Emulgatori - reprezentanţiCu moleculă mică

o Mono- şi diglicerideo Sucroesterio Sorbitan-esteri (SPAN)o Polisorbaţi (TWEEN)o Stearoil-lactaţio Lecitine şi derivaţi E322

Macromoleculario Proteine (albumina serică bovină)o b-Lactoglobulinao Lizozimul

Amestecuri de mono- şi di gliceride

• Sunt cei utilizaţi emulgatori alimentari– sunt puternic lipofili cu valoarea HLB cuprinsă

între 1 şi 10;– sunt produşi prin transesterificarea glicerolului

şi triacilgliceridelor;– sunt utilizaţi în produse de patiserie, deserturi

îngheţate, glazuri şi unt de arahide.

• După FAO/OMS amestecul trebuie să aibă următoarea compoziţie:

• 30 % - α-monogliceride;• 2 % apă;• 7 % glicerol;• 6 % săpun exprimat ca oleat de Na;• 3 % acizi graşi.

• Amestecul se prezintă:– ca o masă solidă - cu aspect de ceară – sub formă de masă cu caracter plasic – sub formă de lichide vâscoase de culoare alb-

crem – este solubil în solvenţi organici

Monogliceride

• Se obţin prin distilarea moleculară a amestecului de mono- şi digliceride.

• Se utilizează mai mult monogliceridele acizilor graşi C14-C18 cu un conţinut minim de 90% α-monogliceride

• Sub formă de granule • Ca o masă cu caracter plastic de culoare albă.

• Doza zilnică fără rezerve dată de FAO/OMS este de 125 mg/kilocorp.

• La doze prea mari, mono şi digliceridele pot provoca efecte nedorite:– cele care conţin acizi graşi saturaţi cu lanţ lung

- acidul stearic - prin folosire abuzivă conduce la mărirea greutăţii ficatului.

Sucroesterii

• Folosirea sucroesterilor ca şi emulgatori alimentari este admisă din 1983.– sunt mono-, di-, şi tri- esteri ai zaharozei cu

acizi graşi;– de obicei au valori ale HLB cuprinse între 7 şi

13;– mono-esterii au HLB > 16 pentru emulsii U/A;– di-esterii sunt adecvaţi pentru emulsii A/U;– tri-esterii au HLB ~1.

• Se obţin prin interesterificarea unui ester metilic al acidului gras cu zaharoza.

• Monostearatul zaharozei se obţine din zahăr şi metilstearat în soluţie de dimetilformamidă în prezenţă de K2CO3.

• Se pot hidroliza în contact cu apa la fierbere.– Compuşii rezultaţi nu sunt toxici– Apare gustul dulce de zahăr.

Sucrogliceridele

• Sunt amestecuri de mono- şi digliceride cu esteri ai zaharozei(sucroesteri).

• Sucrogliceridele se obţin prin trans-esterificarea zaharozei

• Capacitatea de emulsionare a sucrogliceridelor creste:– cu cât în amestec se găseşte o cantitate mai mare de

monogliceride – cu cât în amestec se găseşte o cantitate mai redusă de

digliceride.

Esterii sorbitolului şi anhidridele sale

• Sorbitolul şi anhidridele sale:– anhidