Aditivi Alimentari - Hidrocoloizi

7/28/2019 Aditivi Alimentari - Hidrocoloizi

1/21

1. ADITIVI ALIMENTARI

Conform normelor oficiale, prin aditivi alimentari se intelege orice substanta

care, in mod normal, nu este consumata ca aliment in sine si care nu este ingredient

alimentar caracteristic avand sau nu o valoare nutritiva si prin a acrui adaugare

intentionata la produsele alimentare in scopuri tehnologice, in decursul procesului de

fabricare, prelucrare, preparare, tratament si ambalare a unor asemenea produse

alimentare devine o componenta a acestor produse alimentare.

Potrivit doctrinei, aditivii alimentari sunt ... substante adaugate in produsele

alimentare cu scopul de a le modifica sau crea anumite proprietati, a facilita anumite

operatii de prelucrare si a asigura o anumita stabilitate in timp.

In listele internationale ca si in cele nationale numarul, aditivii sunt clasificati in25 de categorii si numerotati specific. :

coloranti-pentru a schimba si a da culoare ; E 100-E 108

conservanti substante care prelungesc perioada de pastrare a alimentelor

prin protejarea lor impotriva alterarii produse de microorganisme ;

E 200-E 297

antioxidanti substante care prelungesc perioada de pastrare a alimentelor

prin protejare impotriva oxidarii ( de exemplu : rancezirea, schimbarea culorii ) ;E300-E 390.

emulgatorii asigura un amestec omogen intre apa si grasimile

alimentare ;

E 400-E 496

saruri de topire E 400-E 496

agenti de ingrosare substante care au capacitatea de a mari vascozitatea

produselor alimentare ; E 400-E 496. Agenti de gelifiere substante care permit si care ajuta la formarea

gelurilor ; E 400-E 496

Stabilizatori substante care fac posibila mentinerea proprietatilor fizico-

chimice ale alimentelor ,mentinand omogenizarea dispersiilor , culoarea etc ; E 400-E 49

1


2/21

Agenti de gust ( aromatizanti) se impart in trei categorii : a) substante

aromate naturale se obtin prin procese fizice enzimatice

sau microbilogice din materii prime de origine vegetala sau animala ;

b)substante identic naturale sunt identice din punct de vedere al compozitiei cu aromele

naturale ,componentele fiind obtinute prin sinteza ; c ) substante artificiale se obtin prin

sinteza, avand structura si compozitia deferite de cele naturale ;E 600-E 640.

Acidifianti substante care cresc aciditatea alimentelor,impunandu-le un

gust acru ;E 300-E 390

Agenti antiaglomeranti E 500-E 580

Amidon modificat E 1400-E 1450

edulcoloranti ( indulcitori )-substante ( altele decat zaharul)care se

utilizeaza pentru a da gust dulce alimentelor ;E 900-E 999

substante de afanare-substante care contribuie la cresterea volumului

alimentelor fara a modifica valoarea energetica ; E 400-E 496

antispumanti se folosesc pentru reducerea si prevenirea spumei ;

E 500-E 580

agenti de suprafata si albire E 900-E 999/E 1500-E 1520

agenti de intarire afermisanti E 500-E 580 umectanti E 1200-E 1202/E 1400-E 1450/ E 1500-E 1520

enzime E 1100-E 1105

2


3/21

2. HIDROCOLOIZII

Hidrocolizii ,aunt cunoscuti si sub denumirea de gume,sunt polimeri cu masa

moleculara mare, care poseda o serie de proprietati functionale ce ii fac extrem de utilipentru industria alimentara.

In literatura de specialitate ,aproximativ 77% din totalul hidrocolizilor,folositi in

industria alimentara,sunt necesari pentru capacitatea lor de ingrosare ,stabilizare,formare

de filme si de retinere a apei,respectiv gelificare.

Capacitatea de ingrosare a hidrocoloizilor se refera de fapt la vascozitatea

solutiilor de hidrocoloizi care se comporta ca lichide nenewtoniene (pseudoplastice sau

dilatante),vascozitatea fiind dependenta de viteza de amestecare .Dupa Mitchell

comportarea nenewtoniana a hidrocoloizilor se datoreste cresterii orientarii moleculelor

asimetrice , odata cu cresterea vitezei de amestecare ,modificarii formei moleculelor

flexibile de hidrocoloid ,datorate cresterii vitezei de amestecare ,efectului curgerii asupra

interactiunilor intermoleculare.

Stabilizarea cu hidrocoloizi se aplica dispersiilor apoase la care faza continua este

apa iar cea dsipersata este solida, lichida sau gazoasa. Suspensiile sunt dispersii solide ,

emulsiile sunt dispersii lichide iar spumele sunt dispersii de gaze.In toate sistemele

sistemelor mentionate ,exista tendinta ca faza dispersata sa se destabilizeze , sa sesepare.Prin adaosul de hidrocoloid care confera o anumita vascozitate sistemului (fazei

apoase) ,se minimalizeaza tendinta de separare,de destabilizare.

In ceea ce priveste capacitatea de gelifiere,desi toti hidrocoloizii confera o

vascozitate mai mare sau mai mica solutiilor respective, numai putini dintre ei au

capacitatea de a forma geluri. Formarea de geluri implica asociatii intermoleculare care

conduc in final la o retea tridimensionala in ochiurile careia este prinsa o faza apoasa.

