El documento habla sobre la formación de geles y espumas por parte de proteínas en los alimentos. Explica que un gel es una disolución coloidal formada por una red de moléculas sólidas inmersas en un líquido, y que se forman principalmente por interacciones reversibles como puentes de hidrógeno. Las espumas son dispersiones coloidales de gas en un líquido, y se estabilizan con agentes tensoactivos. Algunos ejemplos de alimentos que contienen geles y espumas son el helado y la cerveza.

1. “Formación de geles y
espumas”
Química de Alimentos

2. Proteínas
Espumas Emulsiones Geles Masas
capacidad para formar distintas estructuras en los alimentos
Propiedades
funcionales

3. ANTECEDENTES
El término científico de la palabra “gel” fue
introducido por Thomas Graham (1869), quien
fue el padre de la química de coloides.
Propuso la palabra sol para una dispersión de una
sustancia sólida en un medio fluido y la
palabra gel para una dispersión que tiene una
estructura que le impide ser móvil.
01
(Oakenfull et al., 1997;Alting, 2003).
• Mezcla homogénea

4. Un gel es una disolución coloidal: un
compuesto que surge a partir de la
disolución de un coloide en un fluido.
Este sistema presenta una fase dispersa
(líquida) y otra continua (sólida). En la
estructura de un gel, hay moléculas que
forman una red, la cual está inmersa en
un líquido
¿Qué son los geles?
(Oakenfull et al., 1997; Foegeding, 2010; Badui, 2012).
“un sistema sustancialmente diluido, el cual
no muestra flujo en estado estacionario”.

5. ¿Cómo se forman los geles?
Proteína
desnaturalizada
(estado de progel)
Formación de una red
de proteína entre las
moléculas
desplegadas.
Baja la energía cinética y esto
facilita la formación de uniones
estables no covalentes
H2O
• puentes de hidrógeno
• grupos hidrofóbicos
exposición
Sales
Sust. Bajo peso
molecular
Proteína
gelificada

6. Interacciones
Irreversibles
Covalentes
Sulfhidrilo – disulfuro
Ovoalbúmina
Reversibles
NO
covalentes
Puentes de
hidrógeno
Geles de la
gelatina

7. Geles opacos o coágulos Geles translúcidos
Tipos de geles principales
Propiedades moleculares de la proteína y sus condiciones de solución.
• Irreversibles.
• Aminoácidos NO polares se
agregan al desnaturalizarse y
forman agregados insolubles
que se asocian al azar.
• Velocidad de agregación y
formación de red es mayor que
la de desnaturalización.
• Red desordenada y dispersa la luz.
• Aminoácidos NO polares
forman complejos solubles
al desnaturalizarse.
• Velocidad de asociación de
estos complejos solubles
facilita la formación
• Gel ordenado translúcido.

8. Temperatura
La gelificación inducida por calor es probablemente el
más importante y el método más común para obtener
geles
Presión
La presión hace que el agua se disocie y el pH se
vuelve más ácido bajo presión
Fuerza Iónica
Los cationes monovalentes y divalentes, tales como
sodio y calcio pueden aumentar la fuerza iónica del
gel.
pH
Alterar las fuerzas de atracción y repulsión entre las
moléculas así como las interacciones entre las
moléculas y el disolvente, es decir, propiedades de
hidratación
Condiciones para la formación de geles
(Oakenfull et al., 1997).

9. Agentes gelificantes
 Agar
 Alginatos
 Carragenina
 Pectina
Tipos de geles
 Hidrogeles (acuosos)
 Organogeles (orgánicos)
 Xerogeles (Sólidos)
 Geles hidrófilos o hidrogeles (Constituidos por agua)
 Geles hidrófobos o lipogeles (oleogeles)
 Geles monofásicos (Una sola fase)
 Geles bifásicos (Dos fases liquidas inmiscibles)
 Geles elásticos (Gelatina) (Katsuyoshi y Etsushiro, 1993).

