“ESPUMAS PROTEICAS”
I.
INTRODUCCIÓN: Definir o describir las propiedades o atributos de los alimentos no es un asunto simple, ya que, en la actualidad, los alimentos procesados pueden presentar una amplia diversidad de formas, texturas, consistencias, sabores y olores que tienen como finalidad hacerlos atractivos para el consumidor. Dentro de la diversidad de formas, texturas e impacto sensorial atractivo que presentan se encuentran los que provocan e imparten las espumas. Esta prueba se basa en medir la cantidad de goteo goteo producida por por la muestra de espuma con respecto al tiempo con una valoración de estabilidad. Un mayor Vo Volumen De Goteo es la prueba de una menor falta es estabilidad. Una espuma consiste en burbuas de aire atrapadas en un l!quido siendo el l!quido la fase continua y las burbuas de aire la fase dispersa la cual tambi"n recibe el nombre de lamela #D$%&D$'$(, )**+ ). En las espumas comestibles el gas es generalmente aire, y la fase liquida preferentemente agua. En los alimentos la espuma se forma generalmente por montado o batido de un l!quido. i la tensión superficial del l!quido es suficientemente baa las cuchillas de la batidora pueden impulsar al l!quido alrededor de los sacos de aire.
II.
OBJETIVOS :
Determinar el afecto del tiempo de batido Determinar la estabilidad de la espuma de la clara del huevo Determinar la densidad de la espuma de la clara del huevo Determinar la expansión de la espuma de la clara del huevo
III.
FUNDAMENTOS:
En el mundo de las espumas alimentarias, la m-s extendida es, sin duda, la espuma de clara de huevo o clara montada a punto de nieve. %erengues, bicochos, tartas, mousses o souffles son algunos de los platos que basan su peculiar textura y su
ligerea en la asombrosa capacidad espumante de las claras de huevo.
PROTEÍNAS DE LA CLARA En principio todas las prote!nas constituyentes de la clara de huevo se encuentran en disolución coloidal en la matri acuosa gracias a su estructura globular. $unque $unque son largas cadenas de amino-cidos con elevado peso molecular #macromol"culas/ y muchos de los amino-cidos que las constituyen son apolares e hidrófobos, su peculiar conformación en ovillo hace que los tramos no hidrosolubles hidrosolubles de la mol"cula queden hacia su interior, present-ndose hacia la parte externa una superficie completamente compatible con la disolución acuosa.
MECANISMO DE FORMACIÓN DE LA ESPUMA 0a formación de la espuma es un proceso termodin-micamente adverso que requiere aporte energ"tico en forma de energ!a mec-nica suministrada por el batido. El batido de la clara no solamente introduce aire en ella, sino que adem-s produce un fluo en su matri acuosa que arrastra a las macromol"culas prote!nicas. i este fluo es suficientemente fuerte, puede desenvolver algunos de los ovillos menos estables, oblig-ndolos a perder su estructura original y a presentar al exterior las onas hidrófobas. Dada la cercan!a de las burbuas de aire, las prote!nas as! desnaturaliadas se adsorben sobre la interfa agua1aire orientando sus onas apolares hacia el interior de la burbua y sus onas polares hacia la matri acuosa2 esto reduce dr-sticamente la tensión superficial de la burbua actuando como un efica surfactante.
