• Se denominan Hidratos de carbono por responder a la formula general:

• C (H2O)n

• Ejm: Azúcares, almidones, glucógeno, celulosa, quitina.

• Constituyen la mayor parte de la materia orgánica de la naturaleza.

CARBOHIDRATOS

Funciones biológicas

ALMACENES DE ENERGÍA: Ej.: almidón en plantas, glucógeno en animales.ELEMENTOS ESTRUCTURALES. Ej.: paredes de bacterias, plantas (celulosa), exoesqueleto de artrópodos. COMPONENTES DE BIOMOLÉCULAS : ATP; NAD, FAD;•RNA (ribosa); DNA (desoxiribosa). FORMACIÓN DE GLUCOCONJUGADOS•GLUCOPROTEÍNAS (componentes de las membranas, etc.).•GLUCOLÍPIDOS (componentes de las membranas).•PROTEOGLUCANOS (componentes de la matríz extracelular).

1.- CLASIFICACION

•Por grupo funcional : Aldosas Cetosas •Por tamaño: Monosacaridos: Estructura simple Oligosacaridos: 2 a 10 unidades de azúcar Polisacaridos: mas de 10 unidades

•Por los constituyentes: Homopolisacaridos : almidón Heteropolisacaridos: peptidoglucano

1,1,- POLISACARIDOS SEGÚN SUS CONSTITUYENTESAmilosa (homopolisacarido) y peptidoglucano (heteropolisacarido)

1.2.- TIPOS DE GLÚCIDOS POR EL TAMAÑO.

Monosacáridos: azúcares simples. Ej.: glucosaOligosacáridos: cadenas cortas de unidades de azúcar (<20 unds).•- Disacáridos. Ej.: maltosa (glucosa- glucosa).‐ ‐•- 3 ó mas: se suelen encontrar unidos a proteínas o ‐lípidosPolisacáridos: cadenas muy largas de centenares o miles unidades. Ej.: almidón, glucógeno (glucosa)n.

2. -MONOSACÁRIDOS

• Son todas las moléculas de carbohidratos, que no pueden ser hidrolizados a un carbohidrato más sencillo. Azúcares simples.

• Son cadenas carbonadas sencillas, carbonos unidos por enlaces simples, sin ramificaciones.

• Todos los carbonos excepto uno están unidos a un grupo hidroxilo; el otro forma un grupo carbonilo.

• Carbonilo en un extremo de la cadena, es aldehído• Si está en otra posición, es una cetona.• Son azúcares simples de entre 3 a 7 átomos de carbono• (Triosas, 3 átomos de C, Tetrosas 4C, Pentosas 5C, Hexosas 6C,

Heptosas 7C)

• Sólidos, incoloros, muy solubles en agua, insolubles en disolventes no polares.

CH2OH

H OH

H-C=O

CH2OH

OH H

L-gliceraldehido

H-C=O

D-gliceraldehido

Aldosas

Familia de aldosas

Cetosas

Tres carbonos: Cetotriosa

CH2 OH

C O

CH2 OH

Dihidroxiacetona

Familia de las cetosas

Isomería• Dos especies químicas son isómeras cuando tienen la misma

composición y peso molecular pero difieren en ciertas propiedades.– ISOMERIA ESTRUCTURAL: distinto encadenamiento de sus

átomos. Distinta estructura y acusadas diferencias en las propiedades químicas y físicas.

• Ej.: glucosa (aldosa) y fructosa (cetosa).– ISOMERIA ESPACIAL O ESTEREOISOMERIA: el encadenamiento

de los átomos es igual pero la disposición en el espacio es distinta.

• Enantiómeros: imágenes en el espejo (formas D y L).• Epímeros: solo se diferencian en un carbono asimétrico.

– . Ej.: D- glucosa y L- glucosa.‐ ‐

EnantiómerosSe clasifican en D o L, tomando como referencia al D- ‐gliceraldehido

El carbono asimétrico mas alejado del grupo carbonilo indica si el compuesto es D o L.Los azúcares de la naturaleza son en su mayoría de tipo –D (a diferencia de los aminoácidos que son de tipo –L).

