La palabra coloide hace referencia a una sustancia que tiene afinidad (tiende a pegarse) por otra. Por tanto, un hidrocoloide es una sustancia que tiene mucha afinidad por el agua y tiende a unirse a ella. Aunque las proteínas y los almidones también pueden considerarse hidrocoloides, en esta entrada vamos a hablar de sustancias con una mayor capacidad de ligar agua, y que suelen considerarse como aditivos alimentarios. Veremos que hay una gran cantidad de hidrocoloides, con múltiples funcionalidades y de múltiples orígenes. En la siguiente entrada hablaremos de sus aplicaciones en panadería y pastelería.

Origen

Existen muchos criterios para clasificar los hidrocoloides, pero vamos a centrarnos en los principales, y especialmente en los que tienen una influencia en su funcionalidad o en su homogeneidad.

Uno de los criterios más utilizados es su origen. Así, tenemos unos hidrocoloides que se obtienen a partir de semillas de leguminosas, como la goma de garrofín o la goma de guar. Y en concreto del endospermo (se separa el germen y las partes externas de la semilla) molturado. La primera se obtiene a partir de las semillas del algarrobo, un árbol muy común en la zona del Mediterráneo, cuyas vainas (algarrobas) se han utilizado tradicionalmente para alimentación animal. La cubierta de estas vainas, convenientemente tostada y molturada, se ha utilizado para elaborar sucedáneos de chocolate, y últimamente se ha puesto de moda en las tiendas de dietética por sus propiedades nutricionales. Por su parte, la goma guar se obtiene de una planta similar a la soja, que produce unas vainas similares a las de muchas leguminosas, como guisantes o judías.

También tenemos exudados, obtenidos a partir de árboles o arbustos. Mediante roturas en la corteza se obtiene la savia, que se seca y endurece al contacto con el aire. De esta manera se consiguen la goma arábiga, la kara, la de tragacanto o la goma ghatti.

También existen hidrocoloides obtenidos como extractos de distintas algas. Las algas secas se procesan mediante distintos sistemas para extraer las gomas solubles y descartar el resto de componentes, normalmente ricos en otros tipos de fibras, y con un alto contenido en sales. De este modo se obtiene el agar, los carragenatos o los alginatos, entre otros hidrocoloides.

También se obtienen como un extracto las pectinas. Este producto, componente habitual de muchas frutas, se puede obtener industrialmente a partir del albedo de los cítricos o del bagazo de las manzanas, procedentes del proceso de obtención de zumos o bebidas fermentadas.

También podemos obtener gomas, como la goma xantana o la gellan a partir de la fermentación de ciertos microorganismos. La primera se obtiene mediante la fermentación de Xanthomonas campestris, y la segunda mediante la de Pseudomonas elodea.

Por ultimo existe una amplia familia de hidrocoloides derivados de la celulosa. Esta fibra es una de las más abundantes en la naturaleza, y puede ser modificada mediante distintos métodos para obtener diferentes funcionalidades. Los derivados de la celulosa más utilizados son la metilcelulosa, la carboximetil celulosa, y la hidroxipropil metil celulosa. Estos productos se obtienen mediante reacciones químicas, para agregar estos grupos en la estructura de la celulosa. En función del tipo de agregado, el grado de sustitución, y el peso molecular de las moléculas, obtendremos unas propiedades u otras.

En general las gomas de origen natural (semillas, extractos y exudados) pueden tener una mayor heterogeneidad en su funcionalidad (capacidad espesante, emulgente o gelificante, entre otras) debido a las variaciones habituales por condicionantes genéticos o de condiciones edafoclimáticas. No obstante, las empresas productoras ya lo suelen tener en cuenta e intentan conseguir productos lo más homogéneos posibles. Este tipo de gomas también está más sujeto a cambios de precios si concurren circunstancias excepcionales, ya que su producción mundial es limitada. Así hace unos años se incrementó mucho el precio de la goma de guar cuando fue usada para la extracción de petróleo, y la producción mundial no era suficiente para satisfacer la demanda. Algunas de estas gomas se producen en zonas ligadas a conflictos armados que también pueden influir en su oferta anual. Los hidrocoloides que se producen a partir de microorganismos, o de celulosa, suelen tener menos problemas en este sentido. Y en los últimos años se han abaratado por la mayor oferta, al incrementarse el número de empresas que producen este tipo de compuestos.

