CARBOHIDRATOS

Se denominan Hidratos de carbonopor responder a la formula general:C (H2O)nEjplo: Azcares, almidones, glucgeno, celulosa, quitina.Constituyen la mayor parte de la materia orgnica de la naturaleza.CARBOHIDRATOSFunciones biolgicasALMACENES DE ENERGA: Ej.: almidn en plantas,glucgeno en animales.ELEMENTOS ESTRUCTURALES. Ej.: paredes debacterias, plantas (celulosa), exoesqueleto deartrpodos.COMPONENTES DE BIOMOLCULAS : ATP; NAD, FAD;RNA (ribosa); DNA (desoxiribosa). FORMACIN DE GLUCOCONJUGADOSGLUCOPROTENAS (componentes de las membranas,etc.).GLUCOLPIDOS (componentes de las membranas).PROTEOGLUCANOS (componentes de la matrzextracelular).1.- CLASIFICACIONPor grupo funcional:AldosasCetosasPor tamao:Monosacridos: Estructura simpleOligosacridos: 2 a 10 unidades de azcarPolisacridos:mas de 10 unidades

Por los constituyentes:Homopolisacaridos : almidnHeteropolisacaridos: peptidoglucano1.1.- Tipos de glcidos por el tamao.Monosacridos: azcares simples. Ej.: glucosa Oligosacridos: cadenas cortas de unidades de azcar (hexosas - Aldosas> cetosas y mono > disaca.6.Cu y Fe catalizan . El oxigeno y la radiaciones tambin.Los productos mayoritarios de estas reacciones son molculas cclicas y policclicas (pirazinas, melanoidinas, furanos, etc), que aportan sabor y aroma a los alimentos, aunque tambin pueden ser cancergenas.La reaccin de Maillard, genera muchos de los colores, sabores y aromas existentes en los alimentos:Galletas: el color tostado del exterior de las galletas genera un sabor caracterstico.El caramelo elaborado con nata, mantequilla y azcar, tambinllamado toffee.Es la causante del color marrn en el pan al ser tostado.El color de alimentos como la cerveza, y el caf.El sabor de la carne asada y de las cebollas cocinadas en la sartn cuando se empiezan a oscurecer.El color del dulce de leche, obtenido al calentar la leche con elazcar.e.- CaramelizacinReaccin de oscurecimiento, pirolisis (calentamiento drstico)Se lleva a cabo tanto a pH acido como bsico (catalizan cidos carboxlicosy sales (bisulfito de amonio)Se presenta en alimentos tratados trmicamente (leche condensada, pan, frituras, dulces etc)La deshidratacin es el primer paso para la caramelizacin del azcar de donde se obtienen algunos compuestos llamados, Isosacarosana, caramelanos (C24H36O18), caramelenos (C36H50O25) y caramelinas (alto pM).OO HH OO HOC H 2 O HOO HH OC H 2 O HC H 2 OHOO HH OOC H 2 O HOO HH OC H 2 O HC H 2Ois o s a c a r o s a n a2- H OAmargoTambin se producen compuestos de bajo peso molecular (furanos, furanonas lactonas, cetonas, aldehdos)OO HH OO HH O H 2 CHO H C H 2 O H H OO H O HC H 2 O H OH- H 2 OO HH OO HOC H 2OHO H H O O HO OC H 3O HH OO HOC H 3OHO HOOC H 3OH- H 2 OOH OH 3 COHHH OOH O3H COC ic la c io nI s o m a l to lOO HHOH 3 CH OOO HH OH 3 CH OOH OH 3 C- H 2 O- H 2 OOM a l to lOlor del pan4. DERIVADOS DE LOS MONOSACRIDOSAzcares sustituidos:Aminoazcares. Ej.: C2 de la glucosa OH---NH2 GLUCOSAMINAAzucares Fosforilados. Ej.: GLUCOSA-6-P, Gliceraldehido 3-P (importantes en el metabolismo).Azucares Reducidos:Desoxiazcares. Ej.: DESOXIRIBOSA, reduccin de la ribosa.Azucares Oxidados:Oxidacin del carbono aldehdico. Ej.: C1 de la glucosa GLUCONATO.Oxidacin del carbono C6. Ej.: C6 de la glucosaGLUCURONATO.a.