 

Identificación de cetosasReacción de Seliwanoff

•Da positiva con cetosas y negativa con aldosas.•Los glúcidos que se clasifican como cetosas tienen en el carbono 2 una función cetona, en presencia de un ácido fuerte producen rápidamente derivados furfúricos que reaccionan con un difenol llamado resorcina. •La sacarosa (un disacárido formado por glucosa y fructosa) y la inulina (un polisacárido de la fructosa) dan positiva la reacción, ya que el HCI del reactivo provoca en caliente la hidrólisis del compuesto liberando fructosa (responsable de la reacción positiva)

Estructura cíclica

Ordenamiento de la Proyección Harworth

• Si el –OH está a la derecha en una proyección de Fischer, en una proyección de Harworth el OH se escribe debajo del plano del anillo

• Si está a la izquierda en la proyección de Fischer en Harworth va encima del plano

CHOC OHHC HHOC OHHCHCH2OH

O

HO

CH2OH

H OH

HH

OH

OH

H

H

OH

Conformación anomerica.Enlaces C-C = 109º 28 `

Los anillos que se forman no son planos, sino que adoptan la forma de silla

eq

ax

O

eq

eq

eq

eq ax

ax

ax

ax

Representaciones estructurales

FÓRMULAS DE PROYECCIÓN DE HAWORTH: Anilos piranosas y furanosas. No se muestran explícitamente los átomos de Carbono en el anillo.

FÓRMULAS DE CONFORMACIÓN:Formas tridimensionales. Los monosacáridos adoptan conformación espacial de “silla” o “nave”.

Formas cíclicas de monosacáridos: piranosas y furanosas, α y β

C anoméricoC anomérico

Formas cíclicas de la glucosa

1/3 2/3En el equilibrio

3.- REACCIONES DE CARBOHIDRATOS

• Formación de hemiacetales• Reducción de metales• Reacciones con ácidos en caliente.• Reacción de Maillard• Caramelización

a.- Formación de hemiacetales

• Un hemiacetal es una molécula que contiene un grupo hidroxilo -OH y un residuo alcóxido -OR unidos a un mismo átomo de carbono. Se forma por reacción de adición nucleófila de un aldehído con un alcohol.

b.- Reducción de metalesLos carbohidratos que contienen un grupo hemiacetálico libre reaccionan con metales.Los monosacáridos deben su carácter reductor al carbono carbonílicoReactivos de Tollens, Benedict, y Fehling presentan pruebas (+) con aldosas y cetosas oxidándolas.Los carbohidratos que contienen sólo grupos acetales o cetales no dan pruebas (+). Son azúcares no reductores.

Reacción de Fehling

Reacción de Benedict

Reacción específica para azúcares con grupo reductores libres (C=O). Todos los monosacáridos poseen un grupo reductor libre. Los disacáridos maltosa y lactosa tienen grupos reductores libres, pero la sacarosa no los posee, ya que se pierden los grupos reductores de sus componentes cuando ésta es formada.

Esta prueba se basa en la capacidad del carbohidrato de reducir el Cu2+ en un medio alcalino a Cu+. Este Cu+ se oxida y precipita en forma de Cu2O, lo que proporciona la coloración positiva de la reacción.

La coloración producida va desde verde, amarillo, anaranjado o rojizo, dependiendo de la concentración de óxido de cobre y ésta a su vez de la cantidad de cobre reducido

c.- Reacción con ácidos y altas temperaturasCataliza reacciones de deshidratación a altas temperaturas generando furanos

C

O

HHO

OHH

OHH

CH2OH

O

H

H H

-H2O

C

O

H

OHH

OHH

CH2OH

O

H

H C

O

H

OHH

OHH

CH2OH

OH

H

C

O

H

H

OHH

CH2OH

OH

-H2O

1,2 enol 2,3 enol dicarbonilo 3-desoxiulosa

Ciclizacion-H2O

OHOH2C CHO

Hidroximetil furfural

• El HMF se detecta en alimentos como caramelos, “miel adulterada”• La polimerización de HMF produce pigmentos pardos característicos del caramelo (melanoidinas)•Hidroximetilfurfural, HMF o 5-(hidroximetil)furfural es un aldehído y un furano formado durante la descomposición térmica de los glúcidos.• El HMF se ha identificado en una variedad de alimentos procesados incluyendo leche, jugos de fruta, bebidas alcohólicas, miel, ec. Los estudios recientes han mostrado que el HMF también se encuentra en los cigarrillos.

La prueba de Molisch es una prueba cualitativa para determinar presencia de carbohidratosFundamento: Todos los glúcidos por acción del ácido sulfúrico concentrado se deshidratan formando furfurales (las pentosas dan furfural y las hexosas dan hidroximetilfurfural).Estos furfurales reaccionan positivamente con el reactivo de Molish (solución alcohólica de alfa-naftol), dando un producto coloreado

Reacción de molisch

Complejo violeta (prueba positiva)

d. Reacción de Maillard

• Reacción de pardeamiento no enzimático. entre un azúcar reductor y un grupo amino (proteína o a.a)• Se producen melanoidinas coloreadas (amarillo a café) que afectan el sabor, el aroma, el valor nutritivo y pueden dar lugar a la formación de compuestos mutagénicos o potencialmente carcinogénicos, como la acrilamida.Factores que favorecen.1.pH alcalino (optimo 10), se inhibe a pH muy acido2. La temperatura acelera la reacción, pero también sucede en frio.3. aw intermedia (0.6 a 0.9) mas propensos. aw menores limitan movilidad de reactantes y aw mayores diluye los reactantes. 4.Aminoácidos mas reactivo: (lisina, arginina, histidina, triptofano)5.El azúcar reductor: pentosas>hexosas - Aldosas> cetosas y mono > disaca. 6. Cu y Fe catalizan . El oxigeno y la radiaciones también.

La reacción de Maillard se ha dividido en cuatro etapas principales:

1. Condensacion del azucar reductor con el grupo amino2. Transposición de los productos de condensación3. Reacción de los productos de transposición4. Polimerización y formación de sustancias coloreadas

N

H

H

X

OHH

HHO

OHH

OHH

CH2OH

C

O

H

OHH

HHO

OHH

OHH

CH2OH

HC N X

H2O

OH

OH

N X

OH

OH

HO

HOH

OH

N X

O

OH

HO

H

H

OH

OH

N X

O

OH

OH

HHAmadori

1

2

e.- Caramelización•Reacción de oscurecimiento, pirolisis (calentamiento drástico)• Se lleva a cabo tanto a pH acido como básico (catalizan ácidos carboxílicos y sales (bisulfito de amonio)• Se presenta en alimentos tratados térmicamente (leche condensada, pan, frituras, dulces etc)•La deshidratación es el primer paso para la caramelización del azúcar de donde se obtienen algunos compuestos llamados, Isosacarosana, caramelanos (C24H36O18), caramelenos (C36H50O25) y caramelinas (alto pM).

OOH

HOOH

O

CH2OH

O

OH

HO

CH2OH

CH2O H

OOH

HO O

CH2OH

O

OH

HO

CH2OH

CH2O

isosacarosana

-H2O

Amargo

También se producen compuestos de bajo peso molecular (furanos, furanonas lactonas, cetonas, aldehídos)

O OH

CH2OHHO

OH

HOH2C

H

OHHO

OH

O H

OH

CH2OH

-H2O OHHO

OH

O

O

CH2

H

OHHO

OH

O

O

CH3

OHHO

OH

O

O

CH3

H

O

OH

O

O

CH3

H

-H2O

O

HO

H3C

OH

HHO

O

HO

H3C

O

Ciclacion

Isomaltol

O

OH

H

O

H3C

HO

O

OH

HO

H3C

HOO

O

HO

H3C

-H2O

-H2O

Maltol

Olor del pan

4. DERIVADOS DE LOS MONOSACÁRIDOS

Azúcares sustituidos:– Aminoazúcares. Ej.: C2 de la glucosa OH- - - NH2 ‐ ‐ ‐

GLUCOSAMINA– Fosforilados. Ej.: GLUCOSA- 6- P, Gliceraldehido 3- P ‐ ‐ ‐

(importantes en el metabolismo).Reducidos:

– Desoxiazúcares. Ej.: DESOXIRIBOSA, reducción de la ribosa.Oxidados:

– Oxidación del carbono aldehídico. Ej.: C1 de la glucosa GLUCONATO.

– Oxidación del carbono C6. Ej.: C6 de la glucosa GLUCURONATO.

a.- Amino azúcares Son el resultado de la sustitución de un OH por un grupo amino NH2, generalmente en la posición 2 del C.H. Ejemplo glucosamina (presente en caparazón de crustáceos quitina).

