cursuri aditivi

90
Curs 1 ADITIVI SI INGREDIENTE DEFINIŢIA ADITIVILOR Conform Comisiei Codex Alimentarius FAO/OMS: „aditivul reprezintă orice substanţă, chiar de natură microbiană, care, în mod normal, nu este consumată ca aliment şi nu este folosită ca ingredient alimentar, indiferent dacă are sau nu valoare nutritivă, fiind adăugată în produsul alimentar în scop tehnologic şi/sau organoleptic; adaosul se face la fabricarea, ambalarea sau păstrarea produsului alimentar şi are un efect cert. Termenul aditivi nu include contaminanţii, numiţi impropriu aditivi accidentali, şi nici substanţele adăugate pentru îmbunătăţirea calităţilor nutritive”. Prin urmare, aditivii sunt folosiţi în următoarele scopuri: conservarea valorii nutritive a unui aliment; asigurarea şi ameliorarea duratei de conservare şi stabilitate a alimentelor; îmbunătăţirea procesului de fabricaţie; asigurarea ambalării, depozitării şi transportului produselor alimentare; îmbunătăţirea caracteristicilor senzoriale ale produselor alimentare. Utilizarea aditivilor nu se justifică în următoarele cazuri: doza propusă pune în pericol sănătatea consumatorilor; diminuează sensibil valoarea nutritivă a produselor alimentare; maschează unele defecte de fabricaţie; se induc în eroare consumatorii. DEFINIŢIA INGREDIENTELOR ŞI AUXILIARILOR TEHNOLOGICI Ingrediente sunt considerate substanţe sau produse care se folosesc în cantităţi mai mari, în diferite scopuri. De ex.: aromatizanţi de tipul condimentelor şi plantelor condimentare, îndulcitori, alţii decât edulcoranţii,

Upload: nicolae-creanga

Post on 08-Aug-2015

123 views

Category:

Documents


12 download

TRANSCRIPT

Page 1: Cursuri aditivi

Curs 1ADITIVI SI INGREDIENTE

DEFINIŢIA ADITIVILORConform Comisiei Codex Alimentarius FAO/OMS: „aditivul reprezintă orice substanţă, chiar de natură microbiană, care, în mod normal, nu este consumată ca aliment şi nu este folosită ca ingredient alimentar, indiferent dacă are sau nu valoare nutritivă, fiind adăugată în produsul alimentar în scop tehnologic şi/sau organoleptic; adaosul se face la fabricarea, ambalarea sau păstrarea produsului alimentar şi are un efect cert. Termenul aditivi nu include contaminanţii, numiţi impropriu aditivi accidentali, şi nici substanţele adăugate pentru îmbunătăţirea calităţilor nutritive”.

Prin urmare, aditivii sunt folosiţi în următoarele scopuri: conservarea valorii nutritive a unui aliment; asigurarea şi ameliorarea duratei de conservare şi stabilitate a alimentelor; îmbunătăţirea procesului de fabricaţie; asigurarea ambalării, depozitării şi transportului produselor alimentare; îmbunătăţirea caracteristicilor senzoriale ale produselor alimentare.

Utilizarea aditivilor nu se justifică în următoarele cazuri: doza propusă pune în pericol sănătatea consumatorilor; diminuează sensibil valoarea nutritivă a produselor alimentare; maschează unele defecte de fabricaţie; se induc în eroare consumatorii.

DEFINIŢIA INGREDIENTELOR ŞI AUXILIARILOR TEHNOLOGICI Ingrediente sunt considerate substanţe sau produse care se folosesc în cantităţi mai mari,

în diferite scopuri. De ex.: aromatizanţi de tipul condimentelor şi plantelor condimentare, îndulcitori, alţii decât edulcoranţii, derivate proteice din diverse surse, hidrolizate proteice, fibre alimentare, grăsimi alimentare speciale.

Ingredientele contribuie, cu unele excepţii, la valoarea energetică şi nutritivă a produselor alimentare, conferind şi proprietăţi funcţional-tehnologice (textură, onctuozitate etc.).

Auxiliarii tehnologici sunt substanţe care, ca şi aditivii, se adaugă produselor alimentare în scop tehnologic precis. Spre deosebire de aditiv, auxiliarul tehnologic este introdus într-o etapă intermediară de fabricaţie şi este eliminat sau distrus înainte de realizarea produsului finit. Exemple de auxiliari tehnologici: agenţi de limpezire, răşini schimbătoare de ioni, solvenţi de extracţie.

Page 2: Cursuri aditivi

ASPECTE TOXICOLOGICE PRIVIND UTILIZAREA ADITIVILOR ALIMENTARI

Aditivii alimentari sunt supuşi următoarelor evaluări toxicologice: studii de toxicitate acută (se realizează pe cel puţin trei specii de animale, timp de 2 – 4

săptămâni); studii de toxicitate pe termen scurt (se conduc pe cel puţin 2 specii de animale, dintre care

una trebuie să fie rozătoare); studii de toxicitate pe termen lung (desfăşurate timp de 18 luni pe şoareci şi 2 ani pe

şobolani); studii privind reproducerea (care urmăresc evoluţia mamei şi a descendenţilor); studii privind carcinogenitatea şi mutagenitatea (se desfăşoară pe două generaţii ale

aceleiaşi specii); studii biochimice (testează modul, viteza şi gradul de absorbţie, cantitatea stocată în

organe şi ţesuturi, transformarea metabolică, modul şi viteza de eliminare din organism a aditivului).

Doze zilnice admisibile la om În funcţie de evaluările toxicologice, se stabileşte doza de aditiv admisă, ce poate fi

ingerată zilnic, pe toată durata vieţii, fără riscuri. În ceea ce priveşte admisibilitatea aditivilor, doza zilnică se referă la: doza zilnică admisibilă necondiţionat: se aplică numai aditivilor pentru care studiile

biochimice şi de toxicitate sunt satisfăcătoare; doza zilnică admisă temporar: evaluările toxicologice garantează siguranţa întrebuinţării

aditivului pe o periodă limitată de timp. Dozele zilnice admisibile se exprimă în mg/kcorp individ standard.

CLASIFICAREA ADITIVILOR

Utilizarea aditivilor este reglementată, în Uniunea Europeană, de directive ale Parlamentului European şi ale Consiliului Director.

89/107/EEC & 94/34/EC - legislatie pentru indulcitori: 94/35/EC şi 96/83/EC pentru coloranţi: 94/36/EC alţi aditivi: 95/2/EC şi 96/85/EC coloranţi: restabilesc sau conferă culoare unui aliment conservanţi: prelungesc durata de păstrare a unui aliment protejând faţă de acţiunea

microorganismelor antioxidanţi: prelungesc durata de păstrare a unui aliment protejând faţă de oxidare edulcoranţi: conferă gust dulce suporturi (purtători): sunt fie solide (pulberi), fie lichide (solvenţi) şi ajută la dispersarea

sau dizolvarea unui aditiv fară a-i modifica funcţia tehnologică. Ele singure nu au efecte tehnologice.

acidulanţi: substanţe ce măresc aciditatea unui produs alimentar şi/sau conferă gust alimentelor

regulatori de pH: modifică sau controlează aciditatea/alcalinitatea unui produs alimentar agenţi antiaglomerare: reduc tendinţa de aglomerare a particulelor unui produs pulbere

Page 3: Cursuri aditivi

agenţi antispumă: previn sau reduc spumarea agenţi de masă: contribuie la volumul unui produs alimentar, fără să aibă efect

semnificativ asupra valorii lui energetice (ex. polidextroza) emulgatori: formează şi/sau menţin emulsii de tip A/U sau U/A săruri de emulsionare: sunt substanţe care transformă proteinele din brânză într-o formă

dispersată, asigurând o distribuţie uniformă a grăsimii şi a altor componente ale produsului

agenţi de întărire: interacţionează cu agenţii de gelificare pentru a produce un gel tare (de ex. gluconatul de calciu)

potenţiatori de aromă: intensifică gustul şi/sau mirosul existent (de ex. glutamatul monosodic)

agenţi de spumare: formează dispersii omogene de gaz în lichid sau gaz în solid agenţi de gelificare: formează gel, conferind textură agenţi de glazurare: se aplică pe suprafaţa unui produs alimentar pentru a-i conferi un

aspect plăcut sau pentru a proteja o suprafaţă decorată cu fructe, drajeuri etc. umectanţi: previn deshidratarea produselor sau facilitează dizolvarea/dispersarea unei

pulberi în mediu apos agenţi de afânare: eliberează un gaz care măreşte volumul unui produs sechestranţi: formează complecşi cu ionii metalici stabilizatori: stabilizează starea unui produs, cum ar fi starea de dispersie, culoarea etc. substanţe de îngroşare: măresc vâscozitatea gaze de ambalare, altele decât aerul: se introduc în ambalaj inainte, în timpul sau după

dozarea alimentului agenţi de tratare a făinii, alţii decât emulgatorii: îmunătăţesc însuşirile de panificaţie

E-uri.... Aditivii sunt codificaţi prin litera E urmată de un număr format din 3 sau 4 cifre (de ex.

E100 – E1520).

Unii aditivi îndeplinesc o singură funcţie tehnologică (de ex. benzoatul de potasiu este conservant), în timp ce alţi aditivi au mai multe funcţii tehnologice (de ex. agarul, care poate fi substanţă de îngroşare, stabilizator şi agent de gelificare). Acest fapt face ca recunoşterea unui aditiv după codul E să nu fie întotdeauna simplă, deşi gruparea aditivilor ţine cont de funcţia lor tehnologică principală.

Page 4: Cursuri aditivi

Curs 2

COLORANŢI ALIMENTARI

Culoarea este o însuşire a calităţii senzoriale a unui produs alimentar, percepută vizual. Coloranţii sunt combinaţii organice, naturale sau de sinteză, ele însele colorate şi care au proprietatea de a colora.Coloranţii de suprafaţă sunt metale sau oxizi ori săruri de aur, argint etc.

Colorantul ideal trebuie să îndeplinească următoarele condiţii:

să nu fie toxic sau cancerigen; să fie dispersabil şi/sau solubil, în funcţie de destinaţie; să nu imprime gust şi miros particular; să fie stabil la lumină, într-un domeniu larg de pH (2 – 8); să fie stabil termic, compatibil cu tratamentul aplicat produsului alimentar (pasteurizare,

sterilizare, fierbere); să fie stabil la depozitare; să nu reacţioneze cu metalele şi nici cu agenţii oxidanţi/reducători; să posede caracteristici identice pentru fiecare lot; să poată fi detectat/dozat prin metode analitice; să fie disponibil şi economic; să fie aprobat de legislaţia în vigoare.

Clasificarea coloranţilor se poate face după 2 criterii:

după natura lor: naturali şi sintetici după proprietăţile tinctoriale:

galbeni oranj roşii albaştri verzi bruni negri, cu nuanţe diverse, pentru toate culorile

Coloranti naturali: Sunt substanţe colorate, prezente în mod natural în produse comestibile, din care se obţin

prin extracţie. Aditivi sunt considerate şi sursele naturale, care nu sunt consumate ca produse alimentare

şi care nu sunt folosite ca ingrediente. În categoria aditivilor mai intră şi:

coloranţii de caramel, consideraţi a fi naturali deşi se obţin prin tratament termic din glucide nutritive precum zaharoză, dextroză, sirop de glucoză etc.

Page 5: Cursuri aditivi

roşu de coşenilă, obţinut prin mărunţirea fină a insectei Dactylopius coccus cacti, uscată.

Proprietăţile tehnologic-funcţionale ale coloranţilor naturali:

La folosire trebuie să se aibă în vedere următoarele aspecte:

SOLUBILITATEA , mai precis dacă sunt solubili în apă, soluţii alcoolice sau solvenţi nepolari, pentru alegerea corectă în funcţie de destinaţie.

De exemplu, carotenoidele sunt solubile doar în medii nepolare. În plus, solubilitatea lor este lentă, cu atât mai lentă cu cât puritatea lor este mai mare. Pentru a mări solubilitatea şi puterea colorantă, microcristalele se dispersează în ulei încălzit la 40-50°C. Stabilizarea suspensiei uleioase se face prin adaos de acizi graşi saturaţi. Pentru colorarea mediilor apoase, se obţin preparate hidrodispersabile sub formă de pudră sau suspensie coloidală.

Tehnica aplicată este următoarea: carotenoidul se dizolvă într-un solvent miscibil cu apa, apoi această soluţie se toarnă în apă care conţine un coloid hidrofil iar solventul se evaporă.

PUTEREA COLORANTĂ: depinde de capacitatea de fixare a colorantului pe suport, care poate fi amidon, celuloză, proteină sau un produs complex, cum este făina.

STABILITATEA LA pH: pH-ul influenţează solubilitatea, tenta culorii şi stabilitatea. STABILITATEA TERMICĂ: unii coloranţi naturali necesită utilizarea unor

antioxidanţi, aşa cum este cazul carotenilor, deoarece creşterea temperaturii accelerează procesele de oxidare.

CLASIFICARE

antociani betaciane carotenoide:

• ß-carotină• cantaxantină• xantofilă (luteină)• capsantină• licopină (licopen)• oleorezină din paprika• annato

coloranţi porfirinici (clorofila şi pigmenţii sângelui) coloranţi chalconici (curcuma) coloranţi antrachinonici (roşu de coşenilă) coloranţi flavinici (riboflavin-5’-fosfat monosodic) alţi coloranţi (caramel)

Page 6: Cursuri aditivi

1. ANTOCIANII: Sunt flavonoide prezente în flori, fructe, frunze, având culoare roşie, violetă, albastră. Exemple:

• pelargonidina (roşu-orange)• cianidina (roşu-intens)• delfinidina (albastru-violet)• petunidina (roşu-violet)• malvidina (roşu)

Sursele industriale:• pieliţa strugurilor şi tescovina• sfecla roşie şi varza roşie• afinele, coacăzele negre, vişinile, cireşele, murele, zmeura

Utilizare: depinde de pH-ul produsului alimentar. La pH=2,5 – 3, antocianele au culoare

purpurie iar la pH=4,0 – 4,5, au culoare violet. colorarea băuturilor nealcoolice şi alcoolice, precum şi a sucurilor de fructe. Sunt sensibile la căldură dar prezenţa sulfitului de sodiu le stabilizează. Extractele antocianice se păstreză în stare concentrată, la rece.

