aditivi si ingrediente10
TRANSCRIPT
ADITIVI SI ADITIVI SI INGREDIENTEINGREDIENTE
suport de curssuport de cursPrelegerea a 10-a
HIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE HIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOARESTABILIZATOARE
Hidrocoloizii (coloizii hidrofilici) sunt polimeri
macromoleculari, liniari sau ramificaţi, care se
dispersează sau se dizolvă în apă, formând soluţii
vâscoase (agenţi de îngroşare) sau geluri (agenţi de
gelificare).
Mai pot prezenta şi alte proprietăţi funcţional-
tehnologice, precum capacitatea de a forma filme,
capacitate de emulsionare, capacitate de floculare,
de stabilizare etc.
HIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE HIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOARESTABILIZATOARE
Clasificarea hidrocoloizilor naturali:
1. compuşi macromoleculari poliglucidici:
extracte din alge gume de exudaţie gume din seminţe gume de fermentaţie extracte din plante celuloză şi derivaţi amidon şi amidonuri modificate
HIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE HIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOARESTABILIZATOARE
Clasificarea hidrocoloizilor naturali:
2. compuşi macromoleculari de natură proteică:
gelatină
cazeină şi cazeinaţi
coprecipitaţi
gluten
derivate proteice din soia
HIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOAREHIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOARE
Compuşii macromoleculari poliglucidici
Extractele din alge, se obţin din alge roşii sau brune, prin
extracţie acidă sau alcalină, urmată de precipitare şi uscare.
Clasificare:
naturale:
agar
alginaţi
carrageenani
furcellaran
semi-sintetice: propilenglicol-alginat
HIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOAREHIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOARE
Compuşii macromoleculari poliglucidici
Gumele de exudaţie (exudate din arbori), sunt secretate de trunchiuri sau ramuri ale copacilor, se obţin prin incizare.
Exemple:
guma arabică guma tragacanth guma karaya guma ghatti
HIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOAREHIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOARE
Compuşii macromoleculari poliglucidici
Gume din seminte şi rădăcini: guar guma locust tara manan konjac
Gume de fermentaţie: xantan dextran curdlan gellan
HIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOAREHIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOARE
Compuşii macromoleculari poliglucidici
Extracte din plante: pectina, cu diferite grade de esterificare
Derivaţi de celuloză:
Na-CMC
metil-celuloza (MC)
hidroxipropil-metilceluloza (HPMC)
HIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOAREHIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOARE
Compuşii macromoleculari poliglucidici
Amidonurile modificate se obţin: prin tratamente fizice: de ex. amidon
pregelatinizat (prin tratament termic)
prin tratamente chimice:amidonuri “fluide” (hidrolizate)
amidonuri oxidate
amidonuri reticulate
amidonuri substituite (esterificate)
prin tratamente enzimatice: de ex. amidon dextrinizat
HIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOAREHIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOARE
Proprietăţile funcţional-tehnologice ale hidrocoloizilor poliglucidici
Proprietăţi primare: capacitate de îngroşare (conferă vâscozitate) capacitate de gelificare stabilizarea emulsiilor (ex. în dressinguri) formare de filme (ex. membrane pentru industria cărnii) încapsulare (ex. arome uscate)
Proprietăţi secundare: agent de acoperire (aplicaţii: produse zaharoase) agent anti-cristalizare ( pentru siropuri, glazuri, îngheţată) stabilizarea spumei (în bere, produse spumate) adjuvant de floculare (pentru vin, bere) agent de suspendare (ciocolată lichidă cu lapte) protector coloidal
HIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOAREHIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOARE
Proprietăţile funcţional-tehnologice ale hidrocoloizilor poliglucidici
Capacitatea de îngroşare
Gumele sunt solubile sau dispersabile în apă şi, chiar în concentraţii foarte mici, dau soluţii vâscoase.
Capacitatea de îngroşare a hidrocoloizilor se referă la mărirea vâscozităţii soluţiilor. Vâscozitatea depinde de viteza de amestecare: fluide newtoniene şi nenewtoniene (dilatante şi pseudoplastice).