FASES DE LA FORMACIÓN DE LA ESPUMA En los primeros momentos del batido se forma una espuma basta, de grandes burbuas y poco estable, surfactada principalmente por las ovomucinas, que son las prote!nas de la clara que m-s f-cilmente pierden su estructura globular. i el batido prosigue se incorporan a la capa surfactante ovoglobulinas y ovotransferrinas. $unque las burbuas se hacen cada ve menores y lógicamente
aumenta la extensión total de interfa, el contenido de la clara en ovoglobulinas y ovotransferrinas es suficiente como para que la concentración de surfactantes alcance valores elevados en todo el volumen de espuma, permitiendo que espume de manera muy estable toda la clara #recu"rdese que en otros alimentos, solamente una parte del l!quido original queda espumado/2 de hecho, es posible a3adir algo de agua a la clara y a4n se conserva concentración prote!nica suficiente como para montarla a punto de nieve. $dem-s, al perder las prote!nas su estructura original en ovillo, muchos de los enlaces d"biles que la manten!an han quedado libres y tienden a rehacerse2 al encontrarse una multitud de mol"culas prote!nicas entremecladas en la capa surfactante, muchos de estos enlaces se rehacen como intermoleculares, asociando las diversas mol"culas en una red prote!nica continua que estabilia a4n m-s la espuma. En este punto del proceso se hace importante el papel de la conalb4mina, que no interviene como surfactante, pero al oxidarse con el ox!geno que se difunde desde las burbuas se asocia con las prote!nas surfactantes conectando burbuas vecinas y fortaleciendo la red. i a la aparición de esta estructura de conexión se une la elevada viscosidad que conserva la matri retardando el drenae, se puede entender la capacidad de la clara de huevo de formar, a4n en crudo, una espuma tan abundante y persistente. Esta viscosidad se debe al elevado porcentae de prote!nas #principalmente ovoalb4minas/ que, por ser m-s estables, a4n conservan su estructura soluble. in embargo, el proceso de formación de enlaces entre mol"culas prote!nicas vecinas puede ir demasiado leos5 si se contin4a el batido durante demasiado tiempo o con una potencia excesiva, la apertura de enlaces prosigue2 las prote!nas vecinas comienan a asociarse tan estrechamente que expulsan el agua que embebe la red y la espuma queda seca y poco flexible, haciendo muy dif!cil su mecla con otros componentes de la receta que se pretend!a preparar. %-s a4n, si se prosigue el batido, aparecen gr-nulos prote!nicos r!gidos que supuran l!quido y la graciosa uniformidad de una clara bien montada se pierde. $ mano es pr-cticamente imposible llegar a este estado de sobrebatido, pero levantando la espuma con batidora es relativamente f-cil alcanarlo. 6omo se ver- m-s adelante, hay estrategias que permiten bloquear la excesiva formación de enlaces
intermoleculares, especialmente los puentes disulfuro, que son los m-s fuertes.
FACTORES QUE AFECTAN A LA ESPUMABILIDAD Y A LA PERSISTENCIA 0a formación de espuma de clara de huevo, como cualquier otro proceso f!sico1 qu!mica, est- muy influenciada por las condiciones del medio. Entre los aspectos m-s importantes se pueden destacar los siguientes5
Temperatura. 0a temperatura tiene una doble influencia. 7or un lado, la clara a temperatura ambiente espuma mucho meor que la reci"n sacada del frigor!fico ya que la baa temperatura dificulta la desnaturaliación de las prote!nas que deben actuar como surfactantes. De hecho es muy dif!cil levantar a mano una clara fr!a. in embargo al estar el huevo fr!o es m-s f-cil separar claras y yemas sin dear ning4n rastro de estas 4ltimas en las claras que se pretenden batir, y como se explicar- m-s adelante, el m-s m!nimo resto de yema reduce dr-sticamente el volumen y la persistencia de la espuma obtenida2 adem-s la espuma fr!a drena a4n m-s despacio y por ello es m-s estable. En muchas recetas se recomienda dear que los huevos tomen temperatura ambiente antes de batirlos, pero dado que en la actualidad el batido suele hacerse con medios mec-nicos, la dificultad inicial para que comiencen a espumar no es significativa. $l menos se puede recomendar que se separen claras y yemas inmediatamente despu"s de sacar los huevos del frigor!fico, aunque se deen templar antes de batirlos.