Unii hidrocoloizi de origine vegetala ( propilenglicol-alginatul si guma arabica)

,dar in special hdrocoloizii de natura proteica (gelatina, cazeina, albumina din ou ,

proteinele plasmei sangvine si ale serului sangvin precum si globina separata din

hemoglobina) poseda si capacitate deemulsionare.

3


4/21

Functiile hidrocoloizilor in produsele alimentare Tab.1

Functia hidrocoloidului ,importanta pentruprodusul in care se utilizeaza

Exemple de utilizare

Adezivi Glazuri de patiserieAgenti de legare Salamuri de tip prospaturi(parizer,crenvusti, polonez)

Agenti de marire a volumului si de controla valorii energetice

Alimente dietetice

Inhibitori ai cristalizarii Inghetata ,siropuri de zaharAgenti de clarificare-floculare Bere,vin.Agenti de tulbureala Sucuri de fructe sau imitatie de sucuri

citriceAgenti de peliculare Produse de caramelajEmulgatori Dressinguri pentru salate,maioneze

Agenti de incapsulare Aromatizanti pulbereFormatori de membrane Membrane pentru salamuriStabilizatori de spuma Frisca,spuma la bereAgenti de gelifiere Budinci,deserturi ,aspicuriColoizi protectori si stabilizatori Aromatizanti sub forma de emulsiiAgenti de suspendare Lapte cu ciocolataAgenti de umflare (inhibitie) Carne prelucrataInhibitori de sinereza Branzeturi ,produse congelateAgenti de ingrosare Gemuri ,umpluturi pentru prajituri ,sosuriAgenti de udare Creme,inghetate

Hidrocoloizii utilizati in industria alimentara pot fi clasificati innaturali,naturali

modificati si sintetici.

Clasificarea principalilor hidrocoloizi intrebuintati in produsele alimentare Tab.2

Naturali Naturali-modificati Sintetici

1 2 31) Exudate din arbori

Guma arabicaGuma Tragacanth

Guma KarayaGuma Ghatti

2) Guma din seminteGuma GuarGuma Carruba(locust)Guma Tamarind

1)Derivati ai celulozeicarboximetilcelulozametilceluloza

hidroxipropilcelulozahidroxipropilmetilcelulozaceluloza microcristalina2) Derivati ai amidonului

1) polivinilpirolidona2) polimeri cu oxid de

polietilena

4


5/21

3)Extracte din planteSubstante pectice

4)Extracte din algeAgarulAlginatiiCarrageenanFurcelleran

5)Gume de fermentareXantanulDextranul

6)Hidrocoizi din cerealeAmidonul

7) Hidrocoloizi proteiciGelatina

Proteinele din lapteProteinele dinleguminoaseProteinele din sange

Proteinele albusului de ouProteinele colagenice

3) Pectine cu grad deesterificare redus

4) propilenglicolalginatul

2.1. Caracterizarea i clasificarea hidrocoloizilor (gumelor)

Hidrocoloizii cunoscui i sub denumirea de gume, sunt polimeri cu masmoleculara mare, care posed o serie de proprieti funcionale care i fac extrem de utili

pentru industria alimentar.

Aproape 77% din totalul hidrocoloizilor fo1osii n industria alimentar sunt

necesari pentru capacitatea lor de ngroare, stabilizare, formare de filme i de reinere a

apei, respectiv gelificare (Stoloff, 1960).

Capacitatea de ngroare a hidrocoloizior se refer de fapt la vscozitatea

soluiilor de hidrocoloizi care se comport ca lichide nenewtoniene (pseudoplastice saudilatante), vscozitatea fiind dependenta de viteza de amestecare. Dup Mitchell (1979),

comportarea nenewtonian a hidrocoloizilor se datorete creterii orientrii moleculelor

asimetrice, o data cu creterea vitezei de amestecare, modificrii formei moleculelor

flexibile de hidrocoloid, datorat creterii vitezei de amestecare, efectului curgerii asupra

interaciunilor intermoleculare.

5


6/21

Stabilizarea cu hidrocoloizi se aplic dispersiilor apoase la care faza continu este

apa iar cea dispersat este solid, lichid sau gazoas. Suspensiile sunt dispersii solide,

emulsiile sunt dispersii lichide iar spumele sunt dispersii de gaze. n toate sistemele

menionate, exist tendina ca faza dispersat s se destabilizeze, s se separe. Prin

adaosul de hidrocoloid care confer o anumit vscozitate sistemului (fazei apoase), se

minimalizeaz tendina de separare, de destabilizare.

Capacitatea de gelificare. n ceea ce privete, capacitatea de gelificare, dei toi

hidrocoloizii confer o vscozitate mai mare sau mai mica soluiilor respective, numai

puini dintre ei au capacitatea de a forma geluri. Formarea de geluri implic asociaii

intermoleculare care conduc n final la o reea tridimensional n ochiurile creia este

prins faza apoas.

Capacitate de emulsionare. Doar unii hidrocoloizi de origine vegetal(propilenglicol-alginatul i guma arabic), posed i capacitate de emulsionare.

