Aditivi Alimentari Cus f Bun

CUPRINS

Capitolul 1 Noţiuni introductive............................................................................. 71.1 Definiţia aditivului........................................................................................... 71.2 Definiţia auxiliarilor tehnologici...................................................................... 71.3 Clasificarea aditivilor....................................................................................... 71.4 Clasificarea auxiliarilor tehnologici................................................................. 91.5 Cerinţe de evaluare a aditivilor alimentari înainte de autorizaţie.....................101.6 Condiţii de admisibilitate pentru aditivi din punctul de vedere al consumatorului.............................................................................................................. 11Rezumat.................................................................................................................. 12Teste de autoevaluare............................................................................................. 12Teste de control...................................................................................................... 13

Capitolul 2 Principalele grupe de aditivi şi auxiliari tehnologici......................... 142.1 Conservanţi.................................................................................................... 142.1.1 Clasificarea conservanţilor....................................................................... 142.1.2 Condiţiile ce se impun conservanţilor....................................................... 142.1.3 Factorii care influienţează acţiunea antisepticilor..................................... 152.1.4 Mecanismul de acţiune al conservanţilor de tip acizi organici slabi......... 162.1.5 Acţiuni conservante a nitraţilor şi nitriţilor............................................... 172.1.6 Acţiunea conservantă a SO2 şi a sulfiţilor................................................. 172.1.7 Acţiunea conservanţilor de tipul proteinelor şi antibioticelor................... 18

2.2 Antioxidanţii.................................................................................................... 182.2.1 Mecanismul autooxidării........................................................................... 192.2.2 Factorii care influenţează oxidarea lipidelor nesaturate............................ 192.2.3 Antioxidanţi folosiţi pentru protejarea grăsimilor şi uleiurilor nesaturate 202.2.4 Condiţii de utilizare a antioxidanţilor....................................................... 22

2.3 Aditivi şi ingrediente pentru scăderea activităţii apei (aw)............................... 222.3.1 Activitatea apei (aw).................................................................................. 232.3.2 Substanţe cu acţiune de scădere a activităţii apei...................................... 232.3.3 Influenţa substanţelor cu acţiune de scădere a aw asupra reacţiilor dete-

riorative din alimente............................................................................... 242.3.4 Rolul şi aplicaţiile substanţelor care scad aw în industria alimentară........ 252.3.5 Criterii de alegere a unei substanţei care scade aw.................................... 252.3.6 Folosirea substanţelor de scădere a aw pentru deshidratare...................... 26

2.4 Edulcoranţi intenşi........................................................................................... 262.4.1 Clasificarea edulcoranţilor........................................................................ 262.4.2 Reglementări legislative din UE............................................................... 272.4.3 Condiţii de utilizare a edulcoranţilor intenşi............................................. 282.4.4 Principalii edulcoranţi intenşi................................................................... 28

2.5 Poliolii.............................................................................................................. 322.6 Agenţi antiînvechire......................................................................................... 35

2.6.1 Procesul de învechire a pâinii şi produselor de panificaţie....................... 352.6.2 Aditivi antiînvechire.................................................................................. 35

2.7 Hidrocoloizii.................................................................................................... 372.7.1 Surse de hidrocoloizi................................................................................. 372.7.2 Proprietăţile poliozidelor........................................................................... 572.7.3 Mecanismul de gelificare.......................................................................... 582.7.4 Condiţiile de formare a gelurilor cu poliozide.......................................... 59

2.8 Emulgatorii....................................................................................................... 60

Aditivi utilizaţi în industria alimentară

2.8.1 Consideraţii generale................................................................................. 602.8.2 Substanţe emulgatoare folosite în industria alimentară............................. 602.8.3. Caracteristicile emulsiilor........................................................................ 642.8.4 Funcţiile emulgatorilor.............................................................................. 652.8.5 Utilizarea emulgatorilor la obţinerea unor produse alimentare................. 66

2.9 Agenţi antispumă............................................................................................. 672.9.1 Cauzele care conduc la formarea spumelor............................................... 672.9.2 Tipuri de spumă......................................................................................... 682.9.3 Mecanisme de distrugere a spumelor....................................................... 682.9.4 Substanţele antispumă............................................................................... 682.9.5. Mecanismul de acţiune al antispumanţilor............................................... 692.9.6. Aplicarea substanţelor antispumante........................................................ 69

2.10 Agenţi de clarificare şi stabilizare a băuturilor.............................................. 692.10.1 Consideratii generale............................................................................... 692.10.2 Proteinele şi modul lor de acţiune........................................................... 702.10.3 Polizaharidele folosite în cleire............................................................... 732.10.4 Produse minerale folosite la limpezire.................................................... 732.10.5 Macromolecule sintetice folosite la clarificarea băuturilor..................... 742.10.6 Alţi compuşi............................................................................................ 74

2.11 Coloranţi utilizaţi în industria alimentară...................................................... 752.11.1. Clasificarea coloranţilor......................................................................... 752.11.2 Utilizarea unor coloranţi în industria alimentară..................................... 752.11.3 Aspectele toxicologice privind coloranţii............................................... 76

2.12 Aromatizanţi şi potenţiatori de aromă............................................................ 762.12.1 Aromatizanţi............................................................................................ 762.12.2 Potenţiatori de gust.................................................................................. 78

2.13 Azotaţii, azotiţii şi polifosfaţii ca aditivi cu rol tehnologic............................ 782.13.1 Condiţii de utilizare................................................................................. 782.13.2 Culoarea cărnii........................................................................................ 792.13.3 Polifosfaţii utilizaţi în industria cărnii..................................................... 822.13.4 Criterii de alegere a polifosfaţilor.......................................................... 832.13.5 Acţiunea polifosfaţilor în cazul produselor din peşte.............................. 842.13.6 Utilizarea gluconei-delta-lactonei (GDL) în industria cărnii.................. 84

2.14 Agenti de sechestrare, întărire, glazurare, afânători chimici, săruri de topire 852.14.1 Agenti de sechestrare.............................................................................. 852.14.2 Agenţi de întărire..................................................................................... 852.14.3 Agenţii de glazurare................................................................................ 862.14.4 Agenţii de afânare chimică..................................................................... 862.14.5 Săruri de topire........................................................................................ 87

2.15 Aditivi biochimici folosiţi în industria alimentară......................................... 88Rezumat.................................................................................................................. 90Teste de autoevaluare............................................................................................. 94Teste de control...................................................................................................... 99

Bibliografie................................................................................................................103Anexă: Aditivii aprobaţi (autorizaţi) în U.E..........................................................104

CAPITOLUL 1NOŢIUNI INTRODUCTIVE

105

Anexă

1.1 DEFINIŢIA ADITIVULUI

Conform Directivei cadru 85/107/CEE, “se înţelege prin aditiv alimentar orice substanţă care nu este consumată ca aliment sau care nu este utilizată în mod obişnuit ca ingredient caracteristic în alimentaţie, care posedă sau nu valoare nutritivă şi a cărei adăugare intenţionată în produsele alimentare, în scop tehnologic în stadiul lor de fabricaţie, transformare, tratament, condiţionare, transport, depozitare are ca efect sau poate avea un efect rezonabil, direct sau indirect, indiferent că devine ea însăşi sau derivaţii săi, un component al produselor alimentare”.

Din definiţie rezultă următoarele idei importante:- caracterul de intenţionalitate (aditivul se adaugă în mod voit într-o anumită cantitate);- scopul folosirii (conservarea valorii nutritive şi senzoriale a produsului, ameliorarea

capacităţii de conservare, favorizarea fabricării, ambalării, depozitării, transportului);- se exclude (prin definiţie) contaminanţii şi substanţele adăugate în scop nutriţional

(vitaminele, aminoacizi etc.).

1.2 DEFINIŢIA AUXILIARILOR TEHNOLOGICI

Conform Directivei 89/107/CEE „se înţelege prin auxiliar tehnologic orice substanţă care nu este consumată ca ingredient alimentar în sine, dar este în mod intenţionat folosită în transformarea materiilor prime, produselor alimentare sau ingredientelor lor, pentru a răspunde la un scop tehnologic în timpul tratamentului sau transformării şi care poate avea ca rezultat prezenţa neintenţionată a reziduurilor tehnologice inevitabile ale acestei substanţe sau a derivatelor sale în produsul finit, cu condiţia ca aceste reziduuri să nu prezinte risc sanitar şi să nu aibă efecte tehnologice asupra produsului finit”.

Din definiţie rezultă că auxiliarii tehnologici nu trebuie să fie confundaţi cu aditivii.

1.3 CLASIFICAREA ADITIVILOR

Conform Directivelor Parlamentului European şi Consiliului Director 89/107/CEE, 94/35/EEC privind îndulcitorii, 94/38/EEC privind coloranţii, 95/2/EEC privind alţi aditivi, în afară de îndulcitori, aditivii sunt clasificaţi în următoarele grupe:

COLORANŢII – substanţe care sunt folosite pentru a colora un produs alimentar sau pentru a restaura culoarea unui produs alimentar; aceştia includ şi constituenţii naturali ai alimentelor şi sursele naturale, care în mod normal nu sunt utilizate ca ingrediente ale alimentelor. Preparatele obţinute din materii prime alimentare sau alte surse alimentare, pe cale fizică şi/sau chimică şi care conţin pigmenţi, sunt, de asemenea, consideraţi coloranţi.

Nu sunt consideraţi coloranţi – aditivi produsele uscate sau concentrate folosite la fabricarea alimentelor, cum ar fi paprika (boia de ardei iute), şofranul, precum şi substanţele utilizate pentru colorarea suprafeţei nemiscibile a produselor alimentare, cum ar fi membranele pentru cârnaţi, salamurile şi peliculele de acoperire ale brânzeturilor.

ÎNDULCITORII (EDULCORANŢII) – substanţe care se folosesc pentru a conferi gustul de dulce produselor alimentare în care se încorporează şi respectiv, se folosesc ca îndulcitori în anumite cazuri în gospodăria individuală. Nu intră în categoria îndulcitorilor aditivii celorlalte substanţe dulci, cum ar fi monozaharidele, dizaharidele sau produsele alimentare dulci (diferite siropuri, mierea de albine etc.).

106

106


CONSERVANŢII – substanţe ce prelungesc durata de păstrare a produselor alimentare prin protejarea faţă de acţiunea microorganismelor.

ANTIOXIDANŢII - substanţe care prelungesc durata de păstrare a produselor alimentare faţă de deteriorarea prin oxidare, cum ar fi râncezirea grăsimilor şi modificarea de culoare.

ACIDULANŢII – substanţe care măresc aciditatea unui produs alimentar şi/sau îi conferă gust acid.

REGULATORI DE PH (CORECTORI DE ACIDITATE) – substanţe care modifică sau controlează aciditatea/alcalinitatea unui produs alimentar.

ANTIAGLOMERANŢI – substanţe care reduc tendinţa de aderare (aglomerare) a particulelor individuale ale unui produs alimentar.

ANTISPUMANŢI – substanţe care previn (împiedică) sau limitează formarea de spumă.AGENŢI DE MASĂ (BULKING) – substanţe care contribuie la creşterea volumului unui produs

alimentar, fără să aibă efect semnificativ asupra valorii energetice a produsului.EMULGATORI – substanţe care fac posibilă formarea şi menţinerea unui amestec omogen din

două sau mai multe faze nemiscibile, cum ar fi uleiul şi apa.SĂRURI DE EMULSIONARE (SAU DE TOPIRE) – substanţe ce transformă proteinele din brânză

într-o formă dispersată, ceea ce asigură o distribuţie uniformă a grăsimii şi a altor componente.AGENŢI DE ÎNTĂRIRE – substanţe ce menţin sau fac tari, crocante, ţesuturile fructelor şi

legumelor, respectiv interacţionează cu agenţii de gelificare pentru a produce un gel tare (puternic).AGENŢI DE SPUMARE – substanţe care asigură formarea unei dispersii omogene a unei faze

gazoase într-un produs alimentar, lichid sau solid. POTENŢIATORI DE AROMĂ – substanţe care măresc gustul şi/sau mirosul unui produs

alimentar.AGENŢI DE GELIFICARE – substanţe care conferă consistenţă unui produs alimentar prin

formarea de gel.AGENŢI DE GLAZURARE – substanţe care, aplicate la suprafaţa unui produs alimentar îi

conferă acestuia un aspect strălucitor sau îi conferă o peliculă protectoare.UMECTANŢI – substanţe care previn (împiedică) deshidratarea produselor alimentare,

compensând efectele unei umidităţi relative scăzute a aerului, respectiv promovează solubilitatea /dispersarea unei pulberi în mediu apos.

AGENŢI DE AFÂNARE – substanţe sau combinaţii de substanţe care eliberează un gaz şi, prin urmare, fac să crească volumul unui aluat sau al unei compoziţii care se “bate” într-un utilaj specific.

SECHESTRANŢI – substanţe ce formează complexe cu ionii metalici.STABILIZATORI – substanţe care fac posibilă menţinerea stării fizico - chimice a unui produs

alimentar; stabilizatorii includ şi acele substanţe care sunt capabile să menţină o dispersie formată din două sau mai multe lichide nemiscibile într-un produs alimentar, respectiv acele substanţe care stabilizează, reţin sau intensifică culoarea existentă într-un produs alimentar.

SUBSTANŢE DE ÎNGROŞARE – substanţe care măresc vâscozitatea unui produs alimentar.AGENŢI DE TRATARE A FĂINII (ALŢII DECÂT EMULGATORII) – substanţe ce se adaugă în

făină sau în aluat pentru îmbunătăţirea însuşirilor de panificaţie sau a însuşirilor reologice.GAZE DE AMBALARE – gaze (altele decât aerul) ce se introduce într-un recipient, înaintea, în

timpul sau după introducerea produsului alimentar în recipient.SUPORTURI (PURTĂTORI) – include suporturi (purtători) solide (pulbere) şi lichide (solvenţi)

ce ajută la dispersarea aditivului şi care, ele însele, nu exercită efecte tehnologice. Suporturile (purtătorii) se utilizează pentru a facilita manipularea sau utilizarea aditivilor.

AMIDONURI MODIFICATE – substanţe obţinute prin tratamentul chimic, fizic şi enzimatic sau care au fost obţinute prin tratament alcalin sau acid, respectiv albire, al amidonurilor alimentare native.

GAZE PROPULSOARE – gaze (altele decât aerul) care sunt folosite pentru evacuarea unui aliment dintr-un recipient.

ENZIME – biocatalizatori folosiţi în industria alimentară.

107

Anexă

1.4 CLASIFICAREA AUXILIARILOR TEHNOLOGICI

Conform Directivei 89/107/CEE modificată de Directiva 94/34/CEE, auxiliarii tehnologici sunt clasificaţi în:

CATALIZATORI – substanţe care catalizează reacţii chimice, cum ar fi hidrogenarea şi interesterificarea uleiurilor, obţinerea unor polioli (palatinit) etc.

AGENŢI DE CLARIFICARE/ADJUVANŢI DE FILTRARE – substanţe care ajută la limpezirea şi filtrarea unor produse alimentare lichide (cazeina, clei de peşte, silicagel, kiesselgur etc.)

AGENŢI DE EPILARE FRUCTE ŞI LEGUME (soluţii diluate de KOH, NaOH, monoetanolamină, uree, ortofosfat diamoniacal).

AGENŢI DE SPĂLARE: soluţii de NaOH, carbonat de sodium, fosfaţi, silicaţi alcalini, acid azotic, acid fosforic.

AGENŢI DE DEPLUMARE ŞI EPILARE (diferite cerururi): ceara de carnauba, parafină.RĂŞINI SCHIMBĂTOARE DE IONI (cationice şi anionice) – substanţe care ajută la separarea

unor componenţi din soluţii şi la demineralizare etc.SUBSTANŢE NUTRITIVE PENTRU DROJDII – diferiţi fosfaţi şi sulfaţi etc.FLOCULANŢI – substanţe care favorizează flocularea unor coloranţi din apă şi diferite

produse alimentare lichide.AGENŢI DE CONGELARE PRIN CONTACT ŞI AGENŢI DE REFRIGERARE.AGENŢI DE DEMULARE – substanţe care se folosesc pentru realizarea formelor pentru

anumite produse zaharoase (de exemplu, formele de amidon).ANTITARTRANŢI – substanţe care împiedică formarea tartraţilor sau care elimină creşterile de

tartraţi.SOLVENŢI DE EXTRACŢIE – solvenţi cum ar fi benzina de extracţie şi hexanul, folosiţi pentru

extracţia uleiului din seminţele oleaginoase.ENZIME (cu excepţia celor utilizate ca aditivi).DEZINFECTANŢI: clor lichid, hipoclorit de sodiu, fosfat de sodiu clorinat, dioxid de clor,

cloramină, acid peracetic, peroxid de hidrogen, compus quaternar de amoniu, biguanidine, iodofori.

1.5 CERINŢE DE EVALUARE A ADITIVILOR ALIMENTARI ÎNAINTE DE AUTORIZAŢIE

Înainte de a fi autorizat un aditiv alimentar, trebuie alcătuit un dosar care trebuie să cuprindă o serie de informaţii necesare comisiei de analiză care este formată din specialişti din domeniul sănătăţii, nutriţiei, igienei, toxicologiei, comisie care activează la nivel naţional.

Dosarul trebuie să conţină date privind:1. Date tehnice: denumirea substanţei conform IUPAC, sinonime, denumire comercială,

prescurtări, denumire comună, număr de identificare.2. Specificaţii: compoziţie, formula empirică şi structurală, masa moleculară, gradul de

puritate (%), natura impurităţilor conţinute, procentajul impurităţilor semnificative şi principale, forma fizică (pulbere, lichide), solubilitate (în apă, solvenţi organici, lipide); alte date utile pentru identificarea substanţei (de exemplu: proprietăţile fizico-chimice, date analitice privind diferenţa dintre loturi), informaţii asupra caracteristicilor microbiologice, în particular în ceea ce priveşte prezenţa agenţilor patogeni, toxinele bacteriene, nicotoxine.

108

108


3. Procesul de fabricaţie: informaţii asupra procesului de fabricaţie, ţinându-se cont de secvenţa de reacţii, reacţiile colaterale, purificarea şi prepararea produsului comercial, pentru a determina impurităţile probabile şi influenţa lor asupra evaluării toxicologice.

4. Metode de analiză: metode de analiză pentru descrierea substanţei, evaluarea purităţii sale, măsurarea caracteristicilor fizico-chimice şi microbiologice; metode analitice de determinare a aditivului şi produselor sale de degradare în produsele alimentare în care se adaugă.

5. Justificarea aditivului: utilizarea prevăzută şi scopul; doza de încorporare în produse specifice şi reziduurile rămase în produsele alimentare; studiul eficacităţii substanţei în vederea cercetării efectului dozei propuse; documentaţia necesităţii aditivului şi beneficiul pentru consumator.

6. Expunere: expunerea omului (probabilă sau aşteptată) la consumul de alimente care conţin aditivi şi influenţa diferiţilor factori (mod de viaţă, frecvenţa de consum a alimentelor cu aditivi), gradul de consum al alimentelor ce conţin aditivi în funcţie de vârste, sex, prezenţa diferitelor afecţiuni.

7. Reacţiile oferite de aditivi în produsele alimentare: produsele specifice de degradare sau reacţia care poate avea loc în cursul preparării şi conservării alimentelor; efectele acestor produse de degradare şi a reacţiilor asupra substanţelor nutritive din alimente.

8. Date privind toxicitatea: teste de genotoxicitate (testul de mutaţie genetică asupra bacteriilor, testul de aberaţie cromozomică asupra culturii de celule de la mamifere, testul de mutaţie genetică asupra culturii de celule de la mamifere), teste de toxicitate generală (toxicitate acută, toxicitate subacută la 28 de zile, toxicitate subcronică la 90 zile, toxicitate pe termen lung şi cancerogenitate, efecte asupra reproducerii, teratogenitate); alte teste (absorbţie, distribuţie, metabolizare, excreţie, iritare cutanată, toxicitate pe cale respiratorie, imunotoxicitate, inducţia proliferării peroxizonale, iritare oculară, sensibilizare.

1.6 CONDIŢII DE ADMISIBILITATE PENTRU ADITIVI DIN PUNCT DE VEDERE AL CONSUMATORULUI

Conform Codex Alimentarius şi Directivei CEE din 21.XII.1988 (directiva 89/107/CEE) “utilizarea aditivului alimentar poate fi luată în consideraţie dacă se dovedeşte că utilizarea aditivului respectiv conduce la avantaje demonstrabile în folosul consumatorului”.

Pentru consumator este necesar ca aditivul să îndeplinească următoarele condiţii:- securitate (inocuitate) pentru consumator;- corectitudine, în sensul că adausul de aditiv se constituie ca o falsificare dacă modifică

produsul sau indicele de eroare a consumatorului;- necesitatea tehnologică, în sensul că aditivul poate fi utilizat numai dacă efectul scontat nu

poate fi obţinut şi prin metode de fabricaţie normale şi eficiente din punct de vedere economic şi tehnic;

- controlul aditivului, în sensul că trebuie să existe metode rapide de decelare, calitativă şi cantitativă, a aditivului într-un produs alimentar;

- etichetarea în sensul că utilizarea aditivului trebuie menţionată pe eticheta care însoţeşte produsul alimentar.

REZUMAT

109

Anexă

În cadrul capitolului sunt prezentate definiţiile aditivilor conform Directivei cadru 85/107/CEE şi a auxiliarilor tehnologici conform Directivei 89/107/CEE, definiţii din care rezultă: caracterul de intenţionalitate (aditivul se adaugă în mod voit într-o anumită cantitate); scopul folosirii (conservarea valorii nutritive şi senzoriale a produsului, ameliorarea capacităţii de conservare, favorizarea fabricării, ambalării, depozitării, transportului) şi faptul că se exclude (prin definiţie) contaminanţii şi substanţele adăugate în scop nutriţional (vitaminele, aminoacizi etc.), de asemenea, rezultă că auxiliarii tehnologici nu trebuie să fie confundaţi cu aditivi.

Conform Directivelor Parlamentului European şi Consiliului Director 89/107/CEE, 94/35/EEC privind îndulcitorii, 94/38/EEC privind coloranţii, 95/2/EEC privind alţi aditivi, în afară de îndulcitori, aditivii sunt clasificaţi în următoarele grupe: coloranţi, îndulcitorii (edulcoranţii), antioxidanţi, acidulanţi, regulatori de pH (corectori de aciditate), antiaglomeranţi, antispumanţi, agenţi de masă (bulking), emulgatori, săruri de emulsionare (sau de topire, agenţi de întărire, agenţi de spumare, potenţiatori de aromă, agenţi de gelificare, agenţi de glazurare, umectanţi, agenţi de afânare, sechestranţi, stabilizatori, substanţe de îngroşare, agenţi de tratare a făinii (alţii decât emulgatorii), gaze de ambalare, suporturi (purtători), amidonuri modificate, gaze propulsare, enzime.

Conform Directivei 89/107/CEE modificată de Directiva 94/34/CEE, auxiliarii tehnologici sunt clasificaţi în: catalizatori, agenţi de clarificare/adjuvanţi de filtrare, agenţi de epilare fructe şi legume, agenţi de spălare, agenţi de deplumare şi epilare, răşini schimbătoare de ioni , substanţe nutritive pentru drojdii, floculanţi, agenţi de congelare prin contact şi agenţi de refrigerare, agenţi de demulare, antitartranţi, solvenţi de extracţie, enzimele (cu excepţia celor utilizate ca aditivi), dezinfectanţi.

Se prezintă în continuare cerinţele de evaluare a aditivilor alimentari înainte de autorizaţie şi condiţiile de admisibilitate pentru aditivi din punctul de vedere al consumatorului

CAPITOLUL 2PRINCIPALELE GRUPE DE ADITIVI ŞI AUXILIARI

TEHNOLOGICI

2.1 CONSERVANŢI

Conservanţii sunt folosiţi atunci când tratamentele clasice, utilizate pentru conservare, nu sunt satisfăcătoare pentru a asigura calitatea nutriţională, senzorială (textură, miros, gust, culoare) şi sanitară.

Conservanţii clasici sunt utilizaţi în principal pentru:- a asigura securitatea sanitară sau inocuitatea produselor alimentare prin inhibarea bacteriilor

patogene, eventul prezente, care pot produce toxiinfecţii alimentare sau intoxicaţii prin toxinele elaborate în alimente;

- a asigura stabilitatea produselor alimentare, ceea ce antrenează după sine păstrarea proprietăţilor senzoriale şi nutritive ale acestora prin inhibarea microorganismelor de alterare.

Unii conservanţi (de exemplu şi derivaţii) protejează produsele alimentare şi faţă de oxidări.

110

110


2.1.1 CLASIFICAREA CONSERVANŢILOR

Conservanţii folosiţi în industria alimentară sunt de două tipuri:1. conservanţi minerali: nitraţii, nitriţii, anhidre sulfuroase, sulfiţii şi acidul boric;2. conservanţi organici (acizi organici):- cu efect de conservare principal: acidul acetic, propionic şi sărurile de Na, K, Ca, acidul

sorbic şi sărurile sale de potasiu şi calciu, acidul benzoic şi sărurile sale de Na, K, Ca precum şi derivaţii parahidroxibenzoici;

- cu efect de conservare secundar: acid citric, tartic, lactic, ascorbic.

2.1.2 CONDIŢIILE CE SE IMPUN CONSERVANŢILOR

Substanţele conservante cu utilizare în industria alimentară trebuie să îndeplinească următoarele condiţii:

- să nu producă forme de rezistenţă la microorganisme;- să nu prezinte toxicitate faţă de organismul uman;- să nu modifice calitatea produsului alimentar;- să asigure conservarea la doze cât mai mici posibile;- să poată fi distribuite în mod omogen în produsul alimentar.

La utilizarea unui conservant să se aibă în vedere următoarele aspecte: substanţele conservante nu pot face un produs alimentar salubru şi nici nu pot ameliora

calitatea alimentară a acestuia, dacă produsul respectiv, supus conservării a fost de proastă calitate;substanţele conservante au un efect esenţial bacteriostatic, efectul letal fiind lent şi limitat;substanţele conservante (unele) pot fi modificate prin oxidare sau sub acţiunea enzimelor

microbiene şi deci, îşi pot pierde total eficacitatea; substanţele conservante (unele) pot fi toxice dacă sunt injectate în cantitate mare sau pot

deveni cancerigene la inserarea pe termen lung (odată cu alimentele în care se încorporează);substanţele conservante au eficacitate mai mare dacă sunt utilizate în amestec (sinergism)

sau asociate cu alte substanţe, cum ar fi antioxidanţii.

Conform directivei CE 95.2 din 20.02.1995, ţinând cont de principiul listei pozitive, conservanţii pot fi:

- conservaţi autorizaţi, la care nu există doză limită de utilizare (quantum satis): acid acetic, citric, lactic, malic, ascorbic, glucono-delta-lactină, CO2;

- conservanţi autorizaţi în anumite condiţii: acid sorbic, benzoic, propionic, fosforic şi sărurile lor, acidul fumaric şi succinic, parabenii sau esterii acidului para-hidroxibenzoic, SO2, sulfiţii şi nitriţii.

2.1.3 FACTORII CARE INFLUENŢEAZĂ ACŢIUNEA ANTISEPTICILOR

Acţiunea antisepticilor este dependentă de două categorii de factori:

A. Factorii proprii antisepticilor utilizaţi, care se referă la: CONCENTRAŢIA: la concentraţii foarte mici conservanţii pot stimula dezvoltarea

microorganismelor, însă de la o anumită concentraţie limită, pentru aceleaşi condiţii de mediu şi temperatură, acţiunea conservanţilor asupra microorganismelor creşte odată cu concentraţia sa în produsul supus conservării.

Eficacitatea conservantului (A) în funcţie de concentraţie este dată de relaţia: în care:

C - concentraţia antisepticului;n - coeficientul de diluare în produs;τ- timpul necesar pentru realizarea efectului bacteriostatic/bactericid.

111

Anexă

DURATA DE CONTACT: durata de contact este invers proporţională cu concentraţia conservantului: la o concentraţie mare, durata de contact fiind mai redusă şi invers. Prin creşterea duratei de contact eficacitatea conservantului scade datorită: pierderii prin volatilitate; combinării cu componente ale produsului alimentar; acomodării microorganismelor la mediul conservant iniţial.

TEMPERATURA: între anumite condiţii de temperatură, odată cu creşterea temperaturii în progresie aritmetică, acţiunea conservantă creşte în progresie geometrică.

SPECIA DE MICROORGANISME: bacteriile Gram(-) sunt mai rezistente decât cele Gram(+) la acţiunea conservaţilor şi aceasta datorită diferenţelor în ceea ce priveşte compoziţia lipidică a membranei celulare.

NUMĂRUL INIŢIAL DE MICROORGANISME: cu cât gradul iniţial de contaminare al produsului supus conservării este mai mare, cu atât eficacitatea conservantului este mai redusă.

FORMA ŞI FAZA ÎN CARE SE AFLĂ MICROORGANISMELE: sporii sunt mai rezistenţi decât formele vegetative, iar microorganismele aflate în faza de larg sunt mai sensibile la acţiunea conservanţilor decât cele aflate în fazele de dezvoltare logaritmice.

B. Factorii specifici produsului conservat, care se referă la:COMPOZIŢIA PRODUSULUI: produsele de origine vegetală care au mai multă apă, mai puţine

lipide şi proteine, dar conţin şi fitoncide, sunt mai uşor de conservat decât produsele de origine animală, care sunt mai bogate în lipide şi proteine.

PH-UL PRODUSULUI: cu cât pH-ul produsului alimentar este mai mic cu atât eficacitatea conservanţilor, în principal a acizilor organici stabili, este mai mare.