Cauzele comportamentului nenewtonian sunt:
modificarea formei şi orientării moleculelor de hidrocoloid efectul curgerii asupra interacţiunilor intermoleculare
HIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOAREHIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOARE
Proprietăţile funcţional-tehnologice ale hidrocoloizilor poliglucidici
Vâscozitatea mai depinde de:
dimensiunea şi forma moleculelor concentraţia de hidrocoloid gradul de hidratare sarcina electrică temperatură prezenţa altor compuşi în soluţie
HIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOAREHIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOARE
Proprietăţile funcţional-tehnologice ale hidrocoloizilor poliglucidici
Gumele guar, xantan şi furcellaran nu sunt influenţate
de temperatură.
Gumele alginat, karaya, CMC sunt influenţate de
temperatură, fiind utilizate atunci când se urmăreşte o
fluiditate mare a produsului la temperaturi mari, urmată de
creşterea vâscozităţii (îngroşare) la răcire.
Vâscozitatea soluţiilor de gume este influenţată şi de
durata menţinerii la temperaturi ridicate: guma guar se
degradează prin tratament termic prelungit şi nu mai
formează gel.
HIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOAREHIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOARE
Proprietăţile funcţional-tehnologice ale hidrocoloizilor poliglucidici
La majoritatea hidrocoloizilor vâscozitatea soluţiilor
scade cu temperatura. Excepţie: MC, păstrează vâscozitatea
ridicată într-un domeniu larg de temperatură. MC se
foloseşte, de regulă, în amestec cu CMC.
Prezenţa zaharurilor, proteinelor, acizilor conduce la
scăderea vâscozităţii soluţiilor de gume.
Adesea se utilizează amestecuri de gume, cu efect
sinergic: guar+xantan şi guar+amidon.
HIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOAREHIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOARE
Proprietăţile funcţional-tehnologice ale hidrocoloizilor poliglucidici
Capacitatea de gelificare Deşi toţi hidrocoloizii conferă vâscozitate
sistemelor, numai puţini au capacitatea de a forma gel (prin asociaţii intermoleculare care conduc la o reţea tridimensională în ochiurile căreia este prinsă faza apoasă).
Textura gelului este descrisă prin: rigiditate tăria sau rezistenţa la rupere gradul de deformare a gelului, la rupere:
grad mare de deformare gel „lung” (amidon)
grad mic de deformare gel „scurt” (agar)
HIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOAREHIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOARE
Proprietăţile funcţional-tehnologice ale hidrocoloizilor poliglucidici
Capacitatea de gelificare
Structurile tip gel sunt complicate când gumele
se utilizează în produse alimentare, care sunt sisteme
complexe. În structura unui gel pot fi înglobate bule de aer,
globule de grăsime, cristale de gheaţă, granule de amidon etc.
Agregarea lanţurilor de polimer/polimeri (în
timp sau la congelare/decongelare) o parte din apă se separă
din structura gelului, fenomen numit sinereză. Sinereza poate
fi redusă prin adaos de gume neformatoare de gel, cu rol
stabilizator.
HIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOAREHIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOARE
Proprietăţile funcţional-tehnologice ale hidrocoloizilor poliglucidici
Capacitatea de gelificare
Unele geluri de gume au anumite particularităţi:
sunt termoreversibile (agar)
necesită prezenţa unor cationi (furcellaranul necesită K+,
pectina slab metoxilată, Ca2+)
necesită prezenţa altor gume în sistem (guma locust sau
konjac+xantan)
sunt transparente sau opace.
HIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOAREHIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOARE
Proprietăţile funcţional-tehnologice ale hidrocoloizilor poliglucidici
Capacitatea de a forma filme şi de a stabiliza emulsiile
Capacitatea de a forma filme se datorează reducerii asocierilor
intermoleculare prin efect de forfecare şi extindere a lanţurilor
moleculare flexibile pe direcţia de curgere. Are aplicaţii ca
agenţi de acoperire, agenţi de micro-încapsulare, stabilizatori
de emulsii şi spume.
Stabilitatea emulsiilor se datorează măririi vâscozităţii fazei
apoase şi reducerii tensiunii superficiale.
HIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOAREHIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOARE
Proprietăţile funcţional-tehnologice ale hidrocoloizilor poliglucidici
Stabilizarea sistemelor disperse
Gumele sunt polizaharide puternic hidroxilate, ceea ce le
conferă caracter hidrofil, legând apa în soluţii. Apa legată nu
mai congelează (aplicaţii la îngheţată).
