¿POR QUÉ ES ÚTIL EL JMAF PARA EL CONTROL DE LA TEMPERATURA DE CONGELACIÓN DE ALIMENTOS?

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Sara Esther Valdés Martínez, PhD, IAFoSTF
Universidad Nacional Autónoma de México
Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán

 

El JMAF tiene muchas propiedades funcionales. Para comprender una de ellas que tiene que ver con sus características como solución, es necesario explicar las características físicas y químicas de las soluciones.

Una solución es una mezcla homogénea, de dos o más componentes, que se presenta en forma líquida, como un jarabe; en forma sólida como una aleación (acero, latón, etc.), o como una solución gaseosa (aire, humo). Algunas pueden ser una mezcla, como lo son las bebidas carbonatadas azucaradas (contienen azúcar o JMAF o ambos en solución y CO2 en forma gaseosa).

Las soluciones tienen como característica lo siguiente:

 

  • Sus componentes no pueden separarse por métodos físicos simples como la decantación, la filtración o la centrifugación, entre otros.
  • Sus componentes sólo pueden separase por métodos físicos complejos como la destilación, la cristalización, o la cromatografía.
  • Los componentes de una solución son soluto y
  • Presentan propiedades físicas específicas, entre estas destaca la temperatura de ebullición, la temperatura de congelación, su densidad, viscosidad etc.
  • Las mezclas complejas pueden requerir aplicación de diversos métodos para su separación.

En una solución, el soluto es aquel componente que se disuelve, como el azúcar en agua, dando un jarabe.   El solvente.es el componente que está en mayor cantidad y es el que disuelve al soluto, en el caso del jarabe e el agua. Las propiedades de las soluciones se clasifican en constitutivas y coligativas, como se muestra en la Tabla 1.

 

 Tabla 1. Propiedades de las soluciones

Constitutivas Coligativas
Viscosidad Descenso en la presión de vapor
Conductividad eléctrica Aumento del punto de ebullición
Densidad Disminución del punto de congelación
Solubilidad Presión osmótica

 

Las propiedades constitutivas de las soluciones son aquellas que dependen de la naturaleza, de las partículas disueltas, mientras que las propiedades coligativas o colectivas, dependen del número de partículas (moléculas, átomos o iones) disueltas en una cantidad fija de solvente y por ende se modifican de acuerdo a la concentración del soluto en el solvente. En el caso de una solución, en un café, por ejemplo, esto se refiere a la cantidad de café y de azúcar que contenga la solución, una cucharada de café, dos de azúcar etc, la concentración total de café y azúcar en el agua, afectarán las propiedades coligativas de esta solución en específico.

Cuando una solución pasa de estado líquido a sólido, por la aplicación de bajas temperaturas, se dice que se congeló.La temperatura de congelación es la temperatura bajo la cual las moléculas de un compuesto (como por ejemplo el agua) pasan del estado líquido al estado sólido.

La disolución de un soluto no volátil en un líquido (solvente), provoca un descenso en el punto o temperatura de congelación, el solvente puro, siempre congela a una temperatura superior a la de una solución.

Lo mencionado en los párrafos anteriores, nos permitirá comprender con mayor claridad la propiedad coligativa de depresión del punto de congelación del JMAF en solución, lo cual representa una propiedad funcional de gran interés para la industria de alimentos elaboradora de postres congelados.

Hablemos de un grupo de postres congelados preferidos por los consumidores, los helados. Estos productos congelados, los cuales durante su proceso de obtención son mezclados con agitación, lo que permite la incorporación de los ingredientes y aditivos específicos de cada fórmula (productos lácteos, crema o grasa vegetal, edulcorantes naturales o sintéticos, saborizantes y/o frutas o semillas, chocolate, galletas, acidulantes, estabilizantes y emulsificantes) para obtener un producto uniforme en cuanto a su sabor, color y textura y para la incorporación de aire, componente esencial en la textura de los mismos. La adición de los aditivos en las formulaciones deberá siempre estar acorde a la legislación vigente del país en que se elabora el producto.

Los helados se clasifican de acuerdo a los ingredientes empleados en su elaboración, como lo muestra la Tabla 2.

 

Tabla 2. Clasificación de helados

Clasificación Composición
Helado Postre congelado con un mínimo 8% de grasa láctea y 2.5% de proteína de origen lácteo
Sorbete osherbert Postre congelado con fruta y de 1 a 3% de leche y 20% de sólidos totales
Helado de leche Postre congelado con un mínimo 2,5 % de grasa láctea y un mínimo de 6% extracto seco magro lácteo
Helado Mínimo 5% de materia grasa alimenticia y en el que las proteínas   sean de origen lácteo
Helado de agua o nieves Postre congelado, con 12 % de sólidos totales
Raspados o granizados Hielo finamente desmenuzado adicionado de un jarabe saborizado, jugo de fruta o bebida alcohólica

 

Si se observan los ingredientes, estos son variados y hacen que los helados sean sistemas complejos, poseen substancias que se van a disolver en el agua de la formulación, substancias en solución coloidal como lo son las proteínas de la leche y los hidrocoloides o gomas, que se emplean en la elaboración de los helados para darles estabilidad y la grasa y el aire se encuentran en emulsión o dispersión. Al congelarse los helados, los ingredientes de la fórmula se encuentran de diversas formas: cristalizados, gelificados, líquidos o en forma de gas.

Un helado comercial debe siempre poseer las mismas características de textura, o sea, como lo percibirá en la boca el consumidor, lo cual se logra a nivel industrial, balanceando los ingredientes de la fórmula y estandarizando el proceso de elaboración. Recién comprado un helado tiene una textura, los helados comerciales son muy cremosos, a nivel industrial, los helados se mantienen a -30ºC, el congelador casero está en promedio a -10ºC. Si un helado no se mantiene congelado y está fuera del congelador mucho tiempo, se va a descongelar, lo que tiene dos efectos adversos en el producto: se va a perder el aire del producto y al recongelar por llevarse a cabo una congelación lenta, los cristales de agua serán grandes y al volver a servir el helado, éste se sentirá grumoso.

En los helados comerciales como ya se mencionó, para tener una calidad estándar, la industria de alimentos estandariza el proceso y las formulaciones, de acuerdo a las características específicas de los diferentes productos. Para ello, aprovecha las propiedades de la fructosa en el JMAF, que por su alta solubilidad, afecta las propiedades coligativas de las soluciones en que se encuentra, entre ellas, la más importante en este caso, el punto de congelación, el cual se abate (baja), dependiendo de la cantidad y proporciones de monosacáridos (provenientes del JMAF) y de la sacarosa y de polímeros de azúcares de mayor peso molecular, que se encuentran presentes en jarabe de maíz, en caso de que en la formulación también se emplee este edulcorante.

Las proporciones de los diferentes azúcares presentes en una fórmula permite al procesador alcanzar los puntos de congelación requeridos para cada producto, lo cual depende, entre otras cosas, del tipo de maquinaria, congeladores, almacén refrigerado, etc., con que cuenten, y tipo de consumo que tendrá el producto (presentación individual, familiar, comercial para venta directa o para restaurantes).

El JMAF es para este tipo de formulaciones un ingrediente de gran importancia, ya que variando la concentración en la formulación se obtendrán los diversos productos helados, cuyas texturas son diferentes, helado duro, helado suave (sundae) etc.