2.1.4 MECANISMUL DE ACŢIUNE AL CONSERVANŢILOR DE TIP ACIZI ORGANICI SLABI

La folosirea acizilor organici slabi drept conservanţi, aceştia pot acţiona, prin intermediul: modificării pH-ului, ca rezultat al disocierii cu formare de protoni de H (în funcţie de

pH-ul neutru).Exemplu:

CH3

COOH COO-

CH3

+ H+

moleculei nedisociate care este toxică pentru microorganisme.Gradul de disociere al diferiţilor acizi organici în funcţie de pH-ul mediului, este arătat în

tabelul 2.1.Tabelul 2.1

Procent de acid nedisociat în funcţie de pH

Acid organicpH-ul mediului

3 4 5 6 7Acetic 98.5 84.5 34.9 5.1 0.54Benzoic 93.5 59.3 12.8 1.44 0.14Citric 53.0 18.9 0.41 0.006 0.001Lactic 86.6 39.2 6.1 0.64 0.06Parabeni 99.9 99.9 99.9 99.7 96.7Propionic 98.5 87.6 41.7 6.67 0.71Sorbic 97.4 82.0 30.0 0.25 0.48

Membrana celulară este impermeabilă acizilor hidrofilici ionizaţi şi deci ionilor de H+, care saturează permeazele cationice şi diminuează permeabilitatea membranară a cationilor. Pe de altă parte, pH-ul intern al microorganismelor este modificat datorită pH-ului mediului exterior. Prin scăderea pH-ului celular intern scade volumul celular şi au loc pierderi de cationi de potasiu.

112

112


Moleculele de acizi organici nedisociate pătrund în celulele bacteriene prin difuzie pasivă şi odată ajunşi aici se disociază eliberând protoni de H+, care scad pH-ul interior al celulei şi deci modifică metabolismul celular prin încetinirea reacţiilor enzimatice. În plus, prin pătrunderea moleculelor de acizi organici nedisociaţi în citoplasma celulară se modifică echilibrul homeostatic al acesteia, ceea ce antrenează modificări în membrana plasmatică şi chiar rupturi, cu consecinţe grave asupra dezvoltării şi viabilităţii celulelor microorganismelor.

Dacă acizii organici cum ar fi acidul lactic, acetic, citric sunt eficace la baze 1%, alţi conservanţi cum ar fi acizi: benzoici, sorbic, propionic, precum şi sulfiţii şi nitriţii au eficacitate la baze de 0,05 – 0,2% ceea ce înseamnă că aceste substanţe au şi activităţi conservante, specifice moleculelor respective.

De exemplu: sulfiţii măresc numărul de legături –SS– din proteine; acidul sorbic care este eficace asupra drojdiilor şi mucegaiurilor, împiedică utilizarea acizilor graşi α-nesaturaţi; acidul benzoic şi sărurile sale, acţionează asupra drojdiilor şi mai puţin asupra mucegaiurilor, dar este eficace asupra bacteriilor la pH 2,5 – 4,0. Efectul antibacterian al acidului benzoic şi sărurilor sale se realizează prin inhibarea reacţiei de descompunere a H2O2 de către catalaze şi peroxidaze, apa oxigenată produsă de bacterii lactice heterofermentative, dar toxică pentru microorganismele de alterare.

2.1.5 ACŢIUNI CONSERVANTE A NITRAŢILOR ŞI NITRIŢILOR

Azotaţii se utilizeză în:- industria cărnii pentru realizarea înroşirii în cazul salamurilor şi cârnaţilor cruzi cu maturare

îndelungată, reprezentând o sursă de NaNO2;- industria laptelui pentru combaterea balonării timpurii, produsă de bacteriile coliforme şi

pentru combaterea balonării târzii, produsă de bacteriile butirice. Azotaţii se utilizează, în principal, în industria cărnii pentru realizarea înroşirii cărnii în

prezenţă de NaCl, carne folosită la fabricarea diferitelor preparate din carne. Acţiunea antiseptică (de conservare) o prezintă numai nitriţii (NaNO2, KNO2) mai ales faţă de Clostridium botulinum şi Staphylococcus aureus.

Mecanismul inhibator al nitriţilor s-ar datora: blocării grupărilor –SH ale enzimelor, care intervin în mecanismul de oxidoreducere; formării de inhibatori „Perigo” labili prin combinarea NaNO2 sau KNO2 cu grupările NH2

din catenele laterale ale amino acizilor liberi sau din structura proteinelor; combinării NaNO2, KNO2, respectiv NO cu ferodoxina (un compus care conţine Fe şi S)

şi care intră în structura piruvat-ferodoxin-oxidoreductazei, enzimă ce intervine în metabolismul energetic al bacteriilor şi în special al lui Clostridium botulinum.

Datorită acestor mecanisme, dezvoltarea lui Clostridium botulinum este inhibată ca de altfel şi producerea de toxină de către acesta.

De menţionat faptul că acţiunea de conservare a azotaţilor se reflectă şi asupra altor bacterii cum ar fi: Clostridium perfringens, Clostridium sporogenes, Bacillus cereus, Helicobacter pylori şi Listeria monocytogenes.

2.1.6 ACŢIUNEA CONSERVANTĂ A SO2 ŞI A SULFIŢILOR

Acţiunea SO2 şi a sulfiţilor se manifestă asupra bacteriilor, mucegaiurilor şi mai puţin a drojdiei, asigurând astfel conservarea a numeroase produse alimentare printre care menţionăm: vinurile, băuturile pe bază de fructe, siropurile de glucoză, muştar, oţet etc.

Acţiunea conservantă a SO2 şi sulfiţilor se manifestă prin blocarea anumitor activităţi enzimatice sau căi metabolice. Se menţionează blocarea ATP, inhibarea glicolizei şi a sistemelor permeazice şi acţiunea asupra legăturilor disulfurice. Acţiunea SO2 şi sulfiţilor este în funcţie de pH-ul mediului. Atât SO2 cât şi sulfiţii inhibă fenomenul de îmbrunare enzimatică, contribuind astfel la menţinerea culorii normale în cazul cartofilor feliaţi, merelor, fructelor şi legumelor uscate,

113

Anexă

crustaceelor. SO2 şi sulfiţii sunt utilizaţi pentru albirea cărnii de morun şi a altor peşti din familia gadidelor.

2.1.7 ACŢIUNEA CONSERVANŢILOR DE TIPUL PROTEINELOR ŞI ANTIBIOTICELOR

În această categorie de conservanţi sunt incluşi nizina, natamicina, lizozimul, lactoferina activată.

NIZINA secretată de Streptococcus lactis subsp. lactis are acţiune inhibatoare asupra bacteriilor sporogene de tip Clostridium, în special: Clostridium tyrobutiricum, Listeria monocytogenes, Staphilococcus aureus etc..

Nizina este eficientă asupra bacteriilor, unde provoacă porozări ale membranei celulare. Nu are eficienţă asupra drojdiilor şi mucegaiurilor decât în combinaţii cu acidul sorbic.

NATAMICINA SAU PERANICINA este un antibiotic secretat de specii de Streptomyces naturalensis şi Streptococcus lactis. Natamicina are acţiune fungicidă, fiind utilizată pentru tratamentul de suprafaţă al brânzeturilor, cu pastă semitare şi tare precum şi a cârnaţilor şi salamurilor crude.

LIZOZIMUL este în fapt o enzimă (muramidază) care se extrage din ouă şi are capacitatea de a hidroliza pereţii celulari ai bacteriilor Gram(+). Se foloseşte pentru combaterea balonării târzii a brânzeturilor provocată de Clostridium tyrobutiricum.

LACTOFERINA ACTIVATĂ (ALF) este o lactoproteină care se utilizează drept conservant pentru carcasele de vită şi pasăre. Inhibă dezvoltarea bacteriilor prin legarea fierului necesar în diferitele procese bioenergetice de sinteză din celula bacteriană. În acelaşi timp, blochează adeziunea microbiotei la biosuprafeţe şi facilitează detaşarea microbiotei deja existente la biosuprafeţe.

2.2 ANTIOXIDANŢII

Antioxidanţii se utilizează pentru protecţia faţă de oxidare a grăsimilor, uleiurilor şi produselor alimentare care conţin grăsimi/uleiuri, deoarece degradarea oxidativă a constituenţilor lipidici prezintă inconveniente de natură senzorială, nutriţională şi igienică, conducând la scoaterea din circuitul economic a produselor alimentare râncede.

Chiar la o oxidare mai redusă se afectează:- Valoarea nutriaţională prin oxidarea vitaminelor A şi E precum şi a acizilor graşi

polinesaturaţi aparţinând familiei α acidului linoleic ( ) şi linolenic ( ). Acidul linoleic şi α-linolenic sunt indispensabili organismului uman, ei neputând fi sintetizaţi de către organism. De asemenea, aceşti acizi graşi sunt necesari pentru sinteza acidului arahidonic, acidului eicosapentanoic (CEPA), acidului docohexanoic (DHA) care intră în constituţia membranelor celulare şi care sunt şi precursorii eicosanoidelor (molecule cu acţiune hormonală).

- Siguranţa alimentară deoarece prin oxidarea lipidelor se formează produşi volatili, peroxizi, acizi oxidaţi cu acţiune toxică. Dacă oxidarea este cuplată cu degradarea termică se formează, de asemenea, produşi toxici, cum ar fi monomerii ciclici şi polimerii.

114

114


2.2.1 MECANISMUL AUTOOXIDĂRII

Autooxidarea lipidelor nesaturate se desfăşoară după un mecanism radical, etapa de iniţiere constând în captarea de energie luminoasă sau termică cu formarea unui radical liber, prin scoaterea unui atom de de la gruparea α-metilenică a acidului gras nesaturat. Radicalul liber rezultat devine sensibil la atacul oxigenului atmosferic şi va conduce la formarea unui radical peroxil

. Acesta, la rândul său, joacă rol de iniţiator şi propagator de oxidări ulterioare, astfel încât degradarea oxidativă a lipidelor nesaturate apare ca o reacţie în lanţ, autocatalitică şi ireversibilă. Etapa finală a propagării o reprezintă formarea de hidroperoxizi (ROOH) care sunt molecule foarte instabile, mai ales la temperaturi ridicate şi în prezenţa urmelor de metale, descompunându-se în:

- radicali hidroxil ;- radicali alcoxil ;- radicali peroxil .Aceşti radicali vor fi la originea altor reacţii de oxidare, dar şi la reacţii de scindare,

restructurare, ciclizare, polimerizare. De asemenea, hidroxiperoxizii formaţi vor da naştere, prin scindare, la compuşi volatili (hidrocarburi, aldehide, cetone, alcooli, acizi etc.), unele din acestea conferind produsului miros şi gust rânced. De asemenea, din hidroxiperoxizi se pot forma monomeri ciclici şi polimeri.

Schematic autooxidarea lipidelor are loc în 3 etape:Etapa de iniţiere în care acidul gras nesaturat (RH) se transformă într-un radical liber sub

acţiunea energiei luminoase sau termice:

RH + hν R +H

b) Etapa de propagare

ROO

ROO + RH ROOH + R

c) Etapa de terminare

R + R RRROO + R ROOR

2.2.2 FACTORII CARE INFLUENŢEAZĂ OXIDAREA LIPIDELOR NESATURATE

Principalii factori care influenţează oxidarea lipidelor sunt următorii:NATURA MATERIEI PRIME GRASE: gradul de saturare şi poziţia dublelor legături, respectiv

prezenţa acizilor graşi nesaturaţi liberi;SUPRAFAŢA DE CONTACT a produsului cu oxigenul;ACTIVITATEA APEI: la aw>0,3 se favorizează oxidarea enzimatică şi activitatea unor metale;PREZENŢA UNOR ENZIME: lipaze şi lipoxigenaze;PIGMENŢII (în special clorofilele) care catalizează fotooxidarea;METALELE DE TRANZIŢIE: Fe, Cu;TEMPERATURA;LUMINA şi în principal radiaţiile UV şi ionizante.

115

Anexă

Pentru a preveni sau a reduce degradarea oxidativă a grăsimilor nesaturate se impun următoarele măsuri:

- diminuarea activităţii apei;- denaturarea termică a enzimelor lipolitice şi oxidative existente într-un produs

alimentar gras;- decolorarea uleiurilor vegetale;- îndepărtarea ionilor metalici prin folosirea utilajelor din inox;- evitarea prezenţei oxigenului prin ambalare în vid sau sub atmosferă controlată,

respectiv folosirea de substanţe care absorb/consumă oxigen;- protecţia faţă de lumină prin ambalare în materiale opace;- păstrarea la temperaturi scăzute a produselor alimentare;- folosirea de antioxidanţi naturali sau de sinteză.

2.2.3 ANTIOXIDANŢI FOLOSIŢI PENTRU PROTEJAREA GRĂSIMILOR ŞI ULEIURUILOR NESATURATE

Antioxidanţii folosiţi în industria alimentară, după modul lor de acţiune, aparţin la doua grupe:

ANTIOXIDANŢII PRIMARI care intervin în mecanismul radical, pe care îl întrerup prin transfer de H şi care, de asemenea, pot transforma radicalii alcoxilici (RO ) şi ROH, blocând astfel formarea de aldehide responsabile de miros şi gust de rânced. Antioxidanţii primari sunt, în general, compuşi fenolici.

Antioxidanţii primari sunt reprezentaţi de:

R1

HO

R2

CH3

O

Tocoferol

CH3

OH

(H3C)

3C C(CH

3)3

OCH3

OH

C(CH3)3

C(CH3)3

OH

OCH3

Butilhidroxitoluen (BHT) Butilhidroxianisol (BHA)

HO

COOR

OH

OH

HO

OH

C(CH3)3

OH

R R Tipul de tocoferol

CH Α - tocoferol

CH H - tocoferol

H CH γ - tocoferol

H H δ - tocoferol

116

116


Tertio- butilhidroquinină (TBHQ)

Mecanismul de acţiune al antioxidanţilor primari este prezentat schematic în următoarele reacţii:

AH + R A + RH

A + RO AORA +ROO AOOR

Acţiunea antioxidantului de tip antiradical (fenolic) este posibilă până la consumarea acesteia, după care oxidarea poate continua la fel de activ ca şi în absenţa antioxidantului. Acţiunea antioxidantului de tip antiradicalic poate fi prelungită în prezenţa unei substanţe reducătoare:

2A + 2GSH AH + GSSG

ANTIOXIDANŢII SECUNDARI sunt reprezentaţi de acidul ascorbic şi izoascorbic care acţionează ca reducători, respectiv captatori de oxigen.

O

OH OH

OH

O

H

CH

CH2OH

CH2OH

H C

H

O

OH

OO

O

- 2H+

+O2

Acţiunea antioxidanţilor de tip antiradicalic este îmbunătăţită în prezenţa substanţelor care complexează metalele (proantioxidanţi), substanţe ce se numesc şi sinergetici. Exemple de sinergetici sunt acidul citric, fosforic, tartaric, fitic, lactic, EDTA. Acţiune chelatoare prezintă şi unii profenoli vegetali prin intermediul grupării ortodifenolice. Fosfolipidele (lecitinele) sunt utilizate drept chelatori de ioni metalici, dar măresc şi afinitatea antioxidanţilor de tip radical faţă de substratul lipidic. Fosfolipidele pot acţiona şi prin efectul de barieră faţă de acţiunea oxigenului.

Există şi substanţe care, pe lângă acţiune antioxidantă, prezintă şi alte funcţii. În această categorie sunt incluse: anhidride sulfuroase, sulfitul, bisulfitul, metabisulfitul de sodiu şi potasiu, sulfitul acid de potasiu, lecitinele.

Deşi nu sunt înscrise pe lista aditivilor, o serie de extracte de origine vegetală au acţiune antioxidantă (extracte din condimente şi plante condimentare). Cel mai important extract vegetal cu acţiune antioxidantă este cel de rozmarin, care este bogat în acid carnosic şi carnosol.

2.2.4 CONDIŢII DE UTILIZARE A ANTIOXIDANŢILOR

Pentru utilizare în produsele alimentare, antioxidanţii radicali sau de sinteză trebuie să îndeplinească următoarele condiţii:

- să fie lipsiţi de toxicitate;- să fie lipsiţi de miros, gust şi culoare;- să fie eficace la concentraţii reduse;- să fie uşor de încorporat;- să fie rezistenţi la tratamente termice;

R GalatulGalat de propil

Galat de octil

Galat de dodecil

117

Anexă

- să fie disponibili la preţuri reduse;- să nu producă coloraţii în prezenţa ionilor metalici.

Principalele proprietăţi ale antioxidanţilor, folosiţi în mod frecvent în industria alimentară, sunt menţionate în tabelul 2.2.

Tabelul 2.2Proprietăţile unor antioxidanţi utilizaţi în industria alimentară

Natura SolubilitateStabilitate la

căldurăObservaţii

Tocoferolii Liposolubili StabiliSunt prezenţi în mod natural în uleiurile vegetale, vitamina E, acţionează sinergic cu vitamina C

Acid ascorbic

Hidrosolubil Puţin stabil Este prooxidant în prezenţa metalelor

Acid izoascorbic

Hidrosolubil Puţin stabil

Palmitat de ascorbil

Puţin liposolubil

Puţin stabil

BHAFoarte

liposolubilFoarte stabil Acţionează sinergic cu BHT şi galaţii

BHT liposolubil StabilAcţionează sinergic cu BHA. Dă coloraţii galbene în prezenţa fierului.

GalaţiSolubilitate

medie în lipide

TermosensibiliFormează coloraţii albastre cu fierul în prezenţa apei

TBHQFoarte

liposolubilFoarte stabil Puţin volatile şi sensibil la pH.

2.3 ADITIVI ŞI INGREDIENTE PENTRU SCĂDEREA ACTIVITĂŢII APEI (aW)

Aditivii şi ingredientele care scad activitatea apei (aw) contribuie la asigurarea stabilităţii şi conservabilităţii produselor alimentare, inclusiv la menţinerea proprietăţilor senzoriale.

Prin utilizarea aditivilor şi ingredientelor care scad activitatea apei se asigură, în primul rând, ameliorarea stabilităţii microbiologice şi menţinerea unui nivel de apă în produsul alimentar, destul de ridicat, astfel încât să se menţină şi proprietăţile senzoriale ale produsului iniţial.

2.3.1 ACTIVITATEA APEI (aW)

Activitatea apei, caracterizează apa liberă dintr-un produs alimentar, disponibilă pentru reacţii enzimatice, fizico-chimice dar şi pentru dezvoltarea microorganismelor. Activitatea apei (aw) minimă pentru dezvoltarea microorganismelor este arătată în tabelul 2.3.

Tabelul 2.3Activitatea apei pentru dezvoltarea microorganismelor

Microorganismul Activitatea apei (a )Bacterii: - majoritatea speciilor 0.9- Clostridii 0.93 – 0.97- Escherichea coli 0.96 - Pseudomonas 0.96

118

118


- Lactobacili 0.90 – 0.95- Salmonella 0.94- Stafilococi 0.86 – 0.89- bacterii halofile 0.75Drojdii : - majoritatea speciilor 0.88- Sach. cerevisiae 0.92 – 0.95- drojdii osmofile 0.60Mucegaiuri (majoritatea speciilor) 0.8- Alternaria 0.83- Aspergillus flavus 0.78- alte specii de Aspergillus 0.7 – 0.87- Mucor 0.93- Rhizopus 0.93 – 0.96 - Penicillium 0.80 – 0.95- Xeromyces şi alte specii xerofile 0.6

Activitatea apei se poate calcula cu relaţia:

în care, - numărul de moli de apă - numărul de moli de substanţe dizolvate

2.3.2 SUBSTANŢE CU ACŢIUNE DE SCĂDEREA ACTIVITĂŢII APEI

Principalele substanţe care contribuie la scăderea activităţii apei sunt: SĂRURILE MINERALE şi în special cloruri de sodiu, care acţionează asupra proteinelor şi

exercită şi acţiune inhibatoare asupra unor enzime. Activitatea apei este în funcţie de nivelul de NaCl adăugat, respectiv de concentraţia NaCl în soluţie, respectiv în faza apoasă a produsului alimentar.

Activitatea apei, ()

Concentraţia NaCl,g/100g soluţie

0.99 1.70.95 8.10.90 14.20.85 19.10.80 23.10.75 26.5 (soluţie saturată)

ACIZII ORGANICI ŞI SĂRURILE ACESTORA. Contribuie la scăderea activităţii apei, în principal:

- lactaţii de sodiu;- citraţii;- tartarţii.Cei mai eficienţi sunt lactaţii, care au o capacitate de scădere a activităţii apei similare cu a

NaCl. MONO, DI ŞI OLIGOZAHARIDE, reprezentate de:

119

Anexă

- zaharoza;- siropul de glucoză;- lactuloza;- fructo – oligozaharidele. ALCOOLI ŞI POLIOLI

Diferite PROTEINE

LIPIDE ŞI EMULSIILE GRASE fabricate cu un emulgator.

2.3.3 INFLUENŢA SUBSTANŢELOR CU ACŢIUNE DE SCĂDERE A aW ASUPRA REACŢIILOR DETERIORATIVE DIN ALIMENTE

Scăderea aw sub valoarea necesară dezvoltării microorganismelor, măreşte perioada de lag, reduce viteza de creştere sau inhibă creşterea microorganismelor forme vegetative.

Prin scăderea aw se inhibă şi acţiunea enzimelor (aw 0.7 – 0.8).Viteza de oxidare a lipidelor este destul de mare la aw = 0.7 – 0.9.Anumiţi agenţi de scădere aw au o influenţă, directă, favorabilă/ defavorabilă asupra

stabilităţii microbiologice şi asupra reacţiilor de deteriorare a alimentelor.De exemplu:- Anumiţi acizi organici şi sărurile lor precum şi polioli, pe lângă efectul de reducere a aw

posedă şi acţiune antimicrobiană. Anumiţi aminoacizi (cisteina, histidina etc.), sărurile acizilor organici şi fosfaţii pot complexa metalele grele care intervin la oxidarea lipidelor. Acizii organici, prin scăderea pH-ului, micşorează riscul producerii de reacţii de îmbrunare enzimatică şi neenzimatică.

- Anumite substanţe utilizate pentru scăderea pot servi ca nutrienţi pentru microorganisme (mono şi dizaharide, acizi aminaţi), respectiv sunt substanţe pentru degradarea aldehidică (lipidele) sau catalizatori ai degradării aldehidice (urmele de metale cum ar fi Cu, Fe). Alte substanţe care scad aw se pot constitui ca substraturi pentru îmbrunarea neenzimatică (zaharuri reducătoare şi compuşi proteici).

- Anumite substanţe reduc viteza de difuzie a reactanţilor prin: creşterea vâscozităţii mediului (compuşii cu masă moleculară mare); formarea de straturi protectoare asupra unor nutrienţi (de exemplu pelicule de

lipide); protejarea anumitor constituenţi (de exemplu zaharoza protejează proteinele); diminuarea solubilităţii oxigenului ceea ce conduce la o încetinire a dezvoltării

microbiotei, aerobe, a reacţiilor de oxidare a lipidelor şi acelor care conduc la îmbrunarea enzimatică.

2.3.4 ROLUL ŞI APLICAŢIILE SUBSTANŢELOR CARE SCAD aw ÎN INDUSTRIA ALIMENTARĂ

Pe lângă proprietatea de a reduce activitatea apei (aw), unele din substanţele menţionate pot acţiona şi ca:

agenţi plastifianţi;agenţi de încălzire a recristalizării;agenţi care uşurează rehidratarea;agenţi care întârzie transferul de apă;agenţi substituenţi ai zahărului (zaharoză);agenţi antimicrobieni.Principalele aplicaţii ale substanţelor care scad activitatea apei (aw) se referă la: stabilizarea microflorei şi eventual încetinirea altor reacţii de deteriorare a produsului

alimentar;

120

120


îmbunătăţirea texturii. Astfel, un aliment prezintă o textură mai moale la o valoare , în comparaţie cu unul care a fost deshidratat până la aceeaşi valoare ; acest efect plastifiant este mai sensibil pentru substanţele cu masă moleculară mai mică, care dau soluţii puţin vâscoase (glicerol, propilen – glicol). Substanţele care scad aw pot ameliora textura (fluiditatea, supleţea, tartinabilitatea) alimentelor refrigerate sau congelate cum ar fi margarinele, îngheţatele, sucurile de fructe, prin scăderea punctului de congelare;

obţinerea unor soluţii care se folosesc la deshidratarea osmotică; controlul transferului de apă prin ajustarea aw în cazul unui aliment eterogen sau în cazul

unui aliment format din diverse ingrediente; modificarea cristalizării zahărului prin efectul “salting in” dar şi prin reducerea vitezei de

cristalizare datorită creşterii vâscozităţii produsului; ameliorarea rehidratării alimentelor uscate, în cazul în care alimentele au acţiune de

scădere a aw, se adaugă înainte de uscare în cazul în care se asigură o protecţie termică şi osmotică a componentelor proteice, polizaharidice în cursul uscării (exemplu, glicerolul);

crioprotecţia unor componenţi ai alimentului în timpul congelării, respectiv reducerea gradului de denaturare a proteinelor din lapte, ouă, peşte;

acţiuni în afara capacităţii de scăderea aw, acidificare, complexarea metalelor, aromatizare, emulsionare, ameliorarea calităţii nutriţionale, acţiunea antimicrobiană, înlocuirea zaharozei din alimentele ”fără zahăr”.

2.3.5 CRITERII DE ALEGERE A UNEI SUBSTANŢEI CARE SCADE aW

Aceste criterii se referă la: eficacitatea lor (valoarea aw la care se ajunge prin adaos de substanţe care scad aw); solubilitatea în produsul alimentar; caracterul de ameliorare a texturii; inocuitatea lor; preţul; statutul legal (aditiv sau ingredient); puritate; compatibilitatea cu caracteristicile chimice (pH, potenţial redox) şi structurale ale

alimentelor; gustul şi mirosul care trebuie să fie compatibile cu alimentul în care se folosesc; valoarea lor nutriţională şi influenţa asupra reacţiilor de deteriorare a alimentelor.

2.3.6 FOLOSIREA SUBSTANŢELOR DE SCĂDERE A aw PENTRU DESHIDRATARE

Aceste produse au un aw final cuprins între 0,65 – 0,90 şi pot fi obţinute după următoarele metode:

deshidratare sau concentrare a produselor care, ele însăşi, conţin substanţe ce scad ( cazul deshidratării caiselor, prunelor, strugurilor);

deshidratare sau concentrare cu adaus de substanţe ce scad ( cazul laptului concentrate cu zahăr, a siropurilor de fructe etc.);

deshidratarea prin imersare – impregnare denumită şi deshidratare osmotică, care constă în imersarea unui produs alimentar întreg sau tăiat (fructe, legume, cărnuri, peşte) într-o soluţie cu concentraţie mare (soluţie de zahăr, de sare) în care caz se realizează simultan o extragere a apei de până la 70% din produs şi o încorporare în produs a unei cantităţi controlate de substanţe capabile să micşoreze activitatea apei (cazul fructelor conservate cu ajutorul soluţiilor de zahăr, a peştelui sărat prin imersare, a brânzeturilor de tip telemea);

adaus de sare în compoziţia produsului înainte de uscare (cazul salamurilor şi cârnaţilor cruzi);

121

Anexă

îmbinarea alimentelor, în prealabil deshidratate, într-o soluţie cu aw asemănător (cazul produselor liofilizate şi îmbibate în soluţie cu asemănător);

amestecarea directă a ingredientelor uscate cu cele umede şi cu substanţele ce scad , urmate de tratamentul termic al amestecului (fierbere, extrudare etc.).

2.4 EDULCORANŢI INTENŞI

2.4.1 CLASIFICAREA EDULCORANŢILOR

Edulcoranţii sunt clasificaţi în: edulcoranţi nutritivi care la rândul lor pot fi:- zaharuri: zaharoza, fructoza, glucoza, izoglucoza (produse alimentare);- polioli: sorbitol, xilitol, isomalt, maltitol, lectitol (aditivi);

edulcoranţi intenşi (nenutritivi) care pot fi:- autorizaţi: acesulfam K, aspatram, ciclamaţi, NHDH, zaharina, taumatina;- în curs de autorizaţie: alitam, neotam, steviozid, sucraloza, Twinsweet.

În tabelul 2.4 se arată edulcoranţii nutritivi, iar în tabelul 2.5 se arată edulcoranţii intenşi.

Tabelul 2.4Edulcoranţii nutritivi utilizaţi în industria alimentară

Edulcoranţi naturali

Puterea de îndulcire relativă

Provenienţa

Zaharoza 1,0 Sfecla de zahărFructoza 1,1 – 1,3 Fructe şi prin izomerizarea glucozeiDextroză 0,7 Hidroliza totală a amidonului de porumb, cartofi, grâu

Sirop de glucoză 0,3 – 0,6Hidroliza parţială a amidonului de porumb, cartofi, grâu

Izoglucoza 0,9 – 1,0 Sirop de glucoză (izomerizarea glucozei în fructoză)Crolactiza 0,2 – 0,3 LapteMaltoza 0,3 – 0,6 Hidroliza amidonuluiZahăr invertit 1 – 1,15 Hidroliza zaharozeiMierea 1,0 Transformarea zahărului din flori de către albineSirop de inulină - 85% fructoză

1 – 1,2 Cicoare

Edulcoranţi masiciPutere de îndulcire relativeă

Provenienţă

Sorbitol 0,5 – 0,6 Hidrogenarea glucozeiXilitol 0,8 – 1,0 Xilanii din lemnIzomalt 0,45 – 0,50 Hidrogenarea izomaltozei provenită din zaharozăMaltitol 0,75 – 0,8 Hidrogenarea maltozeiManitol 0,5 – 0,6 Hidrogenarea manozei sau reducerea zaharului invertitLactitol 0,4 Hidrogenarea glucozei din molecula de lactoză

Tabelul 2.5Edulcoranţii intenşi folosiţi în industria alimentară

Edulcoranţii intenşi autorizaţi în UE

Puterea relativeă de îndulcire

122

122


Acesulfam K 130 - 200Aspartam 150 – 200Ciclamaţi 25 – 30Neohesperidină dehidrocalconică (NHDC)

200 – 300

Zaharină 300 – 500Thaumatină 1500 – 2000

2.4.2 REGLEMENTĂRI LEGISLATIVE DIN UE

Pe plan european, edulcoranţii intenşi sunt reglementaţi prin: Directiva 94/35/CE din 30 iunie 1994 modificată de Directiva 96/83/CE din 19 decembrie

1996 care prezintă lista edulcoranţilor intenşi utilizaţi în UE precum şi bazele de utilizare în diferite produse alimentare.

