Upload
dana-oprea
View
164
Download
2
Embed Size (px)
Citation preview
EDULCORANTIEDULCORANTI
ClasificareClasificare
- edulcoranţi nutritivi - zaharuri naturale sau derivaţi ai acestora exemple: zaharoză, glucoză, fructoză, miere, sirop de arţar, melase, zahăr invertit, izosirop, maltodextrine, lactoză, trehaloză, diferite oligozaharuri etc
- substitute de zahăr macronutriente - conţinut caloric redus dar cu proprietăţi funcţionale asemanătoare zahărului (agent de îngroşare pentru produse zaharoase substrat pentru drojdii în panificaţie, scăderea punctului de congelare - creşterea maleabilităţii pentru îngheţată)
exemple: poliolii obţinuţi prin reducerea mono şi oligozaharidelor, sorbitol, manitol, xilitol, izomalt, maltitol, lactitol, etc
- edulcoranţi nenutritivi sau edulcoranţi cu putere mare de îndulcire - compuşi care conferă gustul dulce la concentraţii mult mai mici decât cele necesare în cazul zaharozei şi care fie nu sunt metabolizaţi în organism fie nu contribuie la aportul energetic al alimentelor şi băuturilor
- produşi naturali - taumatină, glicirizină, steviozid, miraculina, filodulcină etc.
- produşi de sinteză sau semisinteză - zaharină, ciclamaţi, aspartam, acesulfam, sucraloză, neohesperidina DC etc.
Edulcoranţi nutritiviEdulcoranţi nutritiviIndulcitori naturali calorici
Zaharul ( zaharoza, sucroza)
Diagrama de faza a sistemului zaharoza-apaSortimente
-Zahar cristal alb - puritate > 99.6%-Cristal, cubic, pudra
-Zahar brun - puritate 95-99%- cristalizare din siropuri cu puritate mai redusa- consum direct- -Zahar melasat- acoperire cristale cu siropuri-Zahar amorf- suprafata specifica mare, poate fi utilizat pentru depunere arome; fara utilizari majore-Zahar lichid – solutie 65-67%-Zahar invertit ( miere artificiala) - hidroliza partiala ( ch. sau enz) a zaharozei – continut de fructoza mare- se obtin solutii de concentratie 75% care nu cristalizeaza la racire
-Se evita cristalizarea, este umectant, stabilitate microbiologica mai buna decat zahar lichid (SU>, presiune osmotica crscuta), dozare buna, gust dulce mai pronuntat , regleaza textura – viscozitate, consistenta
Siropuri si alti indulcitori
Siropuri de palmier si de artar
-Seva de palmier- 10 % zaharuri- concentrare-Seva de artar- 1-3% zaharuri - puritate mare
Siropuri de zaharoza de puritate redusa- “melase”
-Siropuri purificate obtinute din trestie de zahar ( mai rar sfecla de zahar)- concentrare 70-80% SU- -se produce si hidroliza – max 20% - contin glucoza si fructoza-contin saruri minerale- 1-9%- caracteristici senzoriale - produsi de caramelizare de tip Maillard- -culoare specifica, viscozitate
Mierea de albine
-Produs obtinut din nectarul florilor si alte secretii melifere pe care albinele il colecteaza si transforma si este depozitat pentru maturare in faguri- contine zaharoza dar in principal zaharuri reducatoare- glucoza, fructoza- face obiectul incercarilor de falsificare prin adaos de zahar invertit, hidrolizate de amidon, gelatina, coloranti
Indulcitori derivati de amidon
-Obtinuti prin hidroliza amidonului – clasificati pe baza gradului de conversie – echivalent in dextroza D.E.- capacitatea reducatoare a unui hidrolizat exprimata in dextroza ( D-glucoza, chimic pura) raportata la procentual substanta uscata (SU)
Maltodextrine -Obtinuti prin hidroliza enzimatica a amidonului – α-amilaze termostabile- DE<20%- sortimente diferite-Pulbere alba sau siropuri concentrate (mai rar) -Putere de indiulcire, presiune osmotica, capacitate de imbrunare, higroscopicitate reduse-Confera consistenta, impiedica cristalizarea, digestabilitate buna
