IDROCOLLOIDI: PROPRIETÀ, TIPI, USI ED ESEMPI - CHIMICA - 2025

Gli idrocolloidi sono un gruppo ampio, eterogeneo, di sostanze polimeriche che includono principalmente polisaccaridi e alcune proteine. Il suo nome deriva dal termine greco idro, che significa acqua, e kolla, colla.

Tra i carboidrati o polisaccaridi ci sono idrocolloidi come amido, agar, numerose gomme, tra gli altri. Ci sono anche quelli di natura proteica di elevato interesse commerciale, come proteine ​​della soia, caseina o caseinato, gelatina e proteine ​​dell'albume d'uovo, tra gli altri.

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Gli idrocolloidi possono avere diverse fonti: naturali di vegetali, animali, alghe e persino alcune sintetizzate da microrganismi. Possono anche essere semisintetici, come i derivati ​​della cellulosa.

Gli idrocolloidi formano dispersioni o gel viscosi microscopici a contatto con l'acqua; cioè, sono idrofili, motivo per cui sono anche chiamati colloidi idrofili. Intrappolano l'acqua all'interno della loro struttura ramificata e polimerica.

In questo modo generano diverse consistenze, viscosità ed elasticità, proprietà che vengono utilizzate nell'industria alimentare, farmaceutica, medica e della ricerca in genere.

Proprietà

-Nella loro struttura molecolare hanno un gran numero di gruppi idrossilici (-OH. Questo fa sì che stabiliscano legami idrogeno con l'acqua, quindi sono idrofili e formano dispersioni colloidali quando vengono a contatto con essa.

-Allo stesso modo, gli idrocolloidi possono formare gel a causa di cambiamenti ionici o di temperatura.

-A causa delle loro proprietà gelificanti, addensanti, testurizzanti, tra gli altri, gli idrocolloidi sono ampiamente utilizzati come additivi nell'industria alimentare.

-Possono aumentare lo spessore o la consistenza del cibo; servono a controllare la formazione di cristalli di ghiaccio; consentono di variare l'opacità e il sapore del cibo.

-Gli idrocolloidi possono essere utilizzati da soli e in alcuni casi vengono utilizzate miscele che offrono un comportamento sinergico nelle loro caratteristiche o proprietà, che ne aumenta l'utilità.

tipi

Gli idrocolloidi possono essere classificati considerando diversi criteri, come la loro struttura chimica, la loro origine, le loro proprietà, tra le altre caratteristiche.

Secondo la sua struttura chimica

Gli idrocolloidi possono essere classificati in due grandi gruppi come polisaccaridi o proteine. Tra i polisaccaridi possono essere lineari, come cellulosa, alginati; o ramificato, come l'amido e il destrano, tra gli altri.

Inoltre, a seconda del tipo di monosaccaride che compone il polisaccaride, possono essere omopolisaccaridi o eteropolisaccaridi.

Tra gli omopolisaccaridi l'amido è costituito da lunghe catene ramificate di glucosio, cioè contiene lo stesso tipo di monosaccaride.

Tra gli eteropolisaccaridi o carboidrati formati da più di un tipo di monosaccaridi, ci sono gli idrocolloidi come l'agar, la gomma arabica, tra molti altri.

Il gruppo di caseina, gelatina e proteine ​​del bianco d'uovo, tra gli altri, sono proteine ​​in natura.

Secondo la sua fonte o origine

A seconda della loro origine, gli idrocolloidi possono essere classificati come naturali, nella stragrande maggioranza, in quanto ottenuti da piante, animali, alghe e microrganismi. Ce ne sono alcuni derivati ​​da derivati ​​naturali o modificati chimicamente, come specificato di seguito.

Verdura in natura

Dagli estratti di varie parti delle piante, si possono citare cellulosa, pectina, amido, la grande varietà di gomme come l'arabico, gomma di tamarindo, tra gli altri.

Di origine animale

C'è gelatina, caseina, proteine ​​del bianco d'uovo, proteine ​​della soia.