2. BETACIANELE

Reprezentantul aceastei grupe este colorantul roşu de sfeclă, care conţine atât pigmenţi roşii (betacianele) cât şi pigmenţi galbeni (betaxantinele).

Colorantul roşu de sfeclă este utilizat în:• băuturi nealcoolice• produse de patiserie şi panificaţie• deserturi pe bază de gelatină, budinci• supe, amestecuri pulbere.

Este sensibil la căldură şi la pH. Totuşi, se poate folosi pentru colorarea cărnii tocate în amestec cu derivate proteice texturate, destinate obţinerii de hamburgeri, chiftele, perişoare, deoarece virarea culorii de la roşu la brun este, în aceste cazuri, dorită.

2. CAROTENOIDELE sunt de culoare galben-portocalie sau roşie.

ß-Carotina (ß-carotenul) - insolubilă în apă şi în alcool etilic dar uşor solubilă în uleiuri vegetale- este sensibilă în mediu acid sau alcalin- uşor oxidabilă sub acţiunea oxigenului şi a căldurii- se poate extrage din materii prime vegetale dar frecvent se obţine prin sinteză, sub forma

unor cristale de culoare roşie. Utilizări în industria alimentară: colorarea margarinei, untului, brânzeturilor, îngheţatei,

macaroanelor, chipsurilor, uleiurilor vegetale, dressingurilor, ouălor praf, înălbitorilor pentru cafea, checurilor, cremelor, deserturilor pe bază de gelatină, puddingurilor, bomboanelor, sucurilor de fructe.

Pentru utilizarea în sisteme apoase, se foloseşte sub formă de granule dispersabile în apă, cu un conţinut de 2,4 – 10% ß-caroten.

Page 7: Cursuri aditivi

Cantaxantina (Orange 8) cristale de culoare violet preparatele comerciale sunt soluţii uleioase sau pulberi/granule dispersabile în apă, de

culoare oranj-roşie.Xantofila sau luteina

este un alcool carotenoidic care, după ß-caroten, este cel mai răspândit în natură. Se găseşte în petalele florilor galbene, alge, gălbenuş de ou.

Utilizarea in industria alimentară a cantaxantinei şi xantofilei: conferă produselor o culoare ce variază de la roşu-trandafiriu la oranj-intens. pot colora sucuri de fructe şi legume, grăsimi şi uleiuri, sosuri, paste făinoase, băuturi

răcoritoare carbonatate.Capsantina se extrage din ardeiul roşu în stare pură, se prezintă sub formă de cristale roşu-carmin se utilizează la:

• preparate de carne• brânzeturi• sosuri• snacks-uri şi chipsuri• produse obţinute din carne de pasăre• paste făinoase

Licopina (licopenul)• Este prezentă tomate (din care se şi extrage, la nivel industrial), fructe, unt, ficat, dar se

obţine prin sinteză.• Are culoare galben-portocalie.

Oleorezina din paprika• Se extrage cu solvenţi din fructul de Capsicum annuum, după care solvenţii se evaporă.• Conţine principii active picante, cel mai important fiind capsaicina, un lichid de culoare

roşu-aprins, cu miros caracteristic şi gust picant, arzător.• Deşi nu este inclus în lista aditivilor UE, se utilizează fără probleme, fiind un produs

natural.Annatto (Orange natural 4, L-Orange 3 )

• Se extrage din pericarpul fructului Bixa orellana L• Se comercializează sub formă de:• Extract annatto în ulei, sub formă de soluţie sau suspensie, de culoare roşie sau roşie-

brună. Se obţine prin extracţie directă cu ulei vegetal. Colorantul de bază este bixina (esterul monometilic al norbixinei) iat extractul uleios trebuie să conţină minim 0,2% bixină. Se foloseşte pentru colorarea untului, margarinei, uleiurilor, iar sub forma sării de sodiu, la colorarea cojii unor tipuri de brânzeturi.

• Extract annatto în apă, obţinut prin extracţia alcalină a pericarpului fructului. Colorantul principal este norbixina, sub forma sării de Na şi K, iar extractul apos trebuie să conţină minim 0,2% norbixină. Extractul apos, alcalin, se utilizează la colorarea cerealelor pentru mic-dejun, a pastelor făinoase, snacks-urilor, deserturilor pe bază de lapte, congelate.

Toţi coloranţii din grupa carotenoidelor aparţin categoriei de toxicitate A, de siguranţă maxim

Page 8: Cursuri aditivi

Curs 3

Coloranti naturali

Coloranţii porfirinici:• Clorofila este pigmentul verde al plantelor

(clorofila A : clorofila B = 3 : 1).• Prin înlocuirea Mg din molecula de clorofilă cu Cu, Zn, Fe se obţin compuşi mai stabili

faţă de lumină şi acizi. În industria alimentară se foloseşte complexul clorofilă-Cu, solubil în uleiuri vegetale şi sărurile de Na şi K ale acestui complex, solubile în apă.

• Se utilizează la colorarea în verde a diferitelor produse alimentare sau pentru reînverzirea legumelor decolorate.

Colorantul sângelui – hemoglobina, prezentă în eritrocite, este alcătuită din hem, un pigment de culoare roşie, şi partea proteică, globina. • În industria alimentară se poate utiliza sânge integral stabilizat sau concentrat eritrocitar

(uscat), pentru colorarea preparatelor din carne simulată sau cu adaos substanţial de derivate proteice din soia, cazeină, amidon etc.

• Colorantul sângelui nu este inclus în lista aditivilor alimentari aprobaţi de UE dar este un produs natural.

Coloranţii chalconici:

Curcuma • Este o pulbere obţinută prin măcinarea rizomilor plantei Curcuma longa, care conţine un

pigment galben numit curcumina, cu gust perticular, aromat.• Este utilizată pentru colorarea margarinei, a emulsiilor de grăsime, gemurilor, jeleurilor,

marmeladelor, preparatelor din carne etc.

Coloranţi antrachinonici:

Roşul (carminul) de coşenilă (cochenilla)

• Obţinut prin extracţia apoasă a copului uscat al insectei femelă Dactylopius coccus/Coccus cacti.

• Principiul colorant al coşenilei este acidul carminic (10% din corpul uscat al insectei).• Acidul carminic este solubil în apă şi alcool. Culoarea variază cu pH-ul, astfel:

• la pH = 4,8 – galben• la pH = 6,2 – violet

• Se utilizează la fabricarea preparatelor din carne, peşte, pentru colorarea membranelor, la colorarea cerealelor pentru micul dejun.

Page 9: Cursuri aditivi

Coloranţi flavinici:

Riboflavin 5’-fosfatul monosodic

• Are culoare galben-orange şi gust uşor amar.• Este solubil în apă şi insolubil în alcool.• Este utilizat în băuturi nealcoolice, carbonatate, pentru colorarea membranelor, în special

a cojii unor tipuri de brânzeturi fermentate (Emmental, Schweizer), pentru colorarea vegetalelor conservate în oţet, saramura, ulei.

Alţi coloranţi:

Caramelul • Se prezintă sub formă lichidă sau solidă, de culoare brun-închis, solubil în apă. • Se obţine prin acţiunea controlată a căldurii asupra zaharurilor, în prezenţa unor agenţi

promotori de caramelizare: carbonat de Na (coloranţi caramel clasa I, culoare brună), sulfit de sodiu (clasa II, culoare galben-oranj), NH3 (clasa III, culoare brună), sulfit de amoniu (clasa IV, culoare brun-gri).

• Utilizările celor 4 clase de coloranţi caramel sunt: Clasa I : extracte de cafea Clasa II : lichior, rom, băuturi tip cognac, aperitive pe bază de vin Clasa III : sosuri, bere, oţet Clasa IV : produse de patiserie, snack-suri, băuturi carbonatate.

• Pentru obţinerea unor nuanţe de caramel diferite, se practică diluarea cu apă.

Limitele folosirii coloranţilor naturali:

de regulă, sunt mai scumpi puterea colorantă poate varia cu lotul şi este mai redusă decât cea a coloranţilor sintetici sunt neeconomici comparativ cu cei sintetici, deoarece pentru realizarea aceleiaşi

culori/nuanţe este necesară o cantitate mai mare frecvent, posedă gust şi/sau miros sunt instabili la căldură şi lumină cei solubili în apă sunt higroscopici sunt compatibili numai cu anumite sisteme de producţie.

Page 10: Cursuri aditivi

COLORANŢI SINTETICI (de sinteză)

Mai sunt numiţi şi artificiali Nu există ca atare în natură sau sunt prezenţi în produse necomestibile, se obţin prin

sinteză chimică. Solubilitatea în apă se datorează prezenţei:

unei grupări acide: coloranţii anionici unei grupări aminate: coloranţii cationici.

Coloranţii sintetici se împart în mai multe grupe: azoici ( –N=N– ) grupa triarilmetanului xantenici quinoleinici grupa indigoului

1. Grupa coloranţilor azoiciAu drept grupări cromofore una sau mai multe grupări azoice (monoazo, diazo, triazo, poliazo) şi prezintă culori diferite: roşu, violet, oranj, galben, bleu.Cei mai importanţi coloranţi azoici, hidrosolubili, sunt:

Tartrazina (galben) Galbenul oranj Azorubina (roşu) Amaranthul (roşu) Ponceau 4R (roşu aprins) Allura Red (roşu) Negru briliant

Utilizările coloranţilor azoici în industria alimentară:

Tartrazina – băuturi alcoolice şi nealcoolice, conserve de mazăre, bomboane Galbenul oranj şi azorubina – băuturi alcoolice şi nealcoolice, produse zaharoase Amaranthul – vinuri aperitiv, băuturi alcoolice cu < 15% alcool in vol., peşte roşu Ponceau 4R – cârnaţi uscaţi, gemuri, jeleuri, marmelade şi alte produse din fructe Allura Red – cârnaţi, conserve de carne, hamburgeri.

Cu excepţia colorantului Allura Red, care se utilizează singular, ceilalţi coloranţi se pot utiliza atât singulari cât şi în combinaţie cu alţi coloranţi.

2. Grupa triarilmetanului

Sunt, în general, verzi sau albaşti. Cei mai importanţi sunt:

Albastru patentAlbastru briliantVerde briliant.

Toţi aceşti coloranţi sunt hidrosolubili.

Page 11: Cursuri aditivi

Utilizări în industria alimentară: Albastru briliant şi albastru patent – marcarea carcaselor, bomboane, băuturi,

îngheţată Verde briliant – conserve de mazăre, gemuri, marmelade, pudding-uri, îngheţată.

Se pot utiliza singular sau în combinaţii.

3. Grupa coloranţilor xantenici

Are ca reprezentant ERITROZINA, de culoare roşie, solubilă în apă şi alcool. Utilizări în industria alimentară: snacks-uri, bomboane, deserturi pe bază de lapte,

colorarea cireşelor pentru cocktail şi a cireşelor zaharisite.Grupa quinoleinei

Gruparea cromoforă este quinoftalona, de culoare oranj. Reprezentantul grupei este galbenul de quinoleină, solubil în apă. Utilizări in industria alimentară:

băuturi alcoolice cu max. 15% alcool în vol.gemuri şi marmelade.

4. Grupa indigoului

Cuprinde coloranţi albaştri şi violet (albastru regal). Reprezentantul grupei este indigotina, solubilă în apă şi alcool, cu stabilitate termică

foarte bună. Utilizări în industria alimentară:

produse de panificaţie cereale, în special expandate snacks-uri îngheţată produse zaharoase, în special bomboane.

Coloranţi folosiţi pentru colorarea de suprafaţă:

dioxid de titancarbonat de calciuoxizi şi hidroxizi de Fe, Au, Ag

Coloranţi tip “lac”

Lacurile sunt pigmenţi insolubili în apă, obţinuţi prin precipitarea coloranţilor hidrosolubili într-o sare de aluminiu (AlCl3) sau pe un substrat de alumină hidratată.

Se utilizează în industria alimentară la colorarea următoarelor produse: alimente ce conţin grăsimi: dressinguri, snacks-uri, deserturi, checuri cristale de zahăr

Page 12: Cursuri aditivi

bomboane decor condimente materiale de ambalare.

Unii coloranţi necesită diluanţi specifici sau suporturi specifice, care sunt tot aditivi. Aceştia sunt utilizaţi exclusiv ca suport pentru coloranţi sau pot fi utilizaţi atât ca

suport cât şi în alte scopuri, anume ca emulgatori, antioxidanţi, antispumanţi.

După rezultatele evaluării toxicologice, coloranţii au fost clasificaţi în mai multe categorii (FAO/OMS), în funcţie de specificaţiile chimice:

Categoria A cuprinde coloranţii acceptaţi ca aditivi alimentari pentru care s-au fixat doze zilnice admisibile.

Categoria B cuprinde coloranţii pentru care datele toxicologice nu sunt suficiente pentru a putea clasifica aceşti coloranţi în categoria A.

Categoria C 1 cuprinde coloranţii pentru care datele toxicologice sunt insuficiente pentru evaluarea lor, deşi se dispune de un număr important de date privind toxicitatea la termen lung.

Categoria C 2 cuprinde coloranţii pentru care datele toxicologice sunt insuficiente pentru evaluarea lor, iar toxicitatea pe termen lung este necunoscută.

Categoria C 3 cuprinde coloranţii pentru care datele toxicologice sunt insuficiente pentru evaluarea lor şi care prezintă riscul unor efecte nocive.

Categoria D cuprinde coloranţii pentru care nu existăpractic date toxicologice. Categoria E cuprinde coloranţii care sunt consideraţi nocivi şi care nu trebuie să fie

introduşi în produsele alimentare. În general,coloranţii folosiţi în majoritatea ţărilor europene aparţin categoriilor de

toxicitate A, B, C1 sau C2.

Pentru coloranţii naturali şi cei de sinteză există o doză zilnică admisibilă (mg/kcorp).

Pentru majoritatea coloranţilor naturali, consideraţi netoxici sau cu toxicitate redusă, doza zilnică admisibilă fie nu este specificată, fie nu este stabilită.