Directiva 96/21/CE din 29 martie 1996, care arată menţiunile obligatorii de pe etichetele produselor alimentare ce conţin edulcoranti intenşi.

2.4.3 CONDIŢII DE UTILIZARE A EDULCORANŢILOR INTENŞI

La utilizarea edulcoranţilor intenşi se au în vedere următoarele condiţii: edulcoranţii intenşi pot fi utilizaţi singuri sau în amestec, până la nivelul dozei

individuale maxime, în produsele alimentare fără adaos de zaharuri naturale (mono şi dizaharide); edulcoranţii intenşi pot fi utilizaţi împreună cu zaharurile naturale în produsele cu

valoarea energetică redusă, în proporţie de 30% în raport cu produsul de origine sau un produs similar;

edulcoranţii intenşi nu se pot utiliza decât în produsele prevăzute în anexă precum şi în produselor destinate unei alimentaţii speciale (dietetice) sau pot fi vânduţi direct consumatorului final;

doza maximă de utilizare se raportează la produsele alimentare, gata de a fi consumate; edulcoranţii intenşi sunt interzişi alimentelor destinate sugarilor ( copii mai mici de 12

luni) respectiv în alimentele destinate copiilor de 1 – 3 ani cu stare de sănătate bună sau nu; denumirea de vânzare a edulcoranţilor de masă trebuie să poarte menţiunea “ edulcoranţi

de masă pe bază de …” urmată de numele edulcoranţilor constituenţi; etichetarea edulcoranţilor de masă trebuie să conţină şi atenţionările următoare dacă

conţine polioli şi/sau aspartam:- polioli: un consum excesiv poate avea efect laxativ;- aspartam: constituie o sursă de fenilalanină.

2.4.4 PRINCIPALII EDULCORANŢI INTENŞI

ACESULFAM DE POTASIU (E 950). Are formula brută C4H4NO4SK şi formula structurală următoare:

O O

SO2

CH3

N

K

123

Anexă

Masa moleculară este 201,24 iar puterea de îndulcire 130 – 200. Proprietăţile acesulfamului sunt următoarele:

Aspect: pudra cristalină albă, indoră şi nehigroscopică care poate fi stocată câţiva ani la temperatură ambiantă.

Solubilitate: ridicată (270 g/l apă la 20oC).Stabilitate la căldură: bună.Stabilitate în soluţie: bună, într-un domeniu larg de pH.Gust: agreabil, dulce care se manifestă rapid. Se percepe un gust rezidual, uşor amar, la

concentraţii mari de acesulfam, gust atenuat de alţi edulcoranţi şi în principal de aspartam.Metabolism: nu este metabolizat de organism şi nu se acumulează.Toxicitate: produsele de descompunere sunt acidul acetoacetamid N- sulfonic şi

acetoacetamida. În general, acesulfamul are o inocuitate perfectă.Doza zilnică admisă este de 15 mg/kilocorp.Acesulfamul este autorizat în produse lactate, produse de ciocolată şi cofetărie, gumă de

mestecat, precum şi ca edulcorant de uz casnic.

ASPARTAM (E 951). Se obţine din acid L-aspartic şi L-fenilalanină. Are formula brută C14H18N2O5 şi formula structurală următoare:

H2N C C N

H

C

H

C

O

OCH3

CH2

CH2

C OOH

Masa moleculară este 294,31 iar puterea de îndulcire 150 – 200. Proprietăţile aspartamului sunt următoarele:

Aspect: pulbere cristalină albă, higroscopică, inodoră, instabilă până la un an în condiţiile normale de depozitare.

Solubilitate: uşor solubil în apă la 20oC (10 g/l), solubilitatea creşte cu temperatura (30 g/l la 50oC) şi este în funcţie de pH (minimă la pH 5,2 şi maximă la pH 2,3).

Stabilitatea la căldură: aspartamul se degradează la temperaturi ridicate şi durată mare de timp ceea ce limitează folosirea aspartamului în produsul care se supune tratamentului termic.

Stabilitatea în soluţie: este în funcţie de temperatură, pH şi durata de depozitare. Stabilitatea este bună la 20…25oC şi pH 3…5. Stabilitatea scade la temperaturi ridicate şi păstrare îndelungată. Tratamentul UHT nu afectează stabilitatea aspartamului.

Gustul dulce: este apropiat de al zaharozei. Acţionează sinergetic cu acesulfamul şi zaharina, contribuind la atenuarea gustului amar residual al acestor edulcoranţi.

Metabolism: este metabolizat în organism ca un dipeptid, cu formare de fenilalanină, acid aspartic şi metanol. Nu este indicat în alimentaţia persoanelor care suferă de fenilcetonurie.

Toxicitate: nu s-a semnalat toxicitate pentru aspartam şi nici pentru dicetopiperazină, produsul de degradare al aspartamului.

Doza zilnică admisibilă este de 40 mg/kilocorp pentru aspartam şi 7,5 mg/kilocorp pentru dicetopiperazină.

Aspartanul este folosit într-o gamă largă de produse, în particular în băuturi, pulberi instant, produse lactate, produse de ciocolaterie şi cofetărie, gumă de mestecat etc.

CICLAMAŢII (E 952). Este utilizat ciclamatul de sodiu cu formula brută C6H12NNaO3S şi formula structurală următoare:

124

124


NHSO3Na

Ciclamatul de sodiu are masa moleculară 201,22 şi putere de îndulcire de 25 – 30. Proprietăţile ciclamatului de sodiu sunt următoarele:

Aspect: pudră cristalină de culoare albă, inodoră, stabilă la depozitare.Solubilitate: bună în apă la 20oC (210g/l).Stabilitate la căldură: foarte bună.Stabilitate în soluţie: foarte bună în domeniul de pH 2 – 8.Gust de dulce: după ingerare lasă în cavitatea bucală un gust amar şi metalic persistent,

atenuat prin asociere cu alţi edulcoranţi cum ar fi zaharina (raport ciclamat/zaharină = 10/1).Metabolism: unele persoane metabolizează ciclamatul la ciclohexilamină.Toxicitate: nu s-a stabilit că ciclamatul şi ciclohexilamina sunt cancerigene la om.Doza zilnică admisibilă este de 11 mg/kilocorp (exprimat ca acid ciclonic).Ciclamatul de sodiu fiind stabil la temperatură ridicată se utilizează într-o gamă largă de

produse alimentare dar în principal în băuturi, gumă de mestecat, produse de patiserie şi cofetărie.

NEOHESPERIDINA DEHIDROCALCONICĂ (NHDC). Face parte din familia flavonelor fiind prezentă în portocalele amare. Neohesperidina – glicozid al portocalelor amare de Sevillia este extras şi apoi supus hidrogenării catalitice obţinându-se neohesperidina dehidrocalconică. Se poate sintetiza şi plecând de la naringină – care este un glicozid.

Aditivul are formula brută C28H36O15 şi masa moleculară = 612,6. Formula structurală este următoarea:

OOOH

OH

OH

OH

OH

OH

OO

OH O

OR

R'

Puterea de îndulcire este de 200 – 300 în comparaţie cu o soluţie de zaharoză 8%. Proprietăţile aditivului sunt următoarele:

Aspect: pudră cristalină inodoră, puţin higroscopică, stabilă la depozitare.Solubilitate: foarte puţin solubilă în apă la temperatură ambiantă (0,5 g/l). Solubilitatea

ajunge la 650 g/l la 80oC.Stabilitatea în soluţie: bună în domeniul pH-ului 2 – 6 şi la temperaturi cuprinse între 30 şi

100oC.Gustul de dulce: caracteristic, cu un puternic gust rezidual de mentă, cu efect răcoritor.

Împreună cu alţi edulcoranţi se obţine un efect sinergetic.Metabolism: flora intestinală metabolizează aditivul la fluoroglucinol şi acid

dihidroisoferulic.Doza zilnică admisibilă este de 5 mg/kilocorp.NHDC este autorizată pentru o gamă largă de produse alimentare cum ar fi guma de mestecat,

băuturi răcoritoare, iaurt, produse de cofetărie precum şi ca edulcorant de uz casnic.

ZAHARINA (E 954). Se obţine din toluen prin procedeul Remsen – Fahlberg şi din acid antranitic prin procedeul Maumée. Formula brută este C7H5NO3S, iar masa moleculară 183,18. Formula structurală este următoarea:

125

Anexă

NH

C O

O OS

Zaharina are o putere de îndulcire de 300 – 500. Proprietăţile aditivului sunt următoarele:Aspect: pulbere cristalină albă, inodoră, foarte stabilă la depozitare câţiva ani.Solubilitate: zaharina sodică este cea mai solubilă (100 g/l) la 20oC; zaharina calcică are o

solubilitate în apă de 370 g/l la 20oC.Stabilitatea la căldură: bună.Solubilitatea în soluţie: foarte bună la pH 3,5 – 8, la pH < 2,0 se degradează în acid 0-

sulfbenzoic de amoniu.Gustul de dulce: după ingerare, zaharina lasă un gust rezidual amar sau metalic care poate fi

mascat prin utilizarea în amestec cu un alt edulcorant intens. Acţionează bine în sinergism cu aspartamul şi cu ciclamaţii.

Metabolism: nu este metabolizat în organism şi este excretat pe cale urinară.Toxicitate: a fost suspectată ca promotor ale tumorii la vezică la şobolani.Doza zilnică admisibilă este de 2,5 mg/kilocorp.Zaharina fiind stabilă la căldură se utilizează în produsele de patiserie, băuturi, deserturi

lactate, mai ales în amestec cu alţi edulcoranţi intenşi.

THAUMATINA (E 957). Reprezintă un amestec de două proteine – thaumatina I şi II. A fost obţinută din arborele tropical Thamatococcus danielli prin extracţie apoasă şi nanofiltrare. Cele două thaumatine reprezintă lanţuri polipeptidice cu 207 aminoacizi având masa moleculară 22,209 şi respective 22,293.

Are o putere de îndulcire de 1500 – 2000 în comparaţie cu o soluţie de zaharoză 10%.Proprietăţile aditivului sunt următoarele:Aspect: pulbere inodoră de culoare crem care poate fi conservată în mediu steril. Este relativ

higroscopică.Solubilitate: 600 g/l apă la 25oC.Stabilitate la căldură: bună la pH 2 – 10.Gustul de dulce: nu este imediat dar este foarte persistent. Prezintă sinergism cu alţi

edulcoranţi intenşi şi naturali. Îmbunătăţeşte aroma unor aromatizanţi, dar la utilizare trebuie ţinut cont de interacţiunile de natură ionică cu alte ingrediente, mai ales în cazul băuturilor.

Metabolism: este metabolizata ca oricare proteină şi este lipsită de toxicitate.Este utilizată cu predilecţie în guma de mestecat şi produse de cofetărie.

De remarcat că nici un edulcorant intens nu poate îndeplini funcţiile tehnologice pe care le poate realiza zaharoza şi anume:

o funcţia nutriţională;o funcţia senzorială;o funcţia de scădere a activităţilor apei;o funcţia de conservare;o funcţia de umectant;o funcţia de agent crioprotector;o funcţia de substanţă de masă.

2.5 POLIOLII

126

126


Poliolii (prescurtarea de la polialcooli) sunt reprezentaţi de sorbitol, manitol, maltitol, isomalt, xilitol şi lactitol.

Denumiţi şi zaharo–alcooli, poliolii sunt utilizaţi atât ca îndulcitori (edulcoranţi) dar şi pentru proprietăţile lor funcţionale tehnologice.

Poliolii au o putere calorică de ½ din cea a îndulcitorilor tradiţionali, fiind consideraţi şi ca substanţe necarciogenice deoarece nu sunt fermentaţii în cavitatea bucală.

SORBITOLUL este un poliol care se găseşte în mod natural în unele fructe. Se obţine din glucoză prin hidrogenare catalitică.

C

H

H

CH2

CH2C

OH

OH

OH

OH

OH

O

H

C

C

C

H

H

HO+ H

2

Catalizator de NiHO

H

H C

CH

OH

OH

OH

C

CH2

HC

D-glucozã Sorbitol

OH

Sorbitolul este comercializat sub formă de pulbere sau lichide cu 70% substanţă uscată. Sorbitolul are o bună stabilitate termică şi nu dă reacţii Maillard în prezenţa aminoacizilor.

Sorbitolul are puterea de îndulcire de 50 – 70 % din cea a zaharozei, căldura de dezvoltare este negativă ceea ce produce răceala la degustare, metabolizarea se face fără intervenţia insulinei ceea ce face ca sorbitolul să se utilizeze în dietele pentru diabetici. Sorbitolul este rezistent la acţiunea enzimelor digestive.

Sorbitolul se utilizează la fabricarea produselor de cofetărie, gumei de mestecat, îngheţatei, ciocolatei etc.

MANITOLUL este un poliol care se găseşte răspândit în natură, produsele cele mai bogate în manitol fiind ciupercile şi algele, care conţin 15 – 20 % manitol.

CH2OH

HO

HO

H C

CH

OH

OH

OH

C

CH2

H

HC

ManitolSe obţine prin hidrogenarea fructozei, manitolul fiind deci izomer al sorbitolului. Se prezintă

ca o pulbere cristalină, cu grad de dulce de 50 % din cel al zaharozei. Este uşor solubil în apă şi puţin higroscopic şi din această cauză se utilizează ca substanţă de suprapudrare în cazul produselor de cofetărie “fără zahăr”. Are şi rol anticristalizant faţă de alţi polioli.

XILITOLUL este un poliol care se găseşte şi în natură. Industrial se obţine din xilan, care prin hidroliză enzimatică conduce la xiloză, aceasta din urmă putând fi hidrogenată la xilitol.

+ H2O

XilanHidrolizã

(C5H

8O

4)n

n ~ 200

Xilozã(C

5H

10O

5) + H

2

HidrogenareXilitol

(C5H

12O

5)

127

Anexă

Se prezintă ca pulbere de cristale albe puţin higroscopice, fiind recomandat în dietele pentru diabetici. Nu este cariogen.

MALTITOLUL. Se obţine prin hidrogenarea maltozei, care la rândul ei se obţine din amidon prin acţiunea β – amilozei. Are puterea de îndulcire de 50 % faţă de a zaharozei şi este solubilă în apă. Este stabil termic şi chimic şi nu dă reacţii Maillard.

SIROPUL DE MALTITOL. Este un sirop care conţine D – maltitol, D – sorbitol şi polizaharide hidrogenate. Se obţine prin hidrogenarea siropurilor de glucoză:

H2Glucozã

Maltozã

Maltotriozã

Polizaharide

H2

H2

H2

D-sorbitol

Maltitol (>50%)

Maltotriol

Polizaharide hidrogenate

Sirop de glucozã Sirop de glucozã hidrogenat (sirop de maltitol)

ISOMALT. Reprezintă un amestec echimolecular de α – D – glucopiranozil – 1,6 sorbitol şi α – D – glucopiranozil – 1,6 manitol.

Se obţine din glucoză în două etape:- o etapă enzimatică în care zaharoza este transformată în izomaltuloză;- o etapă în care izomaltuloza etse hidrogenată la isomalt.

CH2

OH

OH

OH

OH

OHO

HO H

H C

CH

OH

OH

OH

C

CH2

HC

OH

Hidrolizã

CH2OH

OCH

2OH

O

OH

OH enzimaticã O

CH2OH

OH

O

OH

OH

Izomaltutozã

OH

O

CH2OH

O

C H

CH2

C

OH

H C

CH

HHO

HO

CH2OH

OH

Hidrogenare

Ni-Raney

+ OH

OHCH2

HO

H

H C

CH

OH

C

CH2

HC

O

CH2OH

O

OH

OH

OH

OH

α-D-glucopiranozil 1,6 manitol α-D-glucopiranozil 1,6 sorbitol

Isomalt-ul se prezintă ca o pulbere albă care nu este higroscopică. Are puterea de îndulcire de 50 – 60 % din cea a glucozei. Se utilizează în principal în produsele de cofetărie şi la guma de mestecat fără zahăr.

LACTITOLUL se obţine prin hidrogenarea lactozei la 100oC şi la 8,825 kPa în prezenţa Ni – Raney.

128

128


OH

OH

OOH

OH

CH2OH

O

CH2OH

OH

OHOH

O

O

CH2OH

OH

O

OH

OH

OH

CH2OH

CH2OH

OH

Lactitolul se prezintă ca o pulbere albă, cristalină mono sau dihidrat, solubil în apă şi puţin higroscopic. Are un grad de îndulcire de 30 – 40 % din cel al glucozei.

Concluzii:- poliolii se găsesc în numeroase fructe şi legume.- industrial se obţine prin hidrogenarea zaharurilor reducătoare;- se comportă ca îndulcitori cu gust plăcut;- au o mare stabilitate chimică şi bacteriologică;- au valoarea calorică ½ din cea a zaharurilor obişnuite;- nu sunt fermentescibili în cavitatea bucală, deci sunt necariogenici;- se comportă ca neumectanţi, stabilizanţi sau crioprotectori şi pot controla activitatea apei

(aw).

2.6 AGENŢI ANTIÎNVECHIRE

2.6.1 PROCESUL DE ÎNVECHIRE A PÂINII ŞI PRODUSELOR DE PANIFICAŢIE

Aceşti aditivi sunt folosiţi în produsele de panificaţie pentru a le menţine starea de prospeţime, pentru o perioadă mai îndelungată. Starea de prospeţime a produselor de panificaţie se apreciază prin intermediul texturii miezului care trebuie să fie cât mai moale posibil.

Învechirea produselor de panificaţie are loc după coacere, odată cu trecerea timpului, când au loc următoarele fenomene:

o pierdere a moliciunii miezului; o pierdere aparentă a umidităţii miezului;coaja (crusta) devine cauciucoasă (pâinea proaspătă are coaja crocantă).

Viteza evoluţiei învechirii pâinii va depinde de: reţeta produsului (componentele şi proporţiile dintre ele); procedeul de fabricaţie; modul de conservare: dacă produsul este ambalat sau neambalat; condiţiile

microclimatice de păstrare (temperatură şi umiditatea relativă a aerului).Sunt afectate de învechire: pâinea de uz curent, produsele croissant, pâine, cu adaus de lapte,

brioşele, produsele de patiserie (cozonac, checuri). Învechirea este, consecinţă a unor procese fizico – chimice în care sunt implicate

componentele principale ale produselor de panificaţie şi anume: apa, amidonul şi glutenul. Se consideră că la învechire au loc două tipuri de procese:- o migrare a apei între miez, coajă şi mediul ambient;- învechirea propriu – zisă în care este implicat sistemul apă/ gluten/ amidon.În pâinea imediat după coacere amidonul este în stare amorfă, respectiv amiloza este parţial

sub formă de dublu helix, amilopectina este gelificată iar glutenul este hidratat. La învechirea pâinii are loc agregarea helixurilor dublă de amiloză prin cristalizare.

Amilopectina este şi ea în stare cristalină. Aceste transformări de trecere de la starea amorfă la

129

Anexă

starea cristalină se fac pe seama migrării apei de la gluten la componentele amidonului. În acelaşi timp are loc şi o migrare a apei de la miez la coajă şi de la coajă la mediul exterior, miezul pâinii devenind sfărmicios iar coaja cauciucoasă.

2.6.2 ADITIVI ANTIÎNVECHIRE

Aditivii antiînvechire pot fi cu acţiune directă, adică cu acţiune asupra proceselor fizico-chimice şi cu acţiune indirectă, ceea ce înseamnă acţiune asupra constituienţilor produsului în vederea redării structurii lor iniţiale.

Agenţii antiînvechire pot fi: EMULGATORII care se complexează cu amiloza, împiedicând astfel retrogradarea acesteia.

Capacitatea de complexare a amidonului se măsoară prin aşa numitul „indice de complexare a amilozei”. În această direcţie cele mai eficace fiind monogliceridele distilate. Prin complexare cu amiloza emulgătorii împiedică reorganizarea amilozei în formă cristalină şi limitează migrarea apei de la miez spre coajă ceea ce diminuază şi viteza de retrogradare de amilopectinei.

Monogliceridele distilate se utilizează sub formă hidratată.Acţiunea bună de complexare o prezintă şi stearoil-lactaţii de sodiu sau calciu, care au un

indice de complexare a amilozei > 60. (tabelul 2.6).Tabelul 2.6

Gradul de complexare a amidonului de către emulgători*

Tipul de emulgătorIndex de

complexare a amidonului

Monogliceride distilate din grăsimi animale hidrogenate 92Monogliceride distilate din ulei de soia hidrogenat 87Stearoil 2 – lactilat de sodiu 72Stearoil 2 – lactilat de calciu 65Esterii diacetiltartrici ai monogliceridelor 49Mono – digliceride saturate 42Mono gliceride distilate din grăsimi animale nehidrogenate 35Mono gliceride distilate din ulei de soia nehidrogenat 28Esterii lactici ai mono digliceridelor 22Monostearat de sorbitan 18Lecitină din soia 16Propilen glicol 15Esterii acetici ai monogliceridelor 0*Acţiune antiînvechire o prezintă emulgatorii cu indice de complexare a amilozei > 40.

SUBSTANŢE DE REŢINERE A APEI

Pentru a se împiedica migrarea apei de la gluten la amiloză şi amilopectină şi de la miez către exterior se folosesc la fabricarea pâinii hidrocoloizi cum ar fi guma de carubă (1 %) şi pectină (0,5 %). În aceste condiţii se poate utiliza la fabricarea aluatului un plus de 4 – 5 % apă, miezul rămânând moale şi post coacere.

Hidrocoloizii menţionaţi acţionează în miez în sensul reducerii mobilităţii apei ceea ce înseamnă:

- o diminuare a transferului de apă de la gluten la zonele amorfe din amidon ceea ce micşorează viteza de cristalizare şi deci viteza de retrogradare a amidonului, miezul rămânând moale pentru o perioadă mai mare de timp;

- o reţinere mai bună a apei libere, ceea ce conduce la diminuarea vitezei de cristalizare (retrogradare) a amilozei şi amilopectinei.

ENZIMELE ANTIÎNVECHIRE

130

130


Aceste enzime antiînvechire sunt reprezentate de:- α-amilază nemaltogenă cu activitate endo care acţionează asupra amilopectinei şi fac ca

gelul amiloza-amilopectină format la coacerea pâinii să devină mai puţin rigid;- α-amilază maltogenă cu activitate exo care acţionează ca şi β – amiloză.Prin acţiunea acestor α – amilaze asupra amilopectinei se desprind din aceste fragmente cu

masa moleculară mai mică şi în acest fel se reduce şi numărul de molecule de apă, necesare cristalizării amilopectinei rămase după acţiunea enzimelor.

- lipazele au şi ele acţiune antiînvechire, prin acţiune asupra lipidelor proprii, făinii sau acelor adăugate. Se formează monogliceride cu capacitate de complexare a amilozei, deci cu capacitate anti-învechire.

2.7 HIDROCOLOIZII

2.7.1 SURSE DE HIDROCOLOIZI

Hidrocoloizii sunt macromolecule cu masă moleculară mare, solubile/dispersabile în apă, capabile să lege o cantitate mare de apă şi să modifice reologia sistemelor apoase în care se adaugă, producând soluţii vâscoase sau (unii dintre ei) geluri.

Hidrocoloizii aparţin la două clase distincte:- polizaharide;- proteine de origine animală (gelatină, proteine din lapte, proteine din ouă) şi de origine

vegetală (proteine din soia, grâu, mazăre etc.).Hidrocoloizii de tip polizaharidic sunt prezentaţi în tabelul 2.7

Tabelul 2.7Sursele de hidrocoloizi polizaharidici

Origine Tipul

Exudate de plante

Gumă ArabicăGumă adraganteGumă KarayaGumă ghatti

Extracte din algeAgar – AgarCaragenanii

Alginaţii

Extracte din seminţeGuma guar

Guma carubaExtracte din subproduse de

origine vegetalăPectine

Extracte din cereale şi tuberculi

AmidonAmidonuri modificate

Gume de fermentareGuma xantanGuma gellan

Derivaţi de la celuloză

Metil celulozăCarboximetil celulozăHidroxilpropil celuloză

Metiletil celulozăHidroximetil propel celuloză

Celuloză micro cristalină

Hidrocoloizii de tip poliglucidic comercializaţi sub formă de pulbere, la utilizare se recomandă:

- să fie dispersaţi mai întâi într-un sirop de glucoză;

131

Anexă

- să fie amestecaţi cu un alt ingredient pulbere, care să favorizeze dispersarea;- să se adauge în porţiuni mici şi sub agitare riguroasă;- să se menţină o anumită temperatură pentru o anumită perioadă de timp, perioadă care este

mai redusă dacă dimensiunile particulelor sunt mai mici şi agitarea este mai viguroasă.Etapele de solubilizare ale hidrocoloidului de tip poliglucidic (fig. 2.1) sunt următoarele: - dispersarea particulelor; - hidratarea intermediară a particulelor; - solubilizarea completă a particulelor până la molecule de polimer individualizate.Odată aflat în soluţie, în funcţie de factorii care promovează îndepărtarea/ apropierea

lanţurilor poliglucidului, acesta poate conduce la creşterea vâscozităţii sau formarea de gel.La îndepărtarea lanţurilor poliglucidice contribuie ramificaţiile laterale şi grupările încărcate

cu aceeaşi sarcină electrică. În aceste condiţii creşte solubilitatea poliglucidului şi scade reactivitatea intermacromoleculară, rezultatul fiind îngroşarea sistemului apos prin creşterea vâscozităţii.

La apropierea lanţurilor poliglucidice contribuie structura liniar, şi grupările încărcate electric diferit. În aceste condiţii scade solubilitatea şi creşte reactivitatea intermacromoloculară, rezultatul fiind gelificarea sistemului apos.

Figura 2.1 Etapele de solubilizare ale hidrocoloidului de tip poliglucidic

EXTRACTE DIN ALGE

A) EXTRACTE DIN ALGELE ROŞII

În această categorie intră agar – agarul şi caragenanii care se extrag din algele roşii din familia Rhodophycee.

AGAR – AGARUL este format din două componente şi anume: agaropectină şi agaroză. Agaroza este constituentul principal şi este formată din unităţi de β – galactoză (A) legate 1, 3 şi din unităţile 3, 6 anhidro – L – galactoză legate 1,4 (B). Se extrage din alge Crelidium sesquipedale, Pterocladia capilaceae.

132

132


CARAGENANII se extrag tot din algele roşii cum ar fi: Chondrus crispus (λ, k, μ), Chondrus ocellatus (k şi μ), Gigartina stellata (λ, k, μ), Gigartina pristillata, acicularis, radula (λ, k, μ), Euchema spinosum (i şi ± υ), Euchema cottoni (k şi μ), Hypnea mucifornus (k şi μ), Iridaea flaccida (λ, k, μ).

Alge rosii

Amestecare cu apã si încãlzire

Filtrare cu presiune

Concentrare

Procesul cu KCl Procesul cu alcool

Galificarecu adaus de KCl

Precipitare

cu alcool de 25o

Presare Uscare

Spãlare cu KCl Spãlare cu alcool

Presare Presare

Mãcinare-cernere

Controlul calitãtii

Caragenani

Figura 2.2 Schema tehnologică de obţinere a caragenanilor

Producerea industrială a caragenanilor (fig.2.2) se bazează pe două proprietăţi ale acestuia: solubilitatea lor în apă caldă; insolubilitatea în alcool izopropilic.În cazul Euchema cottonii, filtratul este gelificat cu KCl după care gelul este presat.

133

Anexă

Din punct de vedere chimic, caragenanii sunt formaţi din unităţi de galactoză sulfatală. Există trei tipuri de caragenani:

kappa (k) care conţine o grupă sulfat la două unităţi de galactoză; iotă (i) care conţine două unităţi sulfat la două unităţi galactoză; lamelda (λ) care conţine trei unităţi sulfaţi la două unităţi galactoză.Formulele structurale ale k, i şi λ sun arătate în figura 2.3.

Figura 2.3 Formulele structurale ale k, i şi λ caragenani

Cu cât gradul de sulfatare este mai mare, cu atât este mai bună solubilitatea caragenanului în apă rece.

Caragenanii prezintă proprietăţi diferite: Fracţiunea bogată în lambda se comportă ca substanţe de îngroşare la rece, moleculele de λ

caragenan neavând tendinţa de asociere. Fracţiunea bogată în iotă produce gel în apa caldă, gelul având proprietăţi coezive şi

elastice. Fracţiunea kappa produce gel în apa caldă, gelul fiind ferm şi strălucitor.În cazul acestor două fracţiuni de caragenani moleculele se pot agrega cu formare de helix

dublu. Ambele fracţiuni sunt agenţi de solidificare.Caragenanii acţionează sinergetic cu guma caruba şi cu proteinele.Formarea gelului cu iota - caragenan are loc la răcirea soluţiei încălzite, în care caz

macromoleculele se asociază spontan prin intermediul zonelor de joncţiune. Gelul obţinut este elastic şi foarte transparent. Gelul poate fi distrus prin agitare dar se reface la repaos. Această proprietate tixotropică este folosită într-o varietate de aplicaţii. Formarea gelului cu i - caragen este arătată în figura 2.4.