• b.- Desoxiazúcar• Se producen cuando los

azucares pierden un átomo de oxigeno de un OH.

• Ejemplo 2-Desoxi-D-ribosa (DNA)

c.- Azucares-alcoholes o polioles• Se forman por la reducción de aldehídos o cetonas a un grupo alcohol• Ejm: glicerol o glicerina, Sorbitol, Xilitol, Manitol (se obtienen por reducción catalítica en níquel de la glucosa, la xilosa y manosa).

d.- Azucares ácidos Se obtienen por oxidación del aldehído con peróxidos, o ciertos metales se obtienen ácidos aldónicos ejemplo gluónico

•Los monosacáridos pueden ser oxidados enzimáticamente en la posición C-6, produciendo ácidos urònicos. •Ejm: Acido galacturònico de las pectinas.•Se pueden oxidar en 1 y 6 produciendo ácidos glicaricos.

Algunos derivados de monosacáridos

5.- OLIGOSACARIDOS

Enlace glicosidico

5.1.-Disacaridos

Los disacáridos se producen cuando se combinan químicamente dos monosacáridos

Maltosa ---------- glucosa + glucosaLactosa ---------- glucosa + galactosaSacarosa --------- glucosa + fructosa Celobiosa --------- glucosa + glucosa

α o β para denotar configuración y un numero que indica la naturaleza del enlace. Tipo de anillo.

Nomenclatura.

O-α-D-glucopiranosil-(1-4)-D-Glucopiranosa

Disacaridos

6.- POLISACARIDOS

•También se conocen con el nombre de glicanos o glucanos• Están constituidos de monosacáridos y derivados

• Homopolisacaridos: constituidos de una sola clase de monosacáridos, ejemplo maltodextrina (Gluα1-4) son llamados glucano, galacturonanos, mananos etc

Heteropolisacaridos: constituidos de mas de una clase de monosacáridos, ejemplo pectina.

6.1.- Homopolisacáridos

DE RESERVA:

GLUCÓGENO (animales) glucosa (α1-4) y (α1-6).ALMIDÓN (plantas). AMILOSA glucosa (α1 4). AMILOPECTINA glucosa (α1-4) y (α1-6).

ESTRUCTURALES:

CELULOSA (plantas) glucosa (β1 -4).QUITINA (artrópodos) N- ‐acetil- ‐D- ‐glucosamina (β1-4).

a.-Almidón

• Es la forma común de almacenar energía en las plantas.

• Está hecho de unidades de alfa glucosa.• Los vegetales almacenan almidón en estructuras

llamadas amiloplastos. (50% de los glúcidos ingeridos por el hombre).– AMILOSA Glucosa (α1 → 4).

- AMILOPECTINA Glucosa (α1 → 4) con ramificaciones (α1 → 6) (1/30 residuos).

Estructuras del almidón

Amilopectina

Almidón celular

• El almidón esta organizado en partículas o gránulos.

• Su estructura y morfología varia de una especie a otra.

• La amilopectina es mas abundante y responsable de:– Estructura organizada en forma de

anillos.– Estructura cristalina

• Las células del tubérculo contienen granos de almidón (leucoplastos).

Almidón de maíz•El almidón de maíz es excepcionalmente puro y tiene menos de otras sustancias que la mayoría de los otros almidones refinados. • Por esto es un agente espesante relativamente fuerte. •Es un polvo muy fino, que tiene gránulos de almidón más pequeños que muchos otros productos, lo que ayuda a que se incorpore fácilmente en líquidos fríos.

Gelatinización •Es la perdida del orden molecular dentro del granulo.•Las moléculas de almidón vibran vigorosamente, se rompen los enlaces de hidrógeno intermoleculares, permitiendo así la penetración de agua, así como la separación progresiva de más segmentos de cadena de almidón, aumentando el azar en la estructura general. •Pasa de la forma semicristalina a una forma amorfa.•El proceso comprende:–Difusión del agua al interior del granulo (los puentes hidrógeno de la región amorfa se rompen permitiendo que el agua se asocie a los OH libres).–Fusión de la región amorfa, por difusión de la amilosa en el medio acuoso–Desintegración de las zonas cristalinas.–La amilosa fuera del granulo, forma una malla tridimensional y produce un gel.

