referències

1. AACC International Online Books. Chapter 1: Introduction to Food Hydrocolloids. Pres de: aaccipublications.aaccnet.org
2. Glyn O. Phillips, PA Williams. (2009). Handbook of Hydrocolloids. Recuperat de:
3. General Overview of Food Hydrocolloids.. Pres de: application.wiley-vch.de
4. Saha, D., & Bhattacharya, S. (2010). Hydrocolloids es thickening and gelling agents in food: a critical review. Journal of Food Science and Technology, 47 (6), 587-597.
5. Jasmin Foo. (2018). How to Make Agar Agar. Snapguide. Pres de: snapguide.com
6. Wikipedia. (2018). Sephadex. Pres de: en.wikipedia.org