134

134


Figura 2.4 Formarea gelului cu i - caragenan

Formarea gelului cu kappa - caragenan implică prezenţa ionilor de K+ care se hidratează şi pătrunde în interiorul helixului, neutralizând parţial grupările sulfat. În acest fel, helixul dublu se poate agrega cu alte helixuri duble. Efectul de agregare al K+ cauzează întărirea gelului, contractarea acestuia şi expulzarea apei, ceea ce conduce la sinereză şi la opacitatea gelului. Formarea gelului cu kappa – caragenan este arătat în figura2.5.

Figura 2.5 Formarea gelului cu kappa – caragenan

Formarea gelului cu k - caragenan şi caruba. Regiunile nesubstituite, formate din unităţi de manoză din gumă caruba pot interacţiona cu helixul dublu al kappa caragenanului cu formare de gel elastic transparent, care au tendinţa de sineroză redusă. Formarea gelului este arătată în figura 2.6.

Figura 2.6 Formarea gelului cu k - caragenan şi carubaCaragenanul are o încărcare electrică negativă datorită prezenţei grupărilor sulfat. Datorită

acestui fapt, cargenanul se poate lega electrostatic de proteinele cu încărcătură electrică pozitivă.

135

Anexă

Aceste proteine pot precipita când pH-ul este adus la punctul izoelectric. Cele două situaţii sunt arătate în figura 2.7.

pH > pHi

R CH COO-

NH2

+ Ca2+ + R' OSO

3

-

NH2

COOCHR Ca O3

SO3

R'

pH < pHi

NH2

COOHCHR OSO3

-+ R' R'SO

3O

3R CH

COOH

NH2

Figura 2.7 Cele două situaţii date de încărcătura electrică negativă a caragenanului

Interacţiunea dintre caragenan şi cazeină se datorează formării complexului electrostatic, care conduce la absorbţia k sau i – caragenan, la suprafaţa nucleelor de cazeină (fig. 2.8).

Figura 2.8 Interacţiunea dintre caragenan şi cazeină

Soluţiile de k şi i – caragenan 0,5 % au o comportare diferită în lapte (fig.2.9).

k-caragenan: 0,5% i-caragenan: 0,5%

Figura 2.9 Comportarea diferită în lapte a soluţiilor de k şi i – caragenan 0,5 %b) EXTRACTE DIN ALGE BRUNE. Algele brune conţin alginaţi. Principalele specii de alge

brune utilizate pentru obţinerea de alginaţi sunt în tabelul 8.2.Tabelul 2.8

Algele brune utilizate pentru obţinerea de alginaţi

Familia Specia Locul de recoltare

136

136


Fucaceae Ascophyllum nudosum Anglia, Norvegia, Canada

LaminariaceaeLaminaria digita

Laminaria hyperboreaFranţa

Anglia, NorvegiaAlariaceae Eclonra maxima Japonia

Lessoniaceae Macrocystis pyrifera California, Australia

Producţia de acid alginic se bazează pe două proprietăţi: alginaţii de sodiu şi potasiu sunt solubili în apă; acidul algenic şi alginatul de calciu sunt puţin solubili în apă.O bună solubilizare a alginaţilor poate fi obţinută dacă:- se foloseşte un mediu de extracţie liber de ioni de calciu;- se inhibă reacţia dintre Ca2+ şi alginat prin:

o sechestrarea ionilor de calciu;o inhibarea temporară prin agitare şi temperatura de 60 – 70oC.

- împiedicarea contactului dintre alginati şi calciu printr-o peliculă de grăsime.În prezenţa calciului, hidratarea pulberii de alginat este redusă, are loc reacţia cu Ca 2+ a

alginaţilor şi se formează cocoloaşe. (fig. 2.10).

Figura 2.10 Hidratarea pulberii de alginat în prezenţa calciului

Schema tehnologică de obţinere a alginaţilor este următoarea:

137

Anexă

ALGE BRUNE

Înmuiereaîn solutie acidã

Sfãrâmaresi digestie alcalinã

Flotare-filtrare

Precipitare acidã

Spãlare si uscare

Neutralizare

Uscare-mãcinare

Standardizare

Ambalare

Figura 2.11 Schema tehnologică de obţinere a alginaţilor

Din punct de vedere chimic alginaţii sunt săruri ale acidului alginac şi alginic, aceştia din urmă fiind polizaharide formate din unităţi de acizi hexuronici.

Acidul alginic este un policeronid format din unităţi de acid β – D – manuronic şi acid α – L – guluronic. Acizii amintiţi formează 3 tipuri de “blocuri”:

bloc omogen de acid manuronic:

bloc omogen de acid guluronic:

bloc cu secvenţă alternativă:De remarcat că raportul dintre acidul manuronic şi guluronic, precum şi repartiţia secvenţială

a acestora de-a lungul lanţului poliglucidic cu masă moleculară cuprinsă între 20.000 şi 300.000, depinde de originea extractului alginic (tabelul 2.9).

Tabelul 2.9

138

138


Raportul acid manuronic/ acid guluronicdin alginaţi obţinuţi din:

Alga

RaportError! Objects

cannot be created from editing field

codes.Ascophyllum nodosum 1,5 …1,9Eklonia maxima 1,4 … 1,8Macrocystis pyrifera 1,4 … 1,6Laminaria digita 1,3 …1,6Laminaria clonstonii 1,3 – 1,6

Cu ajutorul alginaţilor se poate: - mări vâscozitatea mediului dacă acesta este lipsit de calciu, vâscozitatea soluţiei fiind

dependentă de doza de alginat, lungimea lanţului poliglucidic, temperatură; - forma un gel, atunci când soluţia conţine calciu, gelul respectiv fiind tare, coeziv şi

termorezistent.Formarea de gel poate avea loc:a) în condiţii de mediu neutru:

NPO4

2-+ Ca

2+ CaHPO4

(sechestrare calciu)

(solubilizare)Alginat (pulbere) Alg-

+ SO4

2-Ca2+

CaSO4

(solubilitate progresiva)

+ Ca2+

(formare de gel)Alg-

+ Alg-

Alg AlgCab) în condiţii de mediu acid:

+ H2PO

4

-Ca

2+CaHPO

4+ H

+

+ Ca2+

(formare de gel)Alg-

+ Alg-

Alg AlgCa

Alginaţii sunt folosiţi pentru: obţinerea de smântână şi frişcă; creme desert; amestec pentru creme desert; brânzeturi topite; îngheţată; creme pentru produse de patiserie şi cofetărie; sosuri (Béchamel); produse restructurate din carne, fructe, vegetale, peşte.

EXTRACTE DIN SEMINŢE – GALACTOMANI

Seminţele unor plante leguminoase conţin galactomani care se obţin după tehnologia prezentată în figură 2.12.

139

Anexă

Figura 2.12 Schema tehnologică de obţinere a făinii din seminţe ce conţin galactomani

GUMA GUAR este extrasă din endospesmul seminţelor de Cymopsis tetragonolobus, plantă cultivată în Pakistan, India şi Statele Unite. Guma guar este formată din lanţuri liniare de unităţi de β-D-manoză legate 1,4 având şi catene laterale din α-D-galactoză legate 1,6. Raportul manoză/galactoză este de 2/1 galactoza fiind distribuită regulat de-a lungul lanţului de manoză. Moleculele de galactoză menţin lanţurile liniare îndepărtate, prevenind astfel formarea de gel (fig. 2.13).

140

140


Figura 2.13 Structura chimică a gumei Guar

Guma Guar este solubilă la rece, vâscozitatea soluţiei fiind de 1000 – 6000cp. Este sensibilă la temperaturi ridicate (autoclavare) şi în condiţii acide. Acţionează în sinergism cu guma xanthan, în care caz vâscozitatea sistemului creşte. Se utilizează ca hidrocoloid pentru îngrăşare în produsele cu pH acid sau acide, sosuri, îngheţată, şerbeturi, produse de panificaţie şi paste, produse sub formă de pulbere.

GUMA CARUBA denumită şi guma din fasole locust se obţine din seminţele de Ceratonia siliqua care se cultivă în bazinul mediteranean. Guma caruba este formată dintr-un lanţ liniar de unităţi de β – D – galactoză legate 1,6 (fig. 2.14). Galactoza nu este distribuită uniform de-a lungul lanţului liniar, existând porţiuni (blocuri) substituite şi zone nesubstituite.

Figura 2.14 Structura chimică a gumei Caruba

Guma Caruba este solubilă în apă la 80 – 90oC, vâscozitatea soluţiei 1 % fiind 2000 – 3500 cp.

Se utilizează ca substanţă de îngroşare, dar în combinaţie cu guma xanthan sau caragenan bogat în fracţiunea kappa se foloseşte şi la obţinerea de geluri.

Principalele aplicaţii practice sunt următoarele: geluri lactate (în combinaţie cu caragenanii); geluri de apă deşert (în combinaţie cu caragenanii); îngheţată (în combinaţie cu caragenanii şi alginaţii); produse în conserve (în combinaţie cu caragenanii); preparate din fructe ( în combinaţie cu pectinele); produse de panificaţie.Prin combinare cu k-caragenan guma caruba produce geluri cu textură elastică, fără sinereză

(fig.2.15)

141

Anexă

Figura28.15 Geluri obţinute prin combinarea între guma Caruba şi k-caragenan

Tăria gelului este dependentă de raportul gumă Caruba / k-caragenan (fig. 2.16).

Figura 2.16 Dependenţa dintre tăria gelului şi raportul gumă Caruba / k-caragenan

EXTRACTE DIN SUBPRODUSE VEGETALE – PECTINELE

Sursele de pectine comerciale sunt: borhotul de mere (15 % pectine faţă de su); coaja de portocale (25 % pectine faţă de su); coaja de lămâie maturizată (35 % pectine faţă de su); coaja de lămâie verde ( 50 % pectine faţă de su).

Pectinele folosite comercial se grupează în (tabelul 2.10):Tabelul 2.10

Tipuri de pectine utilizate în industria alimentară

Parametru Pectine HM Pectine LM - LMC Pectine LM – LMADE 58 – 85 25 – 50 23 – 50DA 0 0 Error! Objects

cannot be created from editing field

codes.25pH 2,8 – 3,5 3,2 – 4,7 3,5 – 4,7MM 140.000 – 190.000 70.000 – 140.000 70.000 – 140.000

Error! Objects cannot be created from editing field codes.

Error! Objects cannot be created from editing field codes.

142

142

DE = grad de esterificare =

DA = grad de amidare =


Schema tehnologică de obţinere a pectinelor este următoarea:

Materie primãApãAcid

Extractie si hidroliza la cald a protopectinei

Presare

Filtrare

Concentrare

Precipitare cu alcool izopropilic

Spãlare precipitatcu alcool izopropilic

Uscare-mãcinare

Standardizare cu zaharozã

Ambalare

Reziduu

Figura 2.17 Schema tehnologică de obţinere a pectinelor

Cu ajutorul pectinelor LM se pot forma geluri, factori care influenţează formarea gelurilor fiind:

factori intrinseci: gradul de esterificare şi distribuţia grupărilor esterificate, gradul de amidare, masa moleculară, grupările acetil, conţinutul în rhaninoză, conţinutul în substanţe de însoţire.

factori externi: pH, conţinutul de zahăr, sursa de Ca2+ şi concentraţia Ca2+, stresul mecanic, viteza de răcire, temperatura de turnare.

Condiţiile de gelificare pentru pectinele LM sunt următoarele (tabelul 2.11).

143

Anexă

Figura 2.18 Structura pectinei:a - structura simplificată;

b - structura cu specificaţia zonelor de joncţiune (cele umbrite): X - ramificaţii de xiloză; AG - ramificaţii de arabinogalactani (prin inserţia de L-ramnoză în lanţul poligalacturonic se modifică

conformaţia acestuia; — reprezintă grupările OH iar reprezintă grupările carboxil.

În figură 2.19 se arată câte un fragment din pectinele slab metoxilate (LM) şi din pectinele puternice metoxilate (HM).

Figura 2.19 Fragmente din acidul pectic şi din pectinele LM şi HM

Tabelul 2.11Condiţiile de gelificare cu pectina LM

DE 40 - 37 33 - 30 27 – 24

144

144


COOError! Objects cannot be created from editing field codes.

+ + + + + +

Sensibilitatea la Ca2+ Redusă Medie MareViteza de reacţie Redusă Medie RapidăNecesarul de Ca2+ (mg/g) Mare (20) Medie (12) Mic (7)

Tabelul 2.12Condiţiile de gelificare pentru o pectină LMC şi LMA

Parametru LMC LMADE 30 30DA 0 17COOError! Objects cannot be created from editing field codes.

70 53

COOCH3 30 30CONH2 0 17

Necesar de calciu

Este necesar un nivel mare de calciu pentru

gelificare

Este necesar un nivel mare de calciu pentru

gelificare

Tăria gelului format cu LM este în funcţie de Brix şi de adausul de Ca 2+ în mg/g de pectină (fig.2.20).

Figura 2.20 Tăria gelului format funcţie de Brix şi de adaosul de Ca2+

Mecanismul de formare a gelului cu pectină implică prezenţa ionilor de calciu, structural gelul având configuraţia cofragului de ouă (fig. 2.21).

145

Anexă

a

b

Figura 2.21. Mecanismul de formare a gelului cu pectine slab metoxilate: a - mecanism tip "cofraj de ouă";

b - intervenţia Ca2+ în legarea a două lanţuri poligalacturonice.

Şi cu ajutorul pectinelor puternic metoxilate se pot forma geluri, condiţiile necesare fiind: intrinseci: DE, masa moleculară, prezenţa zaharurilor neutre, grupările acetil, prezenţa

raminozei, prezenţa materialului străin; extrinseci: pH, conţinutul de zahăr şi calitatea acestuia, acidifierea, timpul de fierbere,

viteza de răcire.Mecanismul de formare a gelului cu pectine puternic metoxilate implică formarea legăturilor

de hidrogen şi interacţiuni hidrofobice, care favorizează formarea reţelei tridimensionale a gelului. Condiţiile de formare a gelului sunt: substanţa totală solubilă, minime 60oBrix, zahărul având rolul de a reduce aw, aciditatea mediului trebuie să asigure un pH < 3,5. Aciditatea face să scadă repulsia electrostatică dintre lanţurile de pectină HM. Gelul format cu pectina HM este netermoreversibil şi tăria lui depinde de:

valoarea pH-ului (fig. 2.22); valoarea Brix-ului (fig. 2.23).

146

146


Figura 2.22. Tăria gelului de pectină HM în funcţie de pH.

Figura 2.23. Tăria gelului de pectină HM în funcţie de oBrix.

Pectinele au o largă utilizare ca: agenţi de gelificare în gemuri, jeleuri, bomboane-jeleu (se utilizează pectine HM şi LM); agenţi de stabilizare: HM în produse lactate acide şi LM în preparate de fructe; agenţi de îngroşare: HM în băuturi; LM în preparate din fructe şi sosuri.

EXUDATELE DIN PLANTE

GUMA ARABICĂ SAU GUMA ACACIA este reprezentantul cel mai important. Guma arabică (fig. 2.24.a) este formată dintr-un lanţ principal de β-D-galactoză legat 1,3, unele unităţi de β-D-galactoză fiind substituite în C6 cu ramificaţii ce conţin β-D-galactoză, arabinoze şi acid D-galacturonic.

147

Anexă

Figura2.24. Structura gumelor vegetale obţinute din exudatele unor arbori: a - guma arabică; U -2)-L-Rhap-(1,4)--D-GlcA- sau –4)-D-metil-GlcpA, - lanţuri scurte legate (1,3) şi terminate în L-Araf sau L-Arap sau -D-Galp-(1,3)-L-Araf ; b – acid tragacanthic ; c – fracţiune din guma

karaya; d – fracţiune din guma ghatti; - lanţuri secundare terminate în L-Araf sau L-Arap.

GUMA KARAYA (sterculia)(fig.2.24.c) este un poliozid acid şi acetilat (8 % grupări acetil şi 37 % resturi de acid uronic). Principalele elemente ale macromoleculei sunt D-galactoză, raminoză şi acidul D-galacturonic.

GUMA ADRAGANTE (sau tragacante) este un amestec de doi polimeri: primul este acidul tragacantic (fig.2.24.b) care reprezintă 60 – 70 % din total şi este un polimer de acid D – galacturonic, dar care are şi D – galactoză, D – xiloză şi mai puţin L – raminoză; cel de-al doilea polimer, denumit tragacantină este un arabinogalactan foarte ramificat, lanţul principal fiind format din unităţi de D – galactoză, iar ramificaţiile din unităţi de L – arabinoză.

148

148


GUMA GHATTI (fig.2.24.d) este un polimer ramificat constituit din unităţi de D – galactoză, D – manoză, L – arabinoză şi acid D – glucuronic.

POLIOZIDE DE ORIGINE MICROBIANĂ

Din această grupă de gume fac parte: Guma Xanthan care este un poliozid extracelular produs prin fermentarea aerobică a unui

substrat glucidic de către Xanthomonas campestris la pH 6 – 7,5 şi temperatură 18 – 31oC. Din mediul fermentat guma se recuperează prin precipitare cu alcool etilic, după care este uscată şi măcinată. Bacteria este menţinută în stare liofilizată şi este activată prin inoculare într-un mediu ce conţine carbohidraţi fermentescibili, sursă de azot şi săruri minerale. După dezvoltarea culturii este utilizată pentru inocularea substratului aflat în fermentatoare.

Schema tehnologică de obţinere a xanthanului este următoarea:

Fermentarea substratului cu inoculare de Xanthomonas activat

Filtrare

Precipitare cu alcool

Uscare

Spãlare cu amestec alcool/apã

Uscare

Mãcinare si cernere

Fãinã de xanthan

Reziduu

Figura 2.25 Schema tehnologică de obţinere a xanthanului

Din punct de vedere chimic, xanthanul (fig.2.26) este un heteropolizaharid cu greutate moleculară mare, monozaharidele prezintă în xanthan fiind: β-D-glucoză, α-D-manoză şi acid α-D-glucuronic. Lanţul principal este format din unităţi de β-D-glucoză, iar lanţul lateral constă dintr-un trizaharid format din manoză, acid glucuronic şi manoză terminală care poate lega acid piruvic între C4 şi C6. Gradul de aciditate este > 50. Prezenţa lanţului lateral anionic în molecula xanthanului conduce la îmbunătăţirea hidratării şi a solubilizării la rece a hidrocoloidului.

149

Anexă

Figura 2.26 Structura chimică a gumei xanthan

Xanthanul este stabil termic şi la aciditate, este tolerant la NaCl şi stabil la congelare/decongelare. În sinergism cu guma caruba, xanthanul formează geluri, a căror tărie este dependentă de raportul xanthan/guma caruba (fig. 8.27).

Figura 2.27 Sinergismul dintre guma caruba şi guma xanthan

Principalele aplicaţii ale xanthanului sunt la: obţinerea dressingurilor pentru salate; obţinerea dressingurilor acide pentru salate; pasta de dinţi; cosmetice; produse pentru curăţare; pictură.

GUMA GELLAN este un poliozid extracelular produs prin fermentarea aerobică a unui glucidic cu Pseudomonas elodea, la pH = 7,0 şi temperatură 30oC.

Guma gellan se prezintă sub două forme:- o formă nativă acetilată;- o formă nesubstituită (neacetilată).

Forma nativă reprezintă o macromoleculă liniară la care se repetă un tetrazaharid format din glucoză + acid glucuronic + glucoză + rhaminoză. Circa 50 % din unităţile ce se repetă poartă un grup acetil esterificat la C6 al unei molecule de glucoză. Aceiaşi unitate de glucoză este esterificată în C2 de către L-glicerat.

DERIVAŢI DE LA CELULOZĂ

150

150


Derivaţii de la celuloză sunt reprezentaţi de carboximetil celuloză, hidroxi-propilceluloză, metilceluloză, hidropropil-metilceluloză precum şi celuloză microcristalină obţinută prin hidroliza acidă a fibrelor vegetale. Cu excepţia celulozei microcristaline, toate celelalte celuloze se obţin prin eterificarea celulozei, eterificare care le conferă proprietăţile de îngroşare. Metilceluloza poate şi gelifica sub efectul căldurii dar se lichefiază la răcire.

DERIVAŢII DE LA AMIDON

Derivaţii de la amidon se obţin pe două căi: prin reticulare, în care se întăreşte coeziunea granulei de amidon, asigurându-se astfel o

bună stabilitate la curgere, la pH scăzut şi la temperatură; prin eterificare sau esterificare în care caz se limitează riscul retrogradării amidonului

(amidonuri substituite).Amidonurile reticulare sunt de două tipuri:

- adipaţi de diamidon;- fosfaţi de diamidon.

Primii sunt obţinuţi prin tratarea unei suspensii apoase de amidon cu un amestec de anhidridă adipică – acetică în mediu uşor alcalin.

Fosfaţii din diamidon sunt obţinuţi prin tratarea suspensiilor de amidon în mediu alcalin cu oxiclorură de fosfor sau trimetafosfat de sodiu. Gradul de reticulare este redus.

Amidonurile substituite sunt obţinute prin esterificare sau eterificare.Reactivii utilizaţi sunt anhidride acetice pentru esterificare, oxidul de propilen sau

tripolifosfaţii pentru eterificare. Derivaţii obţinuţi sunt reprezentaţi de acetaţi, în primul caz şi de hidroxi propil amidon şi fosfaţi de amidon, în cel de-al doilea caz.

2.7.2 PROPRIETĂŢILE POLIOZIDELOR

SOLUBILITATEA ÎN APĂ

Depinde de structura chimică a poliozidelor. Astfel, moleculele liniare neutre (celuloza, amiloza) sunt dificil de solubilizat, fenomen datorat interacţiunilor puternice între macromolecule care definesc zonele cristaline foarte dense, greu accesibile moleculelor de apă. Dextranul, care are şi el o structură liniară, este mai flexibil datorită legăturilor 1,6 şi în acest caz solubilitatea în apă este bună.

Galactomanii, care sunt tot molecule liniare neutre având legături 1,4 sunt parţial solubili în apă rece. Solubilitatea este consecinţa ramificaţiilor laterale, repartizate de-a lungul lanţului de manan.

Poliozidele care au încărcare electrică negativă sunt solubile în apă, atunci când sunt sub formă salină şi insolubile în apă dacă sunt sub formă acidă.

CONFORMAŢIE MACROMOLECULELOR ÎN MEDIU APOS

Este esenţială pentru proprietăţile de îngroşare şi gelificare a macromoleculelor respective. Conformaţia poate fi: în pelote, rigidă, în helix. (tabelul 8.7).

Tabelul 2.13Conformaţia hidrocoloizilor şi condiţiile de formare a gelurilor

Conformaţia Hidrocoloidul CondiţiiPelote Galactomanii (guar şi caruba)

151

Anexă

Pectinele LMXanthanulλ – caragenani şi k – caragenanAgar - agar

Temperatură ridicată.Conţinut redus de săruri

Temperatură ridicatăTemperatură ridicată

Rigide AlginaţiPectine LMPectine HM

Prezenţa Ca2+

Prezenţa Ca2+

pH < 3 + zaharozăHelix i şi k – caragenan

Agar – agarLantan

Temperatură scăzutăTemperatură scăzutăTemperatură scăzută

PROPRIETĂŢILE DE ÎNGROŞARE

Diferă de la un poliozid la altul, fiind ridicate la guma xanthan, λ-caragenan, alginaţi, galactonanii. Este mai limitată la pectine şi amidon şi extrem de redusă la guma arabică. Proprietăţile de îngroşare se urmăresc prin măsurarea vâscozităţii unei soluţii apoase 1 %.

Proprietatea de gelificare

Formarea unui gel cuprinde 3 etape:- starea de sol, când polimerul este în soluţie şi macromoleculele nu sunt organizate unele în

raport cu altele;- starea de gel, care apare atunci când sunt asociate suficiente lanţuri pentru a forma o reţea

elastică;- starea de gel rigid, când lanţurile de macromolecule devin foarte strânse în reţeaua

tridimensională. În această etapă poate începe sinereza gelului prin contractarea lui şi eliminarea de apă.

2.7.3 MECANISMUL DE GELIFICARE

Este în funcţie de tipul de poliozid şi deci de natura lui chimică, care determină diferenţe între zonele de joncţiune sau punctele de joncţiune.

Zonele de joncţiune sunt diferite şi implică:- formarea de helixuri duble;- dimerizarea anumitor secvenţe din macromolecule;- agregarea ulterioară a primelor joncţiuni formate.

Figura 2.28 Mecanismul de gelificare cu formarea zonelor de joncţiune

2.7.4 CONDIŢIILE DE FORMARE A GELURILOR CU POLIOZIDE

152

152


Aceste condiţii (solubilitatea la rece/cald, temperatura, gelificarea) afectează proprietăţile gelurilor (tabelul 2.14), mai ales în ceea ce priveşte consistenţa, claritatea etc.

Tabelul 2.14Condiţiile de formare a gelurilor cu poliozide şi caracteristicile acestora.

Hidrocoloid

Sol

ub

ilit

atea

la c

ald

Sol

ub

ilit

atea

la r

ece

Efectul temperaturii

Conduţii de gelificare

Textura gelului

Agar xSuportă

autoclavareFerm, casant, clar

k-caragenan x

Nu se topeşte la temperatureă

ambientă, termoreversibil

Necesită K+ Casant, clar

k-caragenan Caruba

x TermoreversibilNecesită

K+ Elastic, opac

i - caragenan x TermoreversibilNecesită

Na+, K+, Ca2+Suplu, elastic,

clarAlginat de sodiu

x netermoreversibil Necesită Ca2+ Casant, clar

Pectine HM xNecesită zahăr şi

pH <3Tartinabil şi clar

Pectine LM x Necesită Ca2+ Casant, clar

Guma Arabică x Moale, clar

Amidon xRetrogradează la

păstrareRigid, suplu,

opacXanthan + Caruba

x TermoreversibilElastic,

cauciucos, opac

2.8 EMULGATORII

2.8.1 CONSIDERAŢII GENERALE

Agenţii emulgatori sunt substanţe amfifilice, deoarece structura lor le conferă funcţii hidrofilice şi hidrofobice. Această structură le conferă capacitatea de a se absorbi la interfaţa a două lichide nemiscibile (ulei/apă), asigurând emulsionarea acestora şi stabilizarea emulsiei obţinute.

Această structură particulară a moleculelor de emulgatori este importantă pentru stabilizarea spumelor de formare a complexelor cu macromolecule (proteine, polizaharide) pentru controlul cristlizării trigliceridelor şi a formării cristalelor lichide (lipozomi).

2.8.2 SUBSTANŢE EMULGATOARE FOLOSITE ÎN INDUSTRIA ALIMENTARĂ

MONOGLICERIDE ŞI DIGLICERIDE

Mono şi digliceridele reprezintă o categorie importantă de emulgatori cu utilizare largă în industria alimentară. Aceşti emulgatori se obţin, în principal, prin reacţia de transesterificare între o

153

Anexă

trigliceridă şi glicerol la temperatura de 200 – 250°C şi sub vid, în prezenţa unor catalizatori, în general soda.

Trigliceridele folosite sunt în prealabil hidrogenate, pentru transformarea acizilor graşi nesaturaţi în acizi saturaţi, ceea ce împiedică oxidarea acizilor graşi polinesaturaţi la transesterificare. În condiţiile menţionate se obţine un amestec de : 40 – 60 % monoesteri, 30 – 40 % diesteri şi 10 – 20 % triesteri.

CH2

OCOCH3

CH2

CH OCOCH3

OCOCH3

+ CH

CH2

CH2

OH

OH

OH

OHCH2 +

OCOCH3

CH2

OCOCH3

CH2

1,3 digliceridã

OH

OCOCH3

CH

CH2

OCOCH3

CH2

1,2 digliceridã

OH

OH

CH2

CH2

OCOCH3

CH2

1- monogliceridã

OH

OH

OCOCH3

CH

CH2

CH2

2 monogliceridã

Amestecul se poate folosi ca atare sau se distilă în vederea obţinerii de monogliceride. Distilarea are loc sub vid la 200°C. Monoglicerida distilată conţine ≥ 97% monogliceride, 3,65% digliceride şi 0,7% trigliceride.

Monogliceridele acidului gras fiind esterificate pot fi obţinute şi pe calea sintezei semienzimatice, folosind în acest scop o lipază din Mucor miehei care acţionează direct asupra hidroxilului glicerolului, în timp ce celelalte două grupări OH sunt blocate de un acetat.

Acetatul este în continuare hidrolizat prin alcalinizare moderată, obţinându-se astfel monogliceridă pură:

CH2

CH3

CH2

CH OC

OC

+

CH

CH2

CH2OH

OCO

+ OCO

OCOR

O

CH3

COCH3

OH

OH

CH3

CH

CH2

CH2

O RCOOH

CH3

CH3

Lipozimã

OCOR

2.8.2.2. Derivaţi de la monogliceride

Plecând de la monoglicerida distilată se obţin derivaţi de la monogliceride cu ajutorul acizilor organici sau cu oxid de etilenă:

OCOR'

OH

CH

CH2

CH2

OCOR

în care R’ este: acid acetic (CH3–COOH); acid lactic (CH3–CHOH–COOH);

acid citric OH CH2

CH2CCOHO

COOH

COOH

154

154


acid diacetil tartric

CH CH

OCO

OCO

CO

CH3

CH3

HO COOH

Acetogliceridele sunt buni stabilizatori ai spumelor, citrogliceridele sunt utilizate la fabricarea margarinelor, ajutând şi la solubilizarea antioxidanţilor. Acetogliceridele pot fi utilizate şi pentru pelicularea fructelor, produselor din carne, pe care le protejează de acţiunea oxigenului atmosferic şi al umidităţii aerului.