Ottenuto dalle alghe

Di diversi tipi di alghe hai ad esempio agar, carragenine, alginato.

Di origine microbica

Come xanthan, dextran, curdlán, swarm, tra gli altri.

Modificato o semisintetico

Come metilcellulosa, etilcellulosa, carbossimetilcellulosa, alginato di glicole propilenico, amidi modificati, tra gli altri.

applicazioni

Nell'industria alimentare

Gli idrocolloidi sono utilizzati nell'industria alimentare come additivi addensanti e gelificanti. Questi modificano le proprietà come la viscosità e la consistenza del cibo.

A seconda dell'idrocolloide utilizzato, della sua concentrazione, del pH, della temperatura e degli alimenti in cui viene utilizzato, si aumenta la shelf life, si migliora la qualità del cibo e si inducono diverse sensazioni in bocca ai commensali.

Come addensanti per zuppe, salse, condimenti e condimenti per insalate tra gli altri alimenti, vengono utilizzati vari tipi di gomma come arabica, guar o guaran e carruba, tra gli altri. Anche lo xantano e l'amido sono addensanti.

Come agenti gelificanti o formanti gel, gli idrocolloidi come la pectina, l'alginato, l'agar, il gellano e la carragenina sono utilizzati principalmente in gelatine, marmellate, gelatine con poco zucchero e gelati tra gli altri alimenti.

Esistono gli idrocolloidi, come l'agar agar, che viene utilizzato in cucina dai vegani per evitare l'uso della gelatina convenzionale, che contiene sostanze di origine animale nella sua preparazione.

In farmacia, ricerca e laboratori clinici

Gli idrocolloidi come l'agar vengono utilizzati nella preparazione di diversi tipi di terreni di coltura microbiologici. Costituisce la base che darà una consistenza diversa a questi mezzi, che resistono alle temperature di sterilizzazione senza modificarle.

Come mezzo per eseguire diversi processi di cromatografia e gel filtrazione, viene utilizzato l'idrocolloide Sephadex, generalmente utilizzato nelle colonne. Ciò consente la separazione o la purificazione di proteine ​​e altre biomolecole in base alle loro diverse dimensioni o peso molecolare.

In medicina

In odontoiatria in condizioni specifiche, gli idrocolloidi di alginato e agar sono buoni materiali per la realizzazione di impronte dentali.

In medicina, idrocolloidi come destrano, amido idrossietilico, gelatina, tra gli altri, vengono utilizzati nei fluidi per infusione e nelle soluzioni di espansione del volume per il trattamento dell'ipovolemia.

Gli idrocolloidi come le gengive sono utilizzati nella produzione di bioadesivi per medicazioni chirurgiche, medicazioni o rivestimenti applicati per il trattamento delle ulcere da pressione e delle ferite.

L'agar come la cellulosa non può essere digerito dall'apparato digerente del corpo umano, quindi non fornisce energia, ma funge da fibra che trattiene l'acqua, che ne consente l'uso in medicinali come i lassativi.

Esempi di idrocolloidi

Ci sono molti esempi di idrocolloidi che sono stati menzionati nelle sezioni precedenti, tra i quali i seguenti possono essere espansi in modo più dettagliato:

-Il polisaccaride destrano. È ramificato o reticolato, ed è formato da una grande quantità di glucosio, essendo utilizzato in sephadex, un gel con una struttura tridimensionale sferica che ha pori all'interno.

Queste sfere mostrano variazioni nella reticolazione delle catene organiche che le compongono, ottenendo diversi tipi di sephadex. Maggiore è la reticolazione, minore è la dimensione dei pori della sfera.

-Carragenani, che sono vari tipi derivati ​​dal galattosio, includono furcelarani e si ottengono da alghe rosse di diverso genere e specie.

-Tra la varietà di gomme, vale la pena evidenziare come esempio la gomma arabica, che è ottenuta da una resina estratta da vari tipi di acacia.

-E infine tra i derivati ​​dei cereali ci sono gli arabinoxilani , l' inulina, tra molti altri esempi.

Riferimenti

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