AGENŢI DE ÎNGROŞARE, GELIFIERE, STABILIZARE

Agenţii de îngroşare sunt hidrocoloizi din grupul polizaharidelor şi proteinelor care,

adăugaţi în aliment, se dispersează şi/sau dizolvă în mediul apos, controlând textura acestuia

prin formarea de soluţii vâscoase şi/sau geluri.

Hidrocoloizii au un rol complex. Ei sunt utilizaţi în industria alimentară, în principal,

pentru corectarea texturii alimentelor prin creşterea consistenţei acestora dar, în mod

secundar, aceste substanţe contribuie şi la: stabilizarea emulsiilor şi a suspensiilor, formarea

de filme la suprafaţa unor alimente, controlul eliberării aromelor, controlul procesului de

spumare şi nu în ultimul rând, unii dintre aceştia, sunt folosiţi ca fibre alimentare în cadrul

dietelor hipocalorice.

Caracteristicile generale ale hidrocoloizilor

Capacitatea de îngroşare

Adăugarea hidrocoloizilor în alimente reduce mobilitatea apei din sistem şi induce

creşterea vâscozităţii acestora datorită dimensiunilor moleculare mari, configuraţiei specifice,

sarcinilor electrice şi a posibilităţii de a forma legături intra şi intermoleculare.

Vâscozitatea soluţiei formate depinde de mai mulţi factori: caracteristicile substanţei

(dimensiunea şi forma moleculei, distribuţia sarcinilor electrice etc), temperatura soluţiei, rata

de forfecare, timpul de forfecare, prezenţa în soluţie a unor substanţe ce pot acţiona antagonist

sau sinergic.

Vâscozitatea soluţiilor în care se găsesc polizaharide cu sarcină electrică este

dependentă de pH-ul soluţiei şi de concentraţia acesteia în electroliţi.

Majoritatea hidrocoloizilor folosiţi în industria alimentară manifestă un comportament

pseudoplastic caracterizat prin variaţia vâscozităţii în funcţie intensitatea agitării soluţiei, o

mică parte dintre aceştia fiind substanţe tixotrope, la care vâscozitatea soluţiei depinde de

timpul de agitarea a soluţiilor.

În funcţie de tipul substanţei utilizate, temperatura, prin valoarea acesteia şi prin

timpul de aplicare, influenţează negativ sau pozitiv vâscozitatea soluţiei. De regulă,

vâscozitatea soluţiei scade odată cu creşterea temperaturii, dar există substanţe a căror soluţii

se comportă diferit (metil-celuloza).

Concentraţia hidrocoloidului în soluţie este un factor important care afectează

vâscozitatea soluţiei. Vâscozitatea soluţiilor de polimer creşte progresiv până la o concentraţie

critică, specifică pentru fiecare substanţă în parte, moment în care moleculele de polimer se

aglomerează iar vâscozitatea soluţiilor variază independent de forţa de forfecare.

În prezenţa unor zaharuri, proteine, acizi ioni ai unor metale, comportamentul

hidrocoloizilor în soluţie este modificat, vâscozitatea soluţiilor obţinute fiind mai mică sau

mai mare, hidratarea coloizilor fiind afectată.

Pentru a se obţine efectul scontat în aliment, de cele mai multe ori, se folosesc

amestecuri de coloizi care, prin efect sinergic, determină formarea de soluţii cu vâscozităţi

mai mari decât în cazul folosirii fiecărui coloid separat.

Capacitatea de gelifiere

În anumite condiţii, în soluţiile de hidrocoloizi se produc asocieri intermoleculare prin

care zone ale lanţurilor de polimeri se cuplează formând zone de joncţiune, ce conduc la

formarea de reţele tridimensionale de tipul gelurilor. Gelurile formate de hidrocoloizi sunt

considerate „geluri fizice” deoarece zonele de joncţiune sunt consecinţa unor interacţiuni

fizice consolidate prin legături de hidrogen, asocieri hidrofobe, legături mediate de cationi

etc., fiind diferite de gelurile polimerice sintetice, stabilizate prin legături puternice de tip

covalent.

Unii hidrocoloizi (gelatina, agar-agarul) formează geluri termo-reversibile gelificarea

fiind indusă de încălzirea sau răcirea soluţiilor, iar alţi hidrocoloizi (alginaţii)formează geluri

termo-ireversibile (în cazul acestora zonele de joncţiune apar prin intervenţia unor cationi

bivalenţi).

Gelificarea este dependentă de concentraţia hidrocoloizilor în soluţie, fenomenul

producându-se la o anumită concentraţie „critică” specifică fiecărei substanţe. Creşterea

concentraţiei peste această valoare va determina o creştere a rigidităţii gelului.

Creşterea rigidităţii gelurilor este acompaniată de apariţia fenomenului de „sinereză”,

ca urmare a creşterii gradului de agregare a lanţurilor polimerice. Fenomenul este nedorit şi se

previne prin adăugarea în soluţii a unor hidrocoloizi care nu gelifică dar cresc vâscozitatea

soluţiilor.

Capacitatea de a forma filme şi capacitatea de emulsionare

Formarea de filme este consecinţa relaxării legăturilor dintre molecule, ca urmare a

forfecării şi a extinderii moleculelor flexibile pe direcţia de curgere. Formarea de filme la

interfaţa dintre două faze ale unei emulsii conduce la reducerea tensiunii dintre cele două faze

şi la stabilizarea emulsiilor. Efectul stabilizator în cazul emulsiilor ulei în apă se manifestă şi

ca urmare a creşterii vâscozităţii fazei apoase, exercitându-se un efect mecanic prin care se

reduce mult posibilitatea de contact dintre picăturile de ulei dispersate.

Capacitatea de stabilizare şi capacitatea de floculare

Gumele hidrofile, prin capacitatea lor de a lega moleculele de apă, reduc efectul

negativ al congelării asupra unor produse alimentare. Astfel, în îngheţată se reduce cantitatea

de apă expusă îngheţului iar cristalele de gheaţă formate sunt mici, textura produsului fiind

fină, apreciată de consumatori. Fenomenul prezintă importanţă şi în cazul produselor

alimentare care conţin cantităţi mari de zahăr prevenindu-se recristalizarea sub formă de

cristale mari de zahăr.

Hidrocoloizii se utilizează în industria alimentară şi pentru a se stabiliza unele sisteme

disperse instabile datorită predispoziţiei la agregare şi floculare: Gumele previn floculare prin

creşterea încărcăturii electrice de la suprafaţa particulelor dispersate (carboxi-metil-celuloza

în dispersiile proteice), prin efecte de tip steric, consecinţă a particularităţilor structurale ale

gumelor (alginaţii şi pectinele) şi prin creşterea vâscozităţii sistemelor disperse.

Hidrocolozii – fibre alimentare

Creşterea cererii de alimente cu un conţinut redus de grăsimi şi în acelaşi timp cu un

conţinut ridicat de fibre a condus la utilizarea unor cantităţi mari de hidrocoloizi în dietele

hipocalorice. Folosirea hidrocoloizilor în acest scop este argumentată de o serie de

caracteristici benefice pentru consumator: sunt rezistenţi la acţiunea enzimelor digestive din

stomac şi intestinul subţire al omului; sunt descompuşi prin fermentaţie în intestinul gros iar

prin produşii rezultaţi stimulează microorganismele benefice (bifidobacteriile) şi le inhibă pe

cele dăunătoare (clostridienii); controlează aportul prin dietă a unor nutrienţi care pot produce

efecte nedorite consumatorului când sunt în exces (lipide şi glucide) şi nu în ultimul rând unii

hidrocoloizi reduc nivelul colesterolului din sânge.

Clasificarea hidrocoloizilor

Ce mai importantă clasificare a hidrocoloizilor folosiţi în industria alimentară ţine cont

de originea acestora. După originea lor aceştia pot fi:

- hidrocoloizi obţinuţi din vegetale (celuloza, guma de guar, guma karaya,

guma tragacanth, guma ghatti, pectinele, amidonul, etc.)

- hidrocoloizi obţinuţi din alge (agar-agar, caragenan, acidul alginic)

- hidrocoloizi produşi de microorganisme (xantan, curdlan, gellan, celuloza)

- hidrocoloizi obţinuţi din ţesuturi animale (gelatina, chitosanul)

Hidrocoloizi vegetali Celulozele Celuloza este, probabil, cea mai abundentă substanţă organică din natură fiind

constituentul principal al majorităţii plantelor terestre. Celuloza ca atare este puţin solubilă în apă şi ca urmare este puţin folosită în industria alimentară. Pentru a se ameliora capacitatea de hidratare, celuloza este modificată prin metode chimice, prin eterificarea grupărilor OH reactive din structura acesteia. Într-o primă etapă celuloza este tratată cu soluţii alcaline concentrate iar în etapa următoare, în funcţie de derivatul dorit se tratează amestecul alcalin cu clormetan (pentru a se obţine metil-celuloza), oxid de propilenă (hidroxi-propil-celuloza), clormetan şi oxid de propilenă (metil-hidroxi-propil-celuloza), clormetan şi cloretan (metil-etil-celuloza) şi acid monoclor acetic (carboxi-metil-celuloza).

Proprietăţile fizico-chimice ale celulozelor modificate sunt afectate în principal de trei factori: tipul substituenţilor, gradul de substituţie şi gradul de polimerizare. Toate celulozele modificate absorb apa din atmosferă (sunt higroscopice) şi se păstrează în ambalaje protectoare şi în încăperi cu umiditate relativă scăzută. În general, celulozele modificate dau soluţii incolore, inodore şi fără aromă.

Metil-celuloza şi hidroxipropil - metil-celuloza (MC şi HPMC) Ambele sunt solubile în apă rece cu care formează soluţii cu viscozitate variabilă,

dependentă de gradul de polimerizare, gradul de substituţie şi concentraţie. Vâscozitatea soluţiilor nu este afectată de variaţiile de pH. Prin încălzirea soluţiilor se produce gelificarea. Temperatura minimă de la care începe gelificarea este de 520C pentru MC şi de 63-800C pentru HPMC unde temperatura de gelificare creşte cu gradul de substituţie. Gelurile formate sunt termoreversibile.

Sunt solubile dar într-o proporţie mai mică şi în etanol, uleiuri vegetale şi propilenglicol.

Se utilizează pentru protejarea formei produselor care au tendinţa de a se dezintegra la trataterea termică (crochete din cartofi, burgeri din soia etc) şi pentru a se evita distensia exagerată a unor umpluturi folosite în produsele de brutărie (gemuri etc). De asemenea, se utilizează pentru a preveni pierderea sau aportul exagerat de substanţe nedorite în timpul tratamentelor termice şi pentru formarea de filme protective la suprafaţa produselor alimentare (prin aspersare şi deshidratare);

Hidroxipropil-celuloza (HPC) Similară din multe puncte de vedere cu MC şi HPMC. Spre deosebire de acestea nu

formează geluri prin încălzire şi de asemenea este solubilă în etanol cu care formează soluţii clare, în special atunci când concentraţia acestuia nu depăşeşte 50%.

Este un bun stabilizator de emulsii şi formează filme de suprafaţă cu flexibilitate bună. Se utilizează pentru stabilizarea texturii unor topping-uri (frişcă, glazuri) folosite la

temperaturi ridicate, în unele băuturi alcoolice, pentru stabilizare şi îmbunătăţirea consistenţei, şi sub formă de filme de suprafaţă, pentru protejarea unor alimente împotriva aportului exagerat de grăsimi sau aer.

Metil-etil-celuloza (MEC)

Are proprietăţi asemănătoare cu MC şi HPMC, prezentate anterior, însă gelurile

formate prin încălzire au o rezistenţă redusă de aceea este mai puţin utilizată în industria

alimentară.

Se utilizează pentru controlul spumării şi stabilizarea unor topinguri care se obţin prin

înglobare de aer. Spumele formate au rezistenţă mare şi sunt compatibile cu alte ingrediente

folosite în cofetărie şi patiserie (albuş de ou, grăsimi etc).

Carboxi-metil-celuloza (CMC)

Este solubilă atât în apă rece cât şi în apă caldă cu care dă soluţii incolore, transparente şi fără aromă. Solubilitatea este afectată de pH (sub pH 4 solubilitatea scade mult deoarece predomină forma acidă).

Comportamentul soluţiilor la agitare este diferit în funcţie de gradul de substituţie (limitat în UE la 1,5%): soluţiile cu grad de substituţie mare (între 0,9 şi 1,2%) au un comportament pseudoplastic iar cel cu grad de substituţie mai mic au un comportament tixotrop;

CMC este un polimer ionic şi formează complexe cu proteinele solubile din aliment (cazeina, soia) fapt care determină cu creşterea vâscozităţii produsului. Complexele formate cu proteinele sunt stabile la pH scăzut (3-5,5) şi la temperaturi ridicate.

Se utilizează în produsele alimentare de tip instant cărora le conferă vâscozitate, în produsele congelate pe care le stabilizează prin controlul dimensiunilor cristalelor de gheaţă şi le conferă rezistenţă la şocul termic. Se mai utilizează în sosuri, dressing-uri, băuturi răcoritoare, produse lactate acide etc.

În general, toxicitatea celulozelor este redusă, atunci când sunt îndeplinite condiţiile e puritate. În conformitate cu legislaţia actuală, se utilizează quantum satis, cu câteva excepţii prevăzute expres (alimente pentru sugari). Nu este specificată o doză zilnică acceptabilă.

Tragacanth E 413

Este un polizaharid, obţinut prin deshidratarea exsudatului spontan sau indus al

tulpinii sau ramurilor unor specii de arbuşti din genul Astragallus (Astragalus gummifer, A.

microcephalus, A. kurdicus). Aceştia sunt arbuşti pereni din familia leguminoaselor care cresc

în special în zonele muntoase aride ale Asiei de Sud-Vest (în special în Turcia şi Iran).

Guma de calitate bună se prezintă sub formă de benzi, este de culoare albă uşor

gălbuie, translucidă, fără gust şi se obţine prin inducerea exudaţiei.

Structural este compus din bassorină (acid tragacantic) şi tragacantină (30-40%)

Este solubil în apă, soluţii alcaline şi zaharate. Solubilitatea în etanol, uleiuri vegetale

şi polietilenglicol este limitată nefiind utilizată în produse care conţin astfel de solvenţi

Se hidratează la temperaturi ridicate (800C), soluţiile obţinute fiind foarte stabile la pH

acid.

Vâscozitatea soluţiilor obţinute atinge maximul la 24 de ore de la obţinere la 250C şi la

2 ore de la obţinere la 500C. Vâscozitatea maximă este observată la pH 8 dar stabilitatea

optimă se obţine la pH 5.

Temperaturile ridicate (peste 1200C) degradează guma deteriorând ireversibil emulsia.

Emulsia este rezistentă la acţiunea enzimelor bacteriene şi are o rezistenţa mare în timp.

Adăugarea de acizi organici sau minerali puternici şi a cationilor divalenţi sau

trivalenţi în soluţii conduce la scăderea vîscozităţii acestora.

Soluţiile obţinute manifestă un comportament pseudoplastic, vâscozitatea acestora

scăzând odată cu creşterea ratei de forfecare, dar efectul este reversibil.

Tragacanthul are capacitate emulgatoare bună, mai ales pentru stabilizarea emulsiilor

de tip U/A (ulei în apă) (HLB 11-13,9).

Se utilizează ca: agent de îngroşare (în dressing-uri, sosuri cu consistenţă scăzută,

muştar, maioneze şi alte emulsii cu caracter acid), agent de stabilizare (îngheţată şi şerbeturi),

etc.

Este lipsit de toxicitate, se utilizează quantum satis. Nu are stabilită o doză zilnică

acceptabilă.

Guma de guar E 412

Carbohidrat din categoria galactomananilor;

Se extrage din seminţele plantei Cyamopsis tetragonoloba, o leguminoasă anuală care

creşte natural în zonele aride din India şi Pakistan. În prezent, prin aclimatizare, planta se

cultivă şi în Australia, America de Sud şi America de Nord.

Galactomananii sunt formaţi din lanţuri liniare de manoză, legate prin legături 1-4-β-D

glicozidice, la care atomii de hidrogen ai unor grupări hidroxil sunt substituiţi cu unităţi de B-

D-galactoză. Conţinutul de galactoză la guma de guar este de 33-40%.

Guma de guar este solubilă în apă, soluţii saline şi soluţii zaharate, şi parţial solubilă în

etanol, uleiuri vegetale şi propilenglicol. Solubilizarea se face prin menţinerea la 800C timp de

10 minute. Solubilitatea în apă scade odată cu creşterea masei moleculare şi nu este

influenţată de pH.;

Vâscozitatea soluţiilor este maximă la 30 minute de la hidratare. Vâscozitatea

soluţiilor, deşi scade odată cu creşterea temperaturii, prin creşterea concentraţiei de

hidrocoloid devin stabile la temperaturi ridicate. Variaţiile de pH (1 – 10,5) şi prezenţa în

soluţie a unor ioni, chiar în concentraţii mari, nu afectează vâscozitatea soluţiilor.

Se utilizează: în industria cărnii (pentru a îmbunătăţi capacitatea de legare a apei,

înlocuind amidonul), în industria laptelui (în brânzeturi şi produse lactate acide, cărora la

conferă o textură catifelată şi reduce intensitatea sinerezei), în sucuri de fructe, gemuri, sosuri,

etc.

Pectinele E 440

Sunt polizaharide extrase din plante. Cele mai importante surse din care se extrag

pectinele sunt coaja de portocale şi pulpa de măr din care s-au extras sucul. Un tip particular

de pectine se obţine din sfecla de zahăr. Pectinele comerciale sunt hetero-polizaharide care

conţin cel puţin 65% din greutate acid galacturonic, ca atare, sub formă de esteri metilaţi sau

amidaţi. Preparatele comerciale conţin pe lângă pectine şi zaharuri pentru a ameliora

capacitatea de hidratare.

Pectinele naturale au un grad ridicat de esterificare (67-73%) şi se caracterizează prin

gelificare în condiţii speciale fapt care nu este întotdeauna dorit. Pentru a corecta acest

„neajuns” se reduce gradul de esterificare, până la aprox. 60%, prin tratarea cu soluţii acide.

Pectinele sunt solubile în apă cu care formează soluţii vâscoase care se transformă în

geluri la temperaturi scăzute. Se hidratează foarte uşor, necesitând controlul vitezei de

solubilizare prin adaosul în soluţie a zaharurilor care reduc cantitatea de apă necesară

hidratării. Soluţiile obţinute sunt stabile la pH acid (optim 4). Menţinerea soluţiilor la pH

diferit de 4 conduce la depolimerizări şi de-esterificări prin care se modifică structura şi

capacitatea de gelificare a pectinelor.

Gelificarea este dependentă de gradul de esterificare.

Pectinele cu grad de esterificare mare gelifică, în soluţii concentrate (cu conţinut mare

de substanţă uscată), la pH redus (de regulă mai mic de 3,5). Creşterea concentraţiei de

zaharuri determină creşterea temperaturii şi a pH+ului la care se produce gelificarea. La

acelaşi conţinut de zaharuri scăderea pH-ului determină creşterea temperaturii de gelificare iar

gelurile obţinute sunt mai rigide.

Pectinele cu grad de esterificare mai mic de 50% sunt pectine cu gelificare rapidă,

fenomenul fiind controlat de prezenţa în soluţie a ionilor de Ca. Prezenţa în soluţie a unor

substanţe care interferează acţiunea ionilor de Ca (acid citric, acizi organici, polifosfaţi, etc.)

afectează negativ capacitatea de gelificare. Gelificarea este favorizată de prezenţa în soluţie a

unor concentraţii mari de zaharuri şi inhibată de scăderea pH-ului.

Pectinele amidate gelifică la temperaturi ridicate iar gelurile formate sunt mult mai

rezistente.

Pectinele extrase din sfecla de zahăr gelifică enzimatic în prezenţa peroxidazei sau a

peroxidului de hidrogen.

Pectinele sunt utilizate în conservele din fructe cu conţinut ridicat de substanţă uscată

(gemuri, marmelade etc), în produse de cofetărie (jeleuri), sucuri de fructe cu pulpă de fruct

(pentru stabilizare), produse lactate (budinci, smântână fermentată cu conţinut redus de

grăsimi), deserturi congelate, etc.

Toxicitatea pectinelor este redusă fiind acceptate pentru utilizare în industria

alimentară fără limitare (quantum satis). Pectinele amidate nu pot fi utilizate în alimentele

organice. Nu a fost stabilită o doză zilnică acceptabilă.

Amidonurile

Amidonul este un carbohidrat ubicvitar în regnul vegetal unde are un rol important în

metabolismul energetic al plantelor. În ciuda numeroaselor surse potenţiale, amidonul folosit

în industria alimentară se extrage în special din: porumb, grâu, orez, cartof şi tapioca.

Structural amidonul este un polimer format din molecule de glucoză şi poate avea o

conformaţie lineară (amiloză) sau ramificată (amilopectina)

Amidonul nativ este instabil şi are aplicaţii reduse în industria alimentară. Pentru a

îmbunătăţi structura şi caracteristicile amidonului acesta este modificat pe cale artificială prin

procese fizice, chimice şi biochimice. Modificarea se face prin: reticulare, stabilizare,

conversie (hidroliză acidă, hidroliză enzimatică, oxidare, dextrinizare), substituţie lipofilă,

pre-gelatinizare, tratare termică. Prin modificare se obţine: scăderea duratei de pastificare,

scăderea temperaturii de gelatinizare, creşterea solubilităţii, creşterea stabilităţii (la

tratamentele termice, la pH acid, tratamente mecanice, variaţiile de temperatură), modificarea

capacităţii de gelificare (inhibarea formării de geluri, formarea de geluri rezistente, creşterea

transparenţei gelurilor, reducerea fenomenului de sinereză), creşterea vâscozităţii soluţiilor şi

reducerea efectului negativ al interacţiunii cu alţi constituenţi ai alimentului.

Prin modificare au fost obţinute o gamă largă de amidonuri şi a fost extinsă foarte mult

utilizarea amidonului în industria alimentară. Actualmente este permisă utilizarea a mai

multor tipuri de amidon: amidon oxidat E 1404, amidon fosfat E 1410, fosfat de diamidon E

1412, fosfat de diamidon fosfatat E 1413, fosfat de diamidon acetilat E 1414, amidon acetilat

E 1420, adipat de diamidon acetilat E 1422, amidon hidroxipropilic E 1440, fosfat de

diamidon hidroxipropilic E 1442, octenil succinat de amidon sodic E 1450 şi amidon oxidat

acetilat E 1451.

La temperatura camerei amidonul nativ este insolubil în apă cu care formează

suspensii instabile. Prin creşterea temperaturii suspensiilor şi atingerea punctului de

gelatinizare se obţin soluţii vâscoase. Răcirea soluţiilor gelatinizate conduce la obţinerea de

paste sau geluri opace prin fenomenul de retrogradare;

Selectarea tipului de amidon se face ţinând cont de: caracteristicile senzoriale ale

produsului finit (textură, aspect, gust), compoziţia alimentului (acizi, zaharuri, grăsimi,

condimente), condiţiile de procesare a alimentului (temperatură, timp, agitare), durata de viaţă

a alimentului, condiţiile de depozitare şi modalitatea de utilizare de către consumator;

Se utilizează ca agenţi de îngroşare (supe creme, sosuri), ca stabilizatori (dressing-uri),

agenţi de gelifiere (rahat, produse gumate aromate), agenţi de legare a compoziţiei (produse

din carne), agenţi de glazurare (produse de cofetărie);

Toxicitatea amidonurilor este redusă fiind utilizaţi quantum satis cu unele excepţii

(alimentele pentru copii). Consumatorul trebuie informat atunci când amidonul, prin originea

sa, conţine gluten.

Acidul alginic şi alginaţii (E 400 – E 405)

Alginaţii se găsesc din abundenţă în natură fiind constituenţi structurali ai algelor

brune (Fam. Phaeophyceae) şi a capsulei unor microorganisme din sol unde îndeplinesc un

rol incomplet elucidat până în prezent. Se extrag industrial, în special din unele specii de alge

brune (Laminaria hyperborea, Ascophylum nodosum, Ecklonia maxima etc.) dar şi din

peretele celular al unor bacterii telurice (Azotobacter vinelandii);

Structural, sunt un polimeri formaţi din unităţi de acid manuronic (M) şi acid

guluronic (G). Proporţia în care se găsesc aceşti acizi este dependentă de sursa de extracţie.

Solubilitatea în apă a alginaţilor variază în funcţie de structură, masa moleculară, pH,

şi prezenţa unor cationi. Acidul alginic este insolubil în apă iar pentru a i se corecta factorul

de solubilitate se foloseşte preponderent sub formă de săruri monovalente (Na, K, NH4) care

sunt hidrosolubile. Solubilitatea scade odată cu creşterea masei moleculare şi scăderea pH-

ului. Alginaţii se dizolvă în apă deionizată, la temperaturi scăzute pentru a se realiza dispersia

uniformă, apoi se încălzesc la 800 C timp de 10 minute pentru dizolvare.

Vâscozitatea soluţiilor de alginaţi este influenţată de o serie de factori. Tratamentul

termic de scurtă durată determină scăderea reversibilă a vâscozităţii soluţiilor însă tratarea

termică de lungă durată afectează ireversibil vâscozitatea soluţiilor de alginaţi deoarece se

produc depolimerizări ale alginaţilor. Soluţiile de alginaţi nu formează geluri prin răcire sau

prin încălzire.

Soluţiile de alginaţi sunt stabile între pH 4 – 10. Scăderea rapidă a pH-ului sub 3,5

determină precipitarea acidului alginic şi destabilizarea suspensiilor în timp ce scăderea lentă

a pH-ului conduce la formarea gelului alginic. Polimerii alginici cu grad mare de homologie

(MM sau GG) au rezistenţă mai mare la pH acid. Datorită instabilităţii în mediul acid, în

produsele alimentare acide se foloseşte în principal propilenglicol-alginatul care este stabil şi

la pH 2.

Alginatul de sodiu formează geluri termo-ireversibile prin tratare cu săruri de calciu a

soluţiilor apoase. Caracteristicile gelurilor de alginat sunt influenţate de structura polimerului,

masa moleculară şi modalitatea de adăugare a ionilor de calciu.

Se utilizează ca: agent de îngroşare (sosuri supe, siropuri), stabilizatori ai sistemelor

alimentare (dressing-uri, maioneze, îngheţata, concentrate de fructe, bere), agent de gelfiere

(jeleuri, budinci, glazuri), formare de filme şi membrane, limpezirea vinurilor şi a berii.

Sunt substanţe fără toxicitate. Nu s-a considerat necesară stabilirea unei doze zilnice

acceptabile pentru acidul alginic şi majoritatea alginaţilor, cu excepţia alginatului de

propilenglicol, pentru care doza zilnică acceptabilă este de 0 – 25 mg/kg GV.

Agar-agar E 406

Agarul a fost unul din primii coloizi utilizaţi în prepararea alimentelor pentru prima

dată în Asia. Este un polizaharid prezent în unele structura unor alge roşii (genurile: Gelidium,

Gracilaria, Pterocladia, Ahnfeltia, etc.).

Structural este alcătuit mai multe unităţi de agaroză şi agaropectină. Agaroza este un

polizaharid linear alcătuit din mai multe unităţi de agarobioză şi este responsabilă, în fapt, de

gelificare.

Agarul este solubil în apă, soluţii saline, soluţii zaharate şi etanol. În apă la 250C este

insolubil dar se hidratează la temperaturi mai mari de 850C (de regulă 1210C). Solubilitatea în

apă scade odată cu creşterea masei moleculare.

Soluţiile tratate termic au vâscozitate redusă iar prin răcire sub 30-400C formează

geluri transparente termoreversibile. pH-ul acid (< 5,5) şi cel mai mare de 8 afectează negativ

calitatea gelurilor mai ales în cazul tratamentelor termice de lungă durată. Prezenţa în

alimente a acidului tanic şi a unor captatori de protoni (uree, tiocianaţi, ioduri etc) scade

puterea de gelificare a agarului. Adaosul de alginat de Na şi amidon micşorează rezistenţa la

rupere a gelurilor în timp ce dextrina şi zaharoza măresc rezistenţa acestora.

Se utilizează pentru: limpezirea unor băuturi, obţinerea glazurilor, obţinerea de

aspicuri cu punct de topire ridicat, stabilizarea şi îngroşarea unor produse lactate etc.

Nu este toxic. Nu a fost stabilită o doză zilnică acceptabilă.

Caragenanii E 407

Pe lângă agar algele roşii conţin şi alte substanţe care se utilizează în industria

alimentară ca agenţi de îngroşare. Caragenanii sunt polizaharide care se extrag din unele alge

roşii (genurile: Euchema, Chondrus, Gigartina etc);

Din alge se extrag trei tipuri de caragenan, diferite structural şi funcţional (kappa,

lambda şi iota), care se folosesc în alimente separat sau în combinaţie.

Sunt solubili în apă, solubilitatea fiind afectată de temperatură, prezenţa în soluţie a

unor cationi (Ca, Na, K) şi tipul de caragenan.

Toţi caragenanii sunt solubili în apă caldă (lambda caragenanul este solubil şi în apa

rece). Hidrosolubilitatea scade în ordinea (lambda, iota, kappa); caragenanul lambda este

solubil în apa rece iar kappa caragenanul este mai solubil în prezenţa ionilor de K.

Solubilitatea în apă este mai mare la pH acid şi scade mult la valori mai mari de 6.

Gelificarea se produce prin răcirea soluţiilor (tratate termic la 800C, 10 minute) la

temperaturi sub 40-600C. Iota caragenanul dă geluri rigide, fragile, kappa caragenanul dă

geluri elastice iar lambda caragenanul nu gelifică. Sub pH 4,3 caragenanii îşi pierd puterea de

gelificare.

Caragenanii interacţionează cu proteinele din alimente pe care le stabilizează.

Se utilizează în: industria laptelui (stabilizarea băuturilor pe bază de lapte, stabilizarea

iaurturilor cu textură fină, stabilizarea laptelui concentrat, stabilizarea înheţatei, creşterea

randamentului la obţinerea brânzeturilor), în industria cărnii (conserve de carne, preparate din

carne), în industria produselor zaharoase (deserturi gelifiate, jeleuri hipoglucidice), alte

produse alimentare (budinci, creme pudră, dressinguri, sosuri etc).

Caragenanii cu masa moleculară mică (sub 100 kDal) au fost implicaţi în producerea

de ulcere la nivelul colonului. În prezent sunt consideraţi fără toxicitate (dacă îndeplinesc

condiţiile de puritate), fiind folosiţi quantum satis. Nu este stabilită o doză zilnică acceptabilă.

Alţi agenţi de îngroşare-stabilizare: guma acacia E 414, guma xantan E 415, guma

karaya E 416, guma tara E 417, guma gellan E 418, acidul tanic şi taninurile E 181.