PH El p8 original de la clara de huevo es ligeramente alcalino. Esta circunstancia facilita la formación de enlaces disulfuro por unión de grupos sulfuro de diferentes mol"culas prote!nicas, reforando la red. 6omo los puentes disulfuro son los m-s estables de los enlaces que mantienen la estructura globular, el efecto no es acusado en las primeras etapas de la formación de la espuma, pero en caso de sobrebatido, este tipo de enlaces son los principales responsables de la excesiva rigide de la espuma y de la aparición de grumos. 6omo consecuencia, si se baten las claras con medios mec-nicos, es conveniente acidificar ligeramente la clara, lo que permite
que los grupos sulfuro se saturen con los protones tomando la forma de 98, en ve de formar puentes disulfuro. $dem-s, si se evita que se formen este tipo de enlaces, la espuma queda m-s suave y cremosa y es m-s f-cil de meclar con otros ingredientes de la receta. e suele utiliar -cido tart-rico en polvo, que se denomina en cocina cremor t-rtaro. :radicionalmente se afirma que la clara a punto de nieve queda meor formada si se utilia un recipiente de cobre2 seg4n 8arold %cGee, este fenómeno se explica porque los iones de cobre se asocian tambi"n con los sulfuros, formando grupos 96u, con efectos similares a los de aumentar la acide pero con el inconveniente de comunicar algo de sabor y un ligerisimo tinte verdoso a la espuma.
Sal Cm!" #$lrur %&'($) 0os iones formados por la disociación de la sal al disolverse en la matri acuosa bloquean de un modo muy efica la formación de enlaces intermoleculares, incluso con baa concentración, e impiden as! la consolidación de la red prote!nica con consecuencias negativas para la espumabilidad y la persistencia. 7or esta raón se recomienda a3adir la sal sobre otros ingredientes del plato y no sobre las claras a punto de nieve.
A*!$ar En muchas recetas de clara a punto de nieve interviene el a4car, a veces en cantidad elevada. $3adir a4car a la clara tiene un doble efecto2 si se a3ade al principio dificulta la formación de espuma bloqueando la formación de enlaces intermoleculares, de modo parecido a lo que se ha comentado para la sal. in embargo, a3adi"ndola cuando la espuma ya esta levantada impide la aparición de efectos de sobrebatido y espesa la matri acuosa retrasando el drenae y contribuyendo a la persistencia. En algunas recetas se a3ade una cantidad de a4car muy superior a la de saturación de la disolución acuosa2 en este caso se debe a3adir a4car en polvo de modo que la porción que queda sin disolver pase inadvertida y no provoque un efecto terroso al tacto, como ocurrir!a si se a3adiese a4car cristalina. i se bate la clara a mano es indispensable no a3adir a4car al principio del batido. i se bate con medios mec-nicos este aspecto toma menos importancia2 a3adiendo
a4car al principio la espuma tarda algo m-s en aparecer, pero acaba form-ndose, y adem-s se combate desde el principio el posible sobrebatido
Fre%$ura 'e l% +ue,%. 0os huevos al enveecer sufren un proceso de alcaliniación debido a la p"rdida progresiva del 6&; disuelto en la matri acuosa a trav"s de los poros de la c-scara. 0a alcaliniación de la yema es muy ligera, pero la clara pude pasar de un p8 ligeramente alcalino, alrededor de +,<, hasta uno francamente b-sico de m-s de *. 'ecu"rdese que la escala de p8 es logar!tmica, por lo que esto supone una disminución de la concentración de 8= del orden de )>)??. 0as consecuencias de este proceso sobre las interacciones entre la mol"culas proteicas es muy notable5 comienan a deshacerse los agregados que manten!an la clara transl4cida y viscosa y las prote!nas se repelen volvi"ndose m-s transparente y fluida. 0os cambios de aide en la yema son poco importantes, pero se da un proceso de ósmosis con paso de agua desde la clara, menos concentrada. 0a yema aumenta su volumen y esto tensa su membrana y la debilita facilitando que se rompa. Estos cambios motivados por el enveecimiento del huevo tienen consecuencias directas sobre su espumabilidad5 por un lado, las proteinas se desnaturalian meor y la clara se monta m-s f-cilmente2 por otro, la p"rdida de viscosidad favorece el drenae y la espuma es menos firme y estable. $dem-s la debilidad de la membrana de la yema favorece qye se rompa y contamine las claras derante la separación. 6omo se ver- en el siguiente punto la presencia de yema dificulta considerablemente la formación de la espuma.