- Amino azcaresSon el resultado de la sustitucin de un OH por un grupo amino NH2, generalmente en la posicin 2 del C.H.Ejemplo glucosamina (monomero de la quitina, que es un polmero presente en caparazn de crustceos).b.- Desoxiazcar (azucaresreducidos)Se producen cuando los azucares pierden un tomo de oxigeno de un OH.Ejemplo 2-Desoxi-D-ribosa,monmero del (DNA)c.- Azucares-alcoholes o poliolesSe forman por la reduccin dealdehdos o cetonas a un grupo alcoholEjplo: glicerol o glicerina, glucitol, Manitol (se obtienen por reduccin cataltica en nquel de gliceraldehido,glucosa y manosa).El manitol es edulcorante obtenido por hidrogenacin de manosa.Se usa como edulcorante en alimentos dietticos; en goma de mascar; para fabricar resinas. En medicina; para substituirla glucosa en frmacos para diabticos.Industrialmente el sorbitol, se obtiene por reduccin de glucosa.En la naturaleza es uno de los tres glcidos(sacarosa, almidn y sorbitol) principales producidos por fotosntesis en hojas adultas de ciertas plantas de las familias Rosaceae y Plantaginaceae. Se encuentra en cantidades apreciables en las algas rojas y, junto ala fructosa, la glucosa y la sacarosa, en frutos como: peras, cerezas, manzanas y duraznos. Tiene un poder edulcorante de 0.6.Es un slido higroscpico que se utiliza en la industria como humectante para mantener diversos productos con un grado de humedad apropiado. Se utiliza en la elaboracin de alimentos, frmacos y productos qumicos, acondicionador de papel, textiles, colas y cosmticos, tambin como emulsionante en la fabricacin de pasteles y dulces para impedir que se separen la fase acuosa y la fase grasa en estos alimentos.d.- Azucares cidosSe obtienen por oxidacin del aldehdo con perxidos, o ciertos metales se obtienen cidos aldnicos ejemplo glucnicoLos monosacridos pueden ser oxidados enzimticamente en la posicin C-6, produciendo cidos urnicos.Ejplo: Acido galacturonico, monmero de las pectinas.5.- OLIGOSACARIDOSSon molculas constituidas por unin de 2 a 10 monosacridos, mediante enlaces glicosdicos o acetal. El glicosdico es un enlace covalente que se establece entre grupos alcohol de dos monosacridos, desprendiendo agua.Enlace glicosidico5.1.-DisacaridosLos disacridos se producen por unin de dos monosacridosMaltosa ----- glucosa + glucosa Lactosa ----- glucosa + galactosa Sacarosa ----glucosa + fructosa Celobiosa ---glucosa + glucosaNomenclatura:Se indica la configuracin del carbono anomrico que une los monmerosSe aade el enantimero (D o L) de cadaunoSe indica la estructura del anillo de cada monmero (furano o pirano)Se aade la terminacin -osil al primer monosacridoEntre parntesis se coloca el nmero delcarbono del primer monmero unido por el enlace, una flecha y el nmero del carbono del segundo (X X`)Se escribe el segundo monosacridosiguiendo las reglas anteriores.6.- POLISACARIDOSEstn constituidos de monosacridos y derivados. Tambin seconocen con el nombre de glicanos o glucanosHomopolisacaridos: constituidos de una sola clase de monosacridos.De reserva:Almidn (en plantas).Amilosa: glucosa (1-4), y Amilopectina:glucosa (1-4) y (1-6).Glucgeno (en animales) glucosa (1-4) y (1-6).Estructurales:Celulosa (en plantas) glucosa (1-4).Quitina (en artrpodos) N-acetilDglucosamina (1-4).