2.2. Exudate din arbori (gume de exudaie)

n categoria exudatelor din arbori intr urmtoarele gume mai importante: guma

arabic (Acacia), guma tragacanth, guma karaya i guma Gatti. Aceste gume sunt

heteropolizaliaride anionice complexe, secretate (exudate) de trunchiul sau ramurile unor

arbori, sau arbuti, care cresc predominant n Africa i Asia, ca urmare a unor leziuninaturale (procese patologice provocate de bacterii sau ciuperci) sau a unei incizii

practicate intenionat de om.

Exudatul, n contact cu aerul, devine tare, sub form de noduli, plci sau fii,

fiind recoltat manual. Culoarea exudatului solidificat variaz de la alb la brun-nchis, n

funcie de nivelul impuritilor prezente, care de altfel determin i calitatea gumelor

respective.

2.2.1 Guma arabic

Guma arabic sau guma Acacia reprezint exudatul uscat recoltat de pe trunchiul

i ramurile arborelui Acacia Senegal sau de la alte specii de Acacia care sunt rspndite

n Africa, Asia, Australia, America de Nord i America Central.

Din punct de vedere chimic, guma arabic este un amestec complex de sruri de

calciu, magneziu i potasiu ale acidului arabic, heteropolizaharid anionic, puternic

6


7/21

ramificat. Lanul principal al heteropolizaharidului este format din uniti de -

galactopiranoza, avnd terminaii de acid glucuronic. La hidroliza completa a gumei

arabice se obin patru constitueni glucidici de baz: D-galactoza, L-arabinoz, L-

ramnoz i D-acid glucuronic.

Diversele tipuri comerciale de guma arabic se deosebesc ntre ele prin culoare i

provenien (guma de Sudan, Senegal, Maroc, Aden, etc.).

Guma arabic este solubil n ap (pan la 50%), dnd o soluie mucilaginoas a

crei vscozitate este mai mic n comparie cu so1uii1e obinute cu ali hidrocoloizi.

Soluia de gum arabic are caracteristici pseudoplastice. Prin diluarea soluiei

concentrate de gum arabic, aceasta trece n suspensie ca o substan gelatinoas (devine

insolubil). Este insolubil n alcool, la cald este solubil n glicerin i etilenglicol

gelatinizeaz la nclzire, comportarea la gelatinizare fiind asemntoare cu cea aamidonului.

Utilizri

Guma arabic se utilizeaz ca agent de aglomerare, ca emulgator i stabilizator

pentru:

- stabilizarea spumei pe baz de extracte: coca-cola, pepsi-cola, bere

(0,5%);

- obinerea aromelor sub form de emulsii de tipul ulei/ap, aromelorncapsulate i aromelor pudra. Ultimele produse sunt folosite la obnerea unor buturi

rcoritoare, budinci, deserturi pe baz de gelatin, checuri. Pudrele respective se prepar

din uleiul eteric al unui anumit fruct (sau se utilizeaz aromatizani sintetici) care se

emulsioneaz n ap cu ajutorul gumei arabice. O emulsie tipic poate conine: 1 parte

ulei eteric, 4 pri gum arabic i 4 pri ap. Emulsia se usuc prin pulverizare. n loc

de gum arabic pot fi utilizai amidonul, derivai ai celulozei, dar rezultatele sunt

inferioare;

- obinerea gumei de mestecat n care caz guma arabic acioneaz ca

inhibitor de cristalizare a zahrului, ca agent de texturare i emulsionare.

Legislaia sanitar din Romnia prevede folosirea gumei arabice n cantitate

maxim ca puritate aceasta trebuie s ndeplineasc condiiile cerute de Farmacopeea

romn ed. VIII.

7


8/21

2.2.2 Guma Tragacanth

Guma Tragacanth (guma adragant sau Tragant) provine din exudaia natural sau

n urma inciziilor practicate n ramurile unor specii de Astragallus (fam. Leguminosae-

Papilonaceae), printre care citm pe Astragallus gumunifer. Specii de Astragallus cresc n

Grecia, Turcia, Iran, Asia Mic. Se prezint sub form de plci neregulate sau de fii

rsucite, a1be-g1bui, translucide.

Guma Tragacanth este un amestec de polizaharid acid sub form de sare i un

polizaharid neutru. Caracterul acid este dat de acidul galacturonic, iar cel neutru de L-

arabinoz, D-xiloz i L-fucoz, glucidele menionate fiind obinute prin hidroliza gumei

tragacanth cu acizi minerali diluai.n ap, guma tragacanth se umfl, formnd o pasta adeziv. Prin adaos de ap, n

continuare, sub agitare puternic, se obine o soluie instabil care tinde s se separe dup

cteva zile, prin depunerea de gum insolubil. Partea solubil a gumei tragacanth se

numete tragacantin, care formeaz hidrosoluri coloidale cu apa, iar cea insolubil se

nurnete bassorin, care se umfl n prezena apei cu formare de gel. Prin nclzire, adaos

de alcalii, acizi, clorur de sodiu, vscozitatea soluiilor se micoreaz drastic, n timp ce

prin meninerea soluiei la fierbere sau prin pstrare, vscozitatea crete. Vscozitateamaxim se nregistreaz la pH = 8. Soluia 1% de gum tragacanth are pH-ul = 5,1-5,9,

iar dup un timp de pstrare de 24 h, vscozitatea acestei soluii ajunge la 3400 cP. Guma

tragacanth este solubil n alcalii i soluii coninnd peroxid de hidrogen. Este insolubil

n alcool.