Retrogradación • Es la precipitación del almidón, (principalmente amilosa) ,

debido a que sus cadenas lineales se orientan paralelamente y accionan entre sí por puentes de hidrógeno que se forman a través de sus múltiples hidroxilos, creando zonas con una organización cristalina muy rígida.

• Este retorno al estado insoluble se llama retrogradación.• La retrogradación del almidón cocido involucra a los dos

polímeros constituyentes, la amilosa y amilopectina. • La retrogradación de la amilosa es mucho más rápida que la

que sufre la amilopectina

b.-Glucógeno•Es la forma de almacenar glucosa en tejidos animales.•Glucosa (α1 ,4) con ramificaciones (α1 ,6).•Muy ramificado: 1 ramificación cada 10 residuos.•Se almacena en los músculos y el hígado Las moléculas de glucógeno poseen cadenas altamente ramificadas.

c.- CelulosaLas células vegetales están rodeadas por paredes celulares de sostén formadas mayormente de celulosa.Las unidades de glucosa están unidas por enlaces β(1→4).

6.2.- Heteropolisacáridos• GLUCONJUGADOS.Con proteínas Proteoglucanos

– de ácido hialurónico.– de condroitin sulfato.– de queratán sulfato, etcGlucoproteínas

• Unidos por enlaces –O a Serina y Treonina• Unidos por enlaces –N a Asparragina

• PÉPTIDOGLUCANO (pared bacteriana).• GLUCOSAMINOGLUCANOS. Se unen a proteínas formando

PROTEOGLUCANOS, importantes componentes de la matríz extracelular.

a.-Proteoglicanos

Ácido hialurónico

•Son una clase especial de glicoproteínas que son altamente glicosiladas•Formadas por un núcleo proteico al que se encuentran unidos covalentemente un tipo especial de polisacáridos denominados glicosaminoglicanos (GAG). •Los proteoglicanos se encuentran unidos a la membrana celular en contacto con la matriz extracelular.

El ácido hialurónico (AH)•Es un glucosaminoglucano con enlaces β, con función estructural.•De textura viscosa, existe en la sinovia, humor vítreo y tejido conjuntivo colágeno de numerosos organismos. En seres humanos destaca su concentración en las articulaciones, los cartílagos y la piel. •En un hombre medio de 70 kilogramos de peso puede haber una cantidad total de 15 gramos de ácido hialurónico en su cuerpo, y un tercio de éste se degrada y sintetiza cada día.•Está constituido por cadenas de unos 50 000 disacáridos de N-acetilglucosamina y ácido glucurónico por molécula.

El ácido hialurónico (AH)• Presenta la propiedad de retener grandes cantidades de agua y

de adoptar una conformación extendida en disolución, por lo que son útiles a la hora de acojinar o lubricar. Estas propiedades se consiguen gracias al gran número de grupos OH y de cargas negativas de esta molécula, lo que permite, por el establecimiento de fuerzas de repulsión, que se conserven relativamente separadas entre sí las cadenas de carbohidratos.

• Su uso en cosmética, cubre múltiples necesidades. • Se emplea para hidratación de la epidermis ya que reconstituye

las fibras que sostienen los tejidos de la piel. Dando una mejor forma a la piel.

• El ácido hialurónico se utiliza ahora comúnmente como un ingrediente en productos cosméticos debido a sus propiedades hidratantes, especialmente en el tratamiento de arrugas faciales

•En la farmacopea de numerosos países se utiliza como cicatrizante de heridas y úlceras de decúbito en aplicación tópica.•También se utiliza en la viscososuplementación, una técnica para sustituir el líquido sinovial perdido durante las artroscopias y como tópico o en sesiones de mesoterapia.•Su utilización destaca en relleno y contorneado de los labios y pómulos, así como para alisar la frente y las marcas cutáneas.•El ácido hialurónico se inyecta donde no hay músculo justo bajo la piel donde está la arruga.

AH…Producciòn • Su utilización en cirugía estética y quirúrgica lo ha llevado a

cobrar importancia dentro del sector. En 2004 el kilogramo más barato de esta sustancia se tranzaba alrededor de los 5.000 euros.