Exemple: roşu de coşenilă – 5,0 mg/kcorp complexe Cu-clorofilă – 15,0 mg/kcorp riboflavin-5’-fosfatul monosodic – 0,5 mg/kcorp Deşi caramelul nu are restricţii de utilizare, derivaţii de caramel (caramelul

amoniac, sulfitic) sunt admişi în doze de max. 200 mg/kcorp.

Page 13: Cursuri aditivi

Curs 4

SUBSTANŢE ANTISEPTICE (DE CONSERVARE) ŞI STABILIZARE

Sunt substanţe chimice care opresc dezvoltarea şi acţiunea unor microorganisme (substanţe bacteriostatice) sau care le pot distruge (substanţe bactericide). Acţiunea lor este în funcţie de concentraţia folosită şi de microorganismele vizate.

Factori care influenţează activitatea substanţelor antiseptice:

• concentraţia: pentru acelaşi număr de microorganisme, temperatură şi condiţii de mediu, eficacitatea creşte odată cu concentraţia. Fiecare antiseptic se caracterizează printr-o doză letală.

• durata de contact: este invers corelată cu concentraţia.• temperatura: eficacitatea unui antiseptic creşte în progresie geometrică când temperatura

creşte în progresie aritmetică (excepţie fac antisepticele volatile sau gazoase).• numărul iniţial de microorganisme: cu cât gradul de contaminare iniţial este mai mare, cu

atât eficacitatea este mai mică, ceea ce impune mărirea dozei de antiseptic.• microorganismul (drojdie, mucegai sau bacterie), specia sau tuplina. Bacteriile gram-

negative sunt cele mai rezistente la acţiunea antisepticelor.• stadiul de dezvoltare al microorganismului: eficacitatea este mai mare când

microorganismul se află în faza de lag. Sporii, practic, nu sunt afectaţi de substanţele antiseptice utilizate în industria alimentară.

• compoziţia chimică a alimentelor. De ex., alimentele cu conţinut ridicat de zaharuri reducătoare micşorează efectul SO2 prin formarea diferiţilor compuşi de adiţie.

• pH-ul mediului: eficacitatea antisepticelor este cu atât mai mare cu cât pH-ul mediului este mai mic.

Rolul substanţelor antiseptice: asigură inocuitatea produselor alimentare prin inhibarea dezvoltării bacteriilor patogene,

cu care – eventual – alimentele ajung în contact (clostridii, salmonella, stafilococci etc.) şi a mucegaiurilor, inhibând formarea toxinelor produse de acestea.

asigură stabilitatea microbiologică a produselor alimentare, ceea ce oferă stabilitate senzorială, prin inhibarea microorganismelor de alterare.

ATENTIE! Antisepticul nu face salubru un produs alimentar deja contaminat. La dozele utilizate în industria alimentară, antisepticele acţionează, în principal,

bacteriostatic.

Page 14: Cursuri aditivi

Clasificarea antisepticelordupă rolul principal:

• antiseptice propriu-zise• conservanţi secundari – sunt substanţe destinate, în principal, altor utilizări, dar

care pot avea şi efect conservant secundar (azotaţi, azotiţi, acid acetic, acetaţi, acid lactic, lactaţi, CO2).

după modul de acţiune:• prin acidifiere: acid acetic, acid lactic• prin influenţa asupra aw (activitatea apei): NaCl• substanţe antiseptice propriu-zise

după poziţia lor în clasificarea făcută de Comisia Codex Alimentarius:• aditivi de conservare (substanţe de conservare propriu-zise): E200 – E240• conservanţi secundari (substanţe care, pe lângă acţiunea conservantă, mai

posedă şi altă activitate)•

Aditivi de conservare 1. aditivi de conservare organici 2. aditivi de conservare anorganici

1. Aditivi de conservare organiciPrincipalii reprezentanţi:

• acidul sorbic şi sărurile sale (sorbaţii de Na, K şi Ca)• acidul benzoic, sărurile şi esterii săi (benzoatul de Na, K şi Ca, esterii acidului p-

hidroxibenzoic)• conservanţi care se folosesc pentru tratamentul de suprafaţă al produselor alimentare:

difenilul ortofenilfenolul tiabendazolul hexametilentetraamina

Acidul sorbic şi sărurile sale Se utilizează ca agenţi de conservare, respectiv antiseptice, cu spectru microbian destul de

larg (activi faţă de mucegaiuri şi drojdii, mai puţin activi faţă de bacterii). Activitatea optimă se realizează la pH=4,5 (pH<6,5). Activitatea fungistatică şi fungicidă este potenţată prin adaos de acizi organici şi NaCl. Se încorporează în produsul alimentar sau se utilizează ca soluţii de imersare sau stropire.

Avantajele folosirii acidului sorbic şi al sărurilor sale:microorganismele nu dezvoltă rezistenţă la acidul sorbic, asa cum se întâmplă cu antibioticelenu afectează culoarea, enzimele şi vitaminelenu formează complecşi cu substanţele mineraleîn doze corecte, nu afectează gustul şi mirosul produsuluisunt eficace faţă de mucegaiurile producătoare de micotoxinenu prezintă risc toxicologic, fiind metabolizate

Page 15: Cursuri aditivi

Dezavantajele folosirii acidului sorbic şi al sărurilor sale: unele mucegaiuri, când sunt în număr mare, pot să le descompună nu protejează alimentele care nu sunt păstrate în condiţii corespunzătoare.

Acidul sorbic este solubil în apă caldă iar solubilitatea creşte cu temperatura; este mai solubil în alcool etilic.Sorbaţii prezintă o solubilitate în apă mai bună decât acidul sorbic.

În industria alimentară, acidul sorbic şi sorbaţii se utilizează pentru: -margarină, unt, maioneze, dressinguri pentru salate: acţiunea conservantă se

manifestă la nivelul fazei apoase, care este susceptibilă atacului microbian. Se împiedică, astfel, dezvoltarea mucegaiurilor, implicit râncezirea produsă de acestea.

- brânzeturi, în special cele care sunt atacate de mucegaiuri la maturare şi depozitare. Nu se utilizează pentru brânzeturile cu mucegai în pastă sau la suprafaţă (Roquefort, Camembert). Deoarece încorporarea este dificilă, se practică stropirea sau imersarea brânzeturilor în soluţii de sorbaţi de concentraţie 10-20%, înainte de maturare, mai ales dacă aceasta are loc la umidităţi relative mari. Se recomandă utilizarea sorbatului de Ca, care rămâne la suprafaţă, având efect mai bun.

În industria alimentară, acidul sorbic şi sorbaţii se utilizează pentru: - produse vegetale murate: se recomandă adăugarea de sorbat de K în faza lichidă.- sucuri de fructe, siropuri de fructe, fructe uscate: se foloseşte sorbatul de K care inhibă atât dezvoltarea mucegaiurilor, cât şi a drojdiilor. Deoarece sorbatul nu acţionează împotriva îmbrunării enzimatice, se foloseşte împreună cu SO2.- produse de panificaţie fără drojdie, deoarece sorbaţii au efect inhibitor faţă de drojdiile de fermentare.- produse zaharoase: pentru protecţia faţă de drojdiile osmofile. Se folosesc, în special, pentru marţipan, produse zaharoase cu umpluturi, cu fructe etc. - gemuri, jeleuri, marmelade: de regulă, se stropeşte suprafaţa cu sorbat de K sau se acoperă recipientele cu hârtie îmbibată cu sorbat de K. - vinuri: în acest caz, eficacitatea acidului sorbic depinde de:

a. tipul drojdiei:rezistenţă mică: Kloeckera apiculata, Hansenula anormala;rezistenţă medie: Saccharomyces elipsoideus, ludwigii, Torulopsis, Pichia;rezistenţă mare: Saccharomyces acidifaciens, heterogenicus.

b. conţinutul de zahăr: cu cât conţinutul de zahăr este mai mare, cu atât este necesară o cantitate mai mare de acid sorbic.

c. numărul de celule de drojdie: cantitatea de conservant este mai mare pentru un număr mai mic de drojdii.

d. pH-ul vinului: cu cât pH-ul este mai mic, cu atât doza de acid sorbic este mai mică.e. concentraţia de alcool: cu cât gradul alcoolic este mai mic, cu atât cantitatea de

conservant este mai mare.La dozele folosite uzual (50-200 mg/l), acidul sorbic nu are efect antimicrobian,

deci nu împiedică oţetirea şi fermentaţia malolactică. În plus, bacteriile pot metaboliza acidul sorbic dezvoltând mirosuri particulare (de muşcată).

Acidul sorbic este eficace numai în asociere cu un anumit grad alcoolic şi un anumit conţinut de SO2.

Page 16: Cursuri aditivi

Vinurile roşii nu se conservă cu acid sorbic.– carcasa de vită, porc degresat, oaie, pasăre, peşte afumat: pentru împiedicarea mucegăirii

la depozitare (refrigerare).– hârtia de ambalaj pentru unt, margarină, marmelade.– produse de carne, afumate şi uscate: salamuri şi cârnaţi cruzi, fără mucegai pe membrană,

jambon afumat, peşte afumat sau uscat.– lichide pentru dizolvarea gelatinei, folosite la aspicuri.

Acidul benzoic, sărurile şi esterii săiAcidul benzoic este puţin solubil în apă, de aceea se utilizează mai mult sărurile sale, care au solubilitate bună în apă (în special, în mediu acid până la pH neutru). Benzoatul de Na este de 200 de ori mai solubil decât acidul benzoic.Atât acidul benzoic cât şi sărurile sale acţionează eficient asupra drojdiilor, mucegaiurilor şi bacteriilor (mai ales la pH acid).Acidul benzoic este solubil în alcool şi în uleiuri.

În industria alimentară, acidul benzoic şi derivaţii săi se folosesc ca agenţi de conservare pentru:

produse din peştesucuri de fructe şi legume, produse din legume şi fructebăuturi răcoritoare (benzoatul de Na)produse de panificaţie afânate chimiccondimente, murăturisosuri

Este preferabil ca pH-ul mediului alimentar să fie acid (pH≈4,5).Acidul benzoic inhibă dezvoltarea drojdiilor de fermentaţie şi induce „off-flavour”.Esterii acidului p-hidroxibenzoic sunt eficienţi faţă de drojdii şi mucegaiuri, mai puţin faţă de bacterii.Parabene (etil-, propil-, metilparabene): reanalizate din punct de vedere toxicologic (cancer mamar şi limfatic).Difenilul (fenil-benzen): este utilizat ca fungistatic pentru fructe, în special citrice, banane, piersici. Se aplică pe suprafaţa fructelor sau se tratează hârtia de ambalat.Ortofenilfenolul: bactericid folosit în cazul citricelor, precum şi a altor fructe şi legume.Tiabendazolul este utilizat la tratarea cojii citricelor şi a hârtiei pentru ambalat citriceHexametilentetraamina (hexamina) se foloseşte la tratarea suprafeţei unor brânzeturi.

Page 17: Cursuri aditivi

Curs 5

SUBSTANŢE ANTISEPTICE (DE CONSERVARE) ŞI STABILIZARE

2.Aditivi de conservare anorganici (minerali): anhidrida sulfuroasă (SO2) sulfitul de sodiu anhidru sulfitul de sodiu hidratat bisulfitul de sodiu metabisulfitul de sodiu metabisulfitul de potasiu

a. Aplicaţiile SO2 şi ale compuşilor cu sulf în industria alimentară:

păstrarea fructelor tăiate destinate deshidratării, pentru mărirea duratei de conservare, menţinerea culorii şi aromei, pentru protejarea acidului ascorbic şi a carotenilor.conservarea sucurilor de fructe, siropurilor, marcului de fructe: cantitatea folosită este proporţională cu cantitatea de zahăr care poate lega SO2-ul. Acidifierea îmbunătăţeşte activitatea inhibitoare a SO2. În industria vinului: SO2, sulfiţii şi metabisulfiţii se folosesc la dezinfecţia utilajelor, a vaselor, la pregătirea mustului şi vinului.Acţiunea lor este complexă:

antisepticăantioxidantăde limpezirede dizolvare a pigmenţilor (antociani) pentru ameliorarea gustului.

SO2 are acţiune bacteriostatică şi bactericidă selectivă, în funcţie de specia bacteriana, numărul de microorganisme, starea fiziologică, condiţiile de mediu.Bacteriile sunt mai puţin rezistente comparativ cu drojdiile (Saccharomyces elipsoideus şi oviformis). Alcoolul amplifică efectul. Rolul antioxidant al SO2 se bazează pe proprietatea sa reducătoare, anume SO2 leagă O2 dizolvat în must, suc sau vin, oxidându-se la H2SO4, ceea ce conduce la creşterea acidităţii. Efectul reducător este propriu numai SO2 liber, care împiedică oxidarea, implicit îmbrunarea mustului şi vinului.

Page 18: Cursuri aditivi

SO2 protejează pigmenţii antocianici iar culoarea vinului devine mai vie prin scăderea pH-ului. De asemenea, SO2-ul extrage mai bine pigmenii antocianici la macerare.Efectul reducător al SO2 creează condiţii nefavorabile dezvoltării microorganismelor aerobe dar favorabile pentru activitatea fermentativă a drojdiilor, de aceea gradul alcoolic creşte uşor.SO2 are efect antioxidazic prin inactivarea oxidazelor, în special PFO, prevenind astfel casa oxidazică (casarea vinurilor).Efectul de limpezire al mustului de către SO2 se datorează proprietăţilor floculante faţă de coloizii din must.Ameliorarea gustului se datorează combinării SO2-ului cu acetaldehida, înlăturându-se astfel gustul de „răsuflat”.

Recomandări tehnologice la utilizarea SO2 în must şi vin: ridicarea temperaturii măreşte acţiunea antiseptică a SO2pentru desulfitarea mustului se aplică încălzirea în aparate cu vacuumcultura de drojdie nu se administrează imediat după sulfitaredacă conţinutul de SO2 după fermentare este minim, se aplică o nouă sulfitarepentru obţinerea de vinuri cu conţinut mic de SO2 legat, se folosesc doze minime la limpezirea mustuluisulfitarea este necesară pe tot parcursul procesului tehnologic, de la prelucrarea strugurilor până la îmbuteliere: mustuială, limpezire, fermentare, stabilizare.

