Gli addensanti alimentari sono il punto tecnico chiave nella produzione di gelatine. Anche se il livello di utilizzo è estremamente basso, hanno un effetto decisivo sulla forma e sulla qualità delle gelatine.
Questo articolo presenta i 5 migliori addensanti alimentari per la produzione di gelatina.
La gelatina è un alimento semisolido simile alla gelatina, composto da zucchero commestibile e addensante alimentare, integrato con acidificanti, coloranti, aromi e così via. I prodotti a base di gelatina provengono da paesi stranieri, hanno una consistenza elastica e liscia, un sapore dolce e aspro e un aspetto brillante e attraente, per cui sono ampiamente apprezzati dal pubblico. Dato il vantaggio unico di sviluppo dei prodotti a base di gelatina nel settore degli alimenti di largo consumo, un gran numero di imprese è stato attratto dall'ingresso nel mercato della gelatina.
Negli ultimi anni, lo sviluppo dell'industria della gelatina in Cina sta andando bene, è diventata un'industria con un fatturato annuo di oltre 10 miliardi di yuan e un tasso di crescita annuo di circa 15%.
Nel processo di produzione della gelatina, il punto tecnico chiave è l'addensante alimentare, ovvero l'applicazione dell'agente gelificante. Sebbene la quantità di addensanti alimentari aggiunti ai prodotti di gelatina sia estremamente bassa, essi hanno un effetto decisivo sulla forma della gelatina, conferendole elasticità e plasticità.
L'addensante alimentare è uno degli additivi alimentari più comunemente utilizzati nell'industria alimentare; le norme sanitarie GB 2760-2014 sull'uso degli additivi alimentari hanno definito chiaramente i limiti di utilizzo di quasi 40 tipi di addensanti in 16 categorie di alimenti, compresi i limiti di utilizzo di una serie di addensanti alimentari nei prodotti a base di gelatina.
Gli agenti addensanti alimentari si riferiscono solitamente a sostanze macromolecolari che, in determinate condizioni, possono essere disciolte in acqua e idratate a sufficienza per formare un liquido viscoso o gelatinoso. La maggior parte degli addensanti alimentari sono polisaccaridi macromolecolari naturali o loro derivati, ampiamente presenti in natura; alcuni addensanti alimentari sono anche sintetizzati da materie prime naturali.
Gli addensanti alimentari attualmente utilizzati nell'industria alimentare possono essere suddivisi nelle seguenti categorie in base alla loro origine.
Addensanti a base vegetale sono per lo più polisaccaridi vegetali estratti e purificati dal muco delle piante, come la farina di semi di carrube, la gomma di tamarindo, la gomma di semi di lino, la gomma di guar, la pectina, la gomma arabica, ecc.
Addensanti a base di alghe (addensanti alimentari a base di alghe) sono colloidi derivati dalle alghe marine; rientrano in questa categoria la carragenina, l'alginato e il suo sale di sodio, più comunemente utilizzati.
Addensanti di origine animale sono idrocolloidi derivati da tessuti o ossa animali, composti per lo più da proteine animali come gelatina, chitosano, caseina, ecc.
Addensanti di origine microbica sono polisaccaridi macromolecolari derivati da metaboliti extracellulari microbici, come la gomma gellan, il curdlan e la gomma xantana.
Naturale sostanza semisintetica addensatori sono composti polimerici ottenuti modificando le molecole di materiali naturali, come i derivati della cellulosa, l'amido modificato e gli idrolizzati di amido, attraverso alcune modifiche chimiche.
Nella produzione alimentare, l'aggiunta di addensanti alimentari migliora la viscosità degli alimenti, spinge la soluzione a formare un gel, o mantiene la stabilità relativa del sistema di sostanze idrofile, e modifica le proprietà fisiche dell'alimento, conferendogli così un sapore viscoso, e svolge un ruolo nel sistema alimentare di addensamento, gelificazione, stabilizzazione, ritenzione idrica e così via.
Gli addensanti alimentari possono essere completamente idratati nella soluzione e l'assorbimento e l'espansione dell'acqua possono essere più di decine di volte, formando sostanze macromolecolari spesse e scivolose, aumentando la viscosità della soluzione e rendendola sospesa, svolgendo così un ruolo di addensamento e stabilizzazione.
A causa del forte assorbimento di acqua da parte delle sue molecole, viene utilizzato come agente di ritenzione idrica negli alimenti (come pane, pasticceria e prodotti a base di carne).