• El ácido hialurónico se suele obtener de fuentes naturales como las crestas de los gallos, la aleta de tiburón, las articulaciones de las vacas, los residuos del procesado de pescado (intestinos, ojos..) y el cordón umbilical.

• El ácido hialurónico no puede obtenerse por síntesis únicamente mediante técnicas de bioingeniería con un procesos de fermentación bacteriana del Ácido úrico o mediante fuentes naturales, que suelen ser las más comunes.

b.- polímeros de amino azúcar

Quitina •Es un polisacárido compuesto de unidades de N-cetilglucosamina, unidas entre sí con enlaces β-1,4.•Es un carbohidrato que forma parte de las paredes celulares de los hongos, exoesqueleto de artrópodos (arácnidos, crustáceos e insectos).•Es el segundo polímero natural más abundante después de la celulosa. Es usada como agente floculante para tratamiento de agua, como agente para curar heridas, como espesante y estabilizador en alimentos y medicamentos, como resina de intercambio iónico. •Es altamente insoluble en agua y en solventes orgánicos debido a los enlaces de hidrógeno que presenta la molécula. •La quitina se vuelve soluble en ácidos inorgánicos diluidos cuando pierde el acetilo del grupo acetilamino, convirtiéndose en quitosana.

c.- Peptidoglucano

d.- Hemicelulosa•Unidades de xilosa, unidas por enlaces β-1,4, pero también puede contener hexosas y azúcares ácidos (p. ej. ácido urónico). •Normalmente acompañan a la celulosa en hojas, partes leñosas y semillas de vegetales superiores. •Insolubles al agua y no son fácilmente digeridas por otros animales que los rumiantes

e.-Gomas•Se les encuentra en la heridas de los vegetales y son compuestos muy complejos, al ser hidrolizados producen una gran variedad de monosacáridos y azúcares ácidos. Ejemplo, goma arábiga.•La goma arábiga se halla en pegamentos, como los utilizados en el papel de liar cigarrillos o antiguamente en sellos y sobres postales.• ingrediente de algunos caramelos masticables (p. emj.: mentos).

f.-Substancias Pécticas•Están formadas por largas cadenas de ácido galacturónico, que puede encontrarse como, con el grupo carboxilo libre, o bien o con el carboxilo esterificado por metanol (metoxilado). •Son una mezcla de polímeros ácidos y neutros muy ramificados. •Constituyen 30 % del peso seco de la pared celular de células vegetales. •En presencia de agua forman geles. Determinan la porosidad de la pared, y por tanto el grado de disponibilidad de los sustratos de las enzimas implicadas en las modificaciones de la misma. •Las pectinas también proporcionan superficies cargadas que regulan el pH y el balance iónico. Las pectinas tienen tres dominios principales: homogalacturonanos (HG), ramnogalacturonano I (RGI) y ramnogalacturonano II (RGII)

PECTINAS DE ALTO METOXILO.•Con 50-60% de grupos metoxilo esterificados. •La mayoría de los grupos acido no están disponibles para formar enlaces cruzados con iones divalentes, y difícilmente forman geles. Pero gelifican con adición de acido y azúcar.PECTINAS DE BAJO METOXILO.•Con 20-40% de grupos metoxilo esterificados. La mayoría esta disponible para formar enlaces cruzados con iones divalentes. Formando el gel. Pueden formar gel sin adición de azúcar y acido

Formación de geles

Parámetros Pectinas HM Pectinas LM

Grado de metoxilación (DM) > 50% < 50%

Contenido de Sólidos solubles (%) ≥ 65% 10 - 70%

pH 2,0 - 3,8 2,6 - 7,0

Iones bivalentes, Ca++ (mg/g) - ≥ 15

Las condiciones óptimas que favorecen la gelatinización de las diversas tipologías de pectina se describen en la tabla siguiente.

g.- Agar y alginatos

• Agar. Un polímero de la galactosa con el ácido sulfúrico, es un mucílago o gel ampliamente utilizado, que se obtiene del alga marina roja (familia Gelidium).

• ácido algínico, derivado de las algas cafés (familia Laminaria).• El alginato es un polisacárido anionico , son polímeros

derivados del ácido algínico.• Los alginatos son bien conocidos por su capacidad para

producir geles irreversibles en agua fría, en la presencia de iones de calcio.