Observaţii privind adaosul de SO2 în vinificaţie:doze mai mari necesită: vinurile dulci, tinere, slab alcoolice sau preparate din recolte avariate (Botritis cinerea).doze mici necesită: vinurile seci, acide, cu grad alcoolic ridicat.vinurile roşii necesită ½ din doza utilizată la vinurile albepentru conservarea vinurilor, se utilizează:

30-40 mg/l la vinurile albe, seci60-80 mg/l la vinurile albe, dulci20-30 mg/l la vinurile roşii de consum curent0-20 mg/l la vinurile roşii superioare

Page 19: Cursuri aditivi

Dozele de SO2 pot fi mai mici în următoarele cazuri: pH-ul vinului este scăzut vinul se conservă la temperaturi mici manipulările sunt minime sulfitarea se asociază cu alte procedee de stabilizare biologică

Conservanţii pe bază de sulf nu ridică probleme de toxicitate, la dozele admise: uneori, pot induce dureri de cap, alergii. Nu trebuie să conţină cantităţi mari de sulfaţi sau sulfuri deoarece prin acţiunea microorganismelor se dezvoltă un miros de „ou clocit”.

Conservanţi secundari (E249 – E290)

1. Conservanţi secundari organici

Acidul acetic şi sărurile sale (acetaţii) Acidul lactic şi lactaţii Acidul propionic şi propionaţii

Acidul acetic şi acetaţii:Acţionează, în principal, prin scăderea pH-ului iar acetaţii acţionează, în principal, prin scăderea aw.Acidul acetic este mai eficient asupra bacteriilor şi drojdiilor iar acetaţii (în special acetatul de Na) asupra mucegaiurilor.Acidul acetic, sub formă de oţet obţinut prin fermentaţie acetică, se utilizează mult la conservarea legumelor (gogoşari, castraveţi, sfeclă roşie, ardei iuţi), la fabricarea dressingurilor pentru salate, a sosurilor, maionezelor, a semiconservelor de peşte marinat, la obţinerea salamurilor uscate cu aciditate mai mare şi pentru unele sortimente de pâine. Se mai foloseşte la decontaminarea suprafeţei carcaselor de carne.

Acidul lactic şi lactaţii: Acidul lactic acţionează, în principal, ca acidifiant dar şi prin micşorarea aw. În industria alimentară, acidul lactic şi lactaţii (în special lactatul de Ca) se

utilizează la: obţinerea brânzei proaspete de vaci, prin acidifierea laptelui obţinerea unor produse lactate acide (lapte bătut, iaurt) şi a smântânei

acide, a produselor lactate sub formă de pulbere (iaurt praf, lapte bătut praf), a brânzei tip Mozzarella

obţinerea băuturilor lactate dulci şi aromatizate.

Page 20: Cursuri aditivi

Acidul propionic şi propionaţii (propionat de Na, propionat de Ca): împiedică mucegăirea produselor alimentare. Industrial se utilizează pentru:

brânzeturi cu pastă semi-tare şi topităpâine şi produse de panificaţie, produse de cofetăriefructe şi legume deshidratateimpregnarea hârtiei de ambalaj pentru unt, untură de porc, margarină.

2. Conservanţi secundari minerali:

azotaţii şi azotiţii de sodiu şi potasiu CO2 (anhidrida carbonică)

Azotaţii şi azotiţii au efecte multiple:inhibă dezvoltarea microorganismelorinfluenţează favorabil gustul produselor din carnecontribuie la formarea şi menţinerea culorii preparatelor din carne.

Azotaţii şi azotiţii: Nitritul are acţiune antimicrobiană, conferind o stabilitate bacteriologică

apreciabilă produsului, iar efectul lui creşte prin scăderea pH-ului. Potenţialul redox influenţează acţiunea nitritului faţă de unele bacterii,

anaerobioza (scăderea potenţialului redox) mărind efectul inhibitor. Dezvoltarea bacteriilor pe carnea conservată prin sărare este afectată şi de compoziţia chimică a amestecului de sărare (carbohidraţi, fosfaţi etc.), de orice tratament termic aplicat, de afumare, precum şi de temperatura şi atmosfera de depozitare. Controlul microbiologic se poate realiza prin pH-ul şi aw din produs, concentraţia de nitriţi şi temperatura de depozitare.

CO2-ul este activ faţă de bacteriile de alterare şi mucegaiuri, efectul asupra drojdiilor fiind redus. se utilizează pentru conservarea în atmosferă modificată.

Alţi conservanţi:

Lizozimul este o enzimă care: se extrage din albuşul de ou hidrolizează mucopolizaharidele din pereţii celulari ai bacteriilor are aplicaţii în industria laptelui, la tratarea laptelui pentru brânzeturi

Page 21: Cursuri aditivi

Nisina şi natamicina (antibiotice) inhibă dezvoltarea bacteriilor din genul Clostridium (tyrobutiricum), care

produc balonarea brânzeturilor cu pastă tare au efect fungistatic faţă de mucegaiurile producătoare de micotoxine, se

utilizează la tratarea suprafeţei brânzeturilor cu pastă tare, semi-tare şi moale, dar şi a cârnaţilor şi salamurilor crude-uscate.

Page 22: Cursuri aditivi

Curs 6ANTIOXIDANŢII

Degradarea grăsimilor şi a uleiurilor comestibile, precum şi a produselor alimentare ce conţin grăsimi, sub influenţa oxigenului poartă numele de autooxidare, degradare oxidativă sau râncezire aldehidică.Alimentele susceptibile autooxidării sunt:

unt, untură, smântână, uleiuri vegetale şi produsele alimentare ce le conţin

carne, produse din carne, peşte, produse din peşte brânzeturi seminţe oleaginoase (nuci, alune, fistic etc.) etc.

Consecinţele degradării oxidative a lipidelor sunt: modificarea proprietăţilor senzoriale (miros şi gust), ceea ce le face improprii

consumului modificarea valorii nutritive prin degradarea AGPN esenţiali pentru

organism şi degradarea vitaminelor (A, E, C, B1, B2, B6) formarea de substanţe toxice pentru organism, radicalii liberi formaţi fiind

foarte instabili şi distrugând ireversibil componentele celulare (distrug membranele celulare de natură lipoproteică). Compuşii toxici formaţi sunt carcinogeni sau precursori cancerigeni.

Degradarea oxidativă poate fi limitată sau împiedicată prin următoarele căi:scăderea temperaturii de depozitareîndepărtarea oxigenului din ambalaje (ambalare sub vid, ambalare în atmosferă modificată, ambalaje inteligente)adăugare de antioxidanţi

Mecanismul oxidării lipidelor:RH R.

R. + O2 ROO.ROO. + RH ROOH + R.

Hidroperoxizii formaţi în urma oxidării lipidelor se degradează rapid, în diferite etape, formând diverşi produşi de descompunere care, la rândul lor, suferă oxidări şi descompuneri, mărind cantitatea de radicali liberi.Hidroperoxizii se descompun pe măsura formării lor dar, în primele stadii ale autooxidării, viteza de formare a hidroperoxizilor depăşeşte viteza lor de descompunere, fenomen care se inversează în stadiile ulterioare ale autooxidării.

Page 23: Cursuri aditivi

În timpul autooxidării lipidelor se formează aldehide saturate care pot suferi, mai departe, transformări prin reacţii de oxidare, dimerizare, condensare.

Dimerizarea şi polimerizarea sunt reacţii majore care au loc când lipidele sunt oxidate termic. Ca urmare, creşte masa moleculară, indicele de refracţie, vâscozitatea lipidelor, dar scade indicele de iod.

În prezenţa unui aport mărit de O2, se formează combinaţii între radicalii liberi.

Factorii care influenţează viteza oxidării lipidelor:1. Compoziţia în acizi graşi a lipidelor:

numărul, poziţia şi geometria dublei legături afectează viteza de oxidare. vitezele relative de oxidare ale acizilor arahidonic, linolenic, linoleic şi oleic

scade în raportul 40:20:10:1. acizii graşi cis se oxidează mai uşor decât izomerii lor geometrici trans iar

dublele legături conjugate sunt mai reactive decât cele neconjugate. Acizii graşi saturaţi practic rămân neschimbaţi atunci când autooxidarea acizilor graşi nesaturaţi este evidentă, la temperatura camerei. La temperaturi mai mari, acizii graşi saturaţi suferă şi ei modificări oxidative.

2. Prezenţa acizilor graşi liberi: acizii graşi nesaturaţi liberi se oxidează mai uşor decât cei din structura acilglicerolilor.3. Concentraţia O2: dacă aportul de O2 este nelimitat, viteza de oxidare este independentă de presiunea de oxigen; la aport de O2 limitat, viteza de oxidare este proporţională cu presiunea de O2. Efectul presiunii de O2 este, la rândul ei, influenţată de temperatură şi suprafaţa de contact.4. Temperatura: viteza oxidării lipidelor creşte cu creşterea temperaturii. Totuşi, dacă temperatura creşte, scade solubilitatea O2, deci viteza de oxidare datorată creşterii concentraţiei de O2 este mai mică.5. Suprafaţa de contact: viteza de oxidare creşte cu cât suprafaţa de contract este mai mare. La emulsiile U/A viteza de oxidare depinde de viteza de difuzie a O2 in faza uleioasă.6. Umiditatea produsului: în produsele alimentare cu umiditate scăzută (aw≤0,1), oxidarea lipidelor este rapidă. Prin creşterea umidităţii până la aw=0,3 se întârzie oxidarea, viteza de oxidare fiind mică. Acest efect se datorează reducerii activităţii catalitice a metalelor, eventual prezente, şi/sau limitării accesului O2 la lipidele alimentare. La aw=0,55 – 0,85 se promovează din nou oxidarea, viteza dce oxidare crescând probabil odată cu creşterea mobilităţii catalizatorilor de oxidare prezenţi în produs.7. Prezenţa prooxidanţilor: metalele bivalente şi trivalente (Co, Fe, Cu, Ni, Mn) fie accelerează descompunerea hidroperoxizilor, fie rescţionează direct cu substratul, fie activează O2 la oxigen singlet, mult mai reactiv.

Page 24: Cursuri aditivi

Produsele alimentare care se prăjesc suferă următoarele modificări: eliminare de apă în ulei, ceea ce produce un efect de distilare prin antrenare

cu vapori a substanţelor volatile, produse în uleiul prăjit; formarea substanţelor de tipul pirazinelor; eliberare de lipide proprii în uleiul de prăjire.

Măsuri care se impun la prăjirea alimentelor în ulei: să se aleagă uleiuri cu bună stabilitate termică; să se opteze pentru temperaturi de prăjire cât mai mici dar care să permită o

prăjire de calitate; să se filtreze uleiul refolosit pentru a îndepărta particulele de alimente; să se înlocuiască uleiul când este necesar; să se utilizeze antioxidanţi rezistenţi termic.

Metode de determinare a gradului de autooxidare a grăsimilor: metode senzoriale metode chimice metode gaz-cromatografice

Metode chimice: Indicele de peroxid (Ip) este util în prima etapă a oxidării Indicele TBA – se bazează pe faptul că anumiţi produşi de oxidare

reacţionează cu acidul tiobarbituric (TBA), cu formarea unui pigment care absoarbe lumina la 530 nm. Indicele TBA este mai util în cazul grăsimilor ce conţin acizi graşi cu mai puţin de 3 duble legături în moleculă.

Indicele de p-anisidină (IpA) – se bazează pe faptul că produşii de oxidare aldehidici α-nesaturaţi reacţionează cu p-anisidina, formând un complex colorat ce absoarbe la 350 nm.

Indicele TOTOX – reprezintă o combinaţie între Ip şi IpA. TOTOX = 2 Ip + 1 IpA

Acest indice combină caracterul oxidativ al grăsimii (IpA) cu potenţialul ei de a forma produşi secundari de oxidare (Ip).

Metoda RANCIMAT prin care grăsimea este încălzită la temperaturi ridicate şi este barbotată cu aer sau O2. Produşii de oxidare volatili sunt transportaţi de un gaz purtător într-un vas cu apă distilată, căreia i se determină continuu conductivitatea.

Conform Directivei 95/2/EC „antioxidanţii sunt substanţe care prelungesc durata de păstrare a produsului alimentar, prin protejarea lor faţă de deteriorarea cauzată de oxidare (râncezire şi modificare de culoare)”.

Page 25: Cursuri aditivi

CLASIFICAREA ANTIOXIDANŢILOR:1. după funcţia lor principală:

antioxidanţi propriu-zişi (antioxidanţi primari, E300 – E321) substanţe cu acţiune antioxidantă dar care prezintă şi alte funcţii

2. după natura lor: antioxidanţi naturali antioxidanţi de sinteză.

Împreună cu antioxidanţii primari se folosesc şi substanţe care pot întări acţiunea antioxidanţilor, numite substanţe sinergice sau substanţe de complexare a metalelor.

Antioxidanţi propriu-zişi:acidul ascorbic şi sărurile sale, ascorbatul de Na şi ascorbatul de Ca; diacetatul şi palmitatul de ascorbil;extractul natural de tocoferoli;α-, γ- şi δ-tocoferolul de sinteză;propil-galatul (PG), butilhidroxianisolul (BHA) şi butilhidroxitoluenul (BHT).

Substanţe cu acţiune antioxidantă dar care prezintă şi alte funcţii (E220 – E226, SO2 şi alţi compuşi cu sulf şi E322=lecitina)

Substanţe care întăresc acţiunea antioxidanţilor primari: acidul lactic şi lactaţii de Na, K şi Ca (E270, E325 – E327) acidul citric şi citraţii de Na, K şi Ca (E330 – E333) acidul tartric şi tartraţii de Na şi K (E334 – E337) acidul fosforic şi sărurile sale de Na, K şi Ca (E338 – E341) esterul citric al mono- şi digliceridelor (E472c)

Modul de acţiune în produsele alimentare: antioxidanţii blochează autooxidarea, intervenind la diferite niveluri. Astfel, unii absorb O2 (ascorbilpalmitatul), alţii întrerup lanţul de reacţii de oxidare (fenolii substituiţi).

Acţiunea antioxidanţilor poate fi prelungită în prezenţa agenţilor reducători (RSH) care regenerează antioxidantul:

AH + RO. A. + ROHA. + RSH RS- + AH2 RS- RSSR

Substanţele sinergice care, în general, sunt acizi organici sau sărurile lor acţionează prin chelarea ionilor metalici (Cu, Fe) cu formare de complecşi inactivi, ceea ce întârzie etapa de iniţiere a autooxidării.