Reprezentani: Tipurile comerciale de gum tragacanth sunt reprezentate de guma

de Moreno i cea de Smirna.

Utilizri:Datorit proprietilor sale de gelificare se utilizeaz n jeleuri, budinci,

produse de cofetrie, pentru producere de arome sub form de emulsii ulei/ap i ca

stabilizator pentru produse lactate, dressinguri pentru salate, unde i pstreaz

vscozitatea chiar la pH mai sczut (dressinguni pentru salate coninnd oet).

8


9/21

2.3. Gume din semine

Gumele din semine sunt polizaharide neionice care au fost ntrebuinate de foarte

mult vreme n hrana oamenilor i animalelor, n prezent avnd o larg utilizare ca aditivi

alimentari.

2.3.1. Guma Guar

Cunoascuta si sub denumirea de faina de guar ,sau Guaran guma guar se gaseste

in natura ca un constituient a semintelor leguminoasei Cyanopsis tetragonaloba,cultivata

in India ,Pakistan si in sudul Statelor Unite.

Saminta de guar este constituita dint-un strat extern de natura fibroasa 14-15%,o

guma 38-45% si un germen 40-46% bogat in proteine.Aceste trei componente auproprietati fizice diferite care permit separarea lor pe cale mecanica.Portiune solubila in

apa a fainii de guar se numeste guaran.Produsul comercial contine circa 80%

galactomanani,5% proteina ,1% fibra ,0,8% cenusa,0,7 % substante grase si diverse ,

13,5% umiditate.Continutul total de bacterii este < 10000/g.

Din punct de vedere structural,guma guar consta dintr-un lant liniar format din

unitati D-manopiranozice legate 1,4 la care sunt atasate unitati D-galactopiranozice

legate 1,6 ceea ce face ca guma guar sa gie solubila in apa.Raportul dintre D-galactozasi D-manoza din guma guar este de 1:2.

Guma de guar se prezinta de pulbere alba ivorie ,fina ,cu reactie neutra

,dispersabila in apa rece si calda.Solutia de guar 1% are ph=5,5-6,1.Dispersia coloidala

de guma guar este vascoasa ,chiar la concentratii mici.La o concentratie de 1%

vascozitatea este de circa 300 cP,ajungand la 2700cP dupa cateva ore.Vascozitatea nu

este modificata in mediu acid sau alcalin sau prin sterilizare la 120C.Prin incalzire la

80C se ajunge la vascozitate maxima ,dupa 6-10 minute.Dispersia coloidala de gumaguar este stabila intr-un domeniu larg de ph (1-10,5).

Din cauza naturii neionice,guma guar este compatibila cu sarurile intr-un domeniu

destul de larg de concentratii.La concentratii mai mari de 5% de saruri polivalente,se

afecteaza hidratarea gumei si se formeaza geluri.Tot datorita naturii neionice a gumei

,dispersia coloidala este stabila intr-un domeniu larg de ph (1-10,5).Hidratarea optima a

9


10/21

gumei guar are loc la un ph=7-9.Guma guar este compatibila sinergetic cu alte gume,cum

ar fi agarul,alginatii,carboximetilceluloza,pectina,amidonul inclusiv amidonul

modificat,dextrina si in mod special cu carrageenanul si xantanul,precum si cu guma

locust sau carob cu care formeaza asociatii intermoleculare care implica regiuni

nesubstituite din guma locust.In functie de proportia relativa a polizaharidelor implicate

,interactiunea poate conduce pana la formarea unui gel.Avand insa in vedere ca in guma

guar exista putine regiuni nesubstituite,interactiunea cu un alt polizaharid este mai putin

pronuntata,efectul sinergetic conducand la cresterea vascozitatii si nu la gelatinizare.

Guma guar este foarte eficienta in legerea apei in preparatele de carne pe baza de

emulsii, in conservele de carne in suc propriu ,in semiconserve de carne.Din punct de

vedere al capaciatatii de legare guma guar poate inlocui total sau partial amidonul, in

proportie de 5 parti amidon pur pentru o parte guma guar.In produsele lactate cum ar fi branzeturile ,guma guar ofera acestora textura

catifelata si impiedica sinereza.Se mai utilizeaza pentru mentinerea in suspensie a

uleiurilor aromatice si a oleorezinelor aromatice.Avand caracter neionic, nu este afectata

de ph si prin urmare poate fi folosita cu succes in produsele acide:inghetate, sucuri de

fructe, dressinguri pentru salate.Actioneza bine si ca emulgator, stabilizator si ca

substanta de ingrosare in produsele de cofetarie.

Aditivul alimentar guma guar (E 412), folosit de obicei ca emulsificator sistabilizator, poate fi folosit ca ingredient benefic sanatatii pentru scaderea colesterolului.

Nenumarate studii isi concentreaza atentia asupra potentialului acestui aditiv alimentar si

a altor hidrocoloizi ca ingrediente benefice sanatatii. Nivelul ridicat al colesterolului si

hipercolesterolemia sunt cauzatoare de multe boli, in special cardiovasculare, ceea ce a

dus pana acum la aproximativ 50% din totalul numarului de decese din Europa.