• Muchos alginatos son usados, frecuentemente, como espesantes, estabilizantes de emisiones, gelificantes, inhibidores de sinéresis, y mouthfeel

g.- Agar y alginatos• Su uso es muy variado. Como espesante para cremas,

detergentes, tintas de impresión textil y una gran variedad de productos.

• En odontología para obtener impresiones de los dientes y los tejidos blandos adyacentes.

• También se usa en el mundo del maquillaje.

h.- Pululano •Es un polisacárido formado por unidades de maltotriosa.•Tres unidades de glucosa conectados por un enlace α-1, 4 glucosídico forman maltotriosa.•Las maltotriosas consecutivas están unidas por un enlace α-1, 6 glucosídico. •El pululano es producido a partir de almidón por el hongo Aureobasidium pullulans. •El principal uso comercial del pululano es en la fabricación de películas comestibles

Pululano y plasticos biodegradables •Un envase plástico degradable al final de su vida útil es desechado y comienza a cambiar químicamente por influencia de agentes ambientales, que lo transforman en sustancias simples ó en componentes menores que eventualmente se asimilan al medio ambiente.•ƒSi esos agentes son entes biológicos, fundamentalmente microorganismos (bacterias, mohos, etc) el material se denomina biodegradable y los productos de la degradación aeróbica son principalmente dióxido de carbono y agua•Si la degradación es anaeróbica los productos principales son: el metano y dióxido de carbono. •ƒLos plásticos biodegradables son materiales susceptibles de ser degradados por acción enzimática de los microorganismos bajo condiciones normales del medio ambiente compostaje o metanización.

Pululano y plásticos biodegradables •Algunos materiales biodegradables son obtenidos usualmente por vía fermentativa y se los denomina también biopolímeros. •Poliésteres copolímeros del tipo polihidroxibutirato (PHB)/polihidroxivalerato(PHV), el Pululano (que es un polisacárido), el PLA (Acido poliláctico), etc. •PLA es uno de los más conocidos y está basado 100% en el almidón obtenido del maíz, trigo ó papas. El almidón es transformado biológicamente (fermentación) mediante microorganismos en ácido láctico que es el monómero básico, que mediante un proceso químico se polimeriza transformándolo en largas cadenas moleculares denominadas acido poliláctico. •Puede ser extrudado, inyectado, soplado, termoformado, impreso y sellado por calor para producir blister, bandejas y películas.

Pululano y plasticos biodegradables •Existen también bioplásticos producidos directamente por las bacterias que desarrollan gránulos de un plástico llamado Polihidroxialcanoato (PHA) dentro de la célula misma. •La bacteria se desarrolla y reproduce en un cultivo y el material plástico luego se separa y purifica. •Bacterias como el Azotobacter, que crecen en el suelo y en ellas se acumula el plástico. •ƒSe puede usar como sustrato melaza de caña de azúcar, un residuo agroindustrial muy económico. •Cuando disminuye la cantidad de nitrógeno en los tanques de fermentación, comienzan a acumular plástico como reserva dentro de su célula, de un modo análogo a como los mamíferos almacenan grasas o los vegetales, como la papa, guardan almidón

i.- GlucolípidosCombinación de carbohidratos con grasas.Se encuentran en la superficie de células animales y se cree que permiten a éstas células reconocerse e interactuar entre sí.

Los glucolípidos forman parte de la bicapa lipídica de la membrana celularLa parte glucida está orientada hacia el exterior de la membrana plasmática y es un componente fundamental del glicocálix, donde actúa en el reconocimiento celular y como receptor antigénico.

j.- Almidones modificados•Como su nombre lo indica los almidones modificados son aquellos a los que se les practica algún tratamiento para cambiar sus propiedades. •Los tratamientos pueden ser físicos o químicos. Por ejemplo si tomamos un almidón de maíz (que es insoluble en agua) y lo calentamos en agua el mismo se solubiliza. •Los almidones tratados con ácido se preparan industrialmente mezclando una suspensión de almidón con ácido clorhídrico (1-3%) a 50 grados C por 12-14 horas. Después del tratamiento la suspensión es neutralizada y el almidón recuperado por filtración y secado.•El ácido rompe algunos enlaces glicosídicos y hace a las cadenas de almidón mas cortas•Cuando un almidón modificado con ácidos se calienta en presencia de agua la viscosidad de la suspensión de almidón es menor que la de suspensiones de almidones nativos.