SUCROESTERII ŞI SUCROGLICERIDELE

Sucroesterii se obţin prin esterificarea directă a zaharozei cu esterii metalici ai acizilor graşi.Sucrogliceridele sunt amestecuri formate din gliceride şi sucroesteri, obţinuţi prin

transesterificarea zaharozei precum şi din trigliceride, toate aflate în mediul solvent (propilenglicol). Se mai pot obţine sucroesteri prin tansesterificarea zaharozei topite şi a esterilor metalici ai

acizilor graşi la temperatura de 180°C, în prezenţa catalizatorilor (săruri de sodiu, litiu, potasiu), care pot fi eliminaţi în final cu ajutorul acidului citric; un alt procedeu de obţinere a sucrogliceridelor constă în transesterificarea zaharozei solide în prezenţa trigliceridelor şi a carbonatului de potasiu drept catalizator, la temperatura de 110 – 140°C.

Sucroesterii sunt utilizaţi la fabricarea îngheţatelor, margarinelor, sosurilor emulsionate.ESTERII PROPILENGLICOLULUI

Reprezintă un amestec de mono şi diesteri ai propan 1,2 diol cu acizi graşi, care la rândul lor se obţin din uleiuri şi grăsimi alimentare. În amestec cu monogliceridele distilate, aceşti esteri formează sisteme stabile sub formă α folosite în biscuiterie şi patiserie.

ESTERII POLIGLICERIDICI AI ACIZILOR GRAŞI

Prin deshidratarea sub vid a glicerolului la 250°C în prezenţă de sodă diluată se obţine un amestec de gliceroli polimerizaţi (di, tri şi tetraglicerol). Dacă acest amestec reacţionează cu acizii graşi se obţin esterii policerolului, care sunt mai hidrofili decât monogliceridele. Esterii poligliceridelor cu acizii graşi, care au caracter hidrofil sunt utilizaţi în panificaţie, margarine, deserturi, iar cei lipofilici în emulsiile apă în ulei şi pentru modificarea caracteristicilor reologice ale masei de ciocolată împreună cu lecitina.

DERIVAŢII ACIDULUI LACTIC

Cei mai utilizaţi sunt esterii: stearoil – lactilatul de sodiu şi stearoil lactitolul de calciu. Aceşti emulgatori se obţin prin esterificarea acidului lactic polimerizat (cel mai adesea ca dimer) cu acidul stearic. Sunt folosiţi mai mult în panificaţie, pentru ameliorarea caracteristicilor reologice ale aluatului, texturii miezului, volumului pâinii şi pentru prelungirea duratei de păstrare în stare proaspătă.

Formula stearoil lactilatului de calciu este urmăroarea:

CH3

CH COOCnH

2n+1COO m

-

2Ca

în care n = 17 şi m = 2.

ESTERII SORBITOLULUI

155

Anexă

Aceşti emulgatori se obţin din sorbitol (polialcool) care este esterificat ca acid stearic sau acid oleic. În timpul esterificării se formează o punte oxidică între C3 şi C6. Esterii se cunosc şi sub denumirea de SPAN sau esteri de sorbitan:

CH2

CH

CH

OH

H

H C

CH2OOCR

OHO

COH

Monoester de sorbitan

Esterii sorbitanului pot reacţiona cu mai multe molecule de oxid de etilenă, obţinându-se derivaţi polioxietilenici, comercializaţi sub denumirea de Tween, cu proprietăţi hidrofile bune.

CH2

CH

CH2

CH

CH

CH2

CH2

O OH

OOC

CHO

Monoester de polioxietilen sorbitan

w

OHOCH2CH

2 x

OHOCH2CH

2 y

OCH2CH

2 zC

17H

33

w + x + y + z = 20

Denumirile curente ale emulgatorilor sunt arătate în tabelul 2.15.

Tabelul 2.15Denumirea ştiinţifică Denumirea comercială

Monostearat de sorbitan Sorbitan 60, Span 60Monooleat de sorbitan Span 80Derivaţi polioxietilenici de : Monostearat de sorbitan Monooleat de sorbitan

Polisorbat 60, Tween 60Tween 8

Esterii sorbitanului prezintă o gamă largă de HLB care permit folosirea lor ca emulgatori pentru emulsii A/U şi U/A, ca stabilizatori ai cristalelor untului de cacao, evitându-se în acest fel migrarea grăsimii de la interior la suprafaţa ciocolatei. Aceşti esteri modifică, deci cristalinitatea grăsimilor, întârziind reversia cristalină către o formă mai stabilă.

LECITINELE

Lecitinele comerciale se obţin la rafinarea uleiului de soia care conţine 2 – 3% lecitine. Produsul comercial este un amestec de fosfolipide (50%), trigliceride (35%), glicozide (10%).

Fosfolipidele sunt reprezentate de : Fosfatidilcolina (PC);

156

156


Fosfatidiletanolamina (PE); Fosfatidilinozitol (PI).

Fosfatidilcolina are proprietăţi de emulgare în cazul emulsiilor U/A iar fosfatidiletanolamina posedă aceeaşi proprietate dar la nivel mai redus. Fosfatidilinozitol acţionează ca un emulgator în cazul emulsiilor A/U, deci un efect antagonic cu fosfatidilcolina. Rezultă că lecitina comercială are proprietăţi emulgatoare limitate. Lecitina se utilizează în produsele menţionate în tabelul 2.16.

Tabelul 2.16Utilizare Acţiune Concentraţie Proprietăţi

MargarinăEmulgator A/U Agent

anti îmbinare0,12 – 0,5

Concentraţia depinde de exigenţele cerute pentru stabilitatea emulsiei şi de tipul de lecitină utilizată

CiocolaterieReducerea vâscozităţii

prin înmuiere şi dispersare

0,3 – 0,5%Mai eficace şi cu preţ mai bun

decât untul de cacao

Produse de panificaţie şi de

patiserie

Modificarea caracteristicilor

glutenului făinii. Agent de înmuiere. Emulgator

şi antioxidant

0,1 – 0,3%Există făinuri care conţin lecitină. Lecitina conservă

stabilitatea pâinii.

Produse de bombonerie

Agent de înmuiere şi antioxidant

Variabilă

Se utilizează la fabricarea caramelelor, gumei de mestecat. Facilitează

amestecarea zahărului, grăsimii şi a apei.

Alimente pentru animale

Agent de emulsionare. Antioxidant. Aditiv

nutritional.Variabilă

Utilizate în furaje pentru păsări şi în laptele reconstituit

pentru viţei.

2.8.3. CARACTERISTICILE EMULSIILOR

EFICACITATEA UNUI EMULGATOR este dependentă de solubilitatea sa în fiecare din cele două faze (apă/ulei). Solubilitatea unui emulgator este caracterizată prin balanţa hidrofilă – lipofilă (HLB).

Teoretic HLB variază între 1 şi 20. Cu cât valoarea HLB este mai mică, cu atât emulgatorul este mai lipofil şi invers. Agenţii emulgatori cu HLB = 1 – 6 stabilizează emulsiile A/U iar cei cu HLB = 8 – 18 stabilizează emulsiile U/A. Valorile HLB pentru unii emulgatori alimentari sunt prezentate în tabelul 2.17.

Tabelul 2.17Valorile HLB ale unor emulgatori.

Tipul de emulgator HLBMonostearat de sorbitan 5,7Monopalmitat de sorbitan 6,6Monolaurat de sorbitan 6,6Monolaurat de propilenglicol 4,6Monostearat de propilenglicol 1,8

157

Anexă

Monostearat de glicerol 3,7Monostearat de diglicerol 5,5Monooleat de polioxietilen (5) sorbitan 10,9Monooleat de polioxietilen (20) sorbitan 15,8Monostearat de polioxietilen de sorbitan 14,9Lactopalmitat de glicerol 3,7Esterul acidului succinic al monogliceridelor 5,3Esterul acidului diacetiltartric al monogliceridelor 9,2Stearoil lactilatul de sodiu 21,0

STAREA FIZICĂ A EMULGATORULUI. Eficacitatea emulgatorului este condiţionată de starea fizică a acestuia. Starea fizică depinde de structura chimică, de temperatură şi de conţinutul în apă, care determină organizarea lanţurilor lipidice unele faţă de altele.

Fiecare tip de emulgator prezintă diferite structuri caracteristice, denumite mezofaze.Tipurile de mezofaze sunt:

- Faza micelară → lizofosfolipide- Faza lamelară → fosfatidilcolina, fosfatidilinozitol- Faza cubică → monogliceride nesaturate

2.8.4 FUNCŢIILE EMULGATORILOR

Principalele funcţii ale emulgatorilor se referă la:

• scăderea tensiunii de interfaţă între două lichide nemiscibile, uşurând astfel emulsionarea sub acţiunea unui lucru mecanic. Emulgatorul aflat în faza apoasă, la interfaţă se formează un film monomolecular la suprafaţa particulelor dispersate. În cazul emulgatorilor care formează miscele soluţia apoasă absorbită la suprafaţa particulelor dispersate este rapidă, datorită echilibrului care există între moleculele aflate în soluţia (monomeri) şi moleculele agregate (miscele).

La emulgatorii care formează faze lamelare (lecitinele), cinetica de absorbţie este mai lentă.

• stabilizarea emulsiilor are loc prin efect sferic în cazul emulgatorilor nemiscibili şi prin efect de barieră în cazul emulgatorilor ionici (fig. 2.29).

158

158


• stabilizarea spumelor în care caz, rolul emulgatorului este acela de a contribui la obţinerea unui volum mare şi stabilitatea acestuia la sinereză.

• formarea de complexe cu macromolecule de amiloză, ceea ce contribuie la împiedicarea retrogradării şi deci la întârzierea învechirii pâinii.

• formarea de complexe cu proteinele glutenice şi cu cele dea soia ceea ce îmbunătăţeşte toleranţa la frământare a aluatului, retenţa la apă, retenţa la CO2 şi textura produsului.

• controlul cristalizării materialelor grase. Se cunoaşte că trigliceridele prezintă diferite forme cristaline. La topirea şi răcirea grăsimilor acestea cristalizează sub forma α instabilă în forma β’ şi în final β care este cea stabilă. Prin încorporare de emulgator se împiedică trecerea formulelor α şi β în forma β’ care are structura grunjoasă (granulară) şi prin controlul polimorfismul monogliceridelor distanţate în sensul de a le menţine în forma α care este eficace tehnologic, se poate utiliza un emulgator cu tendinţă α, cum ar fi esterii propilenglicolului, esterii solbitanului şi monogliceridele lactilate.

2.8.5 UTILIZAREA EMULGATORILOR LA OBŢINEREA UNOR PRODUSE ALIMENTARE

ÎNGHEŢATE

Îngheţatele reprezintă un mix care conţine 40-50% aer şi care este parţial congelat. Mixul de îngheţată este format dintr-o fază continuă în care sunt solublizate – dispersate: zahărul, proteinele, stabilizanţii. Acest mix este transformat într-o emulsie de tip U / A.

În cursul fabricării mixului, obiectivul este acela de a dispersa la maximum globulele de grăsime şi cele de aer, astfel încât să se facă o spumare corectă. În faza de congelare a mixului se

159

Anexă

realizează o dezemulsionare şi o cristalizare a materiilor. Pentru emulsionare se recomandă un emulgator de tipul monogliceridelor iar pentru destabilizare se utilizează un emulgator cu HLB ridicat.

SOSURI EMULSIONATE

Aceste sosuri sunt emulsii de tipul U / A. După conţinutul în ulei produsele emulsionate pot fi:

Categoria A: cu 80 % ulei (maioneza) Categoria B: cu 50-80 % ulei (sosuri derivate de la maioneză) Categoria C: cu 15-50 % ulei (sosuri pentru salate)

Pentru produsele menţionate se recomandă folosirea monogliceridelor distilate şi sucrogliceridelor.

PRODUSE DE PANIFICAŢIE ŞI BISCUITERIE

În cazul produselor de panificaţie, emulgatorii de tipul monogliceridelor, steoroil-lectilaţi au efect antiînvechire, prin complexare cu amiloza şi efect de condiţionare prin complexare cu proteine.

În cazul produselor preparate cu afânători chimici există două situaţii distincte:1. produse fără grăsimi, în care caz emulgatorii folosiţi realizează frăgezirea aluatului şi

sunt recunoscute monogliceridele lactilate;2. produse cu grăsimi, în care caz emulgatorii trebuie să realizeze o aerare a produsului şi

sunt recunoscuţi mono şi digliceridele, monostearatul de sorbitan, polisorbatul 60.La aceste produse emulgatorul conduce la:

- un volum specific mai mare;- o calitate senzorială superioară: eliberarea de arome este mai rapidă, având în vedere şi

umiditatea mai mare a produselor;- o structură mai bună a miezului;- învechire limitată;- volum specific mai mare al grăsimii folosite (shortening-uri) şi a zaharului.

Emulgatorii sunt utilizaţi odată cu grăsimea (shortening) şi au rol de limitare a efectului anti spumare produs de grăsimi, dar şi rol de emulsionare a grăsimilor şi de menţinere a unui anumit nivel de umiditate în produsul finit. De remarcat că „shortening-urile” utilizate sunt, în general, sub formă plastică. Este necesar să se evite folosirea de materiale lichide care destabilizează spumarea proteică.

2.9 AGENŢI ANTISPUMĂ

Spumarea se produce în diferite stadii ale prelucrării materiilor prime vegetale (spălare, extracţie, concentrare, filtrare), la fermentarea (agitarea mediului de fermentare), la neutralizarea hidrolizatelor proteice etc. Spumarea micşorează capacitatea de lucru a aparatelor şi randamentul operaţiunilor.

Spuma reprezintă un sistem dispers, format din bule de gaz dispersate într-un lichid, separarea dintre aceste două faze fiind realizată de filme cu grosimea mai mare sau mai mică.

160

160


2.9.1 CAUZELE CARE CONDUC LA FORMAREA SPUMELOR

Cauzele care conduc la formarea spumelor pot fi grupate în: cauze fizice: agitarea, căderea lichidelor, turbulenţa, transvazările; cauze fizico-chimice: compoziţia mediului, prezenţa impurităţilor organice şi minerale,

concentraţia în elemente tensioactive sau agenţi de stabilizare a spumelor, natura sărurilor minerale;

cauze chimice: formarea de gaze prin reacţii chimice sau biochimice, descompunerea sărurilor solubilizate.Anumiţi factori cum ar fi variaţiile de pH-ul, temperatura, concentraţia pot conduce la

modificarea gradului de dispersie sau solubilităţii compuşilor organici sau anorganici şi să favorizeze formarea spumei.

Stabilizarea spumei este asigurată de prezenţa la suprafaţă a bulelor de gaz, a unui film de lichid şi a unui film de substanţă tensioactivă, grosimea acestor două filme putând varia între 2 şi 50 μm.

2.9.2 TIPURI DE SPUMĂ

Există două tipuri de spumă şi anume: spuma sferică, care este cu atât mai stabilă cu cât dimensiunile bulelor de gaz dispersate

sunt mai mici. Aceste spume pot fi distruse prin unirea mai multor bule mici într-una mai mare, care poate fi expulzată la suprafaţa mediului prin diferenţa de densitate dintre lichid şi gazul dispersat sau dintre lichid şi vaporii, săi în cazul fierberii.

spumă poliedrică sau superficială, care este formată din bule de gaze separate unele de altele prin intermediul lamelor fine de lichid, care se unesc între ele prin linii de contact denumite borduri de platou.

Stabilitatea spumelor este asigurată de prezenţa substanţelor spumante care se comportă ca nişte emulgatori, adică au o parte hidrofilă şi una hidrofobă.

2.9.3 MECANISME DE DISTRUGERE A SPUMELOR

Spumele pot fi distruse pe cale: mecanică; termică: încălzirea în contact cu o suprafaţă caldă provoacă creşterea presiunii

interne a bulelor, diminuarea vâscozităţii şi accelereză şocurile moleculare; chimică şi fizico-chimică: variaţie de pH, utilizare de electroliţi, utilizare de agenţi

de coagulare, utilizare de agenţi antispumă.

Substanţele antispumă sunt uşor de utilizat şi se pot aplica în acelaşi timp cu mijloacele mecanice şi termice

2.9.4 SUBSTANŢELE ANTISPUMĂ

Substanţele antispumă pot fi: gliceridele şi ceridele acizilor graşi saturaţi şi nesaturaţi reprezentaţi de: uleiuri, grăsimi

animale şi vegetale, acizi graşi de aceeaşi origine; sărurile acizilor graşi: săpunurile alcaline, de amoniac, de aminoalcool, săruri ale acizilor

graşi de aluminiu, de calciu. grăsimi sulfatate şi sulfurate: sulforicinaţi, gliceride şi ceride sulfatate, poliesteri oleici

sulfataţi şi sulfonaţi; compuşi neionici: monoesteri ai acizilor graşi şi polietilen glicol cu diferite mase

moleculare (200 - 1000);

161

Anexă

hidrocarburi (uleiuri alifatice şi parafinice): ulei de vaselină, solvenţi dezaromatizaţi; gliceride parţiale şi esteri de polioli: monogliceride ale acizilor graşi, ester gras de

trimetilolpropan, pantaerythrol, sucrogliceride; polipropilen glicol şi polialkilen glicol: ca polimeri de oxid de etilen şi de propilen,

condensaţi pe un alcool şi / sau esterificaţi de un acid gras; silicani: dimetilpolisiloxanul.

2.9.5. MECANISMUL DE ACŢIUNE AL ANTISPUMANŢILOR

Antispumanţii pot acţiona prin unul din următoarele mecanisme: formarea de complex cu agentul tensioactiv care a contribuit la formarea spumei, complex

care poate fi reversibil sau labil; formarea unui film superficial la interfaţa fazelor lichide, solide şi gazoase, acţiune care

poate avea loc prin două mecanisme:- formarea de film absorbant de agent tensioactiv în vederea formării unei suprafeţe

inactive apă / aer.- formarea unui film superficial, capabil să rejecteze în lichid agentul tensioactiv,

diminuând astfel concentraţia sa la suprafaţa bulelor de aer şi provocând dispariţia spumei.Acţiunea antispumanţilor trebuie să aibă loc înainte de a se produce spuma sau în momentul

formării ei, antispumantul putând să:- perturbe stratul care protejează bulele de aer,- diminueze grosimea stratului şi în final,- rupe stratul de film.Anumite substanţe antispumă pot provoca dezaerare – degazare, acţionând asupra

concentraţiei de gaz solubilizat şi favorizând aglomerarea rapidă a bulelor de gaz dispersate în mediu, bule mai mari formate fiind rejectate la suprafaţa lichidului datorită densităţii diferite a gazului şi lichidului.

2.9.6. APLICAREA SUBSTANŢELOR ANTISPUMANTE

Antispumanţii pot fi utilizaţi în dispersii apoase sau sub formă de emulsie apă în ulei sau ulei în apă.

Antispumanţii sunt utilizaţi:- în industria de transformare directă: spălare vegetale, transportul vegetalelor,

transformarea în enzime.- în industria de extracţie: extracţia zaharului din sfeclă, extracţia amidonului din porumb,

sau cartofi, extracţia măcinăturii de cafea pentru producerea de cafea instant.- în industria de fermentaţie: în producerea de drojdie, producţia de alcoolice fermentate

(bere, vin, şampanie), producţia şi distilarea alcoolului.

2.10 AGENŢI DE CLARIFICARE ŞI STABILIZARE A BĂUTURILOR

2.10.1 CONSIDERATII GENERALE Clarificarea şi stabilizarea băuturilor alimentare necesită folosirea aditivilor şi auxiliarilor

tehnologici pentru a obţine o anumită stare de limpiditate, în primul rând, dar fără a modifica calitatea senzorială a produsului respectiv, în al doilea rând.

Agenţii de clarificare/stabilizare pot fi : proteine, polizaharide, substanţe minerale, macromolecule sintetice şi altele, ele având asupra băuturilor două efecte :

162

162


- eliminarea mai mult sau mai puţin completă a substanţelor dizolvate, coloidale sau a suspensiilor responsabile de tulbureli, mirosuri urâte şi de gusturi neplăcute. Această eliminare se face prin reacţii chimice sau fizico-chimice (floculare sau colaj, precipitare etc.) şi sedimentare.

- stabilizarea stării coloidale, astfel încât să nu se afecteze limpiditatea, se realizează prin complexarea substanţelor dizolvate precursori de tulbureli, respectiv prin adaos de coloizi hidrofili stabili (coloizi protectori).

Agenţii de stabilizare pot avea şi efecte secundare, benefice în anumite cazuri : ameliorarea calităţii gustative prin diminuarea astringenţei şi amărelii produsă de

polifenoli; diminuarea intensităţii culorii; măsurarea filtrabilităţii; eliminarea mai mult sau mai puţin importantă a microorganismelor şi enzimelor.

SE UTILIZEAZĂ : proteinele de origine animală: gelatina, cleiul de peşte, albumina din ou, cazeina şi

cazeinatul de potasiu; polizaharidele: guma arabică, acizii alginici, carboximetil celuloza; substanţele minerale: bentonitele, dioxidul de siliciu; macromoleculele sintetice: polivinil polipirolidona; alţi compuşi.

2.10.2 PROTEINELE ŞI MODUL LOR DE ACŢIUNE La introducerea proteinelor într-un mediu tulbure, ele floculează şi sedimentează, antrenând

particulele în suspensie, produsul rămânând limpede. Insolubilizarea proteinelor şi destabilizarea stării coloidale a băuturilor au făcut obiectul a

numeroase studii considerându-se că la folosirea proteinelor ca agenţi de clasificare au loc două fenomene:

I. o floculare a proteinelor prin complexarea lor cu substanţele polifenolice ale mediului şi în principal, taninurile;

II. o eliminare a particulelor coloidale prin interacţiunea dintre aceste particule şi proteine precum şi integrarea particulelor coloidale în flacoanele formate (floculare mutuală).

Insolubilizarea proteinelor şi clarificarea care rezultă va fi deci legată de interacţiuni fizico chimice nespecifice între molecule şi/sau particule, interacţiuni care pot fi :

- interacţiuni Lifshitz-van der Waals;- interacţiuni polare legate de formarea legăturilor de hidrogen;- interacţiuni ionice;- interacţiuni electrostatice.

Asocierea dintre proteine şi polifenoli se datorează interacţiunilor hidrofobice dintre nucleul aromatic al polifenolilor şi aminoacizii hidrofobici din proteine (aminoacizi cu nucleu aromatic sau cu lanţ alifatic), precum şi datorită stabilirii legăturilor de hidrogen dintre grupările hidroxil ale polifenolilor şi grupările polare ale proteinelor (carboxil, aminice, amidice). Coprecipitarea proteină-polifenoli este în funcţie de raportul proteine/taninuri.

La concentraţii mici de proteine, polifenolii formează un strat în jurul proteinei mai puţin hidrofile decât al proteinei respective. In acest fel se ajunge la agregarea şi precipitarea complexelor proteine-taninuri în mediu.

La concentraţii mai mari de proteine suprafaţă hidrofobă se formează prin asocierea polifenolilor cu proteinele, în anumite puncte de contact.

Capacitatea proteinelor şi polifenolilor de a forma complexe este dependentă de :- compoziţia polifenolilor;- gradul de polimerizare al polifenolilor;

163

Anexă

- flexibilitatea polifenolilor;- gradul de hidrofobicitate al polifenolilor;- structura şi conformaţia proteinelor;- valoarea pH-ului mediului;- forţa ionica a mediului;- prezenta oxidanţilor în mediu.Interacţiunile dintre proteine şi particulele tulburelii sunt în dependenţă de interacţiunile

electrostatice între particulele încărcate electric negativ şi proteinele folosite la clarificare, încărcate electric pozitiv la pH acid (de exemplu pH-ul acid al vinului).

În cazul limpezirii băuturilor, respectiv al vinurilor, procesul este influenţat de:- concentraţia în făinuri;- raportul proteină/taninuri;- conţinutul în alcool;- temperatura şi pH;

- starea de oxidare a mediului (care poate schimba valenţa unor cationi: Fe2+

Fe3+

şi Cu

2+Cu

3+);

- forţa ionică a mediului.

PROTEINELE FOLOSITE LA CLEIREA BĂUTURILOR

GELATINA este o proteină ce se obţine prin hidroliza la cald, alcalină sau acidă a colagenului din piele, tendoane şi oasele animalelor abatorizate. Gelatinele folosite pentru cleire (limpezire) pot fi :

gelatine solubile la cald, obţinute prin hidroliza acidă; gelatine solubile la rece, obţinute prin hidroliză enzimatică; gelatine lichide, obţinute prin hidroliza chimică intensă. Aceste gelatine diferă între ele prin masa moleculară a proteinelor conţinute. Astfel,

gelatina solubilă la cald, conţine 30-50% proteine cu masa moleculară 105 Da, iar proteinele din componenţa gelatinelor solubile la rece şi lichide au masa moleculară mai mică.

Gelatina se prezintă sub forma de lanţuri liniare cu ramificaţii scurte, aminoacizii găsiţi în cantitate mare fiind glicina, prolina, hidroxiprolina şi acidul glutamic.

Gelatina are o bună afinitate faţă de polifenoli datorită conţinutului mare de prolina care este implicată în interacţiuni hidrofobe, dar şi în cele de hidrogen. În plus, prolina conferă proteinei o conformaţie deschisă care favorizează accesul la locurile de interacţiune. Masa moleculară optimă a gelatinelor folosite pentru cleire (limpezire) este de 15.000-80.000 Da. Gelatinele alimentare cu masa moleculară > 80.000 sunt utilizate pentru gelificare.

Pentru a precipita gelatina necesită o cantitate mare de taninuri. Cantitatea de tanin precipitată creşte odată cu cantitatea de gelatină folosită la cleire, în timp ce raportul tanin precipitat/gelatină adăugată scade.

Gelatina se foloseşte la limpezirea băuturilor bogate în taninuri: vinuri roşii sucuri de mere

În cazul berii şi vinurilor albe, care sunt sărace în substanţe tanoide, gelatina nu poate fi utilizată decât dacă se adăugă concomitent şi taninuri, ceea ce însă conduce la modificarea caracteristicilor gustative.

De regulă la bere şi vinuri albe se utilizează gel de silice şi bentonită.La folosirea gelatinei se poate petrece o supracleire, în sensul că în produsul cleit mai rămâne

gelatina stabilă pe termen scurt, dar care poate flocula pe termen lung, efect datorat învechirii vinului, oxidării, îmbogăţirii în taninuri sau datorită scăderii temperaturii.

Supracleirea se poate datora:- folosirii unei cantităţi insuficiente de gelatină, în care caz gelatina joacă rol de coloid

protector şi stabilizează temporar soluţia coloidală (băutura);

164

164


- folosirii unei cantităţi prea mari de gelatină, în care caz o parte floculează imediat şi cealaltă parte provoacă supracleirea;

- folosirea unei gelatine foarte hidrolizate, în care caz complexul tanin/gelatină floculează cu atât mai puţin repede, cu cât masa moleculară a gelatinei este mai mică;

- prezenţa alcaloizilor protectori, care sunt în general polizaharide provenind din materia prima (pectine), fie sintetizaţi de mucegaiuri (Botrytis cinerea) fie sunt adăugaţi (guma arabică).

CLEIUL DE PESTE care se obţine din vezica înotătoare a sturionilor, vezici care se umflă în apă rece acidifiată şi care se conservă.

Soluţia vâscoasă care se obţine cuprinde 3 fracţiuni: colagenul solubilizat, gelatina şi materialul insolubil. Numai prima fracţiune are capacitatea de cleire, care este superioară celei prezentate de gelatină şi are masa moleculară 150 ori 300.000 Da. Cleiul de peşte floculează mai bine decât gelatina în băuturile mai sărace în taninuri (bere, vinuri albe). Dozele de clei de peşte pentru cleire sunt mai reduse decât cele de gelatină şi nu conduc la supracleire şi nici la fenomenul de protecţie coloidală.

ALBUMINA din ouă se obţine prin uscarea la temperatură moderată a albuşului de ouă. Componenta proteică majoră a albuminei din ouă este ovalbumină, care este o fosfoglicoproteină globulară instabilă la căldură (54% din total substanţe uscate). Alte proteine ale albuşului de ouă sunt oxotransferina (12% faţă de s.u şi MM = 76.600), ovomucoidul (11% faţă de s.u şi MM = 12.000 - 900.000).

Albumina din ouă se prezintă ca o pulbere care se solubilizează în apă sau soluţie salină cu concentraţie unică, înainte de folosire. Soluţia concentrată de albumină din ouă se diluează înainte de folosire.

Riscurile folosirii albuminei din ouă sunt următoarele :- proteina este uşor degradată de microorganisme;- proteina poate da reacţie Maillard în prezenţa zaharurilor reducătoare.

CAZEINA reprezintă un ansamblu de proteine din lapte care precipită la pH = 4,6 şi 20oC. Cazeina din lapte este formată în proporţie de 80% din cazeinele α şi ß care au pHC = 5,2 şi MM = 24.000 Da. Aceste doua cazeine precipită sub influenţa ionilor de calciu şi la pH scăzut. Cazeina folosită la cleire poate produce eliminarea completă a taninurilor şi a altor polifenoli. Cazeina poate produce şi eliminarea parţiala a fierului şi reduce culoarea băuturii. Se utilizează în soluţii diluate. Pentru o mai bună solubilizare a cazeinei în apă se adăugă şi carbonat de calciu.