T(p 'e -at('ra 0os aros y cuchillas de las batidoras var!an considerablemente. 0os batidos manuales son menos eficaces que las el"ctricas para la formación de espumas. Una batidora con una acción hipocicloidal produce m-s que una batidora gemela. 0as cuchillas mecladoras cortan las fibras del albumen en ve de incorporar aire para la formación de la espuma.
T(emp 'e -at('
0a estabilidad de la espuma var!a con el tiempo de batido. 6onforme aumenta el tiempo de batido de la clara del huevo el volumen de la espuma en primer lugar aumenta y continuación disminuye. Estos cambios se relacionan con la cantidad de clara de huevo coagulada en la interface aire1huevo y con la rotura final de las pel!culas de huevo por el batido excesivo. 6omo el volumen, al aumentar el tiempo de batido, la estabilidad de las espumas de clara de huevo tambi"n aumenta y a continuación disminuye. 0a estabilidad m-xima se alcana antes que el volumen m-ximo.
Pre%e"$(a 'e /ra%a%0 l1p('% plare% 2 'eter/e"te% 0as grasas son los principales enemigos de la espuma de clara. (o solamente compiten con las prote!nas surfactantes en la interfa agua1aire de las burbuas sino que tambi"n bloquean la formación de enlaces entre prote!nas debilitando la red que estabilia la espuma. orprendentemente los detergentes o los l!pidos polares que son buenos surfactantes de por si debilitan la espuma por la misma raón5 no son compatibles con las proteinas e interfieren su acción. 7or estas raones es determinante evitar la m-s m!nima contaminación de estas sutancias en la clara que se pretende montar5 un recipiente de pl-stico que tiende a retener algunas mol"culas de grasa2 uno mal aclarado que retenga detergente o abón2 la rotura de la yema en la separación que aporte a la clara una peque3a cantidad de grasa de lecitina y de colesterol. En todos estos casos la clara ser- m-s dif!cil de montar y resultara menos estable.
De"%('a' 'e la e%puma e determina la densidad de la espuma pesando la espuma de volumen conocido y expres-ndola en g> cm @.
Densidad de laespuma =
masa deespuma volumende espuma
E%ta-(l('a' 'e la e%puma e desarrolla con la ecuación de $AB&A$:& C &:'& #)*@/. Estabilidaddela espuma=
Vo∗∆ t ∆V
Dónde5 Vo Es el volumen de la espuma luego de haber terminado con el batido. ∆ t Es la inversa de a pendiente entre el volumen de la espuma versus el ∆ V tiempo en minutos
4lume" 'e la e%puma ,%. T(emp.
E3pa"%(&" 'e la e%puma 0a relación entre el volumen final de la espuma y el volumen inicial de la mecla antes de aplicarse al aire2 indica la capacidad de la espuma para retener aire en la estructura de espuma, se determina utiliando el m"todo descrito por Durian #)**
Expanciónde espuma =
( Vo −VL) Vo
Dónde5 Vo Volumen de la espuma luego de haber terminado con el batido en cm @ V0 es el volumen inicial del l!quido en cm @.
Ce5($(e"te 'e 'eterm("a$(&"
#7asos para calcular $,F,'; /
7ara determinar el coeficiente de determinación nosotros hemos utiliado la calculadora cient!fica siguiendo una serie de pasos5
) ; @ H < J + *
%&DE. :$:. 0a opción $=F. $6. 8BI:=:8$:. &pción D$:$. $6. 'E7E:B%& 7$& (K<. 0a opción 'EG
Iórmula para hallar CL5 '
Y = A + BX
I4.
MATERIALES Y MÉTODOS
4.1.Materiale
6lara del huevo # )?? ml / 7robetas Embudo Falana anal!tica Vasos de precipitación 6ubierto # :enedor /
4.!."r#$e%i&ie't# Preparación del batido de la clara del huevo.
-
Escogimos un aproximado de 6 huevos para sacar la clara del huevo.
-
Pesamos 100g siendo así en dos vasos de precipitación de 50g de clara de huevo cada uno para el batido de 10 minutos.
Clara del Huevo
-
na ve! batido los 50g de la clara de huevo se mide el volumen en una probeta por di"erentes tiempo durante una hora # 0$ 15 $%0 $&5 $60 '.