Unele gume au caracter ambifilic (au şi grupări hidrofobe
alături de cele hidrofile) ceea ce permite utilizarea lor la
stabilizarea emulsiilor şi spumelor (formează filme fine la
interfaţa ulei-apă sau aer-apă).
HIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOAREHIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOARE
Proprietăţile funcţional-tehnologice ale hidrocoloizilor poliglucidici
Mecanismele prin care gumele stabilizează sistemele disperse:
creşterea suprafeţei încărcate electric a particulelor, prin adsorbţia de electroliţi (ex. stabilizarea dispersiilor proteice care tind să floculeze în zona pH-ului izoelectric)
efecte sterice, care previn apropierea particulelor (de ex. pectinele puternic metoxilate şi alginaţii, care au lanţuri lungi, aderă la suprafaţa particulelor sistemului dispers)
previn separarea de fază, indusă gravitaţional, prin creşterea vâscozităţii sistemelor disperse în care particulele dispersate sunt mici.
HIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOAREHIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOARE
Importanţa gumelor pentru industria alimentarăGume din algeAgarulEste extras din alge roşii, insolubil în apă rece, solubil în apă fierbinte,
prin răcire formează geluri dure şi fragile, instabile datorită sinerezei. Gelurile de agar se topesc prin reîncălzire.
Utilizări în industria alimentară: obţinere de aspicuri cu punct de topire ridicat: conserve de carne,
peşte (1%), uneori asociat cu gelatina (agent de gelificare) produse lactate: brânzeturi-cremă, produse fermentate tip iaurt (cu
rol stabilizator şi agent de texturare) produse zaharoase, tip jeleu (agent de gelificare, 0,3-1,8%) obţinerea glazurilor, deoarece leagă apa şi blochează cristalizarea
zahărului (1,2-2,4%) produse făinoase, ca agent de anti-întărire la limpezirea vinului, fiind mai eficient decât gelatina (0,05-0,15%) produse dietetice sau vegetariene
HIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOAREHIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOARE
Importanţa gumelor pentru industria alimentară
Gume din alge
Alginaţii Se obţin din alge brune, reprezintă sărurile solubile de Na şi
K ale acidului alginic, care este insolubil.
Alginatul de Na se dizolvă uşor în apă, formând soluţioi
pseudoplastice (1-3%) şi geluri termoreversibile, ân
prezenţa unor cationi bivalenţi (Ca2+).
Soluţiile de alginat sunt stabile în intervalul de pH=4-10.
Pentru pH-uri < 4 se utilizează propilenglicol-alginatul,
solubil şi la pH=2).
HIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOAREHIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOARE
Importanţa gumelor pentru industria alimentarăUtilizarea alginaţilor în industria alimentară:
ca agenţi de îngroşare pentru sosuri, umpluturi pentru plăcinte şi
prăjituri, siropuri, supe
ca stabilizatori, pentru:
îngheţată: controlează dimensiunea cristalelor de gheaţă şi
împiedică fenomenul de recristalizare; se recomandă utilizarea
fosfaţilor pentru sechestrarea ionilor de Ca din lapte deoarece
alginatul de Ca este insolubil)
stabilizarea spumei la bere: pentru berile foarte limpezi, se
recomandă propilenglicol-alginatul (1%) deoarece dă soluţii clare şi
foarte puţin vâscoase
stabilizarea emulsiilor: dressinguri sau maioneze (0,3-0,5%)
HIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOAREHIDROCOLOIZI ŞI SUBSTANŢE STABILIZATOARE
Importanţa gumelor pentru industria alimentarăUtilizarea alginaţilor în industria alimentară:
stabilizarea sucurilor şi concentratelor naturale de fructe (0,2-0,5%,
îndeosebi propilenglicol-alginatul)
stabilizarea smântânei şi frişcăi.
ca agent de gelificare: produse tip desert, budinci cu lapte,
umpluturi pentru plăcinte şi prăjituri, glazuri tip gel
pentru formare de filme şi membrane: ca filme împiedică
deshidratarea, menţin decorul prăjiturilor şi torturilor, împiedică
oxidarea unor produse din carne, peşte (alginatul de Na, cel de Ca
fiind insolubil).
pentru capacitatea de floculare-clarificare: la purificarea apei (0,1-1
mg/kg), limpezirea vinului şi berii (5-20 mg/kg)