El jarabe de glucosa , también conocido como glucosa de repostería , es un jarabe elaborado a partir de la hidrólisis del almidón . La glucosa es un azúcar . El maíz se utiliza comúnmente como fuente de almidón en los EE. UU., en cuyo caso el jarabe se llama " jarabe de maíz ", pero el jarabe de glucosa también se elabora con patatas y trigo , y menos frecuentemente con cebada , arroz y mandioca . [1] pág. 21 [2]
El jarabe de glucosa que contiene más del 90 % de glucosa se utiliza en la fermentación industrial , [3] pero los jarabes utilizados en la confitería contienen cantidades variables de glucosa , maltosa y oligosacáridos superiores , según el grado, y normalmente pueden contener entre un 10 % y un 43 % de glucosa. [4] El jarabe de glucosa se utiliza en los alimentos para endulzar, suavizar la textura y añadir volumen. Al convertir parte de la glucosa del jarabe de maíz en fructosa (mediante un proceso enzimático ), se puede producir un producto más dulce, el jarabe de maíz con alto contenido de fructosa .
El jarabe de glucosa fue elaborado por primera vez en 1811 en Rusia por Gottlieb Kirchhoff utilizando calor y ácido sulfúrico . [5]
Dependiendo del método utilizado para hidrolizar el almidón y del grado en que se ha permitido que se desarrolle la reacción de hidrólisis, se producen diferentes grados de jarabe de glucosa, que tienen diferentes características y usos. Los jarabes se clasifican en términos generales según su equivalente de dextrosa (DE). Cuanto más avanza el proceso de hidrólisis, más azúcares reductores se producen y mayor es el DE. Dependiendo del proceso utilizado, los jarabes de glucosa con diferentes composiciones y, por tanto, diferentes propiedades técnicas, pueden tener el mismo DE.
Los jarabes de glucosa originales se fabricaban mediante hidrólisis ácida del almidón de maíz a alta temperatura y presión. El producto típico tenía un DE de 42, pero la calidad era variable debido a la dificultad de controlar la reacción. Los jarabes con alto contenido de DE elaborados mediante hidrólisis ácida tienden a tener un sabor amargo y un color oscuro, debido a la producción de hidroximetilfurfural y otros subproductos. [1] pág. 26 Este tipo de producto ahora se fabrica mediante un proceso de conversión continuo [6] y todavía se usa ampliamente debido al bajo costo de la hidrólisis ácida. El perfil de azúcar de un almíbar de repostería también se puede imitar mediante hidrólisis enzimática . [6] El jarabe de repostería típico contiene 19% de glucosa, 14% de maltosa, 11% de maltotriosa y 56% de carbohidratos de mayor masa molecular . [7] pág. 464 Un jarabe típico 42 DE tiene aproximadamente la mitad de dulzor que el azúcar, [1] p. 71 y el aumento de DE conduce a un aumento del dulzor, siendo un jarabe de 63 DE aproximadamente un 70% y la dextrosa pura (100 DE) aproximadamente un 80% más dulce que el azúcar. [1] pág. 71
Mediante el uso de β-amilasa o α-amilasa fúngica , se pueden producir jarabes de glucosa que contengan más del 50% de maltosa, o incluso más del 70% de maltosa (jarabe de maltosa extra alta). [7] pág. 465 Esto es posible porque estas enzimas eliminan dos unidades de glucosa (es decir, una molécula de maltosa) a la vez del extremo de la molécula de almidón. El jarabe de glucosa con alto contenido de maltosa tiene una gran ventaja en la producción de caramelos duros : a un nivel de humedad y temperatura determinados, una solución de maltosa tiene una viscosidad menor que una solución de glucosa, pero aún así se endurecerá hasta convertirse en un producto duro. La maltosa también es menos humectante que la glucosa, por lo que los dulces producidos con jarabe con alto contenido de maltosa no se volverán pegajosos tan fácilmente como los dulces producidos con un jarabe de glucosa estándar. [1] pág. 81
Independientemente de la materia prima o del método utilizado para la hidrólisis, ciertos pasos son comunes en la producción de jarabe de glucosa:
Antes de que pueda comenzar la conversión de almidón en glucosa, se debe separar el almidón del material vegetal. Esto incluye la eliminación de fibra y proteínas (que pueden ser subproductos valiosos, por ejemplo, gluten de trigo o maíz [1] p. 22 ). La proteína produce sabores y colores desagradables debido a la reacción de Maillard , y la fibra es insoluble y debe eliminarse para permitir que el almidón se hidrate. El material vegetal también debe molerse como parte de este proceso para exponer el almidón al agua.
