Riassunto completo tecnologia della formulazione dei prodotti alimentari

NOMENCLATURA

Gli emulsionanti appartengono alla classe E400, tranne la lecitina che è E332.

PRODOTTI LATTIERO CASEARI

Il latte è un'emulsione complessa grassa, in una soluzione colloidale proteica. L'emulsione è composta di goccioline di grasso disperse in una fase acquosa con micelle di proteine libere in soluzione. I globuli di grasso sono stabilizzati da uno strato di proteine e fosfolipidi, chiamato "Milk Fat Globule Membrane" (MFGM), distinta dalle proteine della fase acquosa. La composizione media di questa membrana è: 48% proteine, 33% fosfolipidi, 11% acqua e componenti lipidici minori. Nella frazione di fosfolipidi troviamo lecitine, fosfatidil serina, fosfatidil inositolo, sfingomieline, ecc. Per controllare la struttura e la stabilità di questi prodotti si possono aggiungere additivi naturali o artificiali, i più usati sono emulsionanti a basso peso molecolare.

PRODOTTI PER L'INFANZIA

Sono formulazioni speciali del latte.della prima infanzia. Sono ritrovabili in molte forme, compresa la ready-to-feed, oppure prodotti liquidi concentrati e polveri da ricostituire. Questi prodotti vengono sterilizzati e viene stabilizzata l'emulsione O/W e normalmente la stabilizzazione avviene attraverso l'omogeneizzazione della fase olio con una fase acquosa contenente carboidrati, proteine, minerali e vitamine. Le proteine presenti, insieme agli emulsionanti a basso peso molecolare, formano una membrana che stabilizza le goccioline di grasso e ne evita la coalescenza. PANE Emulsionanti con strutture molecolari più grandi, in particolare esteri di acetil tartarico dei monogliceridi (E472e), interagiscono con il glutine per rafforzare questa rete glutinica e conferire al pane una buona consistenza. Contribuiscono al volume, intrappolando i gas, poiché inducono un maggiore rapporto tra massa e volume totale di gas e in più riducono il rafferimento, favorendo i legami tra fase lipidica e amido. Possonoanche ridurre la quantità di grassi necessari alla produzione del pane. SUCCHI D'ARANCIA Gli emulsionanti solubilizzano i coloranti liposolubili, stabilizzano la fase oleosa, evitando la formazione del ring ed evitano la formazione di depositi. CARAMELLE La lecitina stabilizza i fat crystal blooms, ossia l'affioramento di alcune forme cristalline di grasso e controlla la viscosità. GELATI Il gelato è un'emulsione formata da una matrice lipidica, acqua e bolle di aria. La fase disperdente, non congelata, è una matrice acquosa che discioglie i componenti solubili (proteine, polisaccaridi, ecc.) e che conferisce le caratteristiche di palatabilità. Gli agenti emulsionanti favoriscono la formazione di un network di materia grassa che protegge le bolle di aria. Molte volte troviamo anche addensanti, che vanno a modificare la viscosità della fase non congelata. Esiste anche l'innovazione di processo: un estrusore che lavora a freddo eproduce stabilizzazione con possibilità di digerire le dimensioni dei granuli di ghiaccio che si formano. FATTORI DI EMULSIONANTI CHE INFLUENZANO LA FORMAZIONE - Concentrazione e carico superficiale: presente sufficiente per coprire tutte le superfici formate - Cinetica di adsorbimento: adsorbe abbastanza velocemente da formare un rivestimento protettivo - Tensione interfacciale: rivestimento protettivo, l'emulsionante inferiore dovrebbe proteggere dall'aggregazione FATTORI CHE INFLUENZANO LA STABILITÀ DEGLI EMULSIONANTI - Interazioni colloidali: spessore interfacciale, carica e idrofobicità - Resistenza delle membrane: reologia interfacciale FATTORI DA TENERE PRESENTE PER LA SCELTA DELL'EMULSIONANTE APPROPRIATO Fattori chimico-fisici: - Tipo di emulsione (O/W o W/O) - Affidabilità e coerenza della fonte - Quantità minima necessaria Fattori pratici: - Minima fase di utilizzo Fattori economici e di marketing: - Costo - Fedeltà al marchio

grandezza delle - Stabilità a lungo terminegoccioline possibile - Proprietà sensoriali- Compatibilità degli ingredienti- Sensibilità a stress ambientale(es. pH)

Regola di Bancroff
La fase continua di un’emulsione è il liquido nel quale l’emulsione ha maggiore solubilità.
Un’emulsione si forma a seguito di un’emulsificazione, la cui efficienza dipende dai parametri di processo (potere edurata dell’agitazione, caratteristiche di viscosità e tensione superficiale, ecc.), il problema è capire qual è lapossibilità che si formi un’emulsione O/W o W/O e come posso spingere il sistemaverso una delle due.
Prima devo pensare qual è la fase più presente e quella sarà quella continua e poiaggiungo l’emulsionante.