Heteropolisacaridos: constituidos de mas de una clase de monosacridos, ejemplo: hemicelulosa.a.-AlmidnLos vegetales almacenan almidn en los amiloplastos.Se estructura en dos moleculas:, amilosa lineal [Glucosa (1 4)], con un grado de polimerizacin de 2000-4000, y la amilo- pectina ramificada [(1 6) (1/30 residuos) ], con grado de polimerizacin de alrededor de 100.000 a 3.000.000.AmilopectinaEs un polisacrido con ramificaciones que le dan forma molecular de rbol: las ramas estn unidas al tronco central (semejante a la amilosa) por enlaces - D-(1,6), localizadas cada 25-30 unidades lineales de glucosa. Su peso molecular es muy alto,hasta 200 millones de daltones.Almidon celularEl almidn esta organizado en grnulos.La amilopectina es mas abundante (cerca al 75%) y responsable de la Estructura cristalina organizada en forma de anillos.Su estructura y morfologa de grnulos varia de una especie a otra.Almidn de maz.Tiene menos de otras sustancias que la mayora de almidones, y esta en grnulos de almidn ms pequeos que otros, lo que ayuda a que se incorpore fcilmente en lquidos fros.En alimentos: Se utiliza para espesar y engrosar preparaciones.Farmacutica. Como aditivo antisudorante y en preparados contra las quemaduras solares.GelatinizacionProceso donde los grnulos de almidn que son insolubles en agua fra debido a su estructura altamente organizada, se calientan (60-70C) y empieza un proceso lento de absorcin de agua en las zonas intermicelares amorfas que son menos organizadas y ms accesiblesPasa de la forma semicristalina a una forma amorfa.

El proceso comprende:Difusin del agua al interior del granulo (los puentes H de la regin amorfa por accin trmica, se rompen permitiendo que el agua se asocie a los OH libres).Fusin de la regin amorfa, por difusin de la amilosa en elmedio acuosoLa amilosa fuera del granulo, forma una malla tridimensional y produce un gel.Desintegracin de las zonas cristalinas.RetrogradacinEs la precipitacin del almidn, (principalmente amilosa), debido a que sus cadenas lineales se orientan paralelamente y accionan entre s por puentes de hidrgeno que se forman a travs de sus mltiples hidroxilos, creando zonas con una organizacin cristalina muy rgida.Este retorno al estado insoluble se llama retrogradacin.La retrogradacin de la amilosa es mucho ms rpida que la que sufre la amilopectinaj.- Almidones modificadosSon aquellos a los que se les realiza algn tratamiento para desarrollar propiedades funcionales deseables.Aplicaciones funcionales; confiriendo adhesin, evitando el endurecimiento, produciendo polvos, estabilizando emulsiones, encapsulando, facilitando el flujo, dando firmeza a espumas, glaseando, retirando humedad, moldeando, y como estabilizante y espesante.

Tipos de modificaciones del almidn.Los almidones se modifican por va qumica o fsicaAlmidones modificadosQumicosReacciones de PolimerizacinHidrolisis AcidaHidrolisis enzimticaDextrinizacinOxidacinReaccin de EntrecruzamientoModificaciones por EstabilizacinAlmidones de FosfatoAlmidones de terFsicosPregelatinizacinSecado a tamborSpray CookingProcesamiento a base de solventesExtrusinAlmidones Tratados con calorCalor HumedadRecocidoModificaciones qumicasPueden agruparse en:Reaccionesdedespolimerizacin.Seproductoscon:Bajopesomolecular,rigidezdelosgeles,obtienen Baja viscosidad, Seminimizalaaumentasusolubilidadenaguaelasticidad y retrogradacin, caliente.Se produce por: Hidrlisis cida, Hidrlisis enzimtica, Dextrinizacin, por OxidacinReacciones de entrecruzamiento.Modificaciones de estabilizacin.441.a.- Hidrlisis cidaConsiste en la hidrlisis catalizada por cido (clorhdrico o sulfrico) de los enlaces glucosdicos -(1, 4) y -(1, 6). Rompe algunos enlaces glicosdicos y hace a las cadenas de almidn mas cortas.Seproducepreferentementeenlasregionesamorfasdelosgrnulos,dejandoalosgrnulosconunaestructurams cristalina.Industrialmente se hace mezclando una suspensin de almidn con cido clorhdrico (1-3%) a 50 C por 12-14 horas. Despus del tratamiento la suspensin es neutralizada y el almidn recuperado por filtracin y secado.Si un almidn modificado con cidos se calienta en presencia deagua la viscosidad de la suspensin es menor que la de suspensiones de almidones nativos.Aplicaciones:Dulces Gomosos.Formulacin de alimentos lquidos. (salsas espesas del tipo de las utilizadas en la cocina china)451.b.