-
na ve! batido los 50g la clara de huevo$ se colocando un embudo en la probeta para poder mide el volumen de la espuma al goteo.
1
Una vez realizada la práctica se realizara los siguientes cálculos:
•
Etabilidad de la epu!a. "enidad de la epu!a. E#panión de la epu!a.
V.
RESULTADOS
(.1.
o
C)LCULOS
Calculamos la densidad ( metodo Reduccion de espuma) :
" =
g 82 ml
50.03
D = 0.6101 g/ml
o
Calculamos la estabilidad en cada tiempo (metodo Reduccion de espuma):
Tiempo (O) E ( )* +
0 82
E ( 0
Tiempo (15) E ( )* +
−0 82− 81 15
E ( 1*%0
Tiempo (30) E ( )* +
−0 82− 79 30
E ( )*0
Tiempo (45) E ( )* +
45−0 82−77
E ( ,%)
Tiempo (60) E ( )* +
−0 82− 75 60
E ( ,0*.)5,1
Calculamos y’ (metodo Reduccion de espuma):
o
-( )*.&
( /0.1*
* ( 0.),)
Y’ paa el tiempo (O) Y’= 82.4 + (-0.12)0 Y’= 82.4
Y’ paa el tiempo (15) Y’= 82.4 + (-0.12)15 Y’= 80.6
Y’ paa el tiempo (30) Y’= 82.4 + (-0.12)30 Y’= 78.8
Y’ paa el tiempo (45) Y’= 82.4 + (-0.12)45 Y’= 77
Y’ paa el tiempo (60) Y’= 82.4 + (-0.12)60 Y’= 75.2
Calculamos e!pansion ("etodo de educcion de espuma):
o
E(
( 82−50 ) 82
E = 0.3902
o
Calculamos la densidad ( "etodo del #oteo ) :
" =
g 95 ml
50.02
D = 0.5265 g/ml
o
Calculamos la estabilidad en cada tiempo (metodo del #oteo):
Tiempo (O) E ( *0.1 +
0 20.1
E ( 0
Tiempo (15) E ( *0.1 +
−0 20.1 − 26 15
E ( /51.1016
Tiempo (30) E ( *0.1 +
30 −0 20.1 −29
E ( /6,.,5*)
Tiempo (45) E ( *0.1 +
−0 20.1 − 32 45
E ( /&6.00)&
Tiempo (60) E ( *0.1 +
−0 20.1 − 34 60
E ( /)6.,6*5
Calculamos y’ (metodo del #oteo): -( *1.&6
( 0.**5%
* ( 0.5),
Y’ paa el tiempo (O) Y’= 21.46+ (0.2253)0 Y’= 21.46
Y’ paa el tiempo (15) Y’= 21.46+ (0.2253)15 Y’= 24.8395
Y’ paa el tiempo (30) Y’= 21.46+ (0.2253)30 Y’= 28.219
Y’ paa el tiempo (45) Y’= 21.46+ (0.2253)0 Y’= 31.5985
Y’ paa el tiempo (60) Y’= 21.46+ (0.2253)60 Y’= 34.978
o
Calculamos e!pansion ("etodo $el #oteo):
E(
( 95 −50.02 ) 95
E = 0.4734
(.!.
RESUMEN
Cuadro $ % "eter!inación de la denidad de la epu!a en &unción al tie!po ' M(todo de reducción de epu!a)
Tie!po de batido ' !inuto)
Peo epu!a
+olu!en epu!a
10 m
50.0% g
)* ml
"enidad
0.6101 g2ml
Cuadro * % "eter!inación de la etabilidad de la epu!a ' p M(todo de reducción de epu!a )
Tie!po de batido ' !inuto)
)? m
Tie!po de !edición '!inuto)
+ t '!l)
Etabilidad
Etabilidad , -
?
;
?
;.H
)<
)
);@?
?.J
@?
+*
;?
+.
H<
++
+@
++
J?