Page 26: Cursuri aditivi

Alegerea antioxidanţilor trebuie să ţină cont de: compatibilitatea cu produsul alimentar: de ex. galaţii (PG) sunt recomandaţi

pentru conservarea unturii şi mai puţin pentru conservarea margarinei şi a uleiurilor vegetale.

potenţialul antioxidant: PG – se utilizează singurBHA şi BHT – se utilizează impreună, deoarece au efect sinergic (efectul antioxidant se dublează)Antioxidanţii fenolici şi acizii au efect sinergic.

tipul prelucrării produsului alimentar care se corelează cu rezintenţa termică a antioxidanţilor:

la prăjirea în grasime sau ulei, unii antioxidanţi se descompun (de ex. PG) sau sunt antrenaţi cu vapori (BHA şi BHT)antioxidanţii hidrosolubili sunt mai sensibili din punct de vedere termic (acidul ascorbic şi acidul galic se esterifică pentru creşterea solubilităţii lor în grăsime, respectiv pentru creşterea termostabilităţii)la temperaturi ridicate de prelucrare este necesar un nivel mai mare de antioxidant.

solubilitatea şi dispersabilitatea antioxidantului:majoritatea sunt solubili în grăsimiîn sisteme apoase se folosesc acidul ascorbic şi ascorbaţii

modificarea culorii alimentului: antioxidantul se poate combina cu unele componente ale produsului (de ex. BHA, în prezenţa Na şi K, dă o coloraţie roz)

aciditatea sau alcalinitatea produsului: în produsele acide, se recomandă utilizarea antioxidanţilor care au caracter acid, ceilalţi antioxidanţi nu sunt eficienţi, mai ales la temperaturi ridicate.

modul de aplicare a antioxidantului: încorporare directă în grăsimi şi uleiuri pulverizare la suprafaţa produsului încorporare în „purtători” (de ex. condimente) încorporare în ambalaj, de unde migrează în produs prezenţa factorilor pro-oxidanţi: de ex. acidul sorbic adăugat ca

fungistatic în unt accelerează râncezirea, chiar în prezenţa unei concentraţii optime de antioxidant.

Din motive economice şi toxicologice se recomandă reducerea la maxim a c oncentraţiei de antioxidant fie prin asocierea cu un alt antioxidant primar, fie prin asocierea cu un sinergic.

Page 27: Cursuri aditivi

Curs 7

Antioxidanţi mai importanţi:

BHA – butilhidroxianisol, este cel mai utilizat antioxidant sintetic.Avantaje:

are acţiune antioxidantă puternică nu modifică proprietăţile senzoriale ale produsului tratamentul termic nu-i afectează proprietăţile antioxidante se asociază frecvent cu galatul de propil şi BHT, precum şi cu acidul

citric.

Aplicaţii în industria alimentară: maioneze grăsimi şi uleiuri animale şi vegetale, amestecuri de grăsimi

ex. unt, margarină, margarină pentru prăjire, grăsimi anhidre, uleiuri de cocos, soia, arahide.

alimente cu conţinut ridicat de grăsimi: snacks-uri obţinute prin extrudare, produse cu conţinut ridicat de grăsime din lapte.

BHT – butilhidroxitoluen, are utilizare largă, pentru protejarea grăsimilor şi uleiurilor dar şi pentru impregnarea ambalajelor pentru unt, untură, margarină. Este rezistent termic şi se asociază bine cu alţi antioxidanţi, în special cu galatul de dodecil.Aplicaţii în industria alimentară:

maioneză, alte sosurigrăsimi şi uleiuri comestibile, în special margarină, unt, grăsimi lactate anhidre, untură de porc, peşte, oaie, amestecuri de grăsimisupe deshidratatelapte prafsnacks-uri

Galatul de propil (propilgalatul, PG) este esterul n-propilic al acidului trihidroxi-3,4,5-benzoic.Caracteristici:

este uşor solubil în uleiuri şi grăsimi eficacitatea lui creşte prin asociere cu acidul citric, BHT şi BHA instabil la temperaturi înalte

Page 28: Cursuri aditivi

Aplicaţii în industria alimentară: uleiuri şi grăsimi cereale (în special ovăz) snacks-uri produse lactate supe concentrate sosuri premixuri pentru checuri

Galatul de octil (esterul n-octilic al acidului trihidroxi-3,4,5-benzoic)Caracteristici:

uşor solubil în uleiuri şi grăsimi eficacitatea lui creşte prin asociere cu acidul citric utilizat frecvent în asociere cu BHT şi BHA folosirea lui este limitată de instabilitatea la temperaturi ridicate

Utilizări în industria alimentară:uleiuri şi grăsimi vegetale şi animale, amestecuri de grăsimisnacks-uri pe bază de cerealecereale pentru mic-dejunproduse lactatepremixuri pentru checuri

Galatul de dodecil (esterul n-dodecil al acidului 3,4,5-trihidroxibenzoic) numit şi galat de laurilCaracteristici:

solubil în uleiuri şi grăsimi eficacitatea antioxidantă creşte prin asociere cu acidul citric, BHT şi

BHA instabil la temperaturi ridicate

Utilizări în industria alimentară:uleiuri şi grăsimicereale pentru mic-dejunsnacks-uriproduse lactate

Page 29: Cursuri aditivi

Acidul ascorbic (vitamina C) este solubil în apă şi alcoolUtilizat în industria alimentară pentru:

cartofi prăjiţi congelaţipiure de cartofi instant sau conservăconserve de carne, peştesuc de fructe, nectare de fructe, gemuribatoane de peşte panate, tocături de peşte panatealimente diversificate pentru copii„baby-foods” pe bază de cereale maioneze şi dressinguri

Ascorbatul de Na, solubil în apă şi foarte solubil în alcoolUtilizări în industria alimentară:

conserve de carne şi cârnaţibulioane şi consommé-uri (bulion de carne limpede)crustacee congelate, fileuri de peşte congelat, carne tocată de peşte, batoane de peşte panate şi congelatepaté de fois gras

Ascorbatul de Ca, solubil în apă şi etanolUtilizări în industria alimentară:

carne tocată refrigerată şi congelatăpeşte, crustacee şi moluşte proaspete şi congelateconserve de legume şi fructe

Ascorbil palmitatul (ester al acidului ascorbic) Caracteristici:

forma solubilă în ulei a acidului ascorbic are activitate antioxidantă mai puternică decât acidul ascorbic eficienţa antioxidantă creşte prin asociere cu α-tocoferolul

Utilizări în industria alimentară:alimente pentru sugarialimente diversificate pentru copii, în special pe bază de cerealegrăsimi şi uleiuri, margarine, maioneze, amestecuri de grăsimi hidrogenate vegetale şi animale (ulei de soia+ulei de peşte)batoane de peşte şi carne tocată de peştefileuri de peşte congelate

Page 30: Cursuri aditivi

Acidul izoascobic (acidul eritorbic) şi izoascorbaţii acidul izoascorbic este stereo-izomerul acidului ascorbic deşi activitatea anti-scorbutică a acidului izoascorbic este <5% din cea

a acidului ascorbic, are aceleaşi proprietăţi antioxidante ca şi acidul ascorbic

acidul izoascorbic este mai puţin absorbit de organismul uman dar mai rapid eliminat

Utilizări în industria alimentară ale acidului izoascorbic şi izoascorbaţilor:preparate din carne, mai ales cele afumate, pentru reducerea dozei de azotaţi şi azotiţipăstrarea produselor din peşte, refrigeratepăstrarea legumelor şi fructelor refrigeratesucuri şi nectare de fructepiure de cartofi congelat sau conservă

Tocoferolii (α-, β-, δ-, γ-tocoferol – diferenţele constă în numărul şi poziţia gr. metil), frecvent obţinuţi prin sinteză.Folosiţi ca antioxidanţi, se prezintă sub 2 forme:

lichidă, relativ vâscoasă, insolubilă în apă, solubilă în alcool etilic concentrată, un lichid vâscos, cu un conţinut minim de 34% tocoferoli totali.

În sistemele biologice, α-tocoferolul prezintă cea mai mare activitate antioxidantă. Totuşi, in vitro puterea antioxidantă creşte în seria δ> γ> β> α.

Între tocoferoli şi acidul ascorbic există un sinergism datorită faptului că acidul ascorbic regenerează α-tocoferolul atât in vivo, cât şi in vitro.

Un sinergism puternic există şi între tocoferoli şi fosfolipide. Un amestec de tocoferoli, lecitină sau alte fosfolipide şi acid ascorbic sau ascorbaţi manifestă o activitate antioxidantă excelentă în uleiuri, emulsii, alimente grase (snacks-uri, dressinguri, maioneze, creme grase).

Utilizări în industria alimentară:

ulei de măsline rafinat, uleiuri de soia, arahide, germeni de porumb, palmiermargarine, amestecuri de grăsimi vegetale şi animalemaionezăbulioane şi consommé-urialimente pe bază de cereale pentru sugari şi copii miciproduse de patiserie.

Page 31: Cursuri aditivi

SUBSTANŢE EMULGATOARE

Emulsiile sunt sisteme disperse, un amestec de 2 faze nemiscibile: faza dispersată şi faza dispersă. Prin utilizarea apei (A) şi a uleiului sau altei grăsimi (U) se pot obţine 2 tipuri de emulsii: U/A şi A/U.

În emulsiile de tip U/A, U=faza dispersată şi A=faza dispersă iar în emulsiile de tip A/U, A=faza dispersată şi U=faza dispersă.

În cazul emulsiilor U/A – emulsia poate fi diluată cu apă În cazul emulsiilor A/U – emulsia poate fi diluată cu ulei Exemple:

U/A=lapteleA/U=margarina, untul

Dimensiunile picăturilor fazei dispersate influenţează aspectul şi consistenţa emulsiei.

Emulsiile cu picături fine (microemulsiile) au aspect aproape transparent, în timp ce emulsiile cu picături mari (macroemulsiile) au aspect lăptos. De asemenea, microemulsiile sunt mai vâscoase comparativ cu macroemulsiile, când faza dispersată este aceeaşi. Microemulsiile sunt stabile termodinamic.

Tensiunea de suprafaţă poate fi scăzută cu ajutorul unui emulgator.

Page 32: Cursuri aditivi

Emulgatorul se situează la interfaţa dintre cele 2 faze iar tensiunea de suprafaţă şi de interfaţă scade până la un punct critic, când toată suprafaţa fazei dispersate este acoperită de emulgator. Dacă se măreşte, în continuare, concentraţia de emulgator moleculele acestuia se aglomerează la interfaţă, ceea ce induce instabilitatea termodinamică a sistemului.

În cazul emulsiilor U/A, emulgatorul formează un strat monomolecular la interfaţa U/A: capetele polare ale emulgatorului pătrund în faza A iar cozile nepolare pătrund în faza U. Invers, la emulsiile A/U.

Emulgatorul are caracter ambifilic.Emulsiile instabile se manifestă prin sedimentare, agregare, coalescenţă.

Primele 2 fenomene sunt reversibile, coalescenţa este ireversibilă şi reprezintă spargerea emulsiei.

Stabilitatea unei emulsii poate fi realizată şi prin creşterea vâscozităţii fazei de dispersie, prin adaosul substanţelor de îngroşare.

Emulgatorii au şi proprietatea de a interacţiona cu amidonul şi proteinele, ceea ce conduce la modificarea texturii şi reologiei sistemelor alimentare.

Condiţiile impuse emulgatorilor:să fie autorizaţisă manifeste proprietăţi funcţionale bune (echilibru hidrofil/lipofil)să fie uşor de încorporat, în formă lichidă sau solidăsă nu modifice caracteristicile senzoriale ale emulsieisă nu sufere modificări sub acţiunea factorilor de mediu (lumină, temperatură, umiditate relativă)să fie economici

Page 33: Cursuri aditivi

Curs 8

SUBSTANŢE EMULGATOARE

Clasificarea emulgatorilorCriterii:

după sarcina electrică: anionici, cationici, amfoteri, neionici proprietăţi de dizolvare raportul dintre grupările hidrofile şi lipofile grupări funcţionale din structura lor

Lecitina Se găseşte în gălbenuşul de ou, în soia (2,5-3%). Se extrage prin desmucilaginarea uleiului de soia, prin hidratare cu apă sau

abur, urmată de centrifugare. Preparatul brut de lecitină din soia conţine: fosfatidilcolină (29-46%), fosfatidiletanolamină (21-34%), fosfatidilinozitol (21-34%), cantităţi mici de acid fosfatidic.

Fosfatidilcolina (lecitina) se separă prin extracţie cu alcool, fiind un bun emulgator pentru emulsii de tip U/A. Fracţiunea insolubilă în alcool, care conţine restul compuşilor, se utilizează pentru stabilizarea emulsiilor de tip A/U.

Lecitina se utilizează (în proporţie de 0,5-2%) ca emulgator, dar şi ca antioxidant, în:

panificaţie şi patiserie ciocolaterie îngheţată dressinguri pentru salate lapte praf produselor pulbere pentru copii produse de caramelaj etc.

Mono- şi digliceridele Se obţin, cel mai ades, prin reacţia de trans-esterificare dintre glicerol şi trigliceride, în prezenţa unui catalizator alcalin, la temperatură ridicată (~ 200ºC). Amestecul rezultat conţine monogliceride (~45%), digliceride (~45%) şi trigliceride (~10%), urme de glicerol şi acizi graşi liberi.Pentru a se obţine un amestec cu procent ridicat de monogliceride (>95%), acesta se supune distilării sub vid înaintat. Cele mai utilizate sunt monogliceridele acizilor graşi cu C14-C18.

Page 34: Cursuri aditivi

Monogliceridele cele mai utilizate sunt: gliceril-1-monolaurat gliceril-1-monomiristat gliceril-1-monopalmitat gliceril-1-monooleat gliceril-1-monostearat

Exemple de utilizare: Monogliceridele pe bază de grăsimi nesaturate:

margarină tartinabilă produse tartinabile cu conţinut scăzut de grăsimi unt cu conţinut scăzut de grăsime margarină pentru prăjituri şi aluaturi fragede

Monogliceride pe bază de grăsimi saturate: margarină pentru prăjit grăsimi emulsionate pentru prăjit margarină pentru prăjituri şi produse de patiserie

Esteri ai monogliceridelor cu acizii organici: -se folosesc mai ales în calitate de coemulgatori şi stabilizatori ai emulsiilor preparate cu un emulgator clasic.