-Utilizari - inlocuitori de grasimi in margarine, creme, dresinguri, deserturi congelate, alimente pentru copii, suport pentru arome, vitamine, enzime, sproduse deshidratate ( supe, sosuri, pudre pentru inghetata, budinci, alimente instant
Norma din 2003, Ministerul Agriculturii, Alimentatiei si Padurilor cu privire la metodele de analiza pentru testarea unor zaharuri destinate consumului uman (Monitorul Oficial 427 din 18 iunie 2003 (M. Of. 427/2003)
Siropuri de glucoza
- Obtinute prin hidroliza enzimatica cu β- amilaze cerealiere, bacteriene sau α- amilaze fungice simultan cu enzime de deramificare (pullulanaze) -70-80% maltoza- gust slab dulce, vascozite si higroscopicitate redusa, capacitate de imbrunare < siropuri de glucoza
Siropuri de maltoza
- Obtinute prin hidroliza acida sau acid-enzimatica-4 tipuri – in functie de gradul de conversie
-Tipul I- D.E.= 20-38-Tipul II - D.E.= 38- 55-Tipul III – D.E. = 55-73-Tipul IV – D.E.>73
- Functii-Regleaza gustul dulce si intensitatea aromei- textura- vascozitate, consistenta-Inhiba cristalizarea zaharozei - regleaza higroscopicitatea
Se mentin la pH acid 3-3.5
- Utilizari- produse zaharoase- bomboane sticloase, caramele tari, masa de fondant, jeleuri -produse din fructe- gemuri, jeleuri siropuri -produse inghetate-pulberi instant de bauturi racoritoare
Dextroza- glucoza obtinuta prin hidroliza amidonului
-Hidroliza enzimatica in doua etape -lichefiere- dextrinizare cu α- amilaze bacteriana termostabila -zaharificare cu glucoamilaza fungica-
- D.E. > 96%
- Sortimente- dextroza anhidra- cristalizare prin insamantarea unui sirop concentrat de glucoza (SU 87%, D.E. 98-98.5%)- dextroza monohidrat - DE 99-99.5%)
Utilizari
- Gust dulce, solubilitate, digestabilitate si fermentescibilitate mare
Proprietati functionale
-bauturi- pulberi instant, bauturi racoritoare-Deserturi instant, produse dulci, budinci-Umplutura ciocolata-Guma de mestecat-Preparate nutritive furnizoare de energie-Solutii perfuzabile – asimilare rapida
Izosiropuri- siropuri de fructoza, HFCS (High-fructose corn syrup)
-Izomerizarea enzimatica a glucozei la fructoza- m.p. siropuri de dextroza D.E. 94-96%-Se concentreaza in fructoza prin cromatografie – 85-95% fructoza
Glucozizomeraza
E.C. 5.3.1.5.
Sortimente
-Izozahar 42%- HFCS- fructoza 42%, glucoza 52%, oligozaharuri 6%, SU 70-72%-Izozahar 55%- EFCS (enriched fructose corn syrup- fructoza 55%, glucoza 42%, oligozaharuri 3%, SU 77%-Fructoza 90%- VEFCS (very enriched fructose corn syrup )- fructoza 95%, glucoza 5%, SU 80%
Proprietati functionale
-higroscopicitate, controleaza cristalizarea zaharozei, presiune osmotica > zaharoza, zahar invertit; fermenteaza usor, capacitate de imbrunare si reactii Maillard, scade punctul de congelare, formator de textura, gust dulce asemanator zaharului invertit
Utilizari
- Inlocuitor de zahar invertiti sau miere - soft drinks, produse de panificatie, produse din fructe, bauturi alcoolice
Proprietăţi senzoriale ale edulcoranţilor
Puterea de îndulcire (sau gradul de dulce)
- raportul între concentraţia unei soluţii de zaharoză şi concentraţia soluţiei de edulcorant care dezvoltă acelaşi gust dulce ca şi soluţia de zaharoză
- concentraţia soluţiei de zaharoză- temperatură de lucru, - pH-ul soluţiei
Nr. crt.
Edulcorant Putere de îndulcire
Nr. crt.