Cleirea cu cazeină nu este perfectă şi din această cauză se foloseşte în continuare şi bentonita.

2.10.3 POLIZAHARIDELE FOLOSITE ÎN CLEIRE

Polizaharidele pot fi utilizate în scop dublu: ca stabilizanţi ai stării coloidale a băuturilor, în care caz joacă rol de coloizi

protectori; ca floculanţi, permiţând limpezirea băuturilor.

Ca stabilizanţi se utilizează polizaharide neutre care nu dau reacţii ionice cu componenţii coloidali sau solubili.

Datorită faptului că polizaharidele au un număr redus de grupări carboxilice, efectul lor este puţin dependent de pH, temperatură şi compoziţia mediului, deşi aceşti factori intervin în cleirea şi stabilitatea coloidală a băuturilor.

Polizaharidele sunt insolubile în alcool şi deci nu pot fi utilizaţi drept coloizi protectori în băuturile puternic alcoolice.

Eficacitatea lor creşte odată cu concentraţia folosită în limitele dozelor admisibile.

165

Anexă

Ca floculanţi se utilizează polizaharidele acide şi puţin ramificate. Aceste polizaharide precipită sub efectul acidităţii cationilor plurivalenţi ai alcoolului. În soluţia acidă aceste polizaharide sunt încărcate electric negativ. Sunt recomandate pentru cleirea băuturilor foarte alcoolizate, foarte acide (oţet) şi\sau mai bogate în proteine decât în tanin (bere, vinuri albe, băuturi supracleite). Aceste polizaharide antrenează cu ele mai puţine substanţe coloidale sau solubilizate, în comparaţie cu proteinele. Viteza lor de floculare este mai rapidă.

GUMA ARABICA este un exudat produs de Acacia şi, din punct de vedere chimic, este un polizaharid ramificat compus din L-arabioză, L-rhaninoză, D-galactoză şi acid D-glucuronic, având masa moleculară = 300.000-1.000.000 Da.

Guma arabică formează coacervate stabile cu gelatina şi alte proteine, precum şi cu coloizi. Are efect stabilizant asupra soluţiilor coloidale.

ACIDUL ALGINIC se extrage din algele brune fiind un polimer neramificat, format din unităţi de acid manuronic legate ß 1,4

Acidul alginic se utilizează pentru limpezirea oţetului unde facilitează depunerea coloizilor electropozitivi.

În asociere cu bentonita favorizează aglomerarea drojdiilor în depozite, ceea ce uşurează eliminarea acestora la degorjare (cazul şampaniei în sticlă).

CARBOXIMETIL CELULOZA este un polielectrolit care în băuturi (vin) cu pH = 3,5 prezintă sarcină electrică negativă. Această particularitate face ca acest aditiv să se absoarbă pe cristale de tartrat acid de potasiu, blocând astfel creşterea acestora. Carboximetil celuloza are şi capacitatea de a complexa ionii de K+ , Ca2+ care intervin în cristalizarea tartratului. Prin aceste două efecte simultane, carboximetil celuloza intervine în stabilitatea vinurilor faţă de cristalizarea tartrică.

2.10.4 PRODUSE MINERALE FOLOSITE LA LIMPEZIRE În această categorie sunt incluse bentonitele şi gelurile de siliciu. Flocularea lor în mediu este

determinată, în principal, de sarcinile negative de suprafaţă şi datorită acestor sarcini, aceste produse minerale se utilizează pentru eliminarea proteinelor din băuturi. Flocularea este favorizată de temperaturi ridicate. Efectul lor de eliminare a proteinelor este cu atât mai mare cu cât pH-ul băuturii este mai mic, deoarece la pH mic se favorizează încărcarea electrică pozitivă a proteinelor.

BENTONITELE sunt argile şi anume, aluminosilicaţi cu sarcină electrică negativă. În contact cu apa, bentonita se umflă. În mediu apos bentonitele formează suspensii coloidale, cu particule cu dimensiuni de 2 – 200 nm. Particulele sunt încarcate electric negativ. Bentonitele au o mare capacitate de absorbţie, legată de suprafaţa lor specifică. Datorită încărcării electrice negative, bentonitele interacţionează electrostatic cu constituenţii mediului (proteine) care au sarcină electrică pozitivă. Se produc astfel agregări şi floculări care conduc la limpezirea băuturilor.

Bentonitele pot fi utilizate la doze mai ridicate decât alte substanţe de limpezire, deoarece nu rămân în suspensie. Depozitele formate cu bentonitele sunt voluminoase şi uşor de eliminat. Dacă bentonitele nu sunt bine purificate ele pot transmite băuturii în care se folosesc, ioni de Ca2+, Al3+

Fe3+ etc., care pot provoca precipitate ulterioare.

DIOXIDUL DE SILICIU se utilizează sub formă de gel sau soluţie coloidală cu concentraţia 20-50% şi caracter alcalin. Silice necristalizate formează micele de 5-100 nm având sarcina electrică negativă la suprafaţă.

Prin diferite procedee se pot obţine şi geluri de silice încărcate electric pozitiv.La introducerea unui gel de silice într-o băutura acesta floculează sub efectul acidităţii şi

proteinelor. Flocularea este rapidă doar la temperatură ridicată, însă volumul depozitului format este

166

166


redus. La folosirea gelului de silice băutura poate să se îmbogăţească în sodiu, care provine din soda utilizată pentru stabilizarea gelului.

2.10.5 MACROMOLECULE SINTETICE FOLOSITE LA CLARIFICAREA BĂUTURILOR

Macromoleculele sintetice pot interacţiona cu polifenoli prin intermediul legăturilor de hidrogen. Proprietăţile lor de clarificare sunt determinate de densitate, configuraţia moleculară şi natura grupării carbonil. Datorită rigidităţii lor, macromoleculele sintetice absorb polifenolii monomeri şi oligomeri.

POLIVINIL POLIPIROLIDONA (PVPP) este un polimer al polivinil pirolidonei. PVPP au o capacitate de absorbţie mare datorită numărului mare de grupări carbonil şi caracterului lor hidrofil. PVPP fixează substanţele polifenolice prin legături de hidrogen. PVPP este folosită pentru eliminarea polifenolilor monomeri şi polifenolilor polimerizaţi, dar şi a precursorilor de îmbrumări enzimatice, a tanoidelor, polifenolilor amari sau a precursorilor acestora, a antocianilor nepolimerizaţi şi a produşilor ce produc casarea enzimatică a vinurilor albe precum şi a precursorilor respectivi.

2.10.6 ALŢI COMPUŞI

Alţi compuşi utilizaţi pentru clarificare-stabilizare sunt următorii : acidul citric care complexează fierul; fitatul de calciu care precipită fierul; ferocianura de potasiu care precipită fierul, cuprul şi alte metale grele; acidul ascorbic care acţionează ca un reducator; acidul metatartric care inhibă cristalizarea sărurilor acidului tartaric; acidul tartaric recemic care precipită calciul în produsele derivate din struguri; cristale de bitartrat de K şi tartrat de Ca – care se utilizează ca germeni de cristalizare ale

sărurilor acidului tartric; taninurile care favorizează precipitarea proteinelor şi pentru ameliorarea caracteristicilor

temporale ale produselor; cărbunele care este un absorbant cu specificitate variabilă şi se foloseşte pentru decolorări,

dezodorizări.

2.11 COLORANŢI UTILIZAŢI ÎN INDUSTRIA ALIMENTARĂ

Culoarea unui produs alimentar, din punctul de vedere al consumatorului este un atribut al calităţii senzoriale, acesta nefiind practic interesat de problemele legate de folosirea coloranţilor şi în special de aspectele toxicologice ale acestora atunci cînd sunt folosiţi în diverse produse alimentare pentru normalizarea culorii unui aliment.

2.11.1. CLASIFICAREA COLORANŢILOR

Coloranţii folosiţi în industria alimentară pot fii clasificaţii după natura lor, în coloranţi naturali şi sintetici şi după culoarea pe care o produc ( galbeni, oranj şi roşu, bleu, verzi, bruni şi negri şi de nuanţe diverse).

Ţinând seama de culoarea imprimată produselor alimentare, principalii coloranţi sunt :

167

Anexă

- galbeni: curcumina (E 110), riboflavina (E 101), tartrazina (E 102), galben de quinoleină (E 104);

- oranj şi roşii: galben oranj (E 110),coşenilă-acid carminic (E 120), azorubină (E 122), amarant (E 123), panceanu 4R (E 124), eritrozină (E 127), roşu allure AC (E 129);

- bleu (albaştrii): bleu patent V (E 131), indigotină (E 132);- verzi: clorofile, clorofile şi complexe cuprice (E 140 şi E 141); verde acid briliant (E 142);- bruni şi negrii: caramel (E 150); brun FK (E 154), cărbune vegetal (E 153), negru brillant BN

(E 151);- de nuanţe diverse: corotenoide (E 160), xantofile (E 161), roşu de sfeclă (E 162), antrociane

(E 163).

2.11.2 UTILIZAREA UNOR COLORANŢI ÎN INDUSTRIA ALIMENTARĂ

CONSERVE VEGETALE. Coloranţii conţinuţi de fructe sunt puţin stabili la căldură şi de aceea este necesar să se utilizeze coloranţi sintetici. Cei mai adesea folosiţi sunt eritrozina în sirop şi cockteiluri de fructe la nivel de 150 mg/kg, roşu de coşenilă şi acidul carminic în corpul fructelor roşii (cireşe, căpşuni etc), roşu allure AC în cazul conservelor de cireşe.

O dată cu coloranţii se folosesc şi acidulanţii (ac. citric) pentru a menţine pH-ul corespunzător menţinerii culorii, deoarece antrocianii îşi modifică culoarea la pH alcalin.

CONSERVE DE CARNE. Se utilizează acidul carminic sau coşenilă în proporţie de 100 mg/kg, carotenoizi în proporţie de 20 mg/kg, extractul de paprika în proporţie de 10 mg/kg, caramel în cazul pateurilor şi cârnaţilor în conservă.

PREPARATE DIN CARNE: se utilizează: roşu de coşenilă în cazul preparatelor din carne, maiale, cu adausuri necarnate, dar culoarea virează către violet la pH alcalin; roşu de sfeclă pentru culoarea cărnii tocate; canthaxantină pentru culoarea cârnaţilor de Strasburg; caramelul pentru culoarea pateurilor.

PRODUSE LACTATE: pentru culoarea de suprafaţă a brînzeturilor se utilizează carbonat de calciu, dioxid de titan, oxizi şi hidroxizi de fier, aluminiu, argint, aur, lithol-rubine BK; pentru colorarea cojii unor brînzeturi se mai folosesc tartrazină galben de quinolină, galben oranj S, cochenilă, azorubină, roşu cochenilă A, eritrozină, bleu patente V, complexe cuprice ale clorofilinelor, verde acid briant, negru brillant, cărbune vegetal; îngheţatele se colorează cu coloranţi galbeni; verzi; bleu; bruni şi nuanţe diverse.

MARGARINELE se colorează cu curcumină , corotenoizi, anatto.PRODUSE DE PANIFICAŢIE, patiserie, cofetărie, paste făinoase. Se utilizează o serie de

coloranţi de diferite culori aşa cum este specificat în anexe.PRODUSE DIN PEŞTE: se folosesc coloranţi pentru caviar, caviar sintetic, tarame, peşte (somn etc), creveţi, produse pe bază de surinii (vezi anexe).

2.11.3 ASPECTELE TOXICOLOGICE PRIVIND COLORANŢII

La folosirea coloranţilor sintetici se au în vedere următoarele aspecte :- absorbţia intestinală şi excreţia biliară;- catabolismul hepatic;- efectul metabolic şi biochimic;- eventualul efect cancerigen;- efectul alergic al unor coloranţi, cum ar fi de exemplu tartrazina.

2.12 AROMATIZANŢI ŞI POTENŢIATORI DE AROMĂ

2.12.1 AROMATIZANŢI

168

168


Aromatizanţii se definesc ca acele preparate sau substanţe care adăugate unui produs alimentar sau unei băuturi îi certifică o nouă aromă sau îi modifică aroma existentă. Aromatizanţii nu sunt aditivi şi acţionează atât asupra mirosului cât şi gustului produsului în care se încorporează.

Aromatizanţii se clasifică după următoarele criterii: după natura lor:- plante condimentare: morcov, pătrunjel, leuştean, ţelină, busuioc, tarhon etc;- condimente: piper, enibahar, scorţişoară, chimion, muştar;- extracte naturale de origine vegetală: uleiuri esenţiale care se pot obţine la rece prin

procedee mecanice (presare) sau antrenare cu vapori de apă. Uleiurile esenţiale sunt bogate în terpenoide puţin aromatice şi oxidabile. Pentru determinare uleiurile eterice sunt supuse distilării fracţionate sau solubilizării fracţionate (apă/alcool); oleorezine denumite şi rezinoide sunt obţinute din ţesuturi vegetale prin extracte cu solvenţi care apoi sunt recuperaţi prin distilare; sucurile concentrate de fructe; preparate alcoolice, infuzii, macerate, percolate; substanţe pure obţinute prin cristalizare (de exemplu, mentolul);

- produse de reacţie: termică (reacţii Maillard), hidroliza enzimatică (hidrolizate proteice), fermentaţie microbiologică (arome de fermentaţie);

- produse de sinteză. după starea fizică:

- aromatizanţi lichizi care sunt obţinuţi prin antrenare cu vapori, presare mecanică, solubilizare în solvenţi;

- aromatizanţi solizi (pulbere) cu structură amorfă sau cristalină care se obţin prin fracţionare – concentrare – cristalizare.

după solubilitate:- aromatizanţi hidrosolubili care la rândul lor pot fi aromatizanţi hidrosolubili

adevăraţi, respectiv aromatizanţi, obtinuţi prin extracţie cu apă sau soluţii hidroalcoolice; sucuri de fructe şi concentrate sau pulberi obţinute prin uscare; pseudo-hidrosolubile a căror solubilitate relativă este datorată dispersiei lor sporite, fie dozajului redus (aromatizanţi concentraţi) aceşti aromatizanţi putând fi şi sub formă de pulbere;

- aromatizanţi lipo solubili care sunt reprezentaţi de uleiuri esenţiale, oleorezine rezinoide sub formă de pastă sau pulbere.

după nota aromatizantă: - aromatizanţi „dulci” cuprinzând:

aromatizanţi cu aromă de fructe; aromatizanţi diverşi cu aromă de vanilie, caramel, cafea, cacao, bitter, cola etc.

- aromatizanţi „sărati” cuprinzând: produse vegetale: ceapă, usturoi, hrean, bulion; condimente: piper, cuişoare, coriandru, enibahar etc.; plante condimentare: cimbru, busuioc, leuştean, ţelina şi mărar.

conform reglementarilor CEE:- substanţe aromatizante naturale care sunt reprezentate de substanţe chimice definite,

obţinute prin procedee fizice, enzimatice sau microbiologice, plecând de la materie primă vegetală sau animală;

- substanţe aromatizante identice substanţelor naturale care sunt obţinute pe cale chimică şi care au aceeaşi natură cu cele de la primul punct;

- substanţe aromatizante artificiale care se obţin prin sinteză şi care nu se regăsesc printre substanţele naturale;

- preparate aromatizante care reprezintă un ansamblu de substanţe naturale obţinute simultan sau prin amestecare;

169

Anexă

- aromatizanţi de transformare care corespund substanţelor ce rezultă din reacţii Maillard;

- aromatizanţi cu aromă de fum care sunt obţinuţi din fumul aerosol prin metoda „diluării sau condensării”.

Doza de folosire a unui aromatizant este dependentă de:o raportul gust/miros ce trebuie realizat în produsul alimentar;o densitatea alimentului influenţată şi de gradul de aerare;o capacitatea adsorbantă a componentelor alimentului (substanţe proteice, grăsimi,

polizaharide);o capacitatea de dispersie a aromatizantului în produsul alimentar solid, semisolid, lichid;o componenţi care pot identifica gustul/mirosul aromatizantului (acizii organici, sărurile) sau

diminua gustul/mirosul (laptele, alcolul);o temperatura de consumare a alimentului (produsele care se consumă la rece necesită doze mai

mari);o tratamentul termic la care este supus alimentul care poate reduce gustul/mirosul

aromatizantului folosit mai ales, dacă componentele acestuia sunt volatile;o interacţiunile fizico-chimice şi chimice dintre aromatizant şi aliment.

2.12.2 POTENŢIATORI DE GUST

Dintre potenţiatorii de gust cel mai adesea folosit este glutanatul monosodic, care are capacitatea de a intensifica percepţiile olfacto-gustative produse de alimentele în care se adaugă 0,1 -2% glutanat monosodic, fară a participa efectiv la gustul-mirosul produsului. Nota de gust-miros pe care o dă glutanatul monosodic este aceea de bulion de carne. Alte substanţe cu rezultate asemănătoare sunt guanilatul de sodiu şi inozinatul de sodiu. Se consideră că puterea de intensificare a gustului de către aceste substanţe s-ar datora grupării fosfat care se separă din moleculă de către fosfatazele din carne, activând astfel molecula potenţială.

2.13 AZOTAŢII, AZOTIŢII ŞI POLIFOSFAŢII CA ADITIVI CU ROL TEHNOLOGIC

2.13.1 CONDIŢII DE UTILIZARE

Azotaţii şi azotiţii, alături de NaCl sunt substanţe indispensabile în fabricarea preparatelor de carne, inclusiv a celor crude-uscate.

Condiţiile de folosire ale azotaţilor şi azotiţilor, conform normelor UE sunt următoarele (tabelul 2.18):

Tabelul 2.18Condiţiile de utilizare a azotaţilor şi azotiţilor

170

170


Aditivul Produsele în care se folosescDoza de

încorporare

Cantitatea reziduală din produsul finit

E 249 Azotit de K

E 250 Azotit de Na

- Produse de mezelărie şi produse sărate nefierte, uscate.- Alte produse sărate, de mezelărie, produse de carne în conserve, ficat gras şi produse de ficat gras. - Bacon sărat

150 mg/kg

150 mg/kg

50 mg/kg

100 mg/kg

175 mg/kgE 251 Azotat de Na

E 252 Azotat de K

- Produse de mezelărie şi produse sărate- Produse de carne în conserve

300 mg/kg 250 mg/kg

2.13.2 CULOAREA CĂRNII

Culoarea cărnii este dată de mioglobină, care este o proteină sarcoplasmatică ce reprezintă 1,4% din totalul proteinelor ţesutului muscular. Sângele rezidual care rămâne în carne la sacrificarea animalelor contribuie prin hemoglobină la culoarea cărnii.

Cantitatea de mioglobină din carne depinde de: specie, rasă, vârstă; felul muşchiului.

Nivelul de mioglobină este de:- 1-3 mg/g la viţel- 4-10 mg/g la mânzat- 16-20 mg/g la bovine de 4-5 ani- 1-3 mg/g la porcine de 90-100 kg şi 8-12 mg/g la porcine 100 kg

În carnea proaspătă, culoarea este dată de raportul între:- mioglobină (culoare purpur) în care atomul de fier este bivalent; mioglobina se găseşte în

stratul mai profund al bucăţii de carne;- oximioglobină (culoare roşie-aprins) care derivă din mioglobină prin oxigenarea acesteia.

Se găseşte la suprafaţa bucăţii de carne.- Metmioglobulină (culoare cenuşie-brună) care rezultă prin oxidarea reală a mioglobinei, în

care fierul este trivalent.

Mb(Fe2+

)oxigenare

MbO(Fe2+

)

MMb(Fe3+

)

oxidare oxidare

Dacă ţesutul muscular (carnea) se supune tratamentului termic (fierbere) sau sărării, culoarea devine cenuşie-brună datorită formării de metmioglobină.

Dacă sărarea se face şi în prezenţă de azotaţi/azotiţi, culoarea cărnii tratată termic rămâne roşie datorită formării de nitrozo pigmenţi.

Culoarea roşie a compoziţiilor preparatelor din carne poate fi menţinută şi fără adaos de nitraţi prin utilizarea unor coloranţi naturali (cochenilă, anatto, roşu de sfeclă), respectiv concentrat din sânge sau sânge de la animalele abatorizate.

Sărarea în prezenţa azotaţilor şi azotiţilor

171

Anexă

Azotaţii de sodiu şi potasiu se pot folosi la sărarea uscată a compoziţiilor pentru cârnaţii şi salamurile crude cu maturare îndelungată, în care caz ei sunt precursorii azotiţilor.

Transformarea lor la azotiţi implică:- disocierea în mediu bogat în apă al cărnii

NaNO3

Na + NO3

-

- reducerea ionului nitrat sub influenţa produsă de flora spontană sau cea adăugată sub formă de culturi starter (micrococi, staplococi nepatogeni)

NO3

-+ 3H

+ + 2 e- HNO

2 + H

2O

Azotitul (sub forma acidului azotos) se disociază şi el în mediul cărnii:

NO3

-+ H

++ e

- NO + H2O

Disocierea este de 99% la pH = 5,4 şi scade odată cu creşterea pH-ului. Disocierea HNO2 la NO va depinde de nivelul reducător din compoziţia de carne.

Rezumând, reacţiile care au loc la sărarea cărnii în prezenţă de azotaţi sunt următoarele:

NaNO3

+ 2HNaNO

2+ H

2O

Bacterii reducãtoare care secretã nitrat reductaze

NaNO2 Acid lactic

pH carneNO

2+ ANa

lactat de sodiu

2NaNO2 Substante reducãtoare

preexistente si adãugate

NO + NO2

+ H2O

NO + Mb NO-Mb (nitrozomioglobinã)

(Fe2+

)

Înroşirea cărnii poate avea loc şi pe cale enzimatică cu contribuţia dehidrogenazelor mitocondriale şi a citocromului C. În acest caz ionul NO2¯ din HNO2 respectiv nitrit, printr-o reacţie de oxidoreducere se transformă în:

+ 2HNO2

H2O- + Reducãtor (NADH) + Reducãtor - NO

În a doua etapă NO se fixează pe mioglobină concomitent cu oxidarea Fe2+ în Fe3+, respectiv cu formarea de mitrozomioglobină în care fierul este trivalent (Fe3+)

Mb Reducãtor + MMb (Fe3+

)NO + e-

+ Reducãtor - NO

În etapa a treia nitrozometinioglobina sub influenţa NADN sau ferocitocromului C se reduce la nitrozomioglobină.

172

172


NO2

Mb

(Fe2+

)

NO - Fericitocrom - C Ferocitocrom C

NADH + H+

NAD+

Dehidrogenaze mitocondriale

(Fe3+

NO - MMb

)

NO - Mb

NAD+NADH + H

+

Dehidrogenaze mitocondriale

Stabilitatea pigmenţilor de sărare (nitrozomioglobina) este în funcţie de starea compoziţiei- în cazul compoziţiilor crude stabilitatea pigmenţilor de sărare este redusă;- în cazul produselor de carne crude uscate stabilitatea culorii este condiţionată de reducerea aw,

care încetineşte dezvoltarea microbiotei şi inhibă activitatea enzimatică, precum şi de prezenţa membranei care limitează accesul aerului şi deci a oxigenului;

- în cazul produselor din carne pasteurizate, stabilitatea nitropigmenţilor este datorată separării hemului de globină şi denaturării globinei, colorantul fiind în acest caz nucleul tetrapirolic care leagă doi radicali NO:

NOHem (Fe

2+)

NO

În cazul salamurilor crude, în care la fermentare participă şi bacteriile lactice heterofermentative producătoare de H2O2 se poate ajunge la oxidarea nitrozomioglobinei, în condiţiile în care în pastă nu există şi microbiotă (micrococi) producătoare de catalaze:

+ NO2

+ H2OMb+ H

2O

2Mb(Fe

2+)

-(Fe3+

)NO

La sărarea cu azotit, de regulă, se foloseşte şi acid ascorbic sau erithorbic sau sărurile acestora în doze de 300-500 mg/kg iar cantităţile de azotit folosite sunt de 120-150 mg/kg.

Prin adaos de acid ascorbic, erithorbic sau sărurile acestora se realizează următoarele:- o degradare mai rapidă şi mai completă a azotitului;- o stare antioxidantă şi reducătoare a mediului, care favorizează şi stabilizează culoarea;- un risc mai redus de formare a nitrozaminelor cancerigene, prin fixarea ionilor de NO2¯ şi

oxidului de azot care nu au fost folosiţi pentru formarea de nitrizopigmenţi:

173

Anexă

HO

OC

OHCH

2OHC

O

C

C

O NO

CH

Compusul format prin fixarea NO de acidul ascorbic.

2.13.3 POLIFOSFAŢII UTILIZAŢI ÎN INDUSTRIA CĂRNII

Pentru industria cărnii interesează sărurile de sodiu sau potasiu ale acizilor polifosforici, care sunt polifosfaţii şi ce se deosebesc unii de alţii prin:

- gradul de polimerizare sau numărul de atomi de fosfor din moleculă;- pH-ul soluţiei 1% care este în legătură cu numărul de grupări acide libere şi salifiate;- solubilitatea în apă;- conţinutul în fosfor.

După conţinutul în P2O5 şi pH-ul soluţiei apoase 1% polifosfaţii cei mai utilizaţi în industria alimentară sunt prezentaţi în tabelul 2.19

Tabelul 2.19Principalii polifosfaţi utilizaţi în industria alimentară

Produsul Formula brută

% P2O5

pH-ulsoluţiei

1%Pirofosfat disodicPirofosfat tetrasodicTripolifosfat

pentasodicPentapolifosfat-

heptasodicMetafosfat

Pirofosfat tetrapotasic

Na2H2P2O7

Na4P2O7

Na5P3O10

Na7P5O16

Na(PO3)nn=100-120

K4P2O7

63,953,457,962,066,9

43,2

4-4,310-10,5

9,28,2-8,66,3-6,5

10,3

Pentru industria cărnii sunt utili polifosfaţii care dau soluţii cu pH 8,0

Polifosfaţii contribuie la: creşterea capacităţii de reţinere a apei de către carne, ceea ce influenţează textura şi randamentul în produs finit.

Creşterea capacităţii de reţinere a apei în cazul folosirii polifosfaţilor se datorează:- creşterii pH-ului spre alcalinitate, ceea ce măreşte încărcarea electrică negativă a proteinelor

fapt ce permite legarea moleculelor de apă de grupările COO- din lanţurile polipertidice

COO- +

H3N

NH3

+OOC

- + 2 B(polifosfat bazic) OOC

-NH

2

+

+H

2N COO

-

carne la pHi carne cu pH > pHi

COO- +

H2N

NH2

+OOC

- + H2O

COO- +

H2N

NH2

+OOC

-H

2O

+++

++

+H

2O

Legarea apei de către grupările COO¯ are loc prin intermediul legăturilor de hidrogen:

174

174


H2O

CO

O

H

HO H

- creşterii puterii ionice a fazei apoase din carne, ceea ce conduce la creşterea extractibilităţii proteinelor miofibrilare fapt ce conduce la o mai mare capacitate de reţinere a apei dar şi a puterii de emulsionare a cărnii, inclusiv a stabilităţii emulsiei în cazul compoziţiilor de tip prospături. La creşterea extractibilităţii proteinelor mofibrilare din carne, alături de polifosfaţi participă şi clorura de sodiu adăugată.

- disocierea complexului actomiozinic în componentele sale, miozină şi actină care sunt mai solubile şi care formează o soluţie gelică ce coagulează sub influenţa tratamentului termic, reţinând apa adăugată.

- complexarea ionilor de calciu şi magneziu, ceea ce conduce la o creştere a spaţiului intercatenar, respectiv la creşterea numărului de grupări COO¯ capabile să lege apa. Puterea complexantă a câtorva polifosfaţi este arătată în tabelul 2.20

Tabelul 2.20Puterea complexantă a unor polifosfaţi

Polifosfatul Cationul complexatCalciu Magneziu Fier

Pirofosfatul tetrasodic 4,7 8,3 0,273Tripolifosfatul de sodiu 13,4 6,4 0,184Tetrapolifosfat de sodiu 18,5 3,8 0,092Hexametafosfat de sodiu

19,5 8,3 0,273

Datorită complexării fierului polifosfaţii intervin în reducerea râncezirii şi în creşterea stabilităţii culorii produselor din carne.

2.13.4 CRITERII DE ALEGERE A POLIFOSFAŢILOR

Pentru industria cărnii, criteriile de alegere a polifosfaţilor se referă la:- solubilitatea în apa rece, pentru obţinerea de saramuri de imersare sau injectare;- pH-ul care trebuie să fie alcalin în cazul utilizării în compoziţia preparatelor de carne. În cazul

produselor crude, de tipul jamboanelor, se recomandă utilizarea polifosfaţilor „acizi” cu pH 7-7,5;- vâscozitatea soluţiei: soluţia vâscoasă poate favoriza stabilitatea emulsiilor.