Pentru esterificare se folosesc: acizii acetic, lactic, citric, tartric, succinic. Cei mai importanţi sunt esterii citrici deoarece au şi capacitatea de a

complexa metalele, fiind agenţi de chelare în sistemele nesaturate la care se adaugă şi antioxidanţi.

Exemple esterii acidului lactic şi tartric cu acizii graşi:Na-stearoil lactilatul şi Ca-stearoil lactilatul – utilizări în industria alimentară:

emulsii de grăsime liqueur-uri emulsionate deserturi produse zaharoase alimente dietetice pentru controlul greutăţii corporale produse de carne mărunţită în conservă

Stearoil-tartratul – utilizări în industria alimentară: emulsii grase cu conţinut scăzut de grăsime deserturi înălbitori de cafea

Page 35: Cursuri aditivi

SucroesteriiSe obţin prin reacţia dintre zaharoză şi esterii metilici ai acizilor graşi.Aplicaţii în industria alimentară:

emulsii grase pentru panificaţie deserturi sosuri supe concentrate înălbitori de cafea produse de carne tratate termic (conserve) alimente dietetice pentru controlul greutăţii corporale

Esterii propilenglicolului (cu acizii lauric, palmitic, stearic)Aplicaţii în industria alimentară:

emulsii de grăsime pentru industria panificaţiei analogi de lapte, smântână, frişcă înălbitori de cafea produse zaharoase produse dietetice pentru controlul greutăţii corporale

Sucrogliceridele – amestecuri de mono- şi digliceride cu esteri ai zaharozei (sucroesteri), obţinute prin trans-esterificare.

Capacitatea de emulsionare a sucrogliceridelor este cu atât mai mare cu cât procentul de monogliceride este mai mare.

Aplicaţii: emulsii grase pentru panificaţie deserturi înălbitori pentru cafea sosuri produse zaharoase alimente dietetice pentru controlul greutăţii corporale

Polisorbaţii (20, 80, 40, 60, 65) – se obţin din esterii acizilor graşi cu sorbitolul care se condensează cu oxidul de etilenă. Acizii graşi utilizaţi sunt: lauric, oleic, palmitic, stearic.

Polisorbaţii sunt dispersabili în apă, solubili în uleiuri vegetale şi alcool etilic.

Aplicaţii în industria alimentară: emulsii grase pentru panificaţie analogi de lapte, smântână, frişcă deserturi sosuri emulsionate

Page 36: Cursuri aditivi

produse zaharoase alimente dietetice pentru controlul greutăţii corporale

Esterii poliglicerolului – se obţin prin reacţia dintre acizii graşi şi glicerolul polimerizat (2-10 unităţi glicerol)Aplicaţii în industria alimentară:

emulsii de grăsime analogi de lapte, smântână, frişcă lichioruri de ou deserturi şi produse zaharoase alimente dietetice pentru controlul greutăţii corporale cereale pentru mic-dejun

Alte proprietăţi ale emulgatorilor: În afara capacităţii de emulsionare şi de stabilizare a emulsiilor, emulgatorii

mai prezintă diferite proprietăţi cu importanţă tehnologică:1. complexarea cu amidonul

Gelul de amidon suferă retrogradare iar anumiţi emulgatori pot forma complecşi cu amiloza, întârziind retrogradarea (agenţi anti-învechire pentru pâine şi produse de panificaţie).

Ex.: monogliceridele, Na-stearoil-lactilatul, Ca-stearoil-lactilatul.2. formarea complexelor cu proteinele (proteine glutenice)

Emulgatorii acţionează diferenţiat asupra glutenului, în funcţie de tipul lor: emulgatorii ionici măresc toleranţa la frământare a aluatului, având o

acţiune de întărire a glutenului, fiind utilizaţi la prelucrarea făinurilor cu gluten slab. Cei mai utilizaţi sunt: (Ca)Na-stearoil-lactilatul, sucroesterii.

emulgatorii neionici – reduc elasticitatea glutenului, mărind capacitatea de hidratare şi fluajul (capacitatea de a curge). Se recomandă la prelucrarea făinurilor glutenice. Se utilizează: mono- şi digliceridele.

emulgatorii amfoliţi (lecitina) – au acţiune asemănătoare emulgatorilor neionici dar efectul este mai redus. Se utilizează adesea în combinaţie cu emulgatorii neionici (de ex. lecitină + mono- şi digliceride).

3. aerarea şi stabilizarea spumelor – emulgatorii ameliorează capacitatea de spumare, tăria spumei şi stabilitatea ei (aplicaţii în produse de patiserie).

Page 37: Cursuri aditivi

Exemple de utilizare a emulgatorilor în diverse produse alimentare

Margarine şi shorteninguri Margarina clasică cu 80% grăsime este o emulsie de tip A/U – picăturile de

apă trebuie să fie cât mai fine pentru o bună stabilitate. Emulgatorii utilizaţi: lecitina şi monogliceridele.

Pentru creşterea gradului de tartinare se utilizează amestecuri de emulgatori.Shorteningurile au utilizare industrială, sunt produse grase (conţinând grăsimi mai mult sau mai puţin hidrogenate), în amestec cu zahăr şi alte ingrediente (folosite, mai ales, în panificaţie).

Emulgatorii utilizaţi: monogliceridele şi esterii propilenglicolului.Sosuri emulsionate:

de regulă, sunt emulsii de tip U/A conţinutul în ulei variază între 15-60% (maioneza) utilizarea emulgatorilor reduce utilizarea gălbenuşului de ou pentru creşterea conservabilităţii (prin reducerea contaminării

microbiene) se practică inversarea de fază (transformarea emulsiei de tip U/A în emulsie A/U). Inversarea se realizează mecanic (supra-agitare) sau prin utilizarea un ei combinaţii de emulgatori hidrofili şi lipofili

Îngheţată – este o emulsie de tip U/A, se consideră o spumă parţial congelată, ce conţine 40-50% aer, faza continuă este apa în care sunt solubilizate zaharuri, proteine, stabilizanţi, iar faza dispersată este grăsimea.

Fabricarea îngheţatei cuprinde 2 etape: pregătirea mixului şi congelarea propriu-zisă (freezerarea

La formarea mixului, fosfolipidele naturale ale laptelui şi proteinele sunt suficiente pentru a menţine stabilitatea globulelor de grăsime. La omogenizarea mixului, din globulele mari de grăsime se formează globule mici şi multe, ceea ce măreşte suprafaţa totală şi necesită utilizarea unor emulgatori (monogliceridele sunt cele mai indicate deoarece se combină cu cazeina formând un strat protector monomolecular la suprafaţa globulelor de grăsime) şi facilitează introducerea aerului în mix.La freezerare, emulgatorul intră în structura mixului şi asigură controlul destabilizării globulelor de grăsime (pentru obţinerea unei îngheţate „uscate”, rezistente la şoc termic). Emulgatorul previne formarea cristalelor de gheaţă, conferă o textură uniformă, fină şi o topire lentă. De asemenea, protejează îngheţata împotriva şocurilor termice (transport, distribuţie).

Page 38: Cursuri aditivi

Ciocolata – emulgatorul nu are rolul de a favoriza formarea emulsiei ci de a reduce vâscozitatea masei de ciocolată (de ex. lecitina). Utilizarea emulgatorilor permite realizarea ciocolatei cu conţinut scăzut de grăsime.

Când se utilizează o cantitate redusă de unt de cacao, prin înlocuirea cu alte materii grase (ciocolata cuvertură), emulgatorul trebuie să împiedice cristalizarea grăsimii la suprafaţa produsului (ex. esterii sorbitolului, lactilaţii, monogliceridele).

Emulgatorii îmbunătăţesc percepţia gustativă, anulând senzaţia de gras la topirea în gură.Produse lactate de imitaţie

Nu conţin nici una dintre componentele laptelui – conţin cazeinat de Na, care nu este considerat un component normal al laptelui.Smântâna simulată ca înălbitor de cafea – este obţinută din cazeinat de Na + grăsimi vegetale (+ izolat de soia). Proteina, alături de emulgator, contribuie la formarea şi stabilizarea emulsiei.

Ca emulgatori, se folosesc polisorbaţii şi stearoil-lactilaţii (înălbitorul trebuie să rămână emulsie după adăugarea în cafea). Se comercializează sub formă lichidă sau pulbere.

Frişca simulată – este obţinută din lapte praf degresat, cazeinat de Na şi grăsime vegetală. Cazeinatul se poate înlocui cu izolat de soia, care are proprietăţi funcţionale superioare: capacitate de udare, dispersabilitate, solubilitate, emulsionare, spumare.Frişca simulată

Baterea are ca scop spumarea (aerarea), prin formarea unui film proteic ce protejează globulele de aer. Emulgatorul adăugat nu are rolul de a favoriza formarea emulsiei ci, contrar, de destabilizare (forţează globulele de grăsime să se aglomereze la batere şi să formeze, în faza apoasă, o reţea continuă care înglobează bulele de aer, împiedicând coalescenţa).

Se comercializează ca: frişcă gata preparată (aerosol) frişcă lichidă frişcă pulbere.

Page 39: Cursuri aditivi

Curs 9

AGENŢI CU ACŢIUNE DE SECHESTRARE, STABILIZARE, TAMPONARE, ÎNTĂRIRE, CREŞTEREA CAPACITĂŢII DE

HIDRATARE

Majoritatea aditivilor din această grupă sunt agenţi sechestranţi şi au, în principal, rolul de a chela (sechestra) metalele.

Prin chelarea metalelor (în special Cu şi Fe) se blochează efectul pro-oxidant al acestora, ceea ce măreşte eficacitatea antioxidanţilor. Prin urmare, aceste substanţe au rol sinergic cu antioxidanţi precum BHA, BHT, PG, acizii ascorbic şi izoascorbic, tocoferolii, fosfolipidele.

Agenţii de sechestrare se utilizează în industria alimentară pentru:inhibarea autooxidării uleiurilor esenţiale;îmbunătăţirea stabilităţii la oxidare a grăsimilor inter-esterificate;îndepărtarea catalizatorilor metalici din uleiurile hidrogenate;evitarea apariţiei unor defecte de culoare la conservele din peşte şi fructe de mare;menţinerea culorii preparatelor de carne.stabilizarea grăsimilor şi uleiurilor cu prelungirea duratei de păstrare şi reţinerea aromelor pentru maioneze şi dressinguri;împiedicarea râncezirii fructelor oleaginoase (arahide, nuci etc.) şi a uleiului obţinut din ele;prevenirea râncezirii produselor de patiserie şi cofetărie;

Exemple de sechestranţi: citraţii (de Na, K, Ca) tartraţii (de Na, K, Na şi K) fosfaţii (fosfat monosodic, di- şi trisodic, fosfat monocalcic, di- şi tricalcic,

fosfaţi de amoniu) EDTA şi sarurile sale

Fosfaţii de Na, de K şi citraţii joacă rol în solubilizarea proteinelor, de emulsionare şi de stabilizare la fabricarea brânzei topite.

1. Fosfaţii au şi rol de tamponare, mai ales în cazul ouălor lichide, a cerealelor pentru mic-dejun şi a gelurilor de alginaţi. De ex. în cazul ouălor în coajă, după un anumit timp, albuşul capătă o tentă gălbuie, mată datorită unor modificări suferite de proteinele din albuş. Dacă se aduce compoziţia oului întreg la pH=7, prin adaos de 0,3-0,7% fosfaţi, culoarea rămâne cea normală.

În cazul cerealelor pentru mic-dejun, utilizarea NaH2PO4 (0,5-1,5%) creşte stabilitatea la oxidare şi produsul va avea efect cariostatic.

Page 40: Cursuri aditivi

Polifosfaţii sunt utilizaţi frecvent în industria cărnii deoarece: au rolul de a mări capacitatea de hidratare şi de reţinere a apei de către

proteinele cărnii; au acţiune emulgatoare şi de stabilizare a emulsiei; au acţiune antioxidantă împreună cu acidul ascorbic.

2. Citraţii Utilizări în industria alimentară:

Citratul de Na, în calitate de:agent de tamponare, folosit, împreună cu acidul citric, la fabricarea:

marmeladelor, jeleurilor, şerbetului aspicurilor fondantelor

emulgator şi stabilizator (brânză topită)sinergic al antioxidanţilor, în carne tocată preambalată, uleiuri şi grăsimi neemulsionate

Citratul de K, în calitate de: agent de tamponare, sechestrare şi stabilizare pentru brânză topită şi

produse din carne mărunţită, peşte şi fructe de mareCitratul de Ca, cu rol de:

agent de tamponare: în gelurile de alginaţi stabilizant: brânză topită, lactate desert sinergic al antioxidanţilor: carne tocată, grăsimi neemulsionate

3. Tartraţii se utilizează în industria alimentară ca:stabilizanţi/sechestranţi:

preparate de carne tocată sau pastă (cârnaţi, haşé) brânză topită

agenţi de reglare a acidităţii: marmelade, gemuri, jeleuri4. EDTA şi sărurile sale au următoarele aplicaţii în industria alimentară:

stabilizează vitaminele în sucul de roşii, grapefruit, lamâi (prin blocarea reacţiei de autooxidare catalizată de metalele grele)previne îmbrunarea neenzimatică, datorată complexării polifenolilor cu metalele, din diferite vegetale: mere, pere, gutui Produsul se imersează într-o soluţie de Na-EDTA 0,1% înainte de conservare sau se conservă direct într-o soluţie de conservare ce conţine 0,1% Na-EDTA.complexează metalele conţinute de peşte şi moluşte (Fe, Cu, Zn): Fe sau Cu se combină cu H2S, format din aminoacizii cu sulf, dând o culoare gri-verzui (sulfuri). În conservele de moluşte se pot forma cristale de fosfat de amoniu şi magneziu (ce conferă un aspect

Page 41: Cursuri aditivi

nisipos), prin combinarea fosfaţilor cu NH3 din carne, precum şi cu Mg din apa tehnologică - evitare dacă se imersează carnea de peşte sau moluşte în soluţie de NaCl 2-5% ce conţine 0,5% EDTA.în băuturi, de ex. în cazul vinului sau cidrului, dar şi în cazul oţetului din vin, prin combinarea Fe şi Cu cu taninul se obţin combinaţii insolubile care dau tulbureală. EDTA chelează Fe şi Cu, având şi rol în prevenirea îmbrunării vinurilor albe. În băuturile răcoritoare, EDTA previne decolorarea.