Edulcorant Putere de îndulcire
1. Zaharoză 1 7. Rebauzid A 250
2. Ciclamat de sodiu
35 8. Neohesperidina DC
1500-2000
3. Glicirizina 50 9. Zaharina de sodiu
450
4. Steviozid 160 10 Zaharină 550
5. Acesulfam K 200 11. Sucraloză 600
6. Aspartam 200 12. Taumatina 3500
Edulcoranti cu putere mare de indulcireEdulcoranti cu putere mare de indulcire
Caracteristicile gustului dulce
- variaţia gustului dulce în timp:
- creşterea intensităţii gustului de dulce - timpul de apariţie al gustului dulce (AT) - faza de platou - - reducerea treptată a gustului până la dispariţia completă - timpul de dispariţie (extincţie) al gustului dulce (ET)
AT ET
- gusturi reziduale – analiza profilului de aromă (flavor profile analysis, FPA)
- sinergismul
exemple: zaharina si ciclamat, zaharină şi aspartam sau aspartam şi acesulfam
- gusturi reziduale metalice, amare, mentolate, de lemn dulce
Edulcoranţi naturaliEdulcoranţi naturali Tip de
structurăDenumire Caracteristici
structuraleSursa naturală Grad de dulce
Proteine Brazeina - Pentadiplantra brazzeana 2000
Curculina 114 resturi de aminoacizi
Curcugo latifolia (fructe) 550
Miraculina 191 resturi de aminoacizi
Richardela dulcifica, Synsepalum dulcificum
(fructe)
Modifică percepţia de acru
la dulce
Monelina 2 lanţuri cu 44 şi respectiv 50 de
aminoacaizi
Dioscoreophyllum cumensii (fructe)
1500-2000
Taumatina E 957
3 proteine numite 0,I şi II
Thaumatocus Danielli (fructe)
1400-2200
Glicozidesau eteri de
zaharuri
Glicirizina Saponină – acid gliceretinic condensat
cu 2 unităţi de acid glucuronic
Glycyrrhiza glabra (radăcina)
50
Osladina glicozid de saponină steroidică
Polypodium vulgare (rizom)
2000
Steviozidul glicozid diterpenic Stevia Rebaudiana (frunze)
300
Terpeni Hernandulcina Sesquiterpen cu grupe OH şi CO
Lippia dulcis 1200
Perilartina Oximă a unui derivat de limonen
Perrila Nakemonis Deone 2000
Heterocicli Filodulcina Derivat de izocumarină Hydragea thunbergii, macrophyla, serata
400
O
O
CH2OH
OH
OH
OH
O
O CH3
H
H
CH3
O
OCH2OH
OH
OH
OH
CH2
CH2OH
OH
OR
O
COOH
OH
OH
O
COOH
OH
OH
OH
O
O
H
H3C
H
CH3
CH3
OCH3
COOH
H3C
CH3 CH3
H
(b) R = H(c) R = β-D-Glucozil
(a)
Structurile glicirizinei (a), a steviozidului (b) şi rebaudiozidul A (c)
Exemple de structuri chimice
Glicirizina (acid glicirizic) – rădăcina de lemn dulce (Glycyrrhiza glabra, licorice)
gust dulce cu componente importante amare, reci şi de tip licorice şi cu o variaţie foarte lentă a gustului dulce în timp : AT= 16s (zaharoza, 4s) şi respectiv ET = 69s (zaharoză, 14s)
Steviozidul - frunzele plantei Stevia Rebaudiana (Bertoni) originară din Paraguay şi Brazilia dar care este cultivată cu success în Japonia, Coreea, Taiwan şi China
- gust amar şi un gust rezidual neplacut şi trenant dacă este folosit în concentraţie mare; profilul temporal al gustului dulce este foarte asemănător zaharozei
HHO HO
Hernandulcina
CH N OH
Perilartina
O
OOH
H
OCH3
OH
Filodulcina
Hernandulcina - iarba Lippia dulcis, cultivată în Mexic; -putere de îndulcire foarte mare, 1200, componentă reziduală amară
Perilartina - uleiul extras din Perrila Nakemonsis Deone -putere de îndulcire foarte mare, cca. 2000.
