Os agentes espessantes alimentares são o ponto técnico fundamental na produção de geleias. Embora o nível de utilização seja extremamente baixo, têm um efeito decisivo na forma e na qualidade das geleias.
Este artigo apresenta os 5 melhores agentes espessantes para a produção de gelatina.
A geleia é um alimento semi-sólido, semelhante a uma geleia, feito de açúcar comestível e agente espessante alimentar, complementado com acidificante, corante e aromatizante, entre outros. Os produtos à base de gelatina são originários de países estrangeiros, têm uma textura elástica e suave, um sabor agridoce, bem como um aspeto brilhante e atrativo, pelo que são muito apreciados pelo público. Devido à vantagem única de desenvolvimento dos produtos à base de gelatina no domínio dos aperitivos FMCG, um grande número de empresas foi atraído para entrar no mercado da gelatina.
Nos últimos anos, a dinâmica de desenvolvimento da indústria das geleias na China está a correr bem, tendo-se tornado uma indústria com vendas anuais de mais de 10 mil milhões de yuan e uma taxa de crescimento anual de cerca de 15%.
No processo de produção de geleia, o ponto técnico fundamental é o agente espessante alimentar, nomeadamente a aplicação do agente gelificante de geleia. Embora a quantidade de agentes espessantes alimentares adicionados aos produtos de gelatina seja extremamente baixa, têm um efeito decisivo na forma da gelatina, conferindo-lhe elasticidade e plasticidade.
O agente espessante alimentar é um dos aditivos alimentares mais utilizados na indústria alimentar, as normas sanitárias de utilização de aditivos alimentares GB 2760-2014 definiram claramente os limites de utilização de cerca de 40 tipos de espessantes em 16 categorias de alimentos, incluindo os limites de utilização de uma variedade de espessantes alimentares em produtos à base de geleia.
Os agentes espessantes alimentares referem-se normalmente a substâncias macromoleculares que podem ser dissolvidas em água e suficientemente hidratadas em determinadas condições para formar um líquido viscoso ou gelatinoso. A maioria dos agentes espessantes alimentares são polissacáridos macromoleculares naturais ou os seus derivados, que se encontram amplamente na natureza; alguns agentes espessantes alimentares são também sintetizados a partir de matérias-primas naturais.
Os espessantes alimentares atualmente utilizados na indústria alimentar podem ser divididos nas seguintes categorias, de acordo com a sua origem.
Espessantes de origem vegetal são, na sua maioria, polissacáridos vegetais extraídos e purificados a partir de muco de plantas, como a goma de alfarroba, a goma de tamarindo, a goma de linhaça, a goma de guar, a pectina, a goma arábica, etc.
Espessantes à base de algas marinhas (espessantes alimentares de algas marinhas) são colóides de algas marinhas derivados de algas marinhas, e a carragenina, o alginato e o seu sal de sódio mais comummente utilizados estão nesta categoria.
Espessantes de origem animal são hidrocolóides derivados de tecidos ou ossos animais, compostos maioritariamente por proteínas animais, como a gelatina, o quitosano, a caseína, etc.
Espessantes de origem microbiana são polissacáridos macromoleculares derivados de metabolitos extracelulares microbianos, tais como a goma gelana, o curdlan e a goma xantana.
Natural substância semi-sintética espessantes são compostos poliméricos obtidos por modificação das moléculas de materiais naturais, tais como derivados de celulose, amido modificado e hidrolisados de amido, através de algumas modificações químicas.
Na produção alimentar, a adição de espessantes alimentares melhora a viscosidade dos alimentos, leva a solução a formar um gel, ou mantém a estabilidade relativa do sistema de substâncias hidrofílicas, e altera as propriedades físicas dos alimentos, dando assim aos alimentos um sabor viscoso, e desempenha um papel no sistema alimentar de espessamento, gelificação, estabilização, retenção de água e assim por diante.
Os espessantes alimentares podem ser totalmente hidratados na solução, e a absorção e expansão da água podem ser superiores a dezenas de vezes, formando substâncias macromoleculares espessas e escorregadias, aumentando a viscosidade da solução, tornando a solução suspensa, desempenhando assim um papel espessante e estabilizador.
Devido à forte absorção de água das suas moléculas, é utilizado como agente de retenção de água nos alimentos (como o pão, a pastelaria e os produtos à base de carne).