- Hidrolisis enzimticaLa ms utilizada es la conversin en maltodextrinas, que son unamezcla de carbohidratos con diferente grado de polimerizacinAPLICACIONES: Recubrimiento de alimentos. Confitera, glaseados, pastas de pescados, etc. Encapsulamiento (aromas y aceites esenciales). Como adhesivo en bolsas de papel, etiquetas, etc.Algunasdextrinasdealtaviscosidadsepuedenutilizarcomosustitutos de grasa en productos de panadera y lcteos.en formulaciones de alimentos infantiles y dietticos.2) Reacciones de entrecruzamiento (cross-linked)Involucra formar un enlace covalente entre dos molculas de almidn, mediante la formacin de enlace diester con el cido fosfrico (POCl3) o de un enlace ter con epiclorhidrina.Los enlaces entrecruzados actan como refuerzo de la estructura granular, controlando el hinchamiento y produciendo almidones que pueden tolerar altas temperaturas, y esfuerzos de corte.Se incrementa la temperatura de gelatinizacin, y desarrolla mayor viscosidad.Aplicacin: Retencin de agua (crnicos); hidrogeles para recubrimiento de frmacos de liberacin prolongada (retculos polimricos que absorben y retienen grandes cantidades de agua al hidratarse, por lo que requieren de un cierto nivel de entrecruzamiento para evitar la disolucin de las cadenas polimricas hidroflicas).3) Reacciones de Estabilizacin (Sustitucin)Para minimizar la retrogradacin de almidn, el polmero es estabilizado introduciendo grupos monofuncionales como acetilo o hidroxipropilo a lo largo de las cadenas polimricas, con la formacin de enlaces ster o ter que impiden una reasociacin de las molculas de amilosa.La sustitucin estabiliza el almidn previniendo la reasociacin de las cadenas que causan la retrogradacin de los polmeros despus de tratamientos hidrotrmicos.Los almidones sustituidos son particularmente tiles enalimentos refrigerados o congelados.48Modificaciones fsicas49Pregelatinizacin. Los almidones pregelatinizados se producen generalmente por extrusin: el almidn es calentado con exceso de agua a la temperatura de gelatinizacin. El proceso modifica sus propiedades funcionales de viscosidad, absorcin y solubilidad en agua.Aplicaciones: Se usa en alimentos de preparacin rpida, flanes, rellenos y salsas.

Almidones tratados con calor. Consiste en calentar el almidn a una temperatura por encima de su punto de gelatinizacin, pero con insuficiente humedadpara causar gelatinizacin. Se mejora la consistencia y estabilidad de la viscosidad en alimentos con un pH inferior a 4,5.b.-GlucgenoEs la forma de almacenar glucosa en tejidos animales.Glucosa (1 ,4) con ramicaciones (1 ,6).Muy ramicado: 1 ramicacin cada 10 residuos.Se almacena en los msculos y el hgado.c.- CelulosaLas clulas vegetales estn rodeadas por paredes celulares formadas mayormente de celulosa, polmero de glucosa unidas por enlaces (14).La celulosa es la biomolcula orgnica ms abundante ya queforma la mayor parte de la biomasa terrestre.La celulosa tiene una estructura fibrosa, en la que se establecen mltiples puentes de hidrgeno entre los grupos hidroxilo de distintas cadenas yuxtapuestas de glucosa, hacindolas impenetrables al agua, lo que hace que sea insoluble en agua, y origina fibras compactas que constituyen la pared celular delas clulas vegetales.6.2.- HeteropolisacridosGLUCOCONJUGADOS.Proteoglucanos. Con protenasde cido hialurnico.de condroitin sulfato.de queratn sulfato, etcPeptidoglicano