Filodulcina - frunzele plantelor din varietatea Hydrangea (H.thunbergii,H.macrophyla, H.Serata) -puterea de îndulcire cuprinsă între 200-400 - componentă reziduală de tip lemn dulce (licorice). - dezavantajul unei solubilităţi limitate în apă,- utilizată doar în Japonia pentru îndulcirea ceaiului.
Edulcoranţi sintetici şi semisintetici
O
NHSO2
SO2
O
N
CH3
K+ NHCO
O OCH3
COOH
NH2
NHSO3M
M = Na, K, Ca
O
Acesulfam K Aspartam Ciclamati
Sucraloza
OH
HOCH2Cl
CH2ClO
OH
Cl
OH
CH2OHO
O
O
O O
CH2OH
HOOH
HO
OH OH
CH3
O OH
OH
OHOCH3
O
Zaharina Neohesperidina DC
H2NNH
NH
HOOC
O CH3
O S
CH3
CH3
CH3
H3C
Alitam
Acesulfam K - E 950
- descoperit în mod accidental în anul 1967
- compus solid, solubil în apă, stabil în soluţie apoasă pe domenii de pH cuprinse între 3 şi 7- stabil în timp şi la încălzire - alimente care necesită coacere sau tratament UHT- Gustul dulce se instalează rapid şi este asemănător cu cel al zaharozei, la concentraţii mici.- componentă reziduală amară la concentraţii mari - amestec cu ciclamaţi (1:5) şi aspartam (1:1) - important efect sinergetic - acesulfam 0,05% in sorbitol produce un efect de “rotunjire” a gustului slab dulce al poliolului. (la fel pentru isomalţ şi maltitol )
- băuturi plate sau carbonatate, produse lactate, produse zaharoase, ciocolată, gumă de mestecat, produse de patiserie- poate fi combinat cu pectine sau alţi agenţi de gelificare şi cu sorbitol în gemuri şi marmelade fără zahăr- produse farmaceutice sau produse de igienă bucală (pastă de dinţi, apă de gură) - maschează gustul amar sau neplăcut al unor ingrediente din aceste produse
Utilizari
Aspartamul - E 951
- descoperit accidental în 1965
- gust dulce asemănător cu al zaharozei, fără nuanţe parazite semnificative,
- componentă trenantă mai intensă
- efect sinergetic cu glucidele şi cu alţi edulcoranţi,- amestecuri cu acesulfam K şi
cu zaharina
- dezavantaj - sensibil la temperatură şi suferă hidroliză în soluţie apoasă
Utilizari
- băuturi răcoritoare dietetice, budinci, iaurturi, produse instant (ceai, cafea),
gumă de mestecat, substitut de zahăr (tablete sau pudră).
- protejat prin încapsulare sau fixare pe suport utilizat si pentru tratamentele termice de
scurtă durată (de exemplu pasteurizare UHT) - produse lactate sau de panificaţie
Ciclamaţii - E 952- descoperit de Sveda in 1937.
- utilizati ca îndulcitor (sare de sodiu sau de calciu) începând cu anii ’50 devenind în anii ’60 cel
mai utilizat îndulcitor artificial, baza lansării produselor de dietă.
- a fost interzis în Statele Unite in1970 şi apoi şi în alte ţări datorită modificărilor de gust pe care le
aduce băuturilor răcoritoare şi faptului că unul din produşii de metabolism, ciclohexilamina este
cancerigenă.
- este permisă utilizarea lui, în concentraţie mică pentru unele produse alimentare în Germania,
Spania, Elveţia
Utilizari
- utilizaţi ca atare sau în amestec cu zaharina pentru băuturi răcoritoare, biscuiţi, produse de
patiserie, îngheţată, în industria farmaceutică pentru a masca gustul amar.
- În 1983 a fost stabilită o doză limită admisibilă de 11mg/kg corp.