Além disso, alguns dos agentes espessantes em determinadas condições podem também ocorrer na reação de gelificação, a formação de semi-sólido plástico gelatinoso. Devido ao seu efeito gelificante, os espessantes alimentares podem ser amplamente utilizados como agente gelificante na produção de geleia.
A carragenina é um dos agentes gelificantes mais utilizados na produção de geleias. Trata-se de um polissacárido natural de algas extraído da parede celular das algas vermelhas.
Quando a solução de carragenina é aquecida e arrefecida lentamente, as moléculas transformam-se de encaracoladas em espirais, e depois de hélice simples em hélice dupla, formando uma estrutura de rede tridimensional, ou seja, gel; pode formar um gel termicamente reversível a baixa concentração, com elevada transparência, que pode satisfazer os requisitos de plasticidade e aparência da produção de geleia.
A gelatina é o hidrolisado obtido a partir da degradação de tecidos conjuntivos animais ricos em colagénio, tais como pele animal, osso, tendão, etc. Devido à sua boa propriedade gelificante e à sua reversibilidade térmica, é amplamente utilizada na produção de gelatina e de gelatina em pó, sendo a gelatina o principal componente da gelatina em pó disponível no mercado.
A molécula de colagénio da gelatina é uma estrutura de tripla hélice formada por 3 cadeias peptídicas ligadas por ligações de hidrogénio. O calor pode fazer a ligação de hidrogénio da molécula de colagénio da gelatina e algumas ligações covalentes podem ser quebradas, neste momento o estado irregularmente enrolado da gelatina é solúvel, sob certas condições, as moléculas de gelatina podem gradualmente voltar à estrutura de tripla hélice, ou seja, ocorre a reação de gelificação.
No entanto, quando a gelatina é utilizada isoladamente, a força do gel é fraca e a concentração necessária para o gel é grande, pelo que é frequentemente utilizada com carragenina, alginato de sódio e outros espessantes, com um bom efeito sinérgico.
A goma gelana é um tipo de polissacárido linear extracelular sintetizado e segregado por Pseudomonas aeruginosa durante a fermentação pura de hidratos de carbono, que foi descoberto pela primeira vez e produzido industrialmente pela Kelco Company nos Estados Unidos.
Os catiões metálicos desempenham um papel importante na formação de géis frios. O catião está diretamente ligado ao grupo carboxilo da molécula de polissacarídeo através de uma ligação de ponto fixo, o que enfraquece a repulsão eletrostática entre as cadeias de dupla hélice e facilita a formação de uma "zona de ligação".
O gel induzido pelo catião monovalente é um gel termicamente reversível, ou seja, o gel derrete após o aquecimento, e este processo reversível pode ser repetido.
No entanto, os géis induzidos por catiões divalentes são mais estáveis ao calor, e a temperatura de fusão pode atingir mais de 120 ℃, pelo que são géis termicamente irreversíveis.
Uma vez que os géis formados por gelificação a frio são termicamente irreversíveis a altas temperaturas, são frequentemente utilizados na produção de gelatinas de dupla ou multi-camada.
A goma de tamarindo é um polissacárido neutro extraído do endosperma das sementes de tamarindo e polimerizado a partir de D-xilose, D-galactose e D-glucose.
O gel formado pela goma de tamarindo tem uma forte resistência aos ácidos e álcalis, estabilidade térmica e resistência ao congelamento-descongelamento.
O seu princípio de gelificação é semelhante ao da pectina e tem menores necessidades de açúcar e ácido.
O alginato de sódio é extraído de algas castanhas e existe como sal de sódio do alginato, um copolímero de ácido manogalacturónico e ácido gulogalacturónico ligados por ligações glicosídicas.
O alginato de sódio individual não é gelatinoso, mas a presença de iões de cálcio pode ser trocada por sódio no sítio carboxílico da sua molécula, juntando assim as moléculas através da ligação dos iões de cálcio às 2 ligações de sódio do alginato de sódio, o que resulta numa reação de gelatinização.
Para além destas categorias, existe uma variedade de outros agentes espessantes de alimentos que podem ser utilizados na produção de geleias, incluindo a goma xantana, a pectina, o ágar e a carboximetilcelulose de sódio.
Se se utilizar um único espessante alimentar como gel, o seu desempenho em termos de gel não satisfaz, na maior parte dos casos, as necessidades de produção, pelo que é necessário utilizar dois ou mais tipos de espessantes com a proporção ideal para que o desempenho do gel composto seja o melhor possível.
Por exemplo, o gel formado pela carragenina é mais transparente, mas é mais frágil, tem fracas propriedades de retenção de água e desidrata-se facilmente.
No entanto, quando a carragenina é misturada com outros espessantes, incluindo goma de alfarroba, goma konjac, goma xantana, amido de milho, etc., a força e a elasticidade do gel podem ser significativamente melhoradas.
Muitos espessantes alimentares para a produção de geleias não têm propriedades de gel, como o alginato de sódio, a goma xantana, a goma konjac, a goma de alfarroba, etc., mas quando são utilizados em combinação com alguns espessantes de gel, apresentam normalmente um efeito sinérgico de gel e melhoram a qualidade do produto.
A combinação de espessantes pode muitas vezes tirar partido de vários espessantes para melhorar o desempenho do gel de várias formas. Um perito chinês desenvolveu uma geleia de mirtilo utilizando gelatina e pectina como agentes gelificantes e verificou que a pectina e a gelatina podiam aumentar a mastigabilidade e a elasticidade da geleia, respetivamente; os resultados deste estudo estão também de acordo com os resultados experimentais de peritos estrangeiros.
As aplicações compostas de diferentes espessantes proporcionam geralmente um efeito sinérgico mais desejável. Alguns investigadores utilizaram carragenina 1.05% e alginato de sódio 0.45% para formar um gel composto para preparar geleia de abóbora, o efeito sinérgico entre o gel composto aumenta a velocidade de gelificação, e pode manter melhor a suavidade e elasticidade.
Verificou-se que a goma de tamarindo, quando combinada com goma xantana, carboximetilcelulose de sódio e goma konjac na proporção de 1:9, tinha o melhor efeito sinérgico na viscosidade e era adequada para a produção de geleia.
Há também alguns investigadores que utilizam a manga como matéria-prima para preparar a geleia de frutos, selecionaram gelatina, pó de konjac, ágar e outros agentes espessantes e estudaram a melhor proporção.
O teste final determinou que quando a adição de carragenina e ágar foi de 0,5%, respetivamente, o sabor, a transparência e a capacidade de retenção de água da geleia obtida foram os melhores.
Devido à diversificação dos espessantes alimentares e à variação das propriedades dos géis, um único espessante ou um espessante composto binário já não pode alcançar resultados satisfatórios, e têm sido efectuados cada vez mais estudos sobre a aplicação de compostos multifuncionais na produção de geleias.
No estudo de seleção de espessantes para a geleia de bolsa de pastor, verificou-se que a composição binária de goma konjac e goma xantana tinha um efeito sinérgico significativo sobre a carragenina, e a composição tripla de carragenina tinha um melhor desempenho do gel.
Neste estudo, foram também apresentados três rácios preferenciais, a saber
Os rácios de massa eram todos 1:1:1.
A gelatina de leite foi preparada usando alginato de sódio, goma de tamarindo e glucuronolactona como um agente gelificante composto, com uma proporção de 8: 9: 5 e uma temperatura de 60 ℃, a gelatina obtida tinha melhores propriedades de retenção de água e mastigação.
Além disso, há especialistas em leite em pó, gengibre como principal matéria-prima, carragenina, gelatina e carboximetilcelulose de sódio misturados na proporção de 7:1:2 como agente gelificante, para o desenvolvimento de geleia.
Utilizando 0,5% de carragenina, 0,1% de ágar e 0,2% de alginato de sódio como um gel complexo, e introduzindo polpa de aloé vera, foi desenvolvida uma geleia saudável de aloé vera.
Desde que a tecnologia de produção de geleia foi introduzida no nosso país, a indústria da geleia tem vindo a mostrar uma dinâmica de desenvolvimento mais rápida, o seu espaço de desenvolvimento continua a expandir-se e o seu principal grupo de consumidores são as crianças e os adolescentes.
E com a melhoria contínua do nível de vida, a procura das pessoas pelo sabor da geleia e pela boa saúde está também a aumentar cada vez mais. Enriquecer continuamente o sabor dos produtos à base de geleia e, ao mesmo tempo, transformar a geleia de um simples petisco guloso num alimento nutritivo e delicioso para a saúde, é uma forma eficaz de reformar e desenvolver os fabricantes de geleia. E tudo isto assenta na melhoria e inovação da tecnologia de aplicação de agentes espessantes alimentares.
Os quatro pontos acima referidos são os problemas técnicos que têm de ser constantemente ultrapassados pelas empresas do sector das geleias.
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