Inoltre, alcuni degli agenti addensanti, in determinate condizioni, possono anche verificarsi nella reazione di gelificazione, con la formazione di un semisolido plastico gelatinoso. Grazie al loro effetto gelificante, gli addensanti alimentari possono essere ampiamente utilizzati come agenti gelificanti nella produzione di gelatina.
La carragenina è uno degli agenti gelificanti più utilizzati nella produzione di gelatine. Si tratta di un polisaccaride algale naturale estratto dalla parete cellulare delle alghe rosse.
Quando la soluzione di carragenina viene riscaldata e raffreddata lentamente, le molecole si trasformano da ricce a spirali, e poi da singola elica a doppia elica, formando una struttura a rete tridimensionale, cioè un gel; può formare un gel termicamente reversibile a bassa concentrazione, con un'elevata trasparenza, che può soddisfare i requisiti di plasticità e aspetto della produzione di gelatina.
La gelatina è l'idrolizzato ottenuto dalla degradazione dei tessuti connettivi animali ricchi di collagene, come pelle, ossa, tendini, ecc. Grazie alle sue buone proprietà gelificanti e alla sua reversibilità termica, è ampiamente utilizzata nella produzione di gelatina e polvere di gelatina e il componente principale della polvere di gelatina disponibile in commercio è la gelatina.
La molecola madre di collagene della gelatina è una struttura a tripla elica formata da 3 catene peptidiche legate da legami idrogeno. Il calore può far sì che il legame idrogeno della molecola di collagene della gelatina e alcuni legami covalenti si rompano; in questo momento lo stato irregolarmente arricciato della gelatina è solubile; in determinate condizioni, le molecole di gelatina possono gradualmente ritornare alla struttura a tripla elica, cioè si verifica la reazione di gelificazione.
Tuttavia, quando la gelatina viene utilizzata da sola, la forza del gel è debole e la concentrazione necessaria per ottenere il gel è elevata, quindi viene spesso utilizzata con carragenina, alginato di sodio e altri addensanti, con un buon effetto sinergico.
La gomma di gellano è un tipo di polisaccaride lineare extracellulare sintetizzato e secreto da Pseudomonas aeruginosa durante la fermentazione pura dei carboidrati, scoperto e prodotto industrialmente per la prima volta dalla Kelco Company negli Stati Uniti.
I cationi metallici svolgono un ruolo importante nella formazione dei gel freddi. Il catione è collegato direttamente al gruppo carbossilico della molecola di polisaccaride attraverso un legame a punto fisso, che indebolisce la repulsione elettrostatica tra le catene a doppia elica e facilita la formazione di una "zona di legame".
Il gel indotto dal catione monovalente è un gel termicamente reversibile, cioè il gel si scioglie dopo il riscaldamento e questo processo reversibile può essere ripetuto.
Tuttavia, i gel indotti dai cationi divalenti sono più stabili al calore e la temperatura di fusione può raggiungere più di 120 ℃, quindi sono gel termicamente irreversibili.
Poiché i gel formati dalla gelificazione a freddo sono termicamente irreversibili alle alte temperature, sono spesso utilizzati per la produzione di gelatine doppie o multistrato.
La gomma di tamarindo è un polisaccaride neutro estratto dall'endosperma dei semi di tamarindo e polimerizzato da D-xilosio, D-galattosio e D-glucosio.
Il gel formato dalla gomma di tamarindo ha una forte resistenza agli acidi e agli alcali, stabilità termica e resistenza al congelamento e al disgelo.
Il suo principio di gelificazione è simile a quello della pectina e ha un minore fabbisogno di zuccheri e acidi.
L'alginato di sodio viene estratto dalle alghe brune e si presenta come sale di sodio dell'alginato, un copolimero di acido mannogalatturonico e acido gulogalatturonico legato da legami glicosidici.
Il singolo alginato di sodio non è gelatinoso, ma la presenza di ioni calcio può essere scambiata con il sodio nel sito carbossilico della sua molecola, unendo così le molecole attraverso il legame degli ioni calcio ai 2 legami di sodio dell'alginato di sodio, con conseguente reazione di gelatinizzazione.
Oltre a queste categorie, esistono diversi altri addensanti alimentari che possono essere utilizzati nella produzione di gelatine, tra cui la gomma xantana, la pectina, l'agar e la carbossimetilcellulosa di sodio.
Se si utilizza un singolo addensante alimentare come gel, le sue prestazioni non soddisfano le esigenze di produzione, quindi è necessario utilizzare due o più tipi di addensanti con il rapporto ottimale per ottenere le migliori prestazioni del gel composto.
