Le ultime frontiere delle tecnologie alimentari

Gelificanti, addensanti e stabilizzanti

I gelificanti sono in grado di formare una struttura tridimensionale trattenendo notevoli quantità di acqua, gli addensanti aumentano la viscosità del prodotto, e gli stabilizzanti rendono possibile il mantenimento dello stato fisico dello stesso, per es. mantenendone la dispersione omogenea.

Amidi e amidi modificati. L’amido è il principale polisaccaride di riserva nel regno vegetale. Quando riscaldato attorno ai 70°C, l’amido nativo “gelatinizza”, assorbendo grandi quantità di acqua. Il mercato degli amidi modificati è in continua evoluzione per soddisfare le varie esigenze dei clienti. I principali metodi con cui l’amidi può essere modificato sono chimici (esterificazione, ossidazione, cationizzazione, etc.), fisici (trattamenti al microonde, con ultrasuoni, irraggiamento, ultrasurgelazione, etc.), enzimatici (parziale idrolisi con ottenimento di destrine e altri oligosaccaridi, trattamenti con amilomaltasi, con glucosiltransferasi, etc.) o genetici (modificando le vie biosintetiche che portano alla produzione di amido). Esistono quindi molti tipi di amidi modificati, che le aziende produttrici siglano a seconda delle loro precise proprietà: esistono quelli che danno rapidamente la formazione di un gel compatto e facilmente tagliabile, quelli che hanno come caratteristica predominante l’elasticità del prodotto finito, quelli che danno gel trasparenti idonei per gelatine di frutta, quelli che gelificano a caldo oppure a freddo, etc. A seconda del prodotto a cui sono applicati, gli amidi possono fungere da leganti, gelatinizzanti o addensanti. Vengono usati per texturizzare snack (miglioramento del sapore e della consistenza, maggiore espansione nel caso di snack espansi, e migliore croccantezza in seguito a cottura) e nella produzione di dolciumi e confetteria (caramelle morbide, caramelle gommose, caramelle espanse tipo “marshmallows”), gelatine e ripieni. Sono spesso utilizzati anche al settore lattiero-caseario: budini, creme, yogurt, preparazioni a base di formaggio, etc. Le creme in polvere sono spesso a base di amidi; quelli in grado di gelatinizzare a freddo sono ideali per le creme di farcitura istantanee, che con la giusta formulazione sono anche resistenti ai successivi trattamenti di cottura e surgelazione e danno ripieni che rimangono compatti e cremosi nel tempo. Nel caso delle preparazioni a base di formaggio, gli amidi possono rimpiazzare una certa quota di caseine e/o di grassi, con vantaggio economico per il produttore e, nel caso dei grassi, acquisizione dello status di light. Sono varie poi le applicazioni degli amidi modificati al settore dei prodotti da forno, sia per migliorare consistenza e aspetto che per allungare la shelf life. Si possono addizionare sia agli impasti (maggiore stabilità e consistenza, parziale sostituzione delle uova, migliore mantenimento della sofficità nel tempo grazie al trattenimento di umidità) che ai ripieni a base di crema o frutta (come addensanti e per allungare la shelf life riducendo la quantità di acqua libera). Nel caso di impasti liquidi, come quelli utilizzati per produrre i wafer e le pastelle di ricopertura di alcuni alimenti, alcuni amidi aumentano l’incorporazione di aria necessaria a tali prodotti, la croccantezza del prodotto finito e (nel caso delle pastelle) l’adesività al prodotto. Amidi modificati speciali sono disponibili per prodotti da forno o loro impasti che devono subire surgelazione e/o riscaldamento al microonde quali pizze, panini, preimpasti di pane, etc. Gli amidi modificati sono spesso aggiunti a zuppe (pronte o in polvere), ad alimenti in scatola e salse, come addensanti per dare corpo e consistenza. Infine, sono ideali anche per dare consistenza ai prodotti a base di carne (wurstel e salsicce varie, hamburger, polpette e arrosti precotti, cotolette preformate, etc.), con vantaggio economico grazie all’incorporazione di maggiori quantità di acqua nel prodotto, e alla possibilità di avere un parziale fat replacement. Proteggono inoltre il prodotto dall’effetto del calore e della surgelazione, assorbendo i liquidi che la matrice carnea rilascia durante tali trattamenti e durante la conservazione, con abbattimento del calo peso ed estensione della shelf life. Nel caso di prodotti ottenuti da muscoli interi (prosciutto cotto, petto di pollo o tacchino) l’acqua addizionata di amido è fatta penetrare nel muscolo con siringature seguite da prolungato massaggio all’interno di appositi cestelli rotanti. Gli amidi sono utilizzati anche per la produzione di prodotti a base di pesce quali il surimi.

Destrine. Si tratta di fibre solubili (per esempio maltodestrine e α-ciclodestrine) ottenute per parziale idrolisi acida dell’amido fino a ottenere oligomeri con peso molecolare medio-basso. Sono stabili al calore e non imbruniscono durante la cottura, prive di sapore e resistenti a pH acidi, non igroscopiche ma in grado di aumentare la viscosità delle emulsioni (ideali per texturizzare le emulsioni olio in acqua). Si possono utilizzare come parziali sostituti di caseine e grassi nei prodotti lattiero-caseari, senza perdere consistenza e cremosità nel prodotto. Sono inoltre ideali per gli insaccati crudi fermentati, quali i salami: siccome sono fermentate dai microrganismi più lentamente rispetto ai monosaccaridi o ai disaccaridi, permettono di regolare meglio la fermentazione e raggiungere il pH finale del prodotto in modo più preciso ed equilibrato, inoltre il prodotto finito avrà una migliore consistenza e affettabilità.

Cellulose e cellulose modificate. Come l’amido, la cellulosa è un polisaccaride del glucosio, ma contiene legami che non sono scissi dal sistema digerente per cui si tratta di una fibra vegetale indigeribile. L’utilizzo della cellulosa come additivo alimentare iniziò negli anni ’60 in USA quando un ricercatore ne intuì il potenziale come fat replacer, mettendola in commercio con il nome di Avicel. Sia la cellulosa come tale (E460) che i suoi derivati tra cui metilcellulosa (MC, E461), carbossimetilcellulosa (CMC, E466) e idrossipropilmetilcellulosa (HPMC, E464), formano idrocolloidi che gelificano solo in seguito a riscaldamento. Sono usati anche come addensanti, in ambito alimentare e farmaceutico.

Addensanti e gelificanti estratti dalle alghe. Agar-agar (E406) carragenine iota kappa e lambda (E407), acido alginico (E400) e i suoi sali (E401, 402, 403, 404 e 405) sono tutti estratti dalle alghe, e sono ampiamente utilizzati nella formulazione di creme, salse, dessert, gelati, farciture, etc. Le carragenine formano gel termo-reversibili, mentre gli alginati formano gel termostabili. Spesso queste sostanze hanno bisogno della presenza di specifici cationi per ottenere gel di buona forza (per es. calcio nel caso dell’alginato, calcio o potassio per le carragenine).

“Gomme”. Si tratta di un gruppo di addensanti di tipo idrocolloidale quali gomma di guar (E412, galattomannano ottenuto dall’endosperma dei semi di guar), gomma di xantano (E415, ottenuta da processi fermentativi sugli zuccheri ad opera del batterio Xanthomonas campestris), gomma arabica (E414, estratta dall’essudato dell’albero di acacia), farina di semi di carrube (locust bean gum, E410, galattomannano ottenuto dall’endosperma dei semi di carrube), etc. Hanno la capacità di addensare notevoli volumi di acqua, ma differiscono tra loro per proprietà quali il comportamento in base alla temperatura (alcune sono solubili solo a caldo), e al pH del sistema alimentare (molte gomme lavorano bene in un range di pH leggermente acido, ma solo alcune, quali la gomma di xantano, mostrano ottima stabilità a pH anche molto acidi). Al contrario dei gelificanti estratti dalle alghe, in genere le gomme formano gel stabili indipendentemente dalla presenza di cationi.

Pectine (E440). Dal greco pektos cioè denso, consistente, sono polimeri dell’acido galatturonico estratte dagli scarti di lavorazione di mele e agrumi, utilizzate come gelificanti soprattutto per prodotti a base di frutta quali marmellate e gelatine. Con l’applicazione del D.M. 27 febbraio 1996 n.209, per le marmellate si possono utilizzare anche altri addensanti, tuttavia si preferisce ancora utilizzare le pectine perché queste sono riconosciute dal consumatore come costituenti naturali della frutta. Possono essere parzialmente esterificate con alcool metilico, da cui la distinzione in pectine a basso o alto metossile: LM e HM rispettivamente, a loro volta suddivise in molti sottogruppi commerciali da scegliere in base alla compattezza del gel che si vuole ottenere, alla spalmabilità, alla lucentezza etc.

Gelatina. È una proteina solubile ottenuta da idrolisi parziale del collagene, la principale proteina fibrosa del tessuto connettivo animale. Nonostante sia a volte chiamata “colla di pesce”, la gelatina è ottenuta principalmente da pelle e ossa di suini e bovini; quella ottenuta dal pesce ha peggiori caratteristiche reologiche e minore stabilità. La qualità della gelatina e la sua idoneità per una certa applicazione dipendono dalle sue proprietà reologiche (in particolare la forza del gel e la stabilità termica), a loro volta determinate dalla fonte di ottenimento e dal trattamento attuato per estrarla. Per determinare la forza del gel è particolarmente importante il contenuto in prolina e idrossiprolina, due amminoacidi la cui abbondanza è specie-specifica. Altri parametri che possono variare sono la solubilità, la trasparenza, le caratteristiche organolettiche quali colore, odore e sapore, etc. È utilizzata principalmente come gelificante ma si stanno affermando altre applicazioni quali coadiuvante di emulsionanti, stabilizzante di schiume e sistemi colloidali, ricoperture e film edibili o biodegradabili, etc.