Es necesario hinchar el almidón para permitir que las enzimas o el ácido actúen sobre él. Cuando se utiliza grano, se agrega dióxido de azufre para evitar su deterioro.
Al calentar la materia prima molida y limpia , se produce la gelatinización del almidón : los enlaces intermoleculares de las moléculas de almidón se rompen, lo que permite que los sitios de enlace de hidrógeno atraigan más agua. Esto disuelve irreversiblemente el gránulo de almidón , por lo que las cadenas comienzan a separarse en una forma amorfa . Esto prepara el almidón para la hidrólisis.
El jarabe de glucosa se puede producir mediante hidrólisis ácida , hidrólisis enzimática o una combinación de ambas. Actualmente, hay una variedad de opciones disponibles.
Antiguamente, el jarabe de glucosa sólo se producía combinando almidón de maíz con ácido clorhídrico diluido y luego calentando la mezcla bajo presión. Actualmente, el jarabe de glucosa se produce principalmente añadiendo primero la enzima α- amilasa a una mezcla de almidón de maíz y agua. La α-amilasa es secretada por diversas especies de la bacteria Bacillus ; la enzima se aísla del líquido en el que crecen las bacterias. La enzima descompone el almidón en oligosacáridos , que luego se descomponen en moléculas de glucosa añadiendo la enzima glucoamilasa , conocida también como "γ-amilasa". La glucoamilasa es secretada por diversas especies del hongo Aspergillus ; la enzima se aísla del líquido en el que se cultiva el hongo. Luego, la glucosa se puede transformar en fructosa haciendo pasar la glucosa a través de una columna cargada con la enzima D-xilosa isomerasa , una enzima que se aísla del medio de crecimiento de cualquiera de varias bacterias. [8] [9]
Después de la hidrólisis, el jarabe diluido se puede hacer pasar por columnas para eliminar impurezas , mejorando su color y estabilidad.
Finalmente, el jarabe de glucosa diluido se evapora al vacío para aumentar la concentración de sólidos.
Sus principales usos en productos alimenticios preparados comercialmente son como espesante, edulcorante y humectante (un ingrediente que retiene la humedad y, por lo tanto, mantiene la frescura de los alimentos). [10] El jarabe de glucosa también se usa ampliamente en la fabricación de una variedad de productos dulces.
En los Estados Unidos, el jarabe de maíz y el jarabe de maíz con alto contenido de fructosa (JMAF) de producción nacional se utilizan a menudo en alimentos, dulces, refrescos y bebidas de frutas procesados y producidos en masa en Estados Unidos para aumentar los márgenes de ganancia . [10]
El jarabe de glucosa era el principal edulcorante del maíz en los Estados Unidos antes de que se ampliara el uso de la producción de JMAF. El JMAF es una variante en la que se utilizan otras enzimas para convertir parte de la glucosa en fructosa. El almíbar resultante es más dulce y soluble. El jarabe de maíz también está disponible como producto minorista.
El jarabe de glucosa se utiliza a menudo como parte de la mezcla que se utiliza para crear sangre falsa para películas y televisión. Las mezclas de sangre que contienen jarabe de glucosa son muy populares entre los cineastas y cineastas independientes, ya que son baratas y fáciles de conseguir.