+<
+?;.<*)
+<.;
Cuadro / % "eter!inación de la e#panión de la epu!a 'M(todo de reducción de epu!a)
Tie!po de batido ' !inuto)
)? m
+olu!en li0uido
+olu!en epu!a depu( del batido
E#panión
; ml
0.3902
1ra&ica $ % "eter!inación de la etabilidad ' Metodo de reducción de epu!a )
84 82
f(x) = - 0.12x + 82.4 R² = 0.99
80 78 VOLUMEN
76 74 72 70 0
10
20
30
40
50
60
TIEMPO
7or ser una pr-ctica de reducción de espuma , En esta grafica podemos observar que su pendiente es negativa, esto se debe a que la espuma va disminuyen, la espuma disminuye por la temperatura ambiente la espuma tiende a convertirse en liquido es por eso que la espuma disminu!a y el volumen :ambi"n.
70
Cuadro 2% "eter!inación de la denidad de la epu!a en &unción al tie!po '!(todo "el 3oteo)
Tie!po de batido ' !inuto)
Peo epu!a
+olu!en epu!a
10 m
50.0* g
5 ml
"enidad
0.5*65 g2ml
Cuadro 4 % "eter!inación de la etabilidad de la epu!a ' !(todo del 3oteo)
Tie!po de batido ' !inuto)
)? m
Tie!po de !edición '!inuto)
+ t '!l)
Etabilidad
Etabilidad , -
?
;?.)
?
;?.HJ
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1<).)?)J
;H.@*<
@?
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1J+.+<;
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1+J.??H
@).<*<
J?
@H
1
@H.*+
Cuadro 5 % "eter!inación de la e#panión de la epu!a ' !(todo del 3oteo)
Tie!po de batido ' !inuto)
)? m
+olu!en li0uido
+olu!en epu!a depu( del batido
E#panión
*< ml
?.H+@H
1ra&ica *% "eter!inación de la etabilidad 'M(todo "el 1oteo)
40 35 f(x) = 0.23x + 21.46 R² = 0.96
30 25 VOLUMEN
20 15 10 5 0 0
10
20
30
40
50
60
TIEMPO
Esta pr-ctica fue elaborada con el m"todo del goteo, por lo tanto su pendiente ser- positiva. Esto se debe a que la espuma estaba contenida en un embudo y
70
solo pod!a caer a la probeta l!quido, conforme la espuma de iba convirtiendo en liquido esta iba cayendo e iba aumentado el l!quido #0a espuma se desconcentra a temperatura ambiente/.
VI.
CONCLUSIÓN:
Cuadro 7 : Resumen de la práctica por método de reducción de espuma
Tie!po de batido ' !inito)
Tie!po de !edició n ' !inuto )
+t '!l)
Etabilidad
Etabilidad ,-
;
?
;.H
)<
)
);@?
?.J
@?
+*
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+.
*
1* &
H<
++
+@
++
J?
+<
+?;.<*)
+<.;
"enida d
E#panió n
0.6101 g2ml
0.3902
Cuadro 8 : Resumen de la práctica del método del goteo
Tie!po de batido ' !inito)
Tie!po de !edició
+t '!l)
Etabilida d
Etabilidad ,-
"enidad
E#panión
n ' !inuto )
1* &
?
;?.HJ
*
!*.1
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;J
1<).)?)J
;H.@*<
@?
;*
1J+.+<;
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H<
@;
1+J.??H
@).<*<
J?
@H
1
@H.*+
0.5*65 g2ml
?.H+@H
e concluye que al realiar que en las dos practicas encontramos diferentes resultados por ser m"todos diferentes, por no aplicar la misma intensidad para ambas pr-cticas.
e concluye tambi"n que las prote!nas se desnaturalian y es por eso que se forma la espuma, por ende esta propenso a la contaminación de bacterias.
VII.
DISCUSIÓN
C+a'%# la e,+&a te'-a +'a &a#r /i$#i%a% et# %e ,e'%e a
VIII.
BIBLIO0RAFIA
DAMODARAN S. 2"r#tei'3taili5e% F#a& a'% E&+li#'6 I'S. DAMODARAN A. "ara7 8E%.9 Food Proteins and their Applications. Ne Y#r;: Mar$el De;;er I'$. 1<<= ,. ==3>>.