Propiedades

Otro criterio para clasificar los hidrocoloides es su funcionalidad, o la forma en la que se combinan con el agua. Así se habla de hidrocoloides espesantes e hidrocoloides gelificantes. Los primeros ligan agua y disminuyen su movilidad en el medio, incrementando la viscosidad de las soluciones donde se encuentran. Estos hidrocoloides pueden introducirse en masas de pan o batidos de bizcochos con este fin. En el caso de usar un hidrocoloide por su poder espesante es importante que el productor garantice una cierta capacidad espesante, y una capacidad de retención de agua, regular. En las fichas técnicas de estos productos suelen ofrecerse datos sobre estas características. En general los hidrocoloides obtenidos a partir de semillas y exudados, al igual que la goma xantana, son espesantes. Como al mezclarse con soluciones acuosas incrementan su viscosidad, y generan texturas más gomosas, se suelen conocer también como gomas.

La mayoría de los extractos obtenidos a partir de algas (agar, carragenatos o alginatos) suelen tener propiedades gelificantes. Estos productos ligan agua formando estructuras tridimensionales estabilizadas por distintos tipos de enlaces químicos, y generando una estructura menos líquida, y más sólida y quebradiza. También son hidrocoloides gelificantes las pectinas, que suelen usarse en la elaboración de mermeladas y confituras, la goma gellan, o la gelatina. Estos hidrocoloides pueden tener utilidad para la elaboración de productos de pastelería, o para las glasas y brillos, pero no tienen tanta utilidad en las masas o batidos, donde se rompe la estructura tridimensional. Algunos de estos productos deben solubilizarse en caliente para poder formar un gel cuando se enfrían. En el caso de querer usar algún hidrocoloide por sus propiedades gelificantes se deben garantizar unas ciertas características, como la temperatura de gelificación o la textura de los geles obtenidos.

Carácter iónico

Algunos hidrocoloides no tienen carga, y son no iónicos, pero otros se ven afectados por ciertos cationes del medio, la fuerza iónica o por el pH del mismo. Así algunos hidrocoloides se ven más afectados que otros por la presencia de sales. Algunos hidrocoloides gelificantes necesitan algún catión para formar los geles, como calcio en el caso de pectinas. La presencia de calcio o de potasio también afecta mucho a las características de los productos elaborados con ciertos carragenatos. En estos casos es importante tener en cuenta su presencia en el medio, o la necesidad de adicionar estos cationes.

Se consideran hidrocoloides iónicos, y por tanto deben tenerse en cuenta este tipo de factores si se van a utilizar, la mayoría de los gelificantes (agar, alginatos, carragenatos, pectinas o goma gellan), y la goma arábiga, de tragacanto o xantana. Por su parte, las gomas konjac, tara, guar, garrofín, y la mayoría de derivados de la celulosa, no tienen carácter iónico.

Utilidades

Las utilidades de los hidrocoloides en panadería y pastelería son enormes, y se tratarán en una entrada posterior. Pero podemos adelantar que se pueden utilizar en masas de panadería, para incrementar la hidratación de las masas y la retención de humedad en el producto final. Y en masas de batidos, para mejorar la retención de humedad, para evitar que sustancias en suspensión vayan al fondo, o para sustituir aceites y grasas. También se pueden utilizar en masas congeladas para reducir las migraciones de agua, para elaborar glasas o brillos, para modificar la textura de los rellenos, y muchas otras cosas. Además, son esenciales en la elaboración de panes sin gluten.

En cada caso debemos tener en cuenta la funcionalidad de cada hidrocoloide, pero también, y como siempre, aspectos legales y de precio.

También debemos de indicar que algunos de los hidrocoloides que hemos comentado tienen muchas variantes, como las pectinas o los carragenatos, y si se van a utilizar hay que analizar qué tipo de hidrocoloide sería más conveniente en cada caso. Pero todo esto será tratado en otras entradas.

El listado de aditivos alimentarios permitidos en la Unión Europea lo podéis consultar en este documento oficial del Diario Oficial de la Unión Europea. Los hidrocoloides tienen números E comprendidos entre el 400 y el 469. Entre los más utilizados en panadería se encuentran la goma de garrofin (E 410), la goma guar (E 412), la goma xantana (E 415), la hidroxipropilmetilcelulosa (E 464) o la carboximetilcelulosa (E 466).