Utilizri:

- Guma guar este foarte eficient la legarea apei n preparatele de carne pe baz de

emulsii, n conservele de came n suc propriu, n semiconserve de carne. Din

punct de vedere al capacitii de legare, guma guar poate nlocui total sau parial

amnidonul, n proporie de 5 pri amidon pur pentru o parte gum guar;

10


11/21

- n produsele lactate, cum ar fi brnzeturile, guma guar confer acestora textur

catifelat i mpiedic sinereza. Se mai utilizeaz pentru meninerea n suspensie

a uleiurilor aromatice i a oleorezinelor aromatice;

- Avnd caracter neionic, nu este afectat. de pH i prin urmare poate fi folosit cu

succes n produsele acide: ngheate, sucuri de fructe, dressinguri pentru salate;

- Acioneaz bine ca emulgator, stabilizator i ca substan de ngroare n

produsele de cofetrie.

2.3.2. Guma Carruba

Guma carruba( guma locust,carob,carubina).Guma carruba constituie stratul alb si

semitransparent al endospermului dur al semintelor fructelor de Ceratonia siliqua L,care

apartine speciei Leguminosae , sub specia Cesalpinaceac.Planta creste pe tarmul

Mediteranei.Industrial se obtine dupa un procedeu brevetat , care include decorticarea sidegerminarea semintei si macinarea endospermului care contine guma.Calitatea gumei va

depinde de gradul de degerminare , iar culoarea va depinde de eliminarea mai mult sau

mai putin avansata a stratului extern al semintei.

Guma Carruba se prezinta sub forma de pulbere alba , inodora ,fara gust particular

si contine 12-14% umiditate, 80% galactomanan , 4-6% proteine , 1% fibra si 1%

cenusa.Din punct de vedere structural , este un polizaharid neionic format din unitati de

D-manozopiranozice legate 1,4 , la care sunt atasate unitati D-galactopiranozice legate 1,6 , la fiecare a patra unitate de monoza , ceea ce inseamna un raport intre D-galactoza

si D manoza de 1:4 ( 20:80).Guma Carruba are masa moleculara de 310000 si un grad

de polimerizare al catenei liniare polimananice de 1500.Este partial solubila in apa la

temperatura ambianta , iar in apa la fierbere se solubilizeaza complet.Este insolubila in

majoritatea solventilor organici.

Guma Carruba se umfla foarte mult in apa la rece si poate sa se disperseze total

pana la concentratii de 5%.Solutia de guma carruba este foarte vascoasa, chiar la

concentratii mici, vascozitatea solutiilor scazand odata cu cresterea temperaturii si

crescand rapid pe masura racirii.Solutiile de guma carruba pastrata la temperatura

ambianta se altereaza, datorita procesului hidrolitic de natura fermentativa.Pentru

conservarea solutiilor se folosesc diversi conservanti(formaldehida, acid salicilic, saruri

cuaternare de amoniu) sau se aplica sterilizarea la 110 C.

11


12/21

Guma Carruba este compatibila cu majoritatea hidrocoloizilor (agar,alginati,

carboximetilceluloza,pectina,amidon,dextrina etc), dar ea nu poate fi considerata o

substanta gelatinizanta ca agarul,gelatina,pectina.De remarcat ca in amestec cu xantanul ,

guma Carruba poate forma geluri la inacalzire.

In industria alimentara,guma Carruba este utilizata ca substanta de legare si

stabilizare in aczul jeleurilor si inghetatelor.Pentru proprietatile sale de hidratare rapida,la

temperatura de pasteurizare,este utila in produsele alimentare care necesita pasteurizarea

HTST.Prin proprietatile sale de legare si aglomerare,este utila in produse de patiserie si

biscuiti cu afanatori,in conserve de carne ,branzeturi,maioneze.Prin proprietatile sale

filmogene este indicata in obtinerea aromelor-emulsii si aromelor incapsulate.

2.4. Extracte din plante

Cele mai importante extracte din plante sunt substanele pectice care sunt

coninute de numeroase fructe i vegetale, surse industriale de pectine fiind coaja

fructelor citrice (albedo), merele, tieii de sfecl epuizai, capitolul de floarea soarelui.

Substanele pectice din fructe i vegetale apar sub form de protopectin insolubil care,

pe msura maturrii celulelor i esuturile vegetale, se hidrolizeaz, sub aciunea unor

enzime specifice, n acizi pectici (acizi poligalacturonici), care au capacitatea de

gelificare n anumite condiii i mai departe, n acizi pectici, solubili n ap, care aucapacitatea de gelificare slab sau sunt lipsii de capacitate de gelificare (fructele

supramaturate cum ar fi bananele, piersicile, perele). Sucurile obinute din aceste fructe

supramaturate au o vscozitate mai mare, proporional cu cantitatea de substane pectice

dispersate coloidal n suc.

Prezenta substantelor pectice solubile este de dorit n cazul unor sucuri naturale de

fructe i legume unde este necesar meninerea pulpei n suspensie. La alte sucuri,

precum i la vinuri, este necesar s se ndeprteze substanele pectice, operaie ce se

realizeaz practic prin tratarea cu preparate comerciale pectinazice (enzime pectinolitice).

Din punct de vedere structural, pectina este un heteropolizaharid complex, cu

mas molecular care poate varia ntre 35.000 i 360.000, care const dintr-un lan

principal format din uniti de acid galacturonic care sunt legate (1-4). Acest lan

poligalacturonic este ntrerupt la anumite intervale de uniti de ramnoz ce se leag de

12


13/21

acidul galacturonic 1-2 sau 1-4. De lanul principal de acid poligalacturonic, care

alctuiete coloana vertebrala a pectinei sunt ataate lanuri formate din glucide cum ar

fi galactoza, arabinoz i n anumite cazuri i xiloz i fucoz. n aceste zone laterale,

molecula de pectin este relativ instabil, n sensul c lanurile laterale pot fi ndeprtate

prin hidroliz blnd.

Gruprile carboxil ale resturilor de acid galacturonic sunt mai mult sau mai puin

esterificate cu alcool metilic, dnd natere la regiuni bloc, asemntoare cu cele existente

n algini. Alte grupri carboxil sunt neutralizate cu K+, Na+, Ca2+, Mg2+, (srurile

respective se numesc pectai). Gradul de esterificare reprezint numrul de grupri

carboxilice esterificate de la 100 uniti de acid galacturonic. Gradul de esterificare

variaz n funcie de surs i de coninutul acesteia n pectin-metil-esteraz.

n funcie de gradul de esterificare cu alcool metilic pectinele sunt clasificate n:- pectine slab metoxilate (LM) care au un grad de esterificare 50% (10

- 10,3% grupri metoxil).

Dupa viteza de formare a gelului, respectiv dup timpul scurs din momentul

adugrii tuturor componentelor n sistem i momentul formrii gelului (setting time),

pectinele se clasific n:- pectine cu geilficare rapid (rapid set), care au un grad de esterificare

>75%. Gelificarea ncepe la temperatur < 80C;

- pectine cu gelificare lent, care au un grad de esterificare aproximativ

60%, gelificarea avnd loc la temperatur < 54C.

n afar de pectinele cu grad mare i mic de metoxilare, n industria alimentar se

utilizeaz i pectinele amidate, care se obin prin tratarea extractelor apoase obinute din

citrice i mere cu NH3 n condiii alcaline. Pentru precipitarea lor se utilizeaz alcoolul

metilic, etilic sau izopropilic.

Pectinele comerciale sunt amestecate cu zahr pentru standardizare i cu sruri

tampon (citri, lactai, bicarbonat de sodiu) pentru controlul pH-ului i caracteristicilor de

gelificare.

13


14/21

Legturile dintre gruprile monomere din pectina pot fi desfcute i prin

intermediul unor enzime specifice cum sunt: pectin esterazele, pectinliazele i

poligalacturonazele.

2.4.1. Formarea gelurilor cu pectine puternic metoxilate

Pectinele puternic metoxilate au mas molecular mare i se gsesc n numeroase

fructe care se folosesc la fabricarea gemurilor, marmeladelor, jeleurilor.

Tria gelulul va depinde de:

- concentraia pectinei;

- masa molecular a pectinei;

- gradul de metilare;

- concentraia de zahr;- pH.

Concentraia de pectina necesar formrii gelului este 3,5 tria gelului scade. Rezult c la fabricarea produselor pe baz de gel

pectinic (pectine HM) trebuie s se in seam de sistemul tampon al fructelor utilizate,

respectiv de acizii organici liberi i combinai. Dac, se cunoate pH-ul fructelor, pulpe

de fructe sau sucului de fructe, se poate corecta pH-ul cu un aditiv acid sau bazic. De

14


15/21

exemplu, n cazul gemurilor de cpune, caise, ananas este necesar reducerea pH-ului, n

timp ce la marmeladele pe baz de citrice este necesar o cretere a pH-ului.

Pentru corectarea aciditii se folosesc acizii citric, tartric, malic, lactic, fumaric,

carbonatul de calciu i bicarbonatul de calciu. La adaosul ultimilor doi aditivi, pH-ul

crete prin scderea aciditii libere i prin creterea cantitii de acizi combini.

Concentria de zahr. Pectinele HM pot forma geluri dac coninutul n substan

uscat din sistem este mai mare de 60%, ceea ce explic utilizarea lor n produse cu un

coninut de zahr de 65%. La concentraii mai mari de zahr, se favorizeaz cristalizarea

acestuia n special la suprafaa produsului. Avnd n vedere c n timpul fierberii

produsului are loc formarea de zahr invertit, acesta previne cristalizarea zaharozei la

depozitarea produsului. Invertirea zaharozei nu trebuie s fie excesiv, deoarece se

ajunge n acest caz la cristalizarea glucozei (dextrozei), mai ales n cazul gemuriloramabalate n recipiente mari care se rcesc greu. Zahrul invertit trebuie s reprezinte 20-

35% fa de totalul glucidelor din sistem i acest procent se poate controla prin pH, durata

fierberii i prin combinaia de glucide adugate. Cantitatea de zahr invertit poate fi

controlat i prin momentul n care se adaug acizii. Dac acizii se adaug la sfritul

fierberii sau n momentul n care produsul se toarn n recipiente, se limiteaz

invertirea zaharozei.

ntruct aroma produsului este influenat de aciditatea liber i de concentraiamare de zahr, prin micorarea aciditii cu ajutorul unor sruri, aroma este dirninuat

semnificativ (cazul zmeurei). Pentru a menine o arom intens a produsului, se utilizeaz

citrat de sodiu sau tartrat de potasiu care conduc la creterea raportului acid

combinat/acid liber i respectiv la creterea pH-ului pn la valoarea optim de gelificare.