ACIDULANŢI

Sunt utilizaţi în industria alimentară pentru următoarele funcţii: intensifică sau maschează anumite nuanţe de gust sau aromă; sunt agenţi de tamponare (controlează pH-ul produselor alimentare); ca agenţi de conservare previn dezvoltarea microorganismelor de

alterare şi a celor care produc toxiinfecţii alimentare; acţionează sinergic cu antioxidanţii; modifică proprietăţile reologice ale aluatului prin modificarea

vâscozităţii; intră în compoziţia sărurilor de topire folosite la fabricarea

brânzeturilor topite; intră în compoziţia amestecurilor de sărare (alături de NaCl, azotaţi,

azotiţi), contribuind la culoarea, aroma şi conservarea preparatelor din carne şi semiconservelor din carne.

Principalii acidulanţi utilizaţi în industria alimentară sunt:1. acidul lactic2. acidul citric3. acidul fumaric4. acidul malic5. acidul tartric6. acidul adipic7. acidul acetic8. acidul fosforic

Page 42: Cursuri aditivi

1. Acidul lactic Se formează prin fermentaţia lactică a glucidelor. Se obţine industrial prin fermentarea controlată a plămezilor de

cartofi, melasă, a siropului de porumb, sub acţiunea lui Lactobacillus delbrueckii sau prin fermentarea zerului dulce sau a zarei sub acţiunea lui Lactobacillus bulgaricus.

Se poate obţine şi prin sinteză chimică (din aldehidă acetică şi acid cianhidric, la temperatură şi presiune ridicate), prin hidroliza acidului propionic sau prin reducerea acidului piruvic.

În industria alimentară este utilizat: la fabricarea ouălor praf (îmbunătăţeşte dispersabilitatea

proteinelor) la fabricarea brânzeturilor (corectarea acidităţii) la acidifierea sucurilor de fructe pentru prelungirea duratei de conservare a cărnii în carcasă (sub

formă de soluţie de stropire, în amestec cu acid ascorbic şi acid sorbic)

la obţinerea produselor lactate acide destinate copiilor în vinificaţie, pentru corectarea acidităţii mustului sau a vinurilor

înainte de învechire (în special, a musturilor provenite din struguri supra-copţi, deficitari în acizi organici; la vinuri scurtează durata de învechire, îmbunătăţind buchetul)

la corectarea făinurilor slabe, îmbunătăţind proprietăţile reologice ale aluatului (glutenul)

2. Acidul citricare răspândire largă în naturăindustrial, se obţine pe cale biotehnologică, fie utilizând ca materie primă melasa, fie din sucuri de fructe, prin fermentare controlată.

În industria alimentară se utilizează: în băuturile răcoritoare carbonatate şi sucuri de fructe, cu rol

de regulator de aciditate şi agent de protejare a culorii şi aromei (agent chelator)

Page 43: Cursuri aditivi

în vinuri, ca regulator de aciditate, previne casarea la conservarea fructelor congelate, previne îmbrunarea

enzimatică, protejează acidul ascorbic natural (prin chelarea metalelor)

ca sinergic, alături de antioxidanţi precum BHT, BHA şi PG la tratarea moluştelor refrigerate şi congelate (complexează

Cu care induce o culoare albastră) împiedică zaharisirea mierii de albine la obţinerea băuturilor răcoritoare praf, pentru băuturi

efervescente.

3. Acidul tartricconstituent natural al multor fructe şi frunzeindustrial, se obţine din tartrul de vin (tartrat acid de K)

În industria alimentară se utilizează ca: acidulant în sucurile de struguri şi din alte fructe regulator de aciditate pentru gemuri şi jeleuri sinergic, alături de diferiţi antioxidanţi, în grăsimi şi uleiuri component al sărurilor de afânare la biscuiţi şi napolitane

4. Acidul maliclarg răspândit în naturăindustrial, se obţine prin hidratarea catalitică a acidului maleic

În industria alimentară se utilizează la obţinerea: sucurilor de fructe gemurilor, jeleurilor, marmeladelor produselor pentru copii

5. Acidul fumaricprezent în plante, se obţine industrial prin izomerizarea acidului maleic sau pe cale biotehnologică, prin fermentarea glucozei sau melasei cu specii de Rhizopus.

Page 44: Cursuri aditivi

Utilizări în industria alimentară: intră în compoziţia sărurilor de afânare utilizate în panificaţie sinergic pentru antioxidanţii folosiţi la unt, untură, brânzeturi,

lapte praf, cartofi prăjiţi, salamuri întăritor pentru geluri de gelatină, alginaţi sucuri de fructe, umpluturi pe bază de fructe

6. Acidul adipicnu este prezent în mod natural în alimente, se formează prin râncezirea grăsimilor

Utilizări în industria alimentară: ca acidulant, în băuturile răcoritoare pe bază de fructe,

inclusiv sub formă de pulberi brânzeturi topite inducerea gelificării în imitaţii de gemuri şi jeleuri

7. Acidul fosforicîn stare naturală, există în alimente ce conţin fosfor, fie ca H3PO4 liber, fie sub formă de fosfaţi

Utilizări în industria alimentară: regulator de aciditate, în băuturi răcoritoare carbonatate sau

necarbonatate sechestrant sinergic pentru antioxidanţi

Page 45: Cursuri aditivi

Curs 12HIDROCOLOIZI

Derivaţi de celulozăCeluloza este insolubilă dar poate devini solubilă prin modificare chimică (esterificare).

Exemple: • CMC – carboximetil-celuloza• MC – metil-celuloza• HPMC – hidroxipropil-metil-celuloza

CMC şi Na-CMC• Se dizolvă uşor în apă, formează soluţii vâscoase , tixotropice

(creşte vâscozitatea aparentă în timp, scade vâscozitatea la amestecare)

• În anumite situaţii, formează structuri tip gel (în prezenţa cationilor trivalenţi)

• Prin creşterea temperaturii, vâscozitatea soluţiilor scade• Vâscozitatea soluţiilor este stabilă într-un interval larg de pH• Există efect sinergic între CMC şi gumele guar şi locust, gelatină şi

pectină• În industria alimentară: agent de legare, stabilizare şi agent de

prevenire a sinerezei (previne precipitarea proteinelor din lapte, soia la pH izoelectric), în produsele dietetice (ca agent de masă, capacitate mare de umflare).

MC şi HPMC• Solubile în apă, se comportă ca agenţi de îngroşare şi gelificare,

surfactanţi, formatori de filme şi agenţi cu proprietăţi adezive.• Spre deosebire de CMC, formează geluri termoreversibile.

În industria alimentară se utilizează pentru: capacitatea redusă de absorbţie a uleiurilor (aluaturi, glazuri) stabilizarea emulsiilor (sosuri, dressinguri, supe) inhibarea sinerezei gelului de amidon (budinci) ca agent de suspendare, în sucuri de fructe

Page 46: Cursuri aditivi

ca agent de îngroşare, în băuturi pe bază de lapte, soia în deserturi congelate (controlează dimensiunea cristalelor de

gheaţă).

Amidonul şi amidonurile modificateSurse de amidon: seminţe de cereale (porum, grâu, orez etc.) tuberculi şi rădăcini (cartofi, batate etc.) tulpini (sago)

Amidonul se poate modifica: amidon pregelatinizat (tratat termic) amidon modificat chimic sau enzimatic

Temperatura de gelatinizare este specifică tipului de amidon:- porumb=62-80ºC

- orz=56-62ºC- orez=61-80ºC- grâu=53-72ºC

- cartofi=56-69ºC

Factorii care controlează şi influenţează gelatinizarea amidonului:• concentraţia suspensiei de amidon• prezenţa proteinelor (pot forma complexe cu amidonul)• prezenţa lipidelor: formează complexe cu amiloza blocând

hidratarea şi umflarea granulelor şi micşorând vâscozitatea• prezenţa sărurilor: măresc vâscozitatea• prezenţa zaharurilor: inhibă umflarea granulelor şi previn

gelatinizarea, prin legarea apei.Aplicaţiile amidonului în produsele alimentare:

agent de îngroşare (sosuri, supe, creme) stabilizator coloidal (dressinguri) agent pentru reţinerea umidităţii (produse tip „cake”) agent de gelifiere (rahat, bomboane gumate) agent de legare (vafe) agent de acoperire (produse zaharoase)

Page 47: Cursuri aditivi

Amidonuri modificate au proprietăţi funcţionale îmbunătăţite.

Principalele modificări ale proprietăţilor funcţionale:• creşterea solubilităţii• scăderea temperaturii de gelatinizare• creşterea stabilităţii pastelor de amidon (tºC, pH acid,

tratamente mecanice, congelare/decongelare)• inhibarea formării gelului sau formarea gelurilor rezistente, în

funcţie de tipul modificării operate)• scăderea fenomenului de sinereză• creşterea transparenţei pastei şi gelului• creşterea capacităţii de a forma filme• îmbunătăţirea interacţiunii cu alte substanţe.

PolidextrozaSe obţine prin polimerizarea termică a glucozei, în prezenţa acidului citric şi a sorbitolului, şi se foloseşte ca substanţă de îngroşare, umectant, stabilizant, agent de texturare.Utilizări în industria alimentară:

obţinerea alimentelor hipocalorice (1 kcal/g), ca înlocuitor de grăsimi (până la 50%) sau zahăr (până la 100%), în special în produse de cofetărie şi patiserie

dressinguri, maioneze.Derivatele proteice

Sunt de două tipuri:• de origine vegetală• de origine animală

Proprietăţile funcţionale ale proteinelor, care se corelează cu utilizarea lor în industria alimentară, sunt:

capacitatea de hidratare, dispersabilitatea, solubilitatea proprietăţile tensioactive (capacitatea de emulsionare,

spumare, formarea de complexe cu lipidele) proprietăţile reologice (gelificarea şi texturizarea)

Page 48: Cursuri aditivi

alte proprietăţi (adezivitatea, coeziunea, formarea de filme, fibre, conferirea unor proprietăţi senzoriale precum textura, gust, aromă).

Derivate proteice de origine vegetală:• gluten• derivate proteice din soia şi alte leguminoase• derivate proteice din oleaginoase (arahide, floarea-soarelui)

Glutenul se obţine prin spălarea făinii de grâu. poate fi dezamidat şi se ameliorează solubilitatea, capacitatea de

emulsionare şi spumare. prin metilare se îmbunătăţeşte solubilitatea, vâscozitatea şi

coeziunea.Glutenul se comercializează ca:

gluten devitalizat : obţinut prin uscarea glutenului umed, la temperaturi ridicate. Are capacitate de hidratare mare, coeziune şi elasticitate, fiind utilizat la obţinerea pastelor făinoase. Valoarea lui nutriţională este mică.

gluten vitalizat: obţinut prin uscarea glutenului umed la temperaturi scăzute, în instalaţii de uscare sub vid. Are solubilitate mică dar capacitate mare de legare a apei. Se utilizează pentru îmbogăţirea în proteine a pâinii şi a pastelor făinoase, destinate alimentaţiei speciale (copii, gravide, diabetici, obezi).

Glutenul se utilizează, în principal, în panificaţie şi în industria preparatelor din carne. În panificaţie, glutenul se utilizează pentru:

proprietăţile sale vâsco-plastice necesare formării aluatului capacităţii de a forma gel sub acţiunea căldurii capacităţii de a reţine apa (conferă miez moale, durată mai

mare de păstrare) aromă specifică, ce influenţează pozitiv aroma şi gustul

produsului.

Page 49: Cursuri aditivi

Exemple de utilizare a glutenului în industria alimentară: la fabricarea pastelor făinoase, ameliorează făinurile mai

slabe în cerealele pentru mic-dejun, îmbunătăţeşte textura şi aroma în industria cărnii, pentru capacitatea de a forma filme şi

pentru capacitatea de gelificare la cald. Glutenul leagă între ele bucăţile de carne, îmbunătăţind felierea.

la obţinerea analogilor de carne, pe bază de texturate, contribuie la formarea texturii de carne (structură fibroasă).

Derivate proteice din soia Sunt de mai multe tipuri:

făinuri (40-50% proteine) concentrate (70-73% proteine) izolate (94,5-96% proteine).

Scopul obţinerii concentratelor de soia este atât creşterea conţinutului de proteine insolubile cât şi ameliorarea caracteristicilor senzoriale şi nutriţionale ale făinurilor degresate (amăreală, astringenţă).

Utilizarea derivatelor proteice din soia în industria alimentară:1. în industria panificaţiei:

făina de soia degresată sau nedegresată, în special pentru conţinutul de lipoxigenază şi β-amilază.

Efectele sunt: albirea miezului pâinii (oxidarea carotenilor) o dezvoltare mai bună a aluatului (datorită oxidării glutenului,

miezul pâinii devine mai moale şi se menţine mai proaspăt) formarea unei cantităţi mai mari de zaharuri fermentescibile

deoarece β-amilaza din făina de soia este mai termorezistentă decât β-amilaza din făina de malţ sau grâufăina de soia toastată (tratată termic):creşterea absorbţiei şi reţinerii apei (creşte durata de prospeţime şi creşte sporul de producţie)îmbunătăţeşte calităţile senzoriale şi valoarea nutritivă

Page 50: Cursuri aditivi

poate înlocui laptele praf la fabricarea cozonacului, conferind un miez mai moale şi o textură mai fină (leagă apa şi grăsimile)la obţinerea gogoşilor, controlează vâscozitatea aluatului, inhibă absorbţia de grăsime la prăjire, prelungeşte durata de păstrare, îmbunătăţeşte culoareadiminuează sfărâmiciozitatea şi lipiciozitatea biscuiţilor îmbunătăţeşte elasticitatea şi textura pastelorizolatul din soia: pentru fortifiere proteică

2. în industria laptelui: obţinerea produselor lactate simulate creşterea conţinutului de S.U. în iaurt (înlocuieşte laptele praf

şi cazeinatul) obţinerea îngheţatei dietetice (înlocuieşte grăsimea şi

glucidele din S.U.)3. în industria cărnii se utilizează mai ales concentratele şi izolatul din soia, sub formă de gel, emulsie, pulbere, dispersie, pentru îmbunătăţirea proprietăţilor funcţionale.