2.13.5 ACŢIUNEA POLIFOSFAŢILOR ÎN CAZULPRODUSELOR DIN PEŞTE

Polifosfaţii pot acţiona în următoarele direcţii:- crioprotector, respectiv limitarea denaturării proteinelor miofibilare la depozitarea în starea

congelată a produselor de peşte pe bază de surimi (pastă de proteine miofibrilare). Acţiune crioprotectoare o au şi polialcoolii, în principal sorbitolul precum şi zaharoza. Se utilizează 40 g/kg sorbitol şi 3 g/kg polifosfaţi:

- menţinerea umidităţii iniţiale în surime;- reducerea pierderilor de masă prin eliberarea de suc la decongelare;- ameliorarea calităţii de prezentare a fileurilor care, capătă o anumită „strălucire” a suprafeţei

precum şi limitarea pungilor de aer, în cazul blocurilor de peşte congelate;

175

Anexă

- sechestrarea ionilor de Ca2+ ceea ce ameliorează puterea de emulsionare a proteinelor, miofibrilare solubilizate şi deci asigurarea dispersării materiei grase în cazul tocăturilor fine din carne de peşte;

- ameliorarea aspectului creveţilor la tratament termic când există tendinţa de a deveni galbeni sau albicioşi precum şi făinoşi;

- inhibarea formării de cristale de struvit datorită capacităţilor de complexare;- creşterea capacităţii de reţinere a apei şi deci creşterea greutăţii cu cel puţin 4 % în cazul

imersării fileurilor de peşte în soluţie de polifosfaţi 1-5%, efect care este evident în cazul fileurilor de peşte trataţi post-rigon.

2.13.6 UTILIZAREA GLUCONEI-DELTA-LACTONEI (GDL)ÎN INDUSTRIA CĂRNII

Glucono-delta-lactona este o lactonă derivată de la glucoză, care poate fi considerată ca un acidifiant cu efect întârziat.

În mediu apos GDL se hidrolizează cu producere de acid gluconic. Reacţia este echilibrată, iar la scăderea pH-ului, depinde de concentraţia iniţială în GDL şi de temperatură.

+ H2O

CHO

OHO

C=

CHCH - H2O CH CH

CHO OOHO

CH

CH2 OH

OH OH

GDL Acid glucanic

Glucono-delta-lactona este utilizată în două domenii:- pentru a accelera scăderea pH-ului în produsele uscate-maturate, deoarece în absenţa GDL

scăderea pH-ului este lentă. În prezenţa GDL scăderea pH-ului este mai rapidă şi are loc gelificarea proteinelor, durata maturării fiind redusă dar produsul nu este bine aromatizat;

- pentru a favoriza formarea culorii produselor din carne obişnuite, degradarea azotitului este accelerată la mai acid. Se adaugă 0,1-0,2% GDL la sfârşitul operaţiei de malaxare. La temperaturi scăzute hidroliza GDL este redusă însă este accelerată odată cu creşterea temperaturii produsului la pasteurizare.

2.14 AGENTI DE SECHESTRARE, ÎNTĂRIRE, GLAZURARE AFÂNĂTORI CHIMICI, SĂRURI DE TOPIRE

2.14.1 AGENŢI DE SECHESTRARE

Sunt substanţe care formează complexe cu ionii metalici. Aditivii cu acţiune de sechestrare sunt următorii:

acidul citric şi sărurile sale; acidul tartric şi sărurile sale; acidul fosforic şi fosfaţii de sodiu şi potasiu; EDTTA şi CaEDTA; trifosfaţii pentasodic şi pentapotasic, polifosfaţii de Na, K de Ca şi Na, de Ca.

Prin acţiunea de sechestrare a unora dintre metalele (Fe, Cu, Zn, Ca, Mg) se influenţează:- autooxidarea lipidelor nesaturate (se blocheaza metalele preoxidante Fe şi Cu);

176

176


- apariţia melanozei (formarea de melanină) la crustaceele refrigerate şi congelate, datorită activităţii unor enzime din sânge (tirozinaze sau ortodifenoloxidaze respectiv tirozin-peroxidazele, care oxidează tirozina la carne, cu formare de pete negre (black spot) la nivelul joncţiunii dintre cefilatorax şi corp, apoi la joncţiunea segmentelor (se blochează de către sechestranţi ionul de Cu din hemocianina sângelui de crustacee, cofactor unor catacolize, printre care şi tirizinaza);

- dispariţia culorii bleu la conserve, semiconserve şi produse congelate de crustacee care s-ar datora acţiunii unei peroxidaze termorezistente (mai puţin probabil) fie oxidării şi polimerizării derivaţilor intermediari fenolici în prezenţa Cu2+, care provine prin degradarea hemocianinei, cromoproteinei ce asigură respiraţia la nevertebratele marine (se blocheaza Cu2+);

- stablizarea culorii preparatelor din carne;- creşterea capacitpţii de reţinere a apei şi mărirea solubilităţii proteinelor miofibrilare (se

sechestrează ionii de Ca2+ şi Mg2+), modificarea culorii unor produse vegetale (fructe şi legume) precum şi a vinurilor, sucurilor prin impiedicarea reacţiei dintre polifenoli şi Fe2+, Cu2+, Zn2+;

- apariţia de puncte negre în conserve de carne, peşte şi alte produse marine, prin reacţia dintre Fe2+(din cutia metalică care nu a fost bine cositorită şi vernisată) cu H2S (rezultat din aminoacizii cu S: cistină, cisteină, metionină, taurină) în cursul sterilizării (coloraţia este mai intensă la pH 7,1 -7,3, în prezenţa bazelor azotate volatile şi CO2);

- apariţia cristalelor de struvit (fosfat de Mg şi NH4) în conservele de crustacee şi moluşte care se formează la sterilizare, magneziu fiind preexistent în carne (40 60 mg%) iar NH4 rezultă din proteinele cărnii sub influenţa căldurii (se sechestrează ionii de Mg2+)

2.14.2 AGENŢI DE ÎNTĂRIRE

Sunt substanţe care permit formarea şi menţinerea fermă a texturii ţesuturilor fructelor şi legumelor sau care interacţionează cu gelifianţii, favorizând formarea şi întărirea gelului.

Starea de crocanţă, de textură tare a ţesuturilor produselor de origine vegetală (fructe şi legume) este dată de protopectine, care reprezintă lanţuri poligalacturonice care se leagă încrucişat între ele prin intermediul ionilor de Ca, formând punţi -COO-Ca-OOC-.

La maturarea fructelor protopectina trece în acizi pectinici sau pectine, care reprezintă lanţuri poligalacturonice mai mult sau mai puţin esterificate cu grupări metil (pectine HM şi HL), respectiv amidate (pectine HL-amidate) iar la supracoacerea fructelor şi legumelor se formează acizi pectici, care sunt lanţuri poligalacturonice nematurate, nemetilate şi neamidate şi care reacţionează cu Ca2+

(pectat de Ca). Transformarea protopectinelor în pectine are loc sub influenţa enzimelor pectolitice secretate de microorganisme.

Rezultă că substanţele de întărire pot fi utilizate cel mai bine pentru fructele nematurate (nuci verzi pentru dulceaţă) sau legume nematurate (castraveţi si cornichon), dar şi pentru cele cu un grad mai redus de maturare în care caz, două lanţuri de acizi pectinici sunt legate între ele prin intermediul ionilor de Ca2+. În această categorie pot fi clasificaţi clorura de calciu, sulfatul de amoniu (E 517), sulfat de aluminiu şi sodiu (E 521), sulfatul de aluminiu şi potasiu (E 522), sulfatul de aluminiu şi amoniu (E 523), lactat de calciu (E 327), clorură de magneziu (E 511), gluconatul de calciu (E5 78).

Sărurile conţinând calciu sunt necesare şi pentru formarea gelurilor cu pectine slab metoxinate, cu alginaţi (CaCl2, sulfat de calciu (E 516) precum şi cu caragenan iota. În cazul gelurilor cu pectine puternic metoxilată este necesar un pH 2,8-3,2 care să asigure prin utilizarea de acid citric (E 530), respectiv citrat monocalcic (E 333i), care să poate utiliza la obţinerea gelurilor (produse zaharoase) cu pectină HM, unde pH-ul trebuie să fie 3,4-3,7. În cazul gelurilor obţinute cu kapa-caragenan sunt necesare surse de potasiu (clorura de potasiu (E 508), glucanat de potasiu (E 577)).

La fabricarea brânzeturilor fermentaţia coagulului obţinut din lapte pasteurizat este legată şi de prezenţa ionilor de calciu adaugaţi sub formă de CaCl.

2.14.3 AGENŢII DE GLAZURARE

177

Anexă

Agenţii de glazurare (inclusiv lubrifianţi) sunt substanţe care, aplicate pe suprafaţa unui produs alimentar îi conferă un aspect strălucitor sau îi conferă un strat protector.

Pentru glazurare, lustruire, se utilizează ceară de albine, ceara de Candelila, ceara de carnaube, guma lac (shellac), ceara cristalină; ceară de polioxietilenă oxigenată, talc, acizi graşi, guma Acacia, pectine, silicat de potasiu, silicat de sodiu.

Astfel, pentru protejarea suprafeţei unor fructe (citrice, mere, pere, pepeni) în vederea limitării deteriorării lor de către agenţi externi (alţii decât microorganismele) şi diminuarea pierderilor de umiditate se folosesc ceruri şi silicaţi, parafină.

Pentru glasarea/lustruirea orezului se folosesc pirofosfatul de calciu, fosfat secundar de calciu, ulei de vaselină, parafină, talc.

Acoperirea ouălor pentru conservare se face cu: ulei de parafină, parafină silicaţi (de Na, K), apă de var (Ca (OH)2). Produsele de cacao şi ciocolată se glazurează cu guma Acacia, pectine.

2.14.4 AGENŢII DE AFÂNARE CHIMICĂ

Agenţii de afânare sunt substanţe sau combinaţii de substanţe care eliberează gaze şi măresc astfel volumul aluatului. Principalii afânători chimici sunt bicarbonatul de sodiu, bicarbonatul de potasiu, carbonatul de amoniu, bicarbonatul de amoniu. În cazul bicarbonatului de sodiu sau potasiu, controlul eliberării CO2 este asigurat de prezenţa unor acizi de afânare. Afânătorii cu amoniac se recomandă a fi folosiţi în produsele cu umiditate mică şi pentru produsele subţiri (vafe, biscuiţi), în caz contrar produsul ar păstra miros de amoniac. Agenţii de afânare se folosesc împreună cu acizii de afânare.

Acizii de afânare măresc producţia de CO2 din bicarbonatul de sodiu şi potasiu. „Acizii de afânare” trebuie să îndeplinească următoarele condiţii: să existe în stare solidă la temperatura camerei; să fie economici şi uşor de manipulat; să nu aibă efect asupra glutenului; să fie complet lipsiţi de toxicitate.

Principalii „acizi de afânare” sunt: fosfat monocalcic monohidrat – Ca(HPO4)2H2O cu v-foarte rapidă şi IC = 83; fosfat monocalcic anhidru Ca(HPO4)2 cu v-lentă şi IC = 83; fosfat dicalcic dihidrat CaHPO42H2O cu v-nulă şi IC = 83; pirofosfat acid de sodiu Na2H2P2O7 cu v-lent până la rapid şi IC = 72-75; sulfat de aluminiu şi sodiu Na2SO4Al2(SO4)3 cu v-lentă şi IC = 100-104; fosfat de aluminiu şi sodiu hidratat NaH14Al3(PO4)84H2O cu v-lentă şi IC = 100; fosfat de aluminiu şi sodiu anhidru NaH14Al3(PO4)8 cu v-medie şi IC = 110; tartrat acid de potasiu (cremă de tartrat) KHC4H4O6 cu v-medie – rapidă şi IC = 44-50; acid tartric (C4H6O6) cu v-rapidă şi IC = 116; glucono-delta lactona (C6H9O6) cu v-lentă şi IC = 55.

Notă: v – viteza de acţiune la temperatura camerei; IC – indice de neutralizare sau reprezintă părţi

(în greutate) de bicarbonat, necesare pentru neutralizarea a 100 părţi acid de afânare în condiţii standard. IC se schimbă odată cu schimbarea compoziţiei aluatului.

2.14.5 SĂRURI DE TOPIRE

La fabricarea brânzeturilor topite, care sunt caracterizate ca emulsii de tipul U/A, se utilizează materii prime (brânzeturi tari şi semitari cum ar fi Svaiter, Cheddar, Olanda, Trapist, caşcaval etc.; lapte praf, grăsimi cum ar fi smântâna, unt), apă şi săruri de topire. Topirea amestecului se face la 75...85oC timp de 10-15 min., sub vid, cu amestecare continuă. Pentru asigurarea unei conservabilităţi mari se poate steriliza masa de brânză la 130oC...145oC.

Sărurile de topire reprezintă un amestec format din unii din adezivii menţionaţi în continuare: acidul citric (E 330); acidul tartric (E 334); citraţii trisodici (E 331); citraţii tripotasici (E 332), ortofosfaţii de sodiu (E 339), potasic (E 340) dar şi acidul malic şi sărurile sale, polifosfaţii de sodiu şi potasiu (E 450).

178

178


Alegerea sărurilor de topire se face în funcţie de calitatea materiei prime (pH, conţinut de apă, grăsime, proteine, grad de măsurare), de consistenţă şi caracteristicile dorite pentru produsul finit.

Dacă pH amestecului este alcalin, sărurile de topire trebuie să aibă pH aproximativ 4,0. Dacă pH-ul brânzei este spre zona acidă, sărurile de topire trebuie să aibă pH = 7,0.

Sărurile de topire acţionează în direcţia:- creşterii gradului de hidratare /umflare a proteinelor cazeinice;- solubilizarea unei cantităţi mai mari de proteine cazeinice, care ele însăşi acţionează ca

emulgator/stabilizator ai emulsiei ce se formează la topirea sub agitare;- sechestrarea ionilor de calciu existenţi la masa de brânză de către citraţii de sodiu şi potasiu

dar şi de către fosfaţii utilizaţi, ceea ce măreşte solubilizarea proteinelor cazeinice.- reglarea acidităţii masei topite într-un domeniu de pH = 5,7 -5,9 care este deci situat spre zona

alcalină a punctului izoelectric al proteinelor cazeinici, ceea ce favorizează, de asemenea, solubilizarea proteinelor cazeinice.

Rezultă că emulsionarea grăsimii masei de brânză topită este realizată de proteinele cazeinice, prin formarea unui fileu proteic în jurul globulelor de grăsime; pe de altă parte, proteinele cazeinice asigură şi stabilitatea emulsiei obţinute prin creşterea vâscozităţii fazei de dispersie precum şi caracteristicile masei topite, după răcire (consistenţă, elasticitate, tartinabilitate, onctuozitate).

În general, citraţii din amestecul sărurilor de topire conduc la produse consistente şi elastice iar fosfaţii au acţiune pronunţată de dispersare şi emulsionare. Sărurile de topire nu sunt emulgători, însă prin faptul că ele conţin fosfaţi conduc la solubilizarea proteinelor cazeinice care, la rândul lor, acţionează ca emulgători şi stabilizatori de emulsie.

De remarcat că în compoziţia brânzeturilor topite pot intra şi adaosuri facultative cum ar fi:- produse vegetale: paste de roşii, ciuperci, ţelină, ceapă, usturoi, măsline, castraveţi;- produse cârnate: şuncă, ceapă afumată, salamuri;- condimente: piper, mărar, chimion, muştar, boia de ardei;- coloranţi alimentari;- agenţi de legare: gumă arabică, gumă caruba, gelatină, pectină, carboximetil celuloză, agar;- conservanţi: acid sorbic şi sorbanţi, acid propronic şi propionaţi, nizină.

2.15 ADITIVI BIOCHIMICI FOLOSIŢI ÎN INDUSTRIA ALIMENTARĂ

Enzimele pot fi folosite în industria alimentară ca aditivi şi ca auxiliari tehnologici. Enzimele pot fi utilizate pentru:

TRANSFORMAREA MATERIILOR PRIME:- amilazele şi amiloglucozidazele sunt folosite în transformarea amidonului în produse

derivate cum ar fi glucoza, respectiv siropul de glucoză;- chimozina (cheagul) se utilizează pentru coagularea laptelui în vederea obţinerii

brânzeturilor, având şi rol în maturarea brânzeturilor, în condiţiile în care rămâne în cuagul după sinereză;

- enzimele coagulante fungice (din Erdothia parasitica, Mucor pusillus şi Mucor miehei) sunt utilizate pentru închegarea laptelui, având însă şi o activitate proteolitică nespecifică, mai mare decât a chimozinei. Aceste enzime diferă de cheag şi prin sensibilitate la calciu şi termostabilitate.

MATURAREA BRÂNZETURILOR:- proteaze din Micrococcus caseolyticus;- lipaze şi fosfilepaze de origine animală sau microbiană (fungică); CONSERVAREA ALIMENTELOR:- glucozoxidoze care îndepărtează oxigenul existent în produsele alimentare lichide, în

prezenţa glucozei:

179

Anexă

glucozã + oxigen acid gluconic + H2O

- clorhidratul de lizozim provenit din ouă de găină care se foloseşte la fabricarea brânzeturilor, în vederea limitării fermentaţiei butirice. Lipozimul produce distrugerea microorganismelor prin liza membranei celulare, doze utilizate: 35 mg/l lapte; doza reziduală = 400 mg/kg în cazul brânzeturilor cu pastă tare; 400mg/kg în cazul brânzeturilor topite; 25 mg/l lapte în cazul brânzeturilor cu pastă moale şi 300 mg/kg brânză doză reziduală.

MODIFICAREA TEXTURII ŞI CONSISTENŢEI:- α-amilaza care poate regla producţia de zaharuri fermentescibile având următoarele

consecinţe: creşterea volumului pâinii, îmbunătăţirea structurii miezului, culoare mai plăcută a cojii prin întârzierea retrogradării amidonului;

- lipazele şi pentozanazele care, de asemenea, intervin la îmbunătăţirea texturii pâinii;- proteazele ameliorează friabilitatea produselor de biscuiterie;- invertaza care permite obţinerea de bomboane cu interior moale;- α- amilazele care, în anumite condiţii, modifică vâscozitatea pastelor de amidon. MODIFICAREA PROPRIETĂŢILOR SENZORIALE:

- amiloglucezidaza care transformă amidonul cu grad de dulce zero în glucoze cu grad de dulce 0,6;

- glucozoizomeraza care transformă glucoza în fructoză cu grad de dulce 1,3;- lactoza care transformă lactoza (grad de dulce 0,2) în amestec de glucoză-galactoză cu grad

de dulce 0,6;- amiloza şi proteaza favorizează formarea aromei prin reactiv Maillard;- lipazele favorizează formarea de gust picant în cazul brânzeturilor;- echipamentul euzimatic secretat de mucegaiurile nobile (Penicillium nalgiovensis în cazul

salamurilor crude) conduce la β-oxidarea acizilor graşi saturaţi cu formare de metil-cetone cu gust picant.

AUXILIARI TEHNOLOGICI:- enzimele pectolitice folosesc ca biocatalizatori de depolimerizare a macromoleculelor ceea

ce conduce la diminuarea vâscozităţii şi favorizarea presării, filtrării, decantării, floculării, extragerii de pigmenţi (aplicat în industria berii, obţinere sucurilor de fructe);

- enzimele proteolitice care se folosesc la frăgezirea cărnii (papaina, ficina, bromelina)

REZUMAT

Capitolul prezintă noţiunile de bază cu privire la principalele grupe de aditivi şi auxiliari tehnologici folosiţi în industria alimentară.

180

180


CONSERVANŢI. Se prezintă: o clasificare a conservanţilor; condiţiile ce se impun conservanţilor; factorii care influenţează acţiunea antisepticilor, respectiv: factorii proprii antisepticilor utilizaţi (concentraţia, durata de contact, temperatura, specia de microorganisme, numărul iniţial de microorganisme, forma şi faza în care se află microorganismele) şi factorii specifici produsului conservat (compoziţia produsului, pH-ul produsului); mecanismul de acţiune al celor mai utilizaţi conservanţi, respectiv cei de tip acizi organici slabi, a nitraţilor şi nitriţilor, a SO2

şi a sulfiţilor, a conservanţilor de tipul proteinelor şi antibioticelorANTIOXIDANŢII. Se utilizează pentru protecţia faţă de oxidare a grăsimilor, uleiurilor şi

produselor alimentare care conţin grăsimi/uleiuri, deoarece degradarea oxidativă a constituenţilor lipidici prezintă inconveniente de natură senzorială, nutriţională şi igienică, conducând la scoaterea din circuitul economic a produselor alimentare râncede. Mecanismul autooxidării se realizează în trei etape: etapa de iniţiere, etapa de propagare, etapa de terminare

Antioxidanţii folosiţi în industria alimentară, după modul lor de acţiune, aparţin la două grupe: antioxidanţii primari, care intervin în mecanismul radical şi antioxidanţii secundari, care acţionează ca reducători, respectiv captatori de oxigen.

ADITIVI ŞI INGREDIENTE PENTRU SCĂDEREA ACTIVITĂŢII APEI (aW) Contribuie la asigurarea stabilităţii şi conservabilităţii produselor alimentare, inclusiv la menţinerea proprietăţilor senzoriale. Activitatea apei, caracterizează apa liberă dintr-un produs alimentar, disponibilă pentru reacţii enzimatice, fizico-chimice dar şi pentru dezvoltarea microorganismelor.

Activitatea apei se poate calcula cu relaţia:

în care, - numărul de moli de apă - numărul de moli de substanţe dizolvate

Principalele substanţe care contribuie la scăderea activităţii apei sunt: sărurile minerale şi în special clorurile de sodiu, care acţionează asupra proteinelor şi exercită şi acţiune inhibatoare asupra unor enzime; acizii organici şi sărurile acestora; mono, di şi oligozaharide; alcooli şi polioli; diferite proteine; lipide şi emulsiile grase fabricate cu un emulgator.

Scăderea aw sub valoarea necesară dezvoltării microorganismelor, măreşte perioada de lag, reduce viteza de creştere sau inhibă creşterea microorganismelor în forme vegetative. Prin scăderea aw se inhibă şi acţiunea enzimelor (aw 0.7 – 0.8) .

Pe lângă proprietatea de a reduce activitatea apei aw, unele din substanţele menţionate pot acţiona şi ca: agenţi plastifianţi; agenţi de încălzire a recristalizării; agenţi care uşurează rehidratarea; agenţi care întârzie transferul de apă; agenţi substituenţi ai zahărului (zaharoză); agenţi antimicrobieni.

EDULCORANŢI INTENŞI. Se prezintă o clasificare a edulcoranţilor; reglementări legislative din UE; condiţii de utilizare a edulcoranţilor intenşi şi principalii edulcoranţi intenşi, respectiv: acesulfam de potasiu (E 950); aspartam (E 951); ciclamaţii (E 952); neohesperidina dehidrocalconică (NHDC); zaharina (E 954); thaumatina (E 957).

De remarcat că nici un edulcorant intens nu poate îndeplini funcţiile tehnologice pe care le poate realiza zaharoza şi anume: funcţia nutriţională; funcţia senzorială; funcţia de scădere a activităţilor apei; funcţia de conservare; funcţia de umectant; funcţia de agent crioprotector; funcţia de substanţă de masă.

POLIOLII (prescurtarea de la polialcooli) sunt reprezentaţi de sorbitol, manitol, maltitol, isomalt, xilitol şi lactitol. Denumiţi şi zaharo–alcooli, poliolii sunt utilizaţi atât ca îndulcitori (edulcoranţi) dar şi pentru proprietăţile lor funcţionale tehnologice.

AGENŢI ANTIÎNVECHIRE. Aceşti aditivi sunt folosiţi în produsele de panificaţie pentru a le menţine starea de prospeţime pentru o perioadă mai îndelungată. Starea de prospeţime a produselor de panificaţie se apreciază prin intermediul texturii miezului care trebuie să fie cât mai moale posibil.

181

Anexă

Aditivii antiînvechire pot fi cu acţiune directă, adică cu acţiune asupra proceselor fizico-chimice şi cu acţiune indirectă, ceea ce înseamnă acţiune asupra constituienţilor produsului în vederea redării structurii lor iniţiale.

Agenţii antiînvechire pot fi: emulgatorii, substanţe de reţinere a apei, enzimele antiînvechire.HIDROCOLOIZII sunt macromolecule cu masă moleculară mare, solubile/ dispersabile în apă,

capabile să lege o cantitate mare de apă şi capabile să modifice reologia sistemelor apoase în care se adaugă; produc soluţii vâscoase sau (unii dintre ei) geluri. Hidrocoloizii aparţin la două clase distincte: polizaharide (extracte din alge, extracte din seminţe – galactomani, extracte din subproduse vegetale – pectinele, exudatele din plante, poliozide de origine microbiană, derivaţi de la celuloză, derivaţii de la amidon) şi proteine de origine animală

Principalele proprietăţi ale poliozidelor: solubilitatea în apă, conformaţia macromoleculelor în mediu apos, proprietăţi de îngroşare, proprietatea de gelificare.

Mecanismul de gelificare este în funcţie de tipul de poliozid şi deci de natura lui chimică, care determină diferenţe între zonele de joncţiune sau punctele de joncţiune.

EMULGATORII. Agenţii emulgatori sunt substanţe amfifilice, deoarece structura lor le conferă funcţii hidrofilice şi hidrofobice. Această structură le conferă capacitatea de a se absorbi la interfaţa a două lichide nemiscibile (ulei/apă) asigurând emulsionarea acestora şi stabilirea emulsiei obţinute.

Substanţe emulgatoare folosite în industria alimentară: monogliceride şi digliceride, derivaţi de la monogliceride, sucroesterii şi sucrogliceridele, esterii propilenglicolului, esterii poligliceridici ai acizilor graşi, derivaţii acidului lactic, esterii sorbitolului, lecitinele. Eficacitatea unui emulgator este dependentă de solubilitatea sa în fiecare din cele două faze (apă/ulei).

Principalele funcţii ale emulgatorilor se referă la: scăderea tensiunii de interfaţă între două lichide nemiscibile; stabilizarea emulsiilor; stabilizarea spumelor; formarea de complexe cu macromolecule de amiloză; formarea de complexe cu proteinele glutenice şi cu cele de soia; controlul cristalizării materialelor grase.

Emulgatorii se utilizează la obţinerea următoarelor produse alimentare: îngheţate, sosuri emulatoare, produse de panificaţie şi biscuiterie.

AGENŢI ANTISPUMĂ. Spumarea se produce în diferite stadii ale prelucrării materiilor prime vegetale (spălare, extracţie, concentrare, filtrare), la fermentarea (agitarea mediului de fermentare), la neutralizarea hidrolizatelor proteice etc. Spumarea micşorează capacitatea de lucru a aparatelor şi randamentul operaţiunilor.

Cauzele care conduc la formarea spumelor pot fi grupate în: cauze fizice (agitarea, căderea lichidelor, turbulenţa, transvazările); cauze fizico-chimice (compoziţia mediului, prezenţa impurităţilor organice şi minerale, concentraţia în elemente tensioactive sau agenţi de stabilizare a spumelor, natura sărurilor minerale); cauze chimice (formarea de gaze prin reacţii chimice sau biochimice, descompunerea sărurilor solubilizate). Există două tipuri de spumă şi anume: spumă sferică şi spumă poliedrică sau superficială

Spumele pot fi distruse pe cale: mecanică; termică; chimică şi fizico-chimică (variaţie de pH, utilizare de electroliţi, utilizare de agenţi de coagulare, utilizare de agenţi antispumă).

Substanţele antispumă pot fi: gliceridele şi ceridele acizilor graşi saturaţi şi nesaturaţi, sărurile acizilor graşi; grăsimi sulfatate şi sulfurate; compuşi neionici; hidrocarburi (uleiuri alifatice şi parafinice): ulei de vaselină, solvenţi dezaromatizaţi;gliceride parţiale şi esteri de polioli; polipropilen glicol şi polialkilen glicol; silicani.

Antispumanţii pot acţiona prin unul din următoarele mecanisme: formarea de complex cu agentul tensioactiv care a contribuit la formarea spumei, complex care poate fi reversibil sau labil; formarea unui film superficial la interfaţa fazelor lichide, solide şi gazoase (acţiune care poate avea loc prin două mecanisme: formarea de film absorbant de agent tensioactiv, în vederea formării unei suprafeţe inactive apă / aer şi prin formarea unui film superficial, capabil să rejecteze în lichid agentul tensioactiv, diminuând astfel concentraţia sa la suprafaţa bulelor de aer şi provocând dispariţia spumei).

AGENŢI DE CLARIFICARE ŞI STABILIZARE A BĂUTURILOR. Clarificarea şi stabilizarea băuturilor alimentare necesită folosirea aditivilor şi auxiliarilor tehnologici pentru a obţine o

182

182


anumită stare de limpiditate, în primul rând, dar fără a modifica calitatea senzorială a produsului respectiv, în al doilea rând.

Agenţii de clarificare/stabilizare pot fi : proteine, polizaharide, substanţe minerale, macromolecule sintetice, şi altele, ele având şi efecte secundare benefice în anumite cazuri.COLORANŢII. Coloranţii folosiţi în industria alimentară pot fii clasificaţi după natura lor în coloranţi naturali şi sintetici şi după culoarea pe care o produc ( galbeni,oranj şi roşu, bleu, verzi, bruni şi negri şi de nuanţe diverse).

Ţinând seama de culoarea imprimată produselor alimentare, principalii coloranţi sunt : galbeni (curcumina (E 110), riboflavina (E 101), tartrazina (E 102), galben de quinoleină (E 104)); oranj şi roşii (galben oranj (E 110),coşenilă-acid carminic (E 120), azorubină (E 122), amarant (E 123), panceanu 4R (E 124), eritrozină (E 127), roşu allure AC (E 129); albaştrii: (bleu patent V (E 131), indigotină (E132)); verzi (clorofile, clorofile şi complexe cuprice (E 140 şi E 141), verde acid briliant (E142)); bruni şi negrii (caramel(E150); brunFK(E154), cărbune vegetal (E153), negru brillant BN(E151)); de nuanţe diverse (corotenoide (E160), xantofile(E161), roşu de sfeclă (E162), antrociane (E163)).