Ad esempio, il gel formato dalla carragenina è più trasparente, ma è più fragile, ha scarse proprietà di trattenere l'acqua e si disidrata facilmente.
Tuttavia, quando la carragenina viene composta con altri addensanti, tra cui la farina di semi di carrube, la gomma di konjac, la gomma di xantano, l'amido di mais, ecc.
Molti addensanti alimentari per la produzione di gelatine non hanno proprietà gelificanti, come l'alginato di sodio, la gomma xantana, la gomma konjac, la farina di semi di carrube, ecc. ma quando vengono utilizzati in combinazione con alcuni addensanti gelificanti, di solito mostrano un effetto gel sinergico e migliorano la qualità del prodotto.
La combinazione di addensanti può spesso sfruttare più addensanti per migliorare le prestazioni del gel in più modi. Un esperto cinese ha sviluppato una gelatina di mirtilli utilizzando gelatina e pectina come agenti gelificanti e ha scoperto che la pectina e la gelatina potevano aumentare rispettivamente la masticabilità e l'elasticità della gelatina; i risultati di questo studio sono anche in linea con i risultati sperimentali di esperti stranieri.
Le applicazioni composte di diversi addensanti di solito forniscono un effetto sinergico più desiderabile. Alcuni ricercatori hanno utilizzato 1,05% di carragenina e 0,45% di alginato di sodio per formare un gel composto per preparare la gelatina di zucca; l'effetto sinergico tra il gel composto aumenta la velocità di gelificazione e può mantenere meglio la morbidezza e l'elasticità.
È stato riscontrato che la gomma di tamarindo, se composta con gomma di xantano, carbossimetilcellulosa di sodio e gomma di konjac nel rapporto 1:9, aveva il miglior effetto sinergico sulla viscosità ed era adatta alla produzione di gelatina.
Alcuni ricercatori hanno utilizzato il mango come materia prima per preparare la gelatina di frutta, hanno esaminato la gelatina, la polvere di konjac, l'agar e altri agenti addensanti e hanno studiato il rapporto migliore.
Il test finale ha stabilito che quando l'aggiunta di carragenina e agar era rispettivamente di 0,5%, il gusto, la trasparenza e la capacità di trattenere l'acqua della gelatina ottenuta erano i migliori.
A causa della diversificazione degli addensanti alimentari e della variazione delle proprietà dei gel, un singolo addensante o un addensante composto binario non può più ottenere risultati soddisfacenti e sono stati condotti sempre più studi sull'applicazione del composto multifunzionale nella produzione di gelatine.
Nello studio sulla selezione degli addensanti per la gelatina di borsa del pastore, è emerso che la composizione binaria di gomma konjac e gomma xantana aveva un effetto sinergico significativo sulla carragenina, mentre la composizione tripla di carragenina aveva una migliore prestazione del gel.
Anche in questo studio sono stati indicati tre rapporti di preferenza, ovvero:
I rapporti di massa erano tutti 1:1:1.
La gelatina di latte è stata preparata utilizzando alginato di sodio, gomma di tamarindo e glucuronolattone come agente gelificante composto, con un rapporto di 8:9:5 e una temperatura di 60℃; la gelatina ottenuta aveva migliori proprietà di ritenzione idrica e di masticazione.
Inoltre, ci sono esperti che utilizzano il latte in polvere, lo zenzero come materia prima principale, la carragenina, la gelatina e la carbossimetilcellulosa di sodio mescolati nel rapporto 7:1:2 come agente gelificante, per lo sviluppo della gelatina.
Utilizzando 0,5% di carragenina, 0,1% di agar e 0,2% di alginato di sodio come gel complesso e introducendo la polpa di aloe vera, è stata sviluppata una gelatina di aloe vera sana.
Da quando la tecnologia di produzione della gelatina è stata introdotta nel nostro Paese, l'industria della gelatina ha mostrato uno sviluppo più rapido, il suo spazio di sviluppo è ancora in espansione e il suo principale gruppo di consumatori è costituito da bambini e adolescenti.
Con il continuo miglioramento del tenore di vita, anche la domanda di gelatina e di salute è sempre più alta. Arricchire continuamente il gusto dei prodotti a base di gelatina e, allo stesso tempo, trasformare la gelatina da semplice snack goloso in un alimento nutriente e delizioso per la salute, è un modo efficace per riformare e sviluppare i produttori di gelatina. Tutto ciò si basa sul miglioramento e sull'innovazione della tecnologia di applicazione degli addensanti alimentari.
I quattro punti di cui sopra rappresentano i problemi tecnici che devono essere costantemente superati dalle aziende del settore della gelatina.
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