Zaharina - E 954 - este cel mai vechi edulcorant
- a fost descoperită în 1878 şi intrată în producţie industrială 5 ani mai târziu. - utilizată la inceput ca antiseptic şi conservant şi apoi din 1900 ca edulcorant
- dezavantaj- gust rezidual metalic, amar, poate fi mascat prin utilizarea în amestec cu alţi produşi
- avantaje- mare stabilitate într-o gamă largă de produse alimentare, procesate chiar în condiţii drastice de temperatură. - singurul edulcorant aprobat care poate suporta încălzire, coacere şi medii puternic acide.- pentru aceeaşi intensitate a gustului dulce, preţul zaharinei reprezintă 5% din preţul zahărului
- băuturi răcoritoare, bomboane, conserve, deserturi hipocalorice, produse de panificaţie cu
conţinut scăzut de zahăr
- tablete sau pudră ca înlocuitor de zahăr
- în combinaţie cu sorbitolul sau aspartamul pentru guma de mestecat
.- produsele de igienă orală (pastă de dinţi, ape de gură).
Utilizari
Neohesperidin DC – NeoDHC, dihidrochalcona neohesperidinei, E 959
- compus de semisinteză derivat al unor flavone naturale din stratul interior al cojii citricelor: naringina (principiul amar din coaja de grapefruit), neohesperidina (portocale de Sevilla) şi prunina
- putere de indulcire foarte mare - 1500-2000
- gustul rezidual răcoritor, asemănător cu cel al mentei şi de persistenţa mare a gustului dulce (mai mare decât la zaharoză).
Utilizari
- băuturi răcoritoare, nectaruri,
- unele produse lactate, gumă de mestecat, îngheţată
- asocierea cu zaharină şi ciclamat ameliorează caracteristicile senzoriale nedorite.
Sucraloza
- edulcorant sintetic derivat de zaharoză, descoperit în anul 1976
- studii extinse - lipsit de toxicitate, efecte carcinogenice şi teratogenice
- aprobat pentru consum în Canada, Australia, Rusia şi este înaintat pentru aprobare în SUA şi
Marea Britanie.
- Romania - aprobată pentru consum - nume comercial de Splenda
- solubilă în apă, în care este stabilă pe un interval de pH normal pentru majoritatea alimentelor
şi băuturilor.
Grad de dulce - cca 600, comparat cu o soluţie diluată de glucoză
gustul dulce se instaleaza tarziu dar are efect ( asemănător aspartamului)
- efect sinergetic pronunţat în prezenţa acesulfamului K şi a ciclamaţilor
Substitute de zahăr macronutriente. Polioli derivaţi de zaharuri
- înlocuitori de zaharoză cu conţinut caloric redus, care au rolul de a suplini proprietăţile
funcţionale ale acesteia sau adaugă proprietăţi funcţionale noi:
- controlul vâscozităţii şi al texturii
- agenţi de îngroşare
- umectanţi
- reducerea activităţii apei
- controlul cristalizării
- îmbunătăţirea sau prelungirea prospeţimii
- optimizarea rehidratării produselor alimentare deshidratate
- dizolvarea compuşilor de aromă
Poliol derivat de zahararuri
Sorbitol Manitol Xilitol Lactitol Maltitol Izomalt
Conţinut caloric, kcal/g
2,60 1,6 2,4 2,0 3,0 2,0
Putere de îndulcire
0,5 0,6 1,0 0,3 0,9 0,4-0,6
CH2OH
CH OH
C
C
HO H
OH
C
H
CH2OH
H OH
CH2OH
CHO H
C
C
HO H
OH
C
H
CH2OH
H OH
CH2OH
CH OH
C
C
HO H
OH
CH2OH
H
Sorbitol Manitol Xilitol
OH
OH
OHCH2OH
O
CH2OH
CH2OH
OH
OHOH
Lactitol
OH
OH
CH2OH
OH O
CH2OH
CH2OH
OH
OHOH
Maltitol
CH2OH
CH OH
C
C
HO H
OH
C
H
CH2
H OH
OH
OH
CH2OH
OH O
CH2OH
CHO H
C
C
HO H
OH
C
H
CH2
H OH
OH
OH
CH2OH
OH O
α-D-glucopiranozil-1,6-D-sorbitol (GPS) α-D-glucopiranozil-1,1-D-manitol (GPM)
Izomalt
Sorbitol - E 420
- a fost descoperit în 1872 în sucul fructelor scoruşului de munte (Sorbus aucuparia) - se găseşte în mere, prune, pere, cireşe, curmale, piersici şi caise
- se obtine prin reducere chimica sau electrochimica a - glucoza(sirop de glucoză)- amidon hidrolizat- amidonul- celuloza din bumbac - zaharoza.