Citratul i tartratul, pe lng faptul c scad ionizarea acizior organici prezeni n fructe

sau n sucurile de fructe i mresc n consecin pH-ul, conduc i la micorarea vitezei de

gelificare (prelungesc durata de gelificare). Prelungirea duratei de gelificare este realizat

i cu fosfat disodic.

2.4.2. Formarea de geluri cu pectine slab metoxilate

Pectinele slab metoxilate (LM). Obinute prin dezesterificarea pectinelor HM cu

acizi, alcalii sau pe cale enzimatic, au capacitatea de a forma gel n prezena ionilor de

Ca2+, mecanismul de gelificare fiind asemntor cu cel al alginailor i implic asocierea

15


16/21

blocurilor de acid galacturonic neesterificat care au form similar cu blocurile G din

alginai.

Gelul cu pectina LM se formeaz n domeniul de pH 2,5 - 6,5, cu sau fr adaos

de zaharoz, necesarul de calciu fiind de 10-60 mg/g pectin, n funcie de modul de

obinere a pectinei care determin gradul de esterificare. Reacia dintre pectine LM i

Ca2+ trebuie s fie lent i, din acest motiv, srurile de calciu mai puin solubile sunt

adugate la soluia cald de pectin, gelul formndu-se la rcire. Asemenea pectine se

folosesc pentru gemuri, jeleuri i marmelade dietetice, produse pentru diabetici, Baby

foods pe baz de fructe, sosuri, umpluturi pentru prjituri, produse pe baz de lapte (iaurt,

lapte gelificat aromatizat), pudre pentru desert, pudre pentru tarte, pudre pentru creme

instant, deserturi pe baz de lapte i fructe.

Pectinele slab metoxilate (LM) pot fi folosite i ca aditiv la fructele supusecongelarii, pentru a mpiedica scurgerea de suc la decongelare sau pentru realizarea de

filme de protecie pentru fructe, arne, etc. n acest caz se folosesc soluii de pectin LM la

care s-au adugat cantiti mici de CaCl2.

Aspectele biochimice i toxicologice ale utilizrii pectinelor.

Pectinele, datorit faptului c sunt distribuite n fructe, sunt componente normale

ale dietei. n organismul uman, pectinele pot avea urmtoarele efecte:

- antidiareic;- detoxfiant;

- asociate cu efect antivomitiv, ceea ce permite copiilor mici s tolereze i

s asimileze mai bine alimentele, n particular laptele i produsele lactate;

- de protecie i reglare a sistemului gastrointestinal, ceea ce justific

utilizarea pectinelor HM n tratamentul gastritelor i ulcerelor;

- de scdere a colesterolului sanguin de provenien alimentar dar nu i a

celui endogen;

- de scdere a nivelului de lipide n ficat i de limitare a absorbiei la nivel

intestinal.

Se consider c la doze pn la 17% pectin n diet nu se influeneaz negativ

utilizarea substanelor nutritive din diet, nsa la niveluri de17% i 34% pectin n diet

16


17/21

se ajunge la diaree i la ntrzierea creterii, doar circa 20% din pectina ingerat fiind

digerat.

Nivelul de pectin care nu cauzeaz efecte toxice la obolani este de 2500 mg/

kilocorp, ceea ce corespunde la un nivel de 5% pectin n diet. La un om doza zilnic

adimisibil pentru pectinele normale este fara limit iar pentru cele amidate este de 0-25

mg/kilocorp.

2.5. Extracte din alge

Algele roii sunt bogate n agar i carrageenan, iar cele brune n alginai,

hidrocoloizi cu utilizri multiple n industria alimentar, farmaceutic, textil, de

detergeni, cosmetic, cerarnic, cauciucului, etc.

2.5.1.Agarul

Agarul, sinonim cu geloza, alga de Java, clei de Japonia, gelatin de China, este

componentul principal valorificabil n unele alge roii, fiind un amestec de polioze

polidisperse cu structuri macromoleculare similare care difer prin gradul de substituie.

Cea mai mare productoare de agar este Japonia. Mai produc agar i Coreea, S.U.A.,

Noua Zeeland, Spania, Rusia, Africa de Sud. n structura agarului intr n principal D-

galactoz (90%) i 3,6 anhidro-L-galactoza (10%).

Se consider c structura agarului este ramificat, componenta liniar carereprezint 70%, fiind denumit agaroz, iar componenta ramificat este denumit

agaropectin.

Agaroza este format din D-galactoz i 3,6 - anhidro-L-galactoz, la fiecare 40

de resturi dizaharidice existnd o grupare esterificat cu H2S04.

Agaropectina este alctuit din uniti de D-galactoz esterificat cu H2S04 (n

C6) legate 1,3 glicozidic. Agarul n soluie formeaz geluri prin scderea

temperaturii. Este inodor, insolubil n apa rece, solubil la fierbere. Solutia apoas de agar

de 1,5% este limpede i translucid.

Utilizri:

- limpezirea vinurior (0,05 - 0,15%), fiind mai eficace dect gelatina;

- obinerea glazurilor (1,2 - 2,4% fa de ap), n care caz leag apa (glazuri

moi) sau mpiedic cristalizarea zahrului (glazuri tari);

17


18/21

- obinerea de aspicuri cu punct de topire mai ridicat pentru conserve de

carne, pete , pasre n aspic, destinate exportului n rile tropicale. Se utilizeaz 1% agar

fa de apa necesar;

- laxativ n doze zilnice de 4 - 15g.