Almidones modificados por entrecruzamiento (cross-linked) • Los almidones modificados por entrecruzamiento (cross-linked) involucran la

formación de un enlace covalente entre dos moléculas de almidón para generar una molécula más grande.

• La reacción ocurre por la formación de un enlace diester con el ácido fosforico (POCl3) o por la formación de un enlace éter por reacción del almidón con epiclorhidrina.

• Los almidones modificados por entrecruzamiento (cross-linked) produce suspensiones menos viscosas al ser calentadas (comparadas con el almidón nativo no modificado). Otra característica interesante de los almidones modificados por entrecruzamiento (cross-linked) es que los mismos producen soluciones altamente viscosas en sistemas con pH ácido. Esto tendría una aplicación como agente espesante (aumento de viscosidad) en rellenos para pie (tartas) de frutas por ejemplo.

Almidones modificados :Aplicaciones • Tienen aplicaciones muy amplias, por ejemplo, como espesantes-gelificantes

(flanes, sopas); retención de agua (cárnicas); recubrimiento (confitería); sustitutos de grasa y gelatina, pastelería, etc.

• Los almidones modificados pueden además ser utilizados en la fabricación de helados, conservas y salsas espesas del tipo de las utilizadas en la cocina china.

• Un ejemplo de almidón modificado es: Almidón de trigo modificado el cual tiene aplicaciones como agregado en seco durante el mezclado a una dosis de 1,5 al 3 % de pasta total, al ponerse en contacto con el agua fría o con la humedad del producto genera una estructura de gel. Ayuda a ligar la carne reteniendo a la vez humedad y jugos.

• Por tratarse de un almidón precocido, mejora las actividades bacterianas y enzimáticas naturales, acelerando tanto el proceso fermentativo como el secado en estufas. Esto significa menor tiempo de proceso, más rendimiento y mejor calidad

k.-Celulosas modificadas•Formadas por la sustitución de radicales apropiados (carboxilo, alquilo, acetato y nitrato, entre otros) a los grupos hidroxilos en la cadena de carbono.•El proceso de obtención de la celulosa requiere de varios procesos, primeramente una cocción con NaOH con el fin de disolver y degradar la lignina y hemicelulosa de este material vegetal. •La carboximetil celulosa como derivado de la celulosa se elabora por reacción con hidróxido de sodio y ácido monocloroacetico. La carboximetil celulosa (CMC), ha tenido un importante crecimiento comercial y a su vez interés ambiental por ser un derivado soluble en agua.

El nitrato de celulosa, nitrocelulosa, Celuloide o algodón pólvora

•Para obtenerlo se hace una mezcla de 1 volumen de ácido nítrico (HNO3) y tres volúmenes de ácido sulfúrico (H2SO4), pues la reacción de la celulosa con el ácido nítrico, además de formar la nitrocelulosa, produce agua, la cual diluye rápidamente al ácido nítrico. Al ser el ácido sulfúrico higroscópico, éste toma el exceso de agua en la reacción sin diluir al ácido nítrico.•Cuando la mezcla de ambos ácidos está fría, se introduce algodón de modo que, si éste resultara excesivo, se produciría una reacción química saliendo humo marrón, mientras la mezcla ácida corroe el algodón, y dura unos 15 minutos estabilizando la temperatura. Luego se enfría, ya que la reacción es muy exotérmica), después de lo cual se lava con agua y a continuación con bicarbonato de sodio (NaHCO3), que eliminará posibles residuos de ácido; es importante no lavar jamás con acetona. La acetona, en presencia de ácido sulfúrico, reacciona violentamente.

• Una vez fabricada conserva el aspecto de algodón ordinario, aunque la nitrocelulosa es más áspera al tacto.

• La obtención descrita anteriormente genera una nitrocelulosa altamente explosiva y peligrosa, con un grado altisímo de pureza. Cuanto menos ácido sulfúrico sea usado (Con respecto a la propoción 1HNO3:3H2SO4), menor grado de pureza tendrá la nitrocelulosa.

• Una vez seco, es soluble en el dietiléter, acetona y el éter acético.

• La nitrocelulosa se obtiene, a nivel industrial, por nitración de alfa-celulosa de algodón o pulpa de madera.