- împiedică cristalizarea zaharozei şi păstrează prospeţimea şi aroma - utilizat ca umectant la
fabricarea unor produse zaharoase de tip fondante, bezele, caramele
- poate înlocui complet zaharoza în ciocolata sau îngheţata pentru diabetici
- utilizat în combinaţie cu zaharina deoarece maschează gustul rezidual neplacut al acesteia
Manitol E 421
- se găseşte în mod natural în numeroase plante comestibile, de exemplu sfeclă, ţelină, ceapă, măsline, dovleac, căpsuni, alge marine
- utilizat ca îndulcitor pentru guma de mestecat, în principal în formă cristalină deoarece are o solubilitate redusă în apă- pudrarea batoanelor de gumă şi prevenirea aderării acestora la ambalaj.- nu este higroscopic este utilizat ca agent de umplutură pentru medicamentele masticabile în - cantităţi care sunt limitate de proprietăţile sale laxative
Xilitol - E 967- se găseşte natural în primule şi, în cantitate redusă, în ciuperci şi in numeroase fructe şi legume
-se obţine prin reducerea catalitică a D-xilozei în soluţie apoasă alcalină, utilizând Ni-Raney
- Xiloza - hidroliza xilanilor prezenţi în lemn, coceni de porumb, coji de migdale
, alune şi seminţe de bumbac sau deşeuri de la fabricarea uleiului de măsline
- putere de îndulcire egala cu a zaharozei şi gust răcoritor,
- xilitolul - fabricarea gumei de mestecat şi a altor dulciuri fără zahăr
. - produsele destinate bolnavilor de diabet
- in combinaţie cu sorbitolul constituie faza siropoasă la fabricarea fondantelor şi este foarte
potrivit pentru dulciurile cu aromă de mentă sau de ciocolată
- dulciuri pe bază de pectină sau gelatină (jeleuri, bomboane gumate), - o cantitate mai mare de
agent gelifiant deoarece xilitolul reduce tăria gelurilor.
Lactitolul (4-O-β-D-galactopiranozil-D-glucitol, E 966
- obţinut prin reducerea lactozei cu borohidrură de sodiu sau catalitic - putere de îndulcire redusă - utilizat în principal ca agent de îngroşare în dulciurile pentru diabetici- favorizează in organismul uman dezvoltarea bifidobacteriilor şi bacteriilor lactice în colon - considerat un factor bifidogenic sau o substanţă prebiotică.
Maltitolul (4-O-α-D-glucopiranozil-D-glucitol, E 965
- este obţinut prin hidrogenarea catalitică a maltozei (hidroliza enzimatică a amidonului din porumb sau cartofi)- în stare cristalină are puterea de îndulcire similară zaharozei (0,9) dar mai redusă decât aceasta în soluţie (0,6). Deoarece este foarte higroscopic, inhibă cristalizarea şi are stabilitate termică foarte bună, maltitolul est utilizat ca:
- umectant în produsele de panificaţie - edulcorant pentru fructele conservate - băuturi răcoritoare carbonatate- produse zaharoase diverse (ciocolată amăruie şi cu lapte, bomboane de tip drops, - caramele, bomboane gumate) gumă de mestecat, îngheţată, etc.
Izomaltul (palatinit, izomaltuloză hidrogenată, E 953
- este un amestec echimolecular de α-D-glucopiranozil-1,6-D-sorbitol (GPS) şi respectiv D-glucopiranozil-1,1-D-manitol (GPM) dihidrat - rezultă prin hidrogenarea izomaltulozei rezultată în urma transglucozidării enzimatice a zaharozei - stabilitate termică şi microbiană foarte bună, nu dă reacţii Maillard, nu este higroscopic şi soluţiile sale prezintă vâscozitate comparabilă cu soluţiile de zaharoză
- se utilizeaza ca ingredient la fabricarea produselor zaharoase diverse (caramele, drajeuri) guma de mestecat, băuturi răcoritoare.