10. ¿En que alimentos podemos encontrar
este fenómeno?
(Badui, 2012).

11. ANTECEDENTES
ESPUMAS

12. ¿Qué son las espumas?
Son dispersiones coloidales de un gas, o
mezcla de gases, suspendidos en una
fase dispersante formada por un líquido
viscoso o un semisólido. En la mayoría de
las espumas alimenticias el gas es aire. El
líquido rodea a las burbujas de aire y las
separa una de otra. Esta barrera o pared
líquida recibe el nombre de lamela.
(Badui, 2012).

13. Estructura de una espuma
Película líquida formada
por dos burbujas
La unión de cuatro bordes
de Plateau forma un nodo
Unión entre tres burbujas para
formar un borde de Plateau.
(Badui,2012; Foegeding et al., 2000).
1 µm cm
Burbuja de gas
Lamela

14. Proceso de formación

15. Propiedades espumantes
Capacidad
espumante
Estabilidad de la
espuma

16. Una forma de estabilizar las burbujas de una espuma es:
Agente estabilizante o tensoactivo.
Objetivo; disminuir la tensión superficial entre el aire y la lamela.
Proteínas
buenos estabilizantes de
espumas
Foto: Corales y marinos

17. Medida de la estabilidad espumante
(Langevin, 2000; Fennema, 2000).
Esquema de las distintas etapas de la formación y
desestabilización de una espuma.
t0: Tiempo inicial.
t1: Fin de formación de espuma.
t2: Drenado.
t3: Colapso de espuma.

18. La fase gaseosa discontinua tiende a formar una fase continua por
aproximación y fusión de burbujas para alcanzar un área superficial
mínima.
Mecanismos de
desestabilización
1
2
3
4
5
(Langevin, 2000; Fennema, 2000).
Drenado
Flotación
o
Cremado
Maduración
o
Desproporción
Formación
de espuma
poliédrica
Colapso

19. Mecanismos de desestabilización
(Langevin, 2000; Fennema, 2000).

20. Factores que afectan la estabilidad de las
espumas
Rigidez y elasticidad de
las lamelas
Cuestiones termodinámicas,
energía libre de Gibbs.
Tamaño de las lamelas (0.2 – 1 µm)
>0.05 desestabilidad (ruptura).
a
a: espuma de huevo al microscopio
Tensión superficial
Estabilidad

21. EJEMPLOS
Para preparar malvaviscos:
Proteína tensoactiva
pH: aprox. 5 (p.i. 4.4-5.6)
Mezcla
Agregar limón a la cerveza:

22. ● Un gramo de helado puede contener al rededor de 8 millones de glóbulos de aire y la misma cantidad de
cristales de hielo, mientras que los glóbulos de grasa pueden alcanzar valores de billones con un
promedio de 1.5 x 1022 glóbulos /g helado.
Espuma parcialmente congelada; contenido de
aire de 40 a 50 % en volumen.
El agua; fase
dispersante, contiene:
sólidos disueltos.
Glóbulos de aire (600 mm)
Glóbulos de grasa en forma de
emulsión (0.04 a 3 mm).
Cristales de hielo (34 mm promedio)

23. Manera de incorporar aire (gas) a un
alimento
Por sobresaturación de un liquido o solido con gas:
 Generación interna de vapor por calentamiento
 Fermentación de levaduras
 Reacción química: polvos para hornear
 Sobresaturación de gas bajo presión
(Bravo y Gonzáles, 1997; Langevin, 2000; Fennema, 2000).

24. Manera de incorporar aire (gas) a un
alimento
Por medios mecánicos:
 Batiendo o agitando
 Por inyección de gas a través de un orificio angosto
(burbujeo)
(Bravo y Gonzáles, 1997; Langevin, 2000; Fennema, 2000).

25. ¿En que alimentos podemos encontrar
las espumas?
(Badui, 2012).

26. ¡Gracias
por su
atención!