Glucolipidos. Con lpidos.a.-Proteoglucanoscido hialurnicoFormadas por un ncleo proteico unido covalentemente a polisacridos denominados glicosaminoglicanos (GAG).Son ejemplos, el acido hialuronico y el peptidoglicanoEl cido hialurnico (AH)De textura viscosa, existe en la sinovia, de mamiferos.En seres humanos destaca su concentracin en las articulaciones, los cartlagos y la piel.Un hombre de 70 kg puede tener unos 15 gr de cido hialurnico en su cuerpo, y un tercio de ste se degrada y sintetiza cada da.Est constituido por cadenas de unos 50 000 disacridos de N-acetilglucosamina y cido glucurnico por molcula unidos por enlaces .UtilidadPresenta capacidad de retener grandes cantidades de agua y son tiles como lubricantes.La molcula posee gran nmero de grupos OH con cargasnegativas. El establecimiento de fuerzas de repulsin, permite que se conserven relativamente separadas entre s las cadenas de carbohidratos.En cosmtica:Se emplea para hidratacin de la epidermis.Como cicatrizante de heridas y lcerasde aplicacin tpica.Para sustituir el lquido sinovial perdido.En relleno y contorneado de labios y pmulos, as como para alisar la frente y las marcas cutneas (el AH se inyecta bajo la piel donde est la arruga). Se obtiene de: crestas de gallos, aleta de tiburn, residuos del procesado de pescado (intestinos, ojos.) y el cordn umbilical.PeptidoglucanoEl peptidoglicano o murena es un copolmero formado por una secuencia alternante de N-acetil-glucosamina y el cido N- acetilmurmico unidos mediante enlaces -1,4.las cadenas se unen entre si a travs de cadenas de aminocidos. El peptidoglucano es muy resistente y protege a las clulas bacterianas.b.- GlucolpidosCombinacin de carbohidratos con grasas.Se encuentran en la superficie de clulas animales donde acta en el reconocimiento celular y como receptor antignico.Entre los principales glcidos que forman los glucolpidos estn: la galactosa, manosa, glucosa, glucosamina, galactosamina y el cido silico.Entre los glucolpidos ms comunes estn los cerebrsidos y ganglisidosOTROS POLIMEROSa.- polmeros de amino azcarDextrano y quitina.Quitina. Es un compuesto de unidades de N-acetilglucosamina, unidas con enlaces -1,4. Forma parte de las paredes celulares de los hongos, exoesqueleto de artrpodos (arcnidos, crustceos e insectos).Es el segundo polmero natural ms abundante despus de la celulosa.Es usado como agente floculante para tratamiento de agua, para curar heridas, como espesante y estabilizador en alimentos y como resina de intercambio inico.Es insoluble en agua y en solventes orgnicos.La quitina se vuelve soluble en cidos diluidos cuando pierde el acetilodel grupo acetilamino, convirtindose en quitosano.El dextranoEs un polisacrido lineal de anhidro-glucosa unidas por enlace glucosdico 1->6, y con ramificaciones en uniones 1->4 (en algunos casos tambin en uniones 1->2 y 1->3), que no suelen tener ms de una o dos unidades de glucosa.Usos: En medicina como antiplaqueta o para reducir la viscosidad de la sangre, en lagrimas artificiales.Es un estabilizador en helados y golosinas. En confitera se utilizan para preparar los dulces con el interior blando y en la industria de pinturas los teres y steres mixtos de los dextranos se utilizan como agentes lacantes.En cosmtica como espesante para cremas y lociones y, en la industria fotogrfica, las fracciones altamente purificadas de dextrano permiten mejorar la calidad de las emulsiones de plata de las pelculas analgicas.b.- HemicelulosaUnidades de xilosa, unidas por enlaces -1,4, con hexosas y azcares cidos (p. ej. cido urnico).Normalmente acompaan a la celulosa en hojas, partes leosasy semillas de vegetales superiores.Insolubles al agua y son digeridas slo por animales rumiantesc.-GomasSe les encuentra en las heridas de vegetales.Goma arbiga. es un polisacrido que se extrae de la Acacia senegal yAcacia seyal.Posee cantidades variables de D-galactosa, L-arabinosa, L-ramnosa y cidos derivados como el cido D-glucornico o el 4-O-metil-D-cido glucornico.Tiene color amarillo a pardo, muy soluble en agua (aprox. 500 g/l.La goma arbiga se halla en pegamentos, ligante de papel de cigarrillos, etc.f.- Agar y alginatosAgar. Polmero de galactosa, es un muclago, que se obtiene del alga marina roja (familia Gelidium).Alginatos. Derivado de algas cafs, son una variedad de productos constituidos por cidos D-manrico y L-gulurnico. (acido algnico)Conocidos por su capacidad para producir geles irreversibles enagua fra, en presencia de iones de calcio.La propiedad de gelificar en el agua fra los diferencia del agar.Usos: Como espesante para cremas, detergentes, tintas de impresin textil y una gran variedad de productos. Como estabilizantes de emulsiones, gelificantes, inhibidores de sinresis.En odontologa para obtener impresiones de los dientes y los tejidosblandos adyacentes.Tambin se usa en cosmtica.g.