Indice HLB (Hydrophilic / Lipophylic Balance)
Indica l’anfifilicità relativa di un emulsionante, tra un parametro 0 da 0 a 20.È uno dei mezzi

• usati per selezionare l'emulsionante ed è il raporto tra le proprietà idrofiliche e quelle lipofiliche.
• Basso HLB = emulsionante più olio-solubile
• Alto HLB = idro-solubile
• La prima colonna mostra gli effetti che hanno le emulsioni in funzione del livello di HLB e tanto maggiore è l'aumento di HLB tanto maggiore è la limpidità dell'emulsione.
• Es. la lecitina ha indice HLB di 8 e quindi ha una buona solubilità sia in acqua che in olio, mentre i monogliceridi hanno HLB bassi.
• MISURE FONDAMENTALI PER TESTARE L'EFFICIENZA DEGLI EMULSIONANTI
• Carico superficiale (mg/m )
• Massima area di superficie che può essere coperta
• Affinità di legame
• Quantità di emulsificanti per la saturazione
• Pressione massima superficiale (mN/m)
• Minima grandezza possibile delle goccioline
• Cinetica di assorbimento
• Minima grandezza delle goccioline possibile, misurata in condizioni dinamiche
• TIPI DI EMULSIONANTI
• Mono-

1. di-gliceridi
• In generale sono molto lipofilici, con un HLB da 1 a 10.
• Sono prodotti dalla trans-esterificazione del glicerolo e dei trigliceridi e vengono usati nei prodotti da forno, nei dolci congelati, burro di arachidi e topping.
• Essi sono in grado di formare delle micelle, se aggiunti oltre alla CMC.
• Appartengono a questo gruppo quelli da E471 a E474.
• E473 e E474 hanno HLB di 10-16 e sono esteri del sucrosio e sucrogliceridi rispettivamente.
2. Polisorbati
• Appartengono alle classi E432-E436 e sono suddivisi in polisorbato 60, polisorbato 80, ecc.
• Sono usati prevalentemente per solubilizzare sostanze lipofiliche in basi idrofile.
3. Sorbitano mono-stereato (E491)
• Fa parte della categoria degli esteri del sorbitano (E491 a E495) e viene usato insieme ai polisorbati e miscele per dolci. Ha un basso HLB.
4. Stearol lattilato
• Questo emulsionante è un estere di acido lattico con un monogliceride, con sodio o calcio.
• È idrofilico e ionico e appartengono a questa classe gli

1. additivi dal E481 al E482.
2. Lecitina (322)
• Miscela di fosfolipidi che può essere modificata chimicamente per coprire un range di HLB più ampio.
• Deriva dalla struttura dei trigliceridi, dove un acido grasso è sostituito da un gruppo fosforico (fosfatidi), al quale è legata (legame estere) una molecola più complessa, di solito la colina, l'etanolammina, l'inositolo, oppure un atomo di H a dare rispettivamente fosfatidilcolina (PC), fosfatidiletanolammina (PE), fosfatidilinositolo (PI), acidofosfatidico (PA).
• Nella digestione dei grassi, si attua un'emulsificazione da parte dei Sali biliari nel lume intestinale, che facilita l'intervento delle lipasi.
3. SOSTANZE LIPIDICHE COME INGREDIENTI
4. STRUTTURA DEI LIPIDI

Sono formati da C, H e O e non sono polimeri, ossia sono sprovvisti delle ripetizioni monomeriche.

Sono fatti da una molecola di glicerolo, legata con acidi grassi saturi o insaturi, la cui differenza è che nei saturi

c'è il legame con H nella catena e quindi mancano i legami doppi C=C. Il legame tra acidi grassi e glicerolo è di tipo covalente, detto legame estere e si forma per reazione di condensazione. La carica distribuita sulle molecole non permette legami con idrogeno e quindi rende le molecole idrofobiche. Gli acidi grassi possono avere conformazione cis o trans.

LIPIDI

Hanno 3 funzioni principali:

1. Energia e mantenimento della salute
2. Flavour - Impartiscono aromi o sono carrier di aromi e nutrienti
3. Texture e appetibilità - Plasticizzanti (dipendente dalla T) e partecipano alle emulsioni.

I lipidi possono essere liquidi o solidi-non cristallini a temperatura ambiente e da puri sono incolori, inodori e insapori, solubili in solventi organici come alcol, cloroformio, acetone, benzene, ecc.

FATS AND OILS

Vengono detti triacylgliceroli, perché formati da tre acidi grassi e una molecola di glicerolo o tri-idrossi-alcol. La differenza è nello stato fisico a T ambiente.

(25°C): i grassi sono solidi e gli oli liquidi. La differenza nel punto di fusione è data dai gradi di insaturazione e dalla presenza di acidi grassi trans ocis: maggiore è il numero di insaturazioni e minore è il punto di fusione, mentre maggiore è il contenuto di acidi grassi trans e maggiore è il punto di fusione.

I grassi trans insaturi si trovano nell'olio vegetale idrogenato, che ha maggiore stabilità e punto di fusione, ma aumentano LDL.

RAFFINAZIONE DELL'OLIO

Segue l'estrusione per pressione o per solvente e comprende:

• Degommaggio; rimozione dei fosfolipidi
• Neutralizzazione: rimozione degli acidi grassi liberi
• Decolorazione: rimozione dei pigmenti
• Deodorazione: rimozione degli odori indesiderati e sgradevoli

FUNZIONE SENSORIALE DEI GRASSI NEI PRODOTTI ALIMENTARI

Aspetto Plasticità

• Lucentezza, colore, uniformità superficiale
• Per glasse spalmabili e creme che si rassodano cristallinità

Emulsionante Texture Stoppare i liquidi dalla separazione Viscosità, elasticità, resistenza Legante Flavour Tenere legati le molecole di glutine negli impasti Intensità e durabilità degli aromi Areante Intrappolare aria nelle creme con zucchero Scioglievolezza, cremosità, sensazione di caldo o freddo Negli alimenti abbiamo i grassi solidi che sono formati da componenti lipidiche in fasi cristalline microscopiche, e i grassi plastici, i quali sono costituiti da strutture cristalline in una fase liquida che li circonda. PLASTICITA DEI GRASSI E OLI La plasticità descrive la morbidezza del grasso, oppure il range di temperatura all'interno del quale il grasso rimane solido e la facilità di mode