Izolatele din soia, singure sau împreună cu cazeinatul de Na, se utilizează pentru:

preparate din carne cu structură omogenă sau eterogenă (sub formă de gel, emulsie, pulbere)

pateuri (emulsie caldă) salamuri uscate-maturate (gel) semiconserve (saramură proteică sau gel)

Concentratele de soia se folosesc la obţinerea salamurilor şi cârnaţilor proaspeţi sau semiafumaţi.Derivatele proteice texturate, obţinute prin extrudare termoplastică, se folosesc la fabricarea:

pateului perişoarelor şi chiftelelor hamburgerilor caltaboşilor, drobului, leberului, caşului de ficat.

Page 51: Cursuri aditivi

Derivate proteice de origine animală: gelatina globina din sânge proteinele plasmei proteinele din lapte: cazeina, cazeinaţii, coprecipitaţii şi

proteinele zerului.

Gelatina obţinută prin hidroliza colagenului din piele şi oase formează geluri, în mediu apos, la temperaturi < de 40ºC.

În industria alimentară se foloseşte ca: agent de gelificare pentru jeleuri desert, gelatină cu

fructe, semiconserve din carne şi peşte agent de emulsionare şi stabilizare pentru îngheţata de

lapte şi mixtă, cu structură fină, cremoasă, stabilitate bună la topire

agent de limpezirea vinului (cleirea cu gelatină) agent de stabilizare pentru guma de mestecat, produse

zaharoase (umpluturi), alimente dietetice şi pentru copiiGlobina din sânge este utilizată ca emulgator.Proteinele plasmei (albumine, globuline, fibrinogen) au capacitate foarte bună de emulsionare şi stabilizare, formează geluri la încălzire.

Se utilizează la obţinerea cârnaţilor, salamurilor, preparatelor din peşte.

Page 52: Cursuri aditivi

Curs 13

HIDROCOLOIZI

Derivate proteice de origine animală: Cazeina

Denumire generică pentru un grup de fosfoproteine care precipită din laptele degresat, la pH=4,6 şi la 20ºC. Reprezintă aprox. 80% din totalul proteinelor laptelui.Se obţine prin:

• precipitare cu acizi minerali sau organici (fosforic, lactic, acetic)

• coagulare cu enzime coagulante (renină, cheag)• acidifiere spontană sau cu ajutorul culturilor pure de bacterii

lactice.• Cazeinaţii

Sunt sărurile alcaline ale cazeinaţilor, caracterizate printr-o solubilitate mare în apă. Cei mai utilizaţi sunt cazeinatul de Na şi Ca.

Coprecipitaţii Se obţin din laptele degresat prin precipitarea simultană a cazeinei şi a proteinelor din zer. Procedeul de obţinere se bazează pe proprietatea proteinelor din lapte de a forma între ele complecşi, prin acţiunea căldurii şi/sau în prezenţa Ca2+. Se pot obţine şi prin ultrafiltrare.

Coprecipitarea are următoarele avantaje: creşte gradul de recuperare a proteinelor laptelui (de la 80 la

95%) obţinere de produse cu proprietăţi funcţionale diverse îmbunătăţirea valorii nutritive

Proteinele din zer (albumine şi globuline) Au valoare nutritivă excepţională (conţin lizină, triptofan,

metionină, cisteină) Se obţin prin:

Page 53: Cursuri aditivi

• precipitare termică (urda)• precipitare cu soluţie alcoolică sau alţi agenţi precipitanţi (clorură

ferică, polifosfaţi) • procese de membrană (ultrafiltrare, osmoză inversă)

Proteinele din zer (albumine şi globuline) La încălzire (55-60ºC), în soluţie apoasă, lactalbumina gelifică

îngroşarea şi legarea sistemelor alimentare Proteinele din zer, sub formă de concentrat proteic, au valoare

nutritivă ridicată şi se utilizează, mai ales, pentru obţinerea alimentelor speciale:

• alimente pentru copii (formule lactate adaptate)• alimente pentru sportivi• alimente pentru controlul greutăţii corporale• alimente fortifiate, de tipul produselor lactate, produse

de patiserie Utilizările în industria alimentară a cazeinei, cazeinaţilor şi coprecipitaţilor:1. Industria laptelui:

cazeinaţii şi coprecipitaţii sunt folosiţi pentru obţinerea:• înălbitorilor de cafea• frişcăi sparay, lichidă sau pulbere• băuturilor lactate aromatizate• laptelui de imitaţie• brânzei tip „cottage”• iaurtului

2. Industria cărnii: cazeinaţii se folosesc la realizarea preparatelor din carne, în scop funcţional-tehnologic sau pentru creşterea valorii nutritive3. industria panificaţiei: cazeina, cazeinaţii şi coprecipitaţii se recomandă pentru obţinerea biscuiţilor şi a produselor de patiserie4. obţinerea sosurilor5. industria vinului: cazeina se utilizează pentru cleire (precipită în prezenţa alcoolului şi a acizilor din vin)

Page 54: Cursuri aditivi

AROMATIZANŢI ŞI POTENŢIATORI DE AROMĂ

Aroma=ansamblul de impresii olfactive şi gustative din momentul consumării unui aliment.Aromatizant=substanţa care se adaugă într-un aliment pentru a contribui la aroma produsului (conferă aromă sau modifică aroma existentă).

Aroma unui produs se formează fie pe cale naturală (prin procese biochimice specifice), fie în urma aplicării unor procese tehnologice (termice, afumare etc.).

În produsele alimentare se produc arome intense în urma tratamentelor termice aplicate precursorilor de aromă, existenţi în numeroase alimente (precursori de aromă în carne, pâine, arahide, cacao, cartofi etc.)

Formarea aromei alimentelor sau intensificarea ei în timpul tratamentului termic este rezultatul:

acţiunii temperaturii asupra proteinelor acţiunea temperaturii asupra unor componente solubile în apă

(aminoacizi cu sulf, NH3 etc.) reacţiilor de îmbrunare neenzimatică (Maillard) degradării termo-oxidative a grăsimilor.

AromatizanţiiSe clasifică în 3 grupe:

1. aromatizanţi ce conferă o aromă unui produs care posedă aromă proprie iniţială (aromatizanţi constitutivi)

Ex. aromatizanţii pentru analogii de carne 2. aromatizanţi adăugaţi pentru a restabili aroma iniţială a unui

produs alimentar (aromatizanţi complementari)Ex. aromatizanţii încorporaţi în sucuri de fructe

care au pierdut din aroma proprie prin prelucrare 3. aromatizanţi adăugaţi pentru a modifica aroma de bază în scopul

obţinerii unui produs nou (aromatizanţi suplimentari)

Page 55: Cursuri aditivi

Aromatizanţii se mai pot clasifica după:puterea de aromatizare:

cu putere mare (>1:2000) cu putere medie (1:25÷1:2000) cu putere mică (adăugaţi direct în produs, cum este cazul

condimentelor utilizate la preparatele din carne)origine:

naturali sintetici aromatizanţi de prelucrare termică.

Aromatizanţii naturaliSunt obţinuţi din materii prime naturale, prin procedee care nu

afectează natura substanţelor de aromă sau a precursorilor de aromă existenţi în materialul de bază.Cuprind:1. produsele de condimentare: ketchup, muştar, oţet2. condimentele propriu-zise şi plantele aromatizante (condimentare): piper, mărar, coriandru, usturoi 3. extractele (apoase sau alcoolice):

din fructe (căpşune, zmeură, mure) din carne (considerate şi potenţiatori de aromă, datorită

precursorilor) din subproduse: oase din peşte şi moluşte: se pot obţine prin diferite metode,

precum extracţie cu apă/abur sub presiune, prin hidroliză acidă sau prin fermentare

din drojdie: reprezintă atât aromatizanţi cât şi potenţiatori de aromă; se obţin prin autoliza sau plasmoliza (cu NaCl) celulelor de drojdie, ori prin plasmoliză+autoliză, urmată de hidroliza enzimatică (cu radicele din malţ, enzime, microorganisme) a acizilor nucleici conţinuţi

4. concentratele de aromă: se obţin din plante aromatizante şi condimente, cu ajutorul solvenţilor organici (concentratul de hamei, oleorezine)

Page 56: Cursuri aditivi

5. uleiurile esenţiale: se obţin din diferite condimente sau plante aromate, prin presare (uleiuri esenţiale de portocale, lamâi etc.), prin antrenare cu vapori, prin extracţie cu solvenţi organici (alcool etilic) sau prin extracţie cu CO2 supercritic.Au o putere de aromatizare de ÷ 100 de ori mai mare decât materialul de plecare6. hidrolizatele proteice obţinute pe cale enzimatică (cu diverse proteaze): hidrolizate de drojdie, de ciuperci etc.7. aromatizanţii de fermentare: microorganismele pot sintetiza diverşi aromatizanţi (de unt, de brânză, pâine, fructe, ciuperci etc.) şi potenţiatori de aromă

Aromatizanţi sintetici: singulari sau amestecuriAromatizanţii singulari sunt de mai multe feluri: ce conferă aromă datorită mai mult mirosului ce conferă aromă şi senzaţie de căldură, răceală, pungenţă în

cavitatea bucală ce contribuie la gustul sărat, dulce, astringent, fără a avea

miros şi/sau gust Exemple de aromatizanţi sintetici:

• aldehida benzoică (cea naturală intră în compoziţia amigdalinei din sâmburii de cireşe şi migdale amare)

• acetatul de etil: arome de fructe pentru băuturi alcoolice şi nealcoolice

• butiratul de etil• diacetilul: unt, margarină, cafea, oţet• etilvanilina: aromă de vanilie de 4 ori mai puternică decât

vanilia• vanilina: aromă de vanilie mai slabă decât etilvanilina.

Aromatizanţi de prelucrare termică: produse care se formează sub influenţa tratamentului termic, în prezenţa sau absenţa zaharurilor reducătoare (reacţii tip Maillard).

Pot conferi: aromă de pâine aromă de carne

Page 57: Cursuri aditivi

aromă de ciuperci

Potenţiatorii de aromă:Glutamatul monosodic

Se obţine prin hidroliza unor produse de origine vegetală, prin sinteză chimică sau biosinteză.

Materii prime: soia, gluten de grâu, alge, proteine din porumb, melasă, se supun hidrolizei acide, alcaline sau enzimatice. Procedeul prin biosinteză este cel mai economic şi cel mai utilizat şi se realizează prin fermentarea mediilor de cultură, cu Micrococcus glutamicus.

Glutamatul intensifică aroma de carne şi conferă aromă e carne hidrolizatelor proteice vegetale (supe, sosuri, în special sos de soia, conserve).5’-Nucleotidele

Sunt adevăraţii potenţiatori de aromă Acţionează sinergic cu glutamatul monosodic şi se folosesc la

aromatizarea:• sosurilor, în special sosul de soia• supelor• conservelor şi semi-conservelor vegetale, de carne sau peşte

Exemple de 5’-nucleotide: 5’-inozinatul de sodiu (IMP) 5’-guanilatul de sodiu (GMP)

ÎNDULCITORII

Sunt de mai multe tipuri:• naturali calorici• naturali necalorici• de sinteză necalorici

Gradul de dulce al îndulcitorilor se compară cu gradul de dulce al zaharozei, considerat 1 sau 100.Îndulcitori naturali calorici

Page 58: Cursuri aditivi

Includ şi poliolii care sunt îndulcitori hipocalorici, unii obţinuţi prin sinteză.Exemple:

zaharoza siropul de zahăr invertit izosiropul dextroza şi siropul de glucoză fructoza siropul de malţ.

Poliolii sunt polialcooli, se găsesc în natură dar se obţin industrial prin hidrogenarea unor glucide şi sunt necariogenici. Nu necesită insulină pentru metabolizare, putând fi utilizaţi în alimentaţia diabeticilor.Pot provoca diaree osmotică, consumaţi în cantităţi mari.Exemple de polioli:

sorbitolul: glucoză redusă, 2,6 kcal/g xilitolul: xiloză redusă, 2,4 kcal/g manitolul: obţinut prin hidrogenarea catalitică, sub presiune, a

glucozei şi fructozei, plecându-se de la sirop de porumb; 1,6 kcal/g

maltitolul: hidrogenarea maltozei obţinută prin hidroliza amidonului; 2,1 kcal/g

lactitolul: reducerea glucozei din lactoză; 2 kcal/g eritritolul: obţinut prin fermentarea glucozei, rezultată din

hidroliza amidonului, cu drojdia Moniliella pollinis. Este poliolul cel mai bine tolerat de organism. 0,2 kcal/g.

Utilizarea poliolilor în industria alimentară: bomboane gumă de mestecat creme desert gemuri produse de patiserie.

Îndulcitori naturali nenutritivi: glicirizina staviozidul

Page 59: Cursuri aditivi

filodulcina taumatina monelina

Îndulcitori de sinteză necaloriciAu putere foarte mare de îndulcire.Exemple:

zaharina ciclamatul aspartamul acesulfam K sucraloza (Splenda)

Zaharina este stabilă termic, fiind de aproximativ 300 de ori mai dulce decât zaharoza, în timp ce ciclamatul este de 30-50 de ori mai dulce decât zaharoza.

Ciclamatul este cel mai ieftin indulcitor sintetic, se foloseşte frecvent în combinaţie cu zaharina dar este interzis în SUA şi Canada.

Aspartamul este derivatul metilat al L-aspartil-fenilalaninei, de 200 de ori mai dulce decât zahărul. Este folosit frecvent la îndulcirea băuturilor răcoritoare dietetice dar şi a gumei de mestecat, alături de acesulfam K. Acesta din urmă este de 130 de ori mai dulce decât zaharoza.

Sucraloza este zaharoză clorinată, este foarte stabilă termic, fiind de 600 de ori mai dulce decât zahărul.