Doze: l,5 g/kg - n produsele dietetice.

18


19/21

CONCLUZII

Prezenti ntotdeauna n alimentatia umana, aditivii alimentari sunt o marturie a

istoriei acestei necesitati fiziologice si a practicilor culinare si tehnologice. Utilizarea lor

actuala este o prelungire logica si moderna a obiceiurilor culinare ancestrale cu adaptarea

la particularitatile tehnologiilor moderne si la consumul actual. Folositi dupa reguli bine

stabilite, aditivii sunt elemente cu valente multiple n dezvoltarea si promovarea

alimentelor epocii moderne.

Iata asadar, utilizarile aditivilor! Dar cand nu se folosesc acestia si, mai ales, care

sunt conditiile in care pot fi folositi fara a pune in pericol sanatatea consumatorilor?

1. Toti aditivii alimentari, aflati in uz sau propusi pentru a fi utilizati, trebuie sa fie

testati si evaluati toxicologic. Aceasta evaluare trebuie sa tina seama de efectelecumulative, sinergice sau potentatoare rezultate din folosirea lor.

2. Vor fi aprobati doar acei aditivi, care, pe baza datelor disponibile, sunt

considerati fara efect nociv asupra sanatatii consumatorilor, cand sunt folositi in dozele

stabilite.

3. Toti aditivi alimentari vor fi tinuti in permanent sub observatie, si vor fi

reevaluati de cate ori va fi nevoie, in lumina schimbarii conditiilor de utilizare si a

informatiilor stiintifice nou dobandite.4. Aditivi alimentari trebuie se corespunda in permanenta normelor adoptate, de

exemplu cele cuprinse in Ordinul Ministerului Sanatatii Nr. 975/1999.

5. Folosirea aditivilor alimentari este justificata doar atunci cand serveste unuia

din scopurile de mai jos. Oricare din aceste scopuri, fie ele profitabile economic sau

tehnologic, nu vor fi luate in considerare in cazul in care se pune in pericol sanatatea

consumatorului:

a) Pentru a pastra calitatea hranei

b) Pentru a produce ingrediente sau constituenti necesari grupurilor de

consumatori cu nevoi alimentare speciale, de exemplu diabeticii.

c) Pentru a creste si pastra calitatea si stabilitatea hranei sau pentru a imbunatatii

calitatile organoleptice, cu mentiunea ca acest lucru nu trebuie sa schimbe natura,

substanta, sau calitatea, pentru a-l insela pe consumator.

19


20/21

d) Pentru a fi de ajutor la producerea, procesarea, prepararea, tratarea,

impachetarea, transportul si stocarea alimentelor, cu conditia ca aditivii sa nu fie folositi

pentru a ascunde efectele folosirii materiilor prime de proasta calitate, sau a practicilor

( incluzand lipsa de igiena) si tehnicilor necorespunzatoare in timpul activitatilor mai sus

enumerate.

6. Introducerea permanenta sau temporara a unui aditiv alimentar intr-o lista

consultativa sau standard alimentar ar trebui sa:

a) Limiteze pe cat posibil folosirea aditivilor la alimente si in conditii specificate

b) Sa fie folosita cea mai mica doza necesara obtinerii efectului scontat

c) Pe cat posibil sa se tina seama de Cantitatea Zilnica Acceptabila, sau de o

specificatie asemanatoare stabilita pentru aditivul respectiv, si sa se ia in considerare

posibila ingestie din alte surse.Este foarte important ca producatorii din industria alimentara sa nu foloseasca

aditivii alimentari la intamplare, ci numai in cazuri intemeiate. Sa consulte Ordinul

Ministerului Sanatatii 975/1998 (M.O.268/1999) pentru a cunoaste aditivii alimentari

ce pot fi folositi pentru grupa de alimente in cauza, si doza maxima admisa pentru fiecare

si sa informeze consumatorii, conform legislatiei in vigoare, asupra aditivilor folositi.

Aditivii se mentioneaza pe eticheta prin denumirea chimica sau codul numeric CE

precedate de grupa din care fac parte (coloranti, conservanti, antioxidanti etc).

20


21/21

BIBLIOGRAFIE

1. Politici si strategii de siguranta si securitate alimentara/Camelia Ciobanu-

Timisoara Ed.Euroastampa.2007;

2. Hidrocoloizi si emulgatori in industria alimentara/Dorel Parvu/Timisoara

Ed.Eurostampa.2006;

3. Chimie organica-vol II /Adrian Caprita/ Timisoara Ed.Eurostampa.2003;

4. http://frf.cncsis.ro/documente/233A254.doc

5. http//www.sciencelab.com/msdsList.php

6. http//msdssearch.com/DBLinksN.htm

7. http//europa.eu.int/eur-lex/en/

8. http//apps3.fao/jecfa/additive specs/foodad-q.jsp
http://frf.cncsis.ro/documente/233A254.dochttp://frf.cncsis.ro/documente/233A254.doc

Aditivi Alimentari - Hidrocoloizi

Documents

Transcript of Aditivi Alimentari - Hidrocoloizi