Coloranţii se utilizează în industria alimentară la fabricarea conservelor vegetale, conservelor de carne, produselor lactate, margarinelor, produselor de panificaţie, patiserie, cofetărie, paste făinoase, produselor din peşte

AROMATIZANŢI ŞI POTENŢIATORI DE AROMĂ Aromatizanţii se definesc ca acele preparate sau substanţe care adăugate unui produs alimentar sau unei băuturi îi certifică o nouă aromă sau îi modifică aroma existentă. Aromatizanţii nu sunt aditivi şi actionează atât asupra mirosului, cât şi gustului produsului în care se încorporează.

Dintre potenţiatorii de gust cel mai adesea folosit este glutanatul monosodic care are capacitatea de a intensifica percepţiile olfacto-gustative produse de alimentele în care se adaugă 0,1-2% glutanat monosodic, fară a participa efectiv la gustul/mirosul produsului.

AZOTAŢII, AZOTIŢII ŞI POLIFOSFAŢII CA ADITIVI CU ROL TEHNOLOGIC sunt substanţe indispensabile în fabricarea preparatelor de carne, inclusiv a celor crude/uscate.

Azotaţii de sodiu şi potasiu se pot folosi la sărarea uscată a compoziţiilor pentru cârnaţii şi salamurile crude cu maturare îndelungată, în care caz ei sunt precursorii azotiţilor.

La sărarea cu azotit, de regulă, se foloseşte şi acid ascorbic sau erithorbic sau sărurile acestora în doze de 300-500 mg/kg iar cantităţile de azotit folosite sunt de 120-150 mg/kg.

Pentru industria cărnii sunt utili polifosfaţii care dau soluţii cu pH 8,0. Polifosfaţii contribuie la: creşterea capacităţii de reţinere a apei de către carne ceea ce influenţează textura şi randamentul în produs finit; creşterea capacităţii de reţinere a apei

AGENTI DE SECHESTRARE, ÎNTĂRIRE GLAZURARE AFÂNĂTORI CHIMICI, SĂRURI DE TOPIRE.

Agenţii de sechestrare sunt substanţe care formează complexe cu ionii metalici. Aditivii cu acţiune de sechestrare sunt următorii: acidul citric şi sărurile sale; acidul tartric şi sărurile sale; acidul fosforic şi fosfaţii de sodiu şi potasiu; EDTTA şi CaEDTA; trifosfaţii pentasodic şi pentapotasic, polifosfaţii de Na, K, de Ca şi Na, de Ca.

Agenţii de întărire sunt substanţe care permit formarea şi menţinerea fermă a texturii ţesuturilor fructelor şi legumelor sau care interacţionează cu gelifianţii, favorizând formarea şi întărirea gelului.

Agenţii de glazurare (inclusiv lubrifianţii) sunt substanţe care, aplicate pe suprafaţa unui produs alimentar îi conferă un aspect strălucitor sau îi conferă un strat protector. Pentru glazurare, lustruire, se utilizează ceară de albine, ceara de Candelila, ceara de carnaube, guma lac (shellac), ceara cristalină; ceară de polioxietilenă oxigenată, talc, acizi graşi, guma Acacia, pectine, silicat de potasiu, silicat de sodiu.

Agenţii de afânare chimică sunt substanţe sau combinaţii de substanţe care eliberează gaze şi măresc astfel volumul aluatului. Principalii afânători chimici sunt bicarbonatul de sodiu, bicarbonatul de potasiu, carbonatul de amoniu, bicarbonatul de amoniu. Principalii „acizi de afânare” sunt: fosfat monocalcic monohidrat; fosfat monocalcic anhidru; fosfat dicalcic dihidrat;

183

Anexă

pirofosfat acid de sodiu; sulfat de aluminiu şi sodiu; fosfat de aluminiu şi sodiu hidratat; fosfat de aluminiu şi sodiu anhidru; tartrat acid de potasiu (cremă de tartrat); acid tartric; glucono-delta lactona.

Sărurile de topire reprezintă un amestec format din unii din adezivii menţionaţi în continuare: acidul citric (E 330); acidul tartric (E 334); citraţii trisodici (E 331); citraţii tripotasici (E 332), ortofosfaţii de sodiu (E 339), potasic (E 340) dar şi acidul malic şi sărurile sale, polifosfaţii de sodiu şi potasiu (E 450).

ADITIVI BIOCHIMICI FOLOSIŢI ÎN INDUSTRIA ALIMENTARĂ Enzimele pot fi utilizate pentru: transformarea materiilor prime (amilazele şi amiloglucozidazele; chimozina; enzimele coagulente fungice); maturarea brânzeturilor (proteaze din Micrococcus caseolyticus; lipaze şi fosfolipaze de origine animală sau microbiană); conservarea alimentelor (glucozoxidoze, clorhidratul de lizozim); modificarea texturii şi consistenţei (α - amilaza, lipazele şi pentozanazele, invertaza, α - amilazele) modificarea proprietăţilor senzoriale (amiloglucezidaza, glucozoizomeraza, lactoza, amiloza şi proteaza, lipazele, echipamentul euzimatic secretat de mucegaiurile nobile.

BIBLIOGRAFIE

1. Banu, C. (coordonator) ş.a., Aditivi şi ingrediente pentru industria alimentară, Editura Tehnică, Bucureşti, 2000

2. Banu, C. (coordonator), Dorin, S.S., Dicţionar explicativ pentru ştiinţe exacte, Industria alimentară IAL 6, Aditivi, Editura Academiei Române şi Editura AGIR Bucureşti, 2005 (la tipar)

3. Banu, C. (coordonator) ş.a., Tratat de chimia alimentelor, Ed. AGIR, Bucureşti, 20024. Banu, C. (coordonator), Dorin, S.S., ş.a., Principii de drept alimentar, Ed. AGIR, Bucureşti,

2003 5. Banu, C., (coordonator) Dorin, S.S., ş.a., Biochimie generală şi biochimia peştelui, Editura

Agir, Bucureşti, 20046. Bernier, J.J., Les edulcorants, Méd. et Nut., 6/T. XXII, 19867. Herdan, J. M., ş.a., Antioxidanţii, Ed. Tehnică, Bucureşti, 19958. Hurstel, O., Meldie, J., Les colorants alimentaires, în Ind. Alim. et Agr. 9, 1994, p. 2349. Phillips, G.O., Gums and stabilisers, Food Industry, 198510. Troger, J.C., Les conservateurs, Ind. Alim. et Agr. 9, 1994, p.54211. Tucoulat, R., Les émulsifiants, Ind. Alim. et Agr. 9, 1994, p.55612. *** Directiva 94/36/CE privind coloranţii13. *** Directiva 94/35/CE modificată prin Directiva 96/83/CE privind educoranţii14. ***Directiva 95/2/CE modificată de Directiva 98/72/CE şi Directiva 2001/5/CE cu privire la

aditivii ce pot fi folosiţi în industria alimentară

ANEXĂADITIVII APROBAŢI (AUTORIZAŢI) ÎN U.E.

Nr. CEE Aditivul Funcţia tehnologică0 1 2

E100 Curcumină Colorant galben

184

184


E101 Riboflavină şi riboflavin 5’fosfat Colorant galbenE102 Tartrazină Colorant galbenE104 Galben de quinolină Colorant galbenE110 Galben FCF (galben orange S) Colorant galbenE120 Cochineal, acid carminic, carmine Colorant roşuE122 Azorubină, carmozină Colorant roşuE123 Amarant Colorant roşuE124 Ponceau 4R, cochineal Red A Colorant roşuE127 Eritrozina Colorant roşuE128 Roşu 2G Colorant roşuE129 Roşu Allura AC Colorant roşuE131 Albstru patent V Colorant albastruE132 Indigotina, indigo carmin Colorant albastruE133 Albastru brillant FCF Colorant albastruE140 Clorofile şi clorofiline Colorant verde

E141Complexe cu cupru ale clorofilei

şi clorofilineiColorant verde

E142 Verde S Colorant verdeE150a Caramel I Colorant brunE150b Caramel II sulfit-caustic Colorant brunE150c Caramel III amoniac Colorant brunE150d Caramel IV sulfit-amoniac Colorant brunE151 Negru brillant BN Colorant negruE153 Cărbune vegetal medicinal Colorant negruE154 Brun FK Colorant brunE155 Brun HT Colorant brun

E160aCaroteni (amestec de caroteni, β-

caroteni)Colorant galben-portocaliu

E160b Anatto, bixină, norbixină Colorant roşu-portocaliu

E160cExtract de paprika , oleorezina,

capsantina, capsorubinaColorant roşu-carmin

E160d Licopen Colorant roşuE160e β-apo-8’-carotenal Colorant roşu-portocaliu

E160fEsterul etilic al acidului β-apo-8’-

carotenoicColorant roşu-portocaliu

E160g Canthaxantină Colorant roşuE162 Roşu de sfeclă, betaină Colorant roşuE163 Antociani Colorant roşu, violet, albastruE170 Carbonat de calciu Colorant de suprafaţăE171 Dioxid de titan Colorant de suprafaţăE172 Oxizi de fier şi hidroxizi de fier Colorant de suprafaţăE173 Aluminiu Colorant de suprafaţă

continuare ANEXĂ0 1 2

E174 Argint Colorant de suprafaţăE175 Aur Colorant de suprafaţăE180 Litolrubina BK Colorant de suprafaţăE181 Tanin alimentar Tratarea vinului (limpezire)E200 Acid sorbic ConservantE202 Sorbat de potasiu Conservant

185

Anexă

E203 Sorbat de calciu ConservantE210 Acid benzoic ConservantE211 Benzoat de sodiu ConservantE212 Benzoat de potasiu ConservantE213 Benzoat de calciu ConservantE214 p-hidroxibenzoat de etil ConservantE215 p-hidroxibenzoat de etil sodic ConservantE216 p-hidroxibenzoat de propil ConservantE217 p-hidroxibenzoat de propil sodic ConservantE218 p-hidroxibenzoat de metil ConservantE219 p-hidroxibenzoat de metil sodic ConservantE220 Anhidridă sulfuroasă Conservant, antioxidant, deburbantE221 Sulfit de sodiu Conservant şi antioxidantE222 Sulfit acid de sodiu (bisulfit) Conservant şi antioxidant

E223Disulfit de sodiu (metabisulfit de

sodiu, pirosulfit de sodiu)Conservant şi antioxidant

E224Disulfit de potasiu (metabisulfit

de potasiu sau pirosulfit de potasiu)

Conservant şi antioxidant

E226 Sulfit de calciu Conservant şi antioxidantE227 Sulfit acid de calciu Conservant şi antioxidantE228 Sulfit acid de potasiu Conservant şi antioxidant

E230 Bifenil (difenil)Conservant de suprafaţă

(fungistatic)

E231 OrtofenilfenolConservant de suprafaţă

(fungistatic)

E232 Ortofenilfenol de sodiuConservant de suprafaţă

(fungistatic)E234 Nizina ConservantE235 Natamicina (pimaricina) Conservant

E249 Nitrit de potasiuConservant şi agent de formare-

fixare culoare la produse din carne

E250 Nitrit de sodiuConservant şi agent de formare-


E251 Nitrat de sodiuConservant şi agent de formare-


E252 Nitrat de potasiuConservant şi agent de formare-


E260 Acid aceticConservant, agent de reglare

aciditateE261 Acetat de potasiu Conservant, ag. de reglare aciditate

continuare ANEXĂ0 1 2

E262Acetaţii de sodiu (acetat de sodiu,

diacetat de sodiu)Conservant, agent de reglare

aciditate

E263 Acetat de calciuConservant, agent de reglare

aciditate

E270 Acid lactic (L-, D-, DL)Conservant, agent de reglare

aciditateE280 Acid propionic ConservantE281 Propionat de sodiu Conservant

186

186


E282 Propionat de calciu ConservantE283 Propionat de potasiu ConservantE284 Acid boric ConservantE285 Borax (tetraborat de sodiu) Conservant

E290 Anhidrida carbonicăConservant, agent de carbonatare,

gaz de condiţionare

E296 Acid malic (DL-)Conservant, agent de reglare

aciditate

E297 Acid fumaricConservant, agent de reglare

aciditateE300 Acid ascorbic (L-) Antioxidant prin captare O2

E301 Ascorbat de sodiu Antioxidant prin captare O2

E302 Ascorbat de calciu Antioxidant prin captare O2

E304Esterii acidului ascorbic cu acizii

graşi (ascorbitpalmitat)Antioxidant prin captare O2

E305 Ascorbit stearat Antioxidant prin captare O2

E306 Extract bogat în tocoferoli AntioxidantE307 α- Tocoferol AntioxidantE308 γ- Tocoferol AntioxidantE309 Δ- Tocoferol AntioxidantE310 Galat de propil AntioxidantE311 Galat de octil AntioxidantE312 Galat de dodecil AntioxidantE315 Acid erisorbic (izoascorbic) Antioxidant

E316Erisorbat de sodiu

(izoascorbat de sodiu)Antioxidant

E320 Butilhidroxianisol (BHA) AntioxidantE321 Butilhidroxitoluen (BHT) AntioxidantE322 Lecitina Antioxidant, emulgatorE325 Lactat de sodiu Agent sinergetic, umectant

E326 Lactat de potasiuAgent sinergetic de reglare a

acidităţii, de tratare a făinii de grâu

E327 Lactat de calciuAgent sinergetic de reglare a

acidităţii, de tratare a făinii de grâu, de întărire

E330 Acid citricAgent de reglare a acidităţii,

sechestrant

E331Citraţi de sodiu: mono, di şi

trisodicAgent de reglare a acidităţii,

sechestrant, stabilizatorCONTINUARE ANEXĂ

0 1 2

E332Citraţi de potasiu: mono, di şi

tripotasicAgent de reglare a acidităţii,

sechestrant, stabilizator

E333Citraţi de calciu: mono, di şi

tricalcicAgent de reglare a acidităţii,

sechestrant, stabilizator, emulgator

E334 Acid tartricAgent de reglare a acidităţii,

sechestrant

E335 Tartraţi de sodiu: mono şi disodicAgent de reglare a acidităţii,


E336Tartraţi de potasiu: mono şi

dipotasicAgent de reglare a acidităţii,


187

Anexă

E338 Acid fosforicAgent de reglare a acidităţii,

sechestrantE339E340

Fosfaţi de sodiu şi de potasiu: monosodic, di şi tripotasic

Agent de reglare a acidităţii, sechestrant, agent de reţinere a apei

E341Fosfaţi de calciu: mono, di şi

tricalcic

Agent de reglare a acidităţii, de tratarea făinii de grâu, de întărire,

afânare, antiaglomerant

E343Fosfaţi de magneziu: mono, di şi

tri ortofosfaţi de magneziuAgent de reglare a acidităţii,

antiaglomerant

E350Malaţi de sodiu: malat de sodiu şi

malat acid de sodiuAgent de reglare a acidităţii,

umectant

E351Malaţi de potasiu: malat de

potasiu şi malat acid de potasiuAgent de reglare a acidităţii

E352Malaţi de calciu: malat de calciu

şi malat acid de calciuAgent de reglare a acidităţii

E353 Acid metatartricAgent de reglare a acidităţii, agent

de inhibarea cristalizării

E354 Tartrat de calciuAgent de reglare a acidităţii, agent

de inhibare, stabilizareE355 Acid adipic Agent de reglare a acidităţiiE356 Adipat de sodiu Agent de reglare a acidităţiiE357 Adipat de potasiu Agent de reglare a acidităţiiE363 Acid succinic Agent de reglare a acidităţiiE380 Citrat de triamoniu Agent de reglare a acidităţiiE385 Sarea de Ca EDTA Agent de conservare, sechestrant

E400 Acid alginicAgent de îngroşare, stabilizare,

gelificare

E401 Alginat de sodiuAgent de îngroşare, stabilizare,

gelificare

E402 Alginat de potasiuAgent de îngroşare, stabilizare,

gelificare

E403 Alginat de amoniuAgent de îngroşare, stabilizare,

gelificare

E404 Alginat de calciuAgent de îngroşare, stabilizare,

gelificare

E405 Propan 1,2 diolalginatAgent de îngroşare, stabilizare,

gelificare

CONTINUARE ANEXĂ0 1 2

E406 AgarAgent de îngroşare, stabilizare,

gelificare

E407 CarragenanAgent de îngroşare, stabilizare,

gelificareE410 Gumă locust (guma de Caruba) Substanţe de îngroşare, stabilizareE412 Guma Guar Substanţe de îngroşare, stabilizareE413 Guma Tragacanth Substanţe de îngroşare, stabilizareE414 Guma Acacia (gumă Arabica) Substanţe de îngroşare, stabilizare

E415 Guma XanthanSubstanţe de îngroşare, stabilizare,

emulsionareE416 Guma Karaya Substanţe de îngroşare, stabilizare,

188

188


emulsionare

E417 Guma TaraSubstanţe de îngroşare, stabilizare,

emulsionare

E418 Guma GellanSubstanţe de îngroşare, stabilizare,

emulsionare

E420 Sorbitol şi sirop de sorbitolEdulcorant, umectant, stabilizant, agent de scădere a punctului de

congelare

E420 ManitolEdulcorant, umectant, stabilizant, agent de scădere a punctului de

congelare

E422 Glicerol (glicerina)Umectant, diluant (purtător),

substanţă de catifelare, de întărireE425 Guma Konjac

E431Stearat de polioxietilenă

(poisorbat 20)Emulgator

E432Polioxietilen sorbitan monolaurat

(polisorbat 40)Emulgator

E433Polioxietilen sorbitan monooleat


E434Polioxietilen sorbitan

monopalmitatEmulgator

E435Polioxietilen sorbitan monostearat


E436Polioxietilen sorbitan tristearat


E440 Pectine: pectină, pectină amidatăSubstanţă de îngroşare, stabilizare,

gelificare

E442Sărurile de amoniu ale acidului

fosfatidicEmulgator

E445Esterii glicerolului cu răşini de

lemnEmulgator, stabilizator

E450Difosfaţi: di, tri şi tetra sodic; di,

tri şi tetra potasic

Emulgatori, stabilizatori, agenţi de reglare a acidităţii, de afânare

chimică, sechestrare, reţinere a apei CONTINUARE ANEXĂ

0 1 2

E451Trifosfaţi: pentasodic şi

pentapotasic

Sechestranţi, agenţi de reglare a acidităţii, de texturare, de hidratare

şi de reţinere a apei

E452Polifosfaţi: de sodiu, de potasiu,

de Ca şi Na, de Ca

Emulgatori, stabilizatori, sechestranţi, agenţi de reţinere a

apei si hidratareE459 Betaciclodextrine Agent de înglobare

E460Celuloza: microcristalină,

celuloza pulbereEmulgator, antiaglomerant, agent de

texturare, de dispersie

E461 MetilcelulozăSubstanţă de îngroşare, emulgator,

stabilizator

E463 HidroxipropilcelulozaSubstanţă de îngroşare, emulgator,

stabilizatorE464 Hidroxipropilmetilceluloza Substanţă de îngroşare, emulgator,

189

Anexă

stabilizator

E465 EtilmetilcelulozaSubstanţă de îngroşare, emulgator,

stabilizator, spumantE466 Carboximetilceluloza sodică Substanţă de îngroşare, stabilizator

E468Carboximetilceluloza sodică

reticulată

E469Carboximetilceluloza hidrolizată

enzimatică

E470Sărurile de Na, K, Ca ale acizilor

graşiEmulgatori, stabilizatori,

antiaglomeranţi

E470b Sărurile de Mg ale acizilor graşiEmulgatori, stabilizatori,

antiaglomeranţi

E471Mono şi digliceridele acizilor

graşiEmulgatori, stabilizatori

E472aEsterii acidului acetic cu mono şi

diglicerideEmulgatori, stabilizatori,

sechestranţi

E472cEsterii acidului lactic cu mono şi


sechestranţi

E472dEsterii acidului tartric cu mono şi


sechestranţi

E472eEsterii mono şi diacetiltartric ai

mono şi digliceridelorEmulgatori, stabilizatori,

sechestranţi

E472fAmestec de esteri acetici şi tartrici

ai mono şi digliceridelorEmulgatori, stabilizatori,

sechestranţiE473 Esterii zaharozei cu acizii graşi EmulgatoriE474 Sucrogliceridele EmulgatoriE476 Poliglicerol ricinoleat Emulgatori

E477Esterii 1,2 propandiolului cu acizii

graşiEmulgatori

E479bUlei de soia oxidat termic în

reacţie cu mono şi diglicerideleEmulgatori

E481 Stearoil 2-lactilat de sodiu Emulgator, stabilizatorE482 Stearoil 2-lactilat de calciu Emulgator, stabilizator


E483 Stearoil tartratEmulgator, stabilizator, agent de

tratare a făiniiE491 Sorbitan monostearat EmulgatorE492 Sorbitan tristearat EmulgatorE493 Sorbitan monolaurat EmulgatorE494 Sorbitan monooleat EmulgatorE495 Sorbitan monopalmitat Emulgator

E500Carbonaţi de sodiu: carbonat acid de sodiu, sesquicarbonat de sodiu

Agent de reglare a acidităţii, de afânare chimică, antiaglomeranţi

E501 Carbonat de potasiuAgent de reglare a acidităţii,

neutralizare

E503Carbonaţi de amoniu: carbonat de

amoniu şi carbonat acid de amoniu

Agent de reglare a acidităţii, de culoare, afânare chimică

E504 Carbonaţi de magneziu: carbonat de magneziu şi carbonat acid de

Agent de reglare a acidităţii, antiaglomeranţi, fixatori de culoare

190

190


magneziuE507 Acid clorhidric Agent de reglare a acidităţiiE508 Clorură de potasiu Gelifiant şi înlocuitor de NaCl

E509 Clorură de calciuSubstanţe de întărire, de favorizare

a coagulării lapteluiE511 Clorură de magneziu Agent de întărire

E512 Clorură stanoasăAgent de fixare a culorii la legume

(asparagus)E513 Acid sulfuric Agent de reglare a acidităţii

E514Sulfaţi de sodiu: sulfat de sodiu,

sulfat acid de sodiu

E515Sulfaţi de potasiu: sulfat de

potasiu, sulfat acid de potasiuE516 Sulfat de calciuE517 Sulfat de amoniuE520 Sulfat de aluminiu Agent de întărireE521 Sulfat de aluminiu şi sodiu Agent de întărireE522 Sulfat de aluminiu şi potasiu Agent de întărireE523 Sulfat de aluminiu şi amoniu Agent de întărire, stabilizant

E524 Hidroxid de sodiuAgent de reglare a pH-ului, agent de

spălareE525 Hidroxid de potasiu Agent de reglare a pH-uluiE526 Hidroxid de calciuE528 Hidroxid de magneziuE529 Oxid de calciuE535 Ferocianură de sodiu Antiaglomeranţi şi îmbogăţireE536 Ferocianură de potasiu Antiaglomeranţi şi îmbogăţireE538 Ferocianură de calciu Antiaglomeranţi şi îmbogăţireE541 Fosfat acid de Al şi NaE551 Dioxid de siliciu (silice amorfă) AntiaglomerantE552 Silicat de calciu Antiaglomerant


E553a Silicat de magneziu AntiaglomerantE553b Talc Agent de lustruireE554 Silicat de aluminiu şi sodiu AglomerantE555 Silicat de aluminiu şi potasiu AglomerantE556 Silicat de aluminiu şi calciu AglomerantE558 Bentonită Agent de limpezire, aglomerantE558 Silicat de aluminiu Aglomerant şi agent de limpezireE570 Acizi graşi Agenţi de glasare, agenţi antispumăE574 Acid gluconic

E575 Gluco-delta-lactonaAgent de acidifiere, agent de

afânareE576 Gluconat de sodiuE577 Gluconat de potasiuE578 Gluconat de calciu Agent de întărireE579 Gluconat de fier Agent de îmbogăţire cu fierE620 Acid glutamic Potenţiator de aromăE621 Glutamat monosodic Potenţiator de aromă

191

Anexă

E622 Glutamat monopotasic Potenţiator de aromăE623 Glutamat de calciu Potenţiator de aromăE624 Glutamat monoamonic Potenţiator de aromăE625 Glutamat de magneziu Potenţiator de aromăE626 Acid guanilic Potenţiator de aromăE627 5’- Guanilat disodic Potenţiator de aromăE628 5’- Guanilat dipotasic Potenţiator de aromăE629 5’- Guanilat de calciu Potenţiator de aromăE630 Acid inozinic Potenţiator de aromăE631 5’- Inozinat disodic Potenţiator de aromăE632 5’- Inozinat dipotasic Potenţiator de aromăE634 5’- Ribonucleotide calcice Potenţiator de aromăE635 5’- Ribonucleotide disodice Potenţiator de aromă

E900 PolidimetilsiloxanAntispumant, antiaglomerant,

emulgatorE901 Ceară de albine Agent de glazurare, lustruireE902 Ceară de Candelilla Agent de glazurare, lustruireE903 Ceară de Carnauba Agent de glazurare, lustruireE904 Guma Lac (Shellac) Agent de glazurare, lustruireE905 Ceara cristalină Agent de glazurare, lustruireE912 Esterii acidului montan Agent de glasareE914 Ceară de polietilenă oxigenată Agent de glasare

E920L- cisteina şi clorhidraţii săi – sărurile de sodiu şi de potasiu

Agent de tratare făină

E927b Carbamidă Agent de tratare făină

E938 ArgonGaz pentru ambalare în atmosfera

inertă

E939 HeliumGaz pentru ambalare în atmosfera

inertă

continuare ANEXĂ

0 1 2

E941 AzotGaz pentru ambalare în atmosfera

inertăE984 Oxigen Ameliorator făină de grâuE950 Acesulfam K EdulcolorantE951 Aspartam Edulcolorant

E953 Isomalt (izomaltitol)Edulcolorant, stabilizator, umectant,

agent crioprotectorE954 Zaharina şi sărurile de Na, K, Ca EdulcolorantE957 Thaumatina EdulcolorantE959 Neohesperidină Edulcolorant

E965 Maltitol şi sirop de maltitolEdulcolorant, stabilizator, umectant,

agent crioprotector

E966 LactitolEdulcolorant, stabilizator, umectant,

agent crioprotector

E967 XilitolEdulcolorant, stabilizator, umectant,

agent crioprotectorE999 Extract de Quillaic SpumantE1100 Amilaza Agent de tratare făină

192

192


E1101 Proteaza

Agent de tratare făină, de frăgezire carne, agenţi pentru obţinerea unor

aromatizanţi şi potenţiatori de aromă, agenţi de stabilizare vinuri şi

bere

E1103 InvertazaAgent de hidroliza a zaharozei,

agent de stabilizareE1102 Glucoz-oxidaza Agent de tratare făină şi albuş de ou

E1104 LipazaAgent de scindare a grăsimilor şi de

obţinere a aromatizanţilorE1105 Lizozim Agent de conservare enzimatic

E1200 Polidextroza A, NSubstanţă de îngroşare, umectant, stabilizant, substanţă de balast, de

texturare

E1201 Polivinilpirolidona

Substanţă de îngroşare, umectant, stabilizant, substanţă de balast, de texturare, substanţă de limpezire

vinuri, bere

E1202 Polivinilpolipirolidona

Substanţă de îngroşare, umectant, stabilizant, substanţă de balast, de texturare, substanţă de limpezire

vinuri, bere

E1404 Amidon oxidat (amidon fluid)Amidon cu capacitate de umflare

redusă la tratament termic, amidon cu viscozitate redusă

E1405 Amidon tratat cu enzime Agent de gelificare

E1410Fosfat de amidon (amidon

monofosfat)Substanţă de îngroşare, legare,

stabilizareCONTINUARE ANEXĂ

0 1 2

E1412Fosfat de diamidon (amidon

reticulat)

Substanţă de îngroşare pentru alimente tratate termic la

temperaturi mai mari de 110˚C, pentru alimente acide, stabilizator şi

liant

E1413 Fosfat de diamidon fosfatatAgent de îngroşare, legare,

stabilizare

E1414 Fosfat de diamidon acetilatAgent de îngroşare, legare,

stabilizare

E1420 Amidon acetilat (ester)

Agent utilizat pentru stabilizare (împiedică retrogradarea

amidonului), pentru îngroşare, gelificare. Se utilizează în alimentele conservate prin

refrigerare/congelare, alimente conservate pentru o perioadă mare

de timp

E1422 Adipat de diamidon acetilat

Agent de îngroşare pentru alimente tratate termic la temperaturi mai mari de 110˚C, pentru alimente

acide, stabilizator şi liant

193

Anexă

E1440 Amidon hidroxipropilat

Limitează retrogradarea amidonului, reduce temperatura de gelatinizare, măreşte vâscozitatea,

se utilizează în alimentele refrigerate/congelate şi păstrate

mult timp

E1442Fosfat de diamidon

hidroxipropilatAgent de îngroşare, emulgare

E1450 Octen succinat de amidon sodic Agent de îngroşare, emulgareE1451 Amidon oxilat acetilat Agent de îngroşare, emulgareE1505 Citrat de trietil Utilizare la albuş de ou deshidratatE1518 Triacetat de glicerol Utilizare la guma de mestecat

Notă: Aditivii E407 şi E440 pot fi normalizaţi ca zaharuri, cu condiţia ca această precizare să apară

suplimentar la numărul şi denumirea acestuia. Aditivii E410, E412, E415 şi E417 nu pot fi utilizaţi pentru fabricarea produselor alimentare

deshidratate a căror rehidratare se efectuează în momentul consumării (ingerării).

194

194

Aditivi Alimentari Cus f Bun

Documents

Transcript of Aditivi Alimentari Cus f Bun