-Sustancias PcticasConstituyen 30 % del peso seco de la pared celular en vegetales.La pectina es hidroflica debido al gran numero de grupos hidroxilo polares y grupos carboxilo ionicos.Si la pectina se dispersa en agua, algunos grupos COOH se ionizan, y el agua se une a los OH polares y a los COO-. La carga negativa neta de las molculas de pectina las mantiene dispersas y el sol es estable.Los azucares compiten por el agua, haciendo que est menos disponible para asociarse con la pectina, y el acido aade iones H+, (pH menor a 3.5forma gel) que pasan los grupos COO- a COOH, neutralizados, con lo que disminuye la repulsin entre molculas de pectina.Pectinas de alto metoxilo. (HM)Con 50-60% de grupos metoxilo esterificados.La mayora de los grupos acido no estn disponibles para formar enlaces cruzados con iones divalentes, y difcilmente forman geles. Pero gelifican con adicin de acido y azcar.Pectinas de bajo metoxilo. (pectinas amidadas (LMA)Con 20-40% de grupos metoxilo esterificados.La preparacin de hidrogeles se ve favorecida debido a que hay un mayor nmero de grupos cidos libres para formar los puntos inicos de entrecruzamiento, requieren adicin de iones como Ca+2Se obtienen a partir de pectinas HM mediante de-esterificacin alcalina en presencia de amoniaco. El grado de metoxilacin (DM) y el grado de amidacin (DA) determinan la reactividad al calcio de estos tipos de pectinas y sus propiedades gelatinizantes.El grado de amidacin (DA) esta determinado como el porcentaje de los grupos amdicos sobre el total de los cidos galacturnicos presentes en la molecula de pectina:El DA puede variar de un mnimo de 2 - 3% a un mximo,determinado por ley, de 25%;Las condiciones que favorecen la gelatinizacin de diversas pectina soni. BioplasticosLa norma ASTM- 5488-944, define la biodegradabilidad como la capacidad de un material en descomponerse en CO2, metano, agua y componentes orgnicos o biomasa, donde el mecanismo predominante es la accin enzimtica de microorganismos.Clasificacin1. Plsticos biodegradables a base de almidn: Se crea una mezcla entre almidn y plstico (almidn- polietileno).2. Polihidroxialcanoatos: (PHA) Son los nicos polmeros 100% biodegradables producidos por microorganismos, bacterias productoras nativas o modificadas genticamente3. Mezclas de polmeros biodegradables: Como los polivinilalcohol(PVOH) + Policaprolactonas(PCL4. Pullulano Formado por unidades de maltotriosa. (tres unidades de glucosa unidos por enlace -1, 4). Las maltotriosas estn unidas por enlace -1, 6.Los PHALos polihidroxialcanoatos ms comunes son el P3HB (cido polihidroxibutrico), el PLA (Policido lctico o polilactida), el PGA (cido poligliclico), el P3HV (poly 3-hidroxivalerato) y el P(3-HHx) poli 3- hidroxihexanoato.PolilctidoEl PLA puede obtenerse por 2 mtodos:1. El proceso ROP, empleado por Cargill.Por condensacin del cido lctico acuoso se produce un prepolmero (oligmero) de bajo peso molecular.El prepolmerose depolimeriza incrementando la temperatura, reduciendo la presin y utilizando un catalizador organometlico, resultando en una mezcla de estreo ismeros de lctido (anillos).En el paso final, se produce una polimerizacin cataltica porapertura del anillo del dilctido.2. La va de polimerizacin directa, utilizada por Mitsui Chem el cido lctico es policondensado directamente en polmeros de alto peso molecular, manipulando el equilibrio entre: cido lctico, agua y cido polilctico en un solvente orgnico.USOS: El mayor uso industrial del PLA es en envases y empaques para alimentos. Tiene la desventaja que pueden crecer hongos.En medicina. El PLA se usa para la produccin de hilo para sutura,implantes, cpsulas para la liberacin lenta de frmacos, prtesis, etc.l.-Celulosas modificadasFormadas sustituyendo grupos hidroxilo por radicales apropiados (carboxilo, alquilo, acetato, nitrato).Estos procesos requieren primero purificar la celulosa, porcoccin con NaOH con el fin de disolver la lignina yhemicelulosa.

i.1. La carboximetil celulosa o CMC es un derivado dela celulosa, compuesto por grupos carboximetil, enlazados a algunos grupos hidroxilos del polmero. Se elabora por reaccin con hidrxido de sodio y cido monocloroacetico.Es utilizado como espesante, estabilizante y emulsificante, paraevitar la precipitacin de las sales tartricas en los vinos blancos.. En medicina, soluciones de CMC forman geles utilizadas en cirugas del corazn, torxicas y de crnea.i.2. El nitrato de celulosa, nitrocelulosa, Celuloide o algodn plvoraSe mezcla 1 volumen de cido ntrico (HNO3) y tres volmenes de cido sulfrico (H2SO4), pues la reaccin de celulosa con el cido ntrico, forma nitrocelulosa y agua, la cual diluye rpidamente al cido ntrico. El cido sulfrico que es higroscpico, toma el exceso de agua de la reaccin sin diluir al cido ntrico.Cuando la mezcla de ambos cidos est fra, se introduce algodn, la mezcla cida reacciona con el algodn exotermicamente. Luego se enfra, y se lava con agua y a continuacin con bicarbonato de sodio (NaHCO3), para eliminar posibles residuos de cidoUna vez fabricada la nitrocelulosa es altamente explosiva, y conserva el aspecto de algodn ordinario, aunque ms spera al tacto.Cuanto menos cido sulfrico sea usado (Con respecto a la proporcin 1HNO3:3H2SO4), menor grado de pureza tendr la nitrocelulosa.j. Polielectrolitos basados en polisacridosUn polielectrolito (PE) es un polmero que se disocia en especies cargadas en solucin acuosa, y que se usan como floculantes en la clarificacin del agua.Estos son polmeros de gran tamao que permiten la aglomeracin de las partculas coloidales en suspensin.La mayora de los PE solubles basados en polmeros naturales tienen un esqueleto de tipo polisacrido, con grupos inicos colgantes. Estos grupos suelen ser carboxilatos o ster-sulfatos.Muchos polisacridostienen caractersticas de PE por su gran tamao molecular y por que su cadena polimerica tiene gran cantidad de grupos polares (OH) o ionicos.j.1. PE polisacridos naturales:El agar. Es una mezcla de agarosa y agaropctina sulfatada.La masa molar del agar no inico es de alrededor de 120.000 g/mol y forma hidrogeles termorreversibles a concentraciones entre 0,2-0,5 % cuando no hay iones K+ presentes.El carragenano. Polmero de D- galactano, sustituido o no (por grupos steres sulfatos, preferencialmente en las posiciones 2 y 4), unidas por enlaces glucosdicos -1,3 y -1,4 a una cadena lineal.Son polmero con diversa forma molecular, unin glicosdica y composicin de la unidad sacardica, siendo la galactosa y la manosa los constituyentes ms frecuentes.La algina. El cido algnico es un copolmero lineal de - 1,4-D-cido manurnico y -1,4-D-cido gulurnico.La goma arbiga. Es una mezcla de sales de Ca+2, Mg+2 y K+ de polisacridos ramificados que contienen grupos carboxlicos.Las cadenas principales son secuencias de -D-galactosa con uniones 1,3, que tienen cadenas laterales de -D- galactosa.Tienen estructura altamente ramificada.j.2. PE por derivatizacin de polisacridos.Los polimeros de partida ms relevantes son la celulosa, elalmidn, en menos extensin el dextrano y xylano.Basados en celulosa:los sustituyentes inicos pueden ser introducidos en la cadena de celulosa por esterificacin, eterificacin y oxidacin de los grupos OH en las posiciones 2, 3 y 6.Reacciones de oxidacin de la celulosa: estos generan laformacin de grupos carbonilo y carboxilos sobre las cadenas, as como tambin la ruptura de stas. Produce PE aninicos.La celulosa puede convertirse mediante 2 etapas consecutivas deoxidacin, acompaada de la ruptura de anillo, en una 2,3-celulosa dicarboxlica estable y soluble en agua.Reacciones de esterificacin de la celulosa: Son steres aninicos:

El xantogenato de celulosa, se produce por la reaccin de la celulosa, NaOH y el cido ditiocarbnico:Celulosa-OH NaOH+CS2Celulosa-O-CSS Na+Se produce una polmero aninico.

La carboximetilcelulosa. La CMC de sodio es un PE dbil con un valor de pKa = 3,0 0,2; con un grado de sustitucin entre 0,5 y 1,0, con grupos carboxlicos unidos a los OH, preferencialmente en las posiciones 2 y 6.Basados en xilano:Un xilano lineal se puede considerar como una celulosa desprovista de sus grupos CH2OH, llevando por esa razn solo dos grupo OH.Debido a un menor grado de polimerizacin muchos xilanos son solubles fcilmente en NaHO acuoso; tambin la solubilidad de PE basados en xilano se obtiene a menores grados de sustitucin que en el caso de la celulosa.Basados en dextrano:Es no inico, pero soluble en agua. Sus grupos OH pueden seresterificados.Los PE derivados del dextrano de mayor relevancia son el sulfato dextrano, y el DEAE-dextrano (diemtil-aminoetil-D: resina),preparado por aminoalquilacin con cloruro de -cloroetil-dietilamina en presencia de iones OH-.Basados en almidn:

Todas las reacciones de derivatizacin de la celulosa pueden ser aplicadas al almidn, usando los mismos reactivos.Debido a la alta accesibilidad del almidn y su afinidad con el agua, un grado de sustitucin tan bajo como 0,1 es suficiente para mejorar las propiedades deseadas.Los PE derivados ms importantes del almidn son:Aninicos: los fosfato-steres obtenidos por esterificacin con cido fosfrico, el xantogenato, obtenido por reaccin con el CS2, y los sulfato-steres por sulfonacin con SO3 o ClSO4H.Catinicos: se obtienen por epoxidacin con cloruro de glicidil- trimetil amonio, logrando un producto que tiene propiedades catinicas sobre un amplio intervalo de pH, o por aminoalquilacincon hidrocloruro de -cloroetildietilamina que genera el DEAE- almidn (diemtil-aminoetil-A: resina) que se comporta como un PE catinico a pH cido.Polielectrolitos basados en lignina: La lignina es un polmero aromtico entrecruzado, insoluble en agua. Consta de unidades fenil-propano conectadas va uniones ter alqulicas y acrlicas.Estructura de Lignina.El cido lignosulfnico es un PE fuerte, variando ampliamente en su masa molar y densidad de carga, que dependen de las condiciones del tratamiento para la obtencin de la pulpa de madera.Forma sales solubles con metales alcalinos y con el Ca+2 y el Mg.Derivados de quitosano: Es un polisacrido constituido por unidades 2-amino-1,4--glucano y un porcentaje variable de unidades N-acetilamino-1,4--glucano.Se obtiene industrialmente por desacetilacin de la quitina en medio bsico. La masa molar vara entre lmites amplios (104 y 106 g/mol).Es un PE catinico de alta densidad de carga.La presencia de dos grupos funcionales diferentes en cada unidad repetitiva (grupo -NH2 en la posicin 2 y grupo OH en las posiciones 3 y 6) hace al quitosano muy atractivo para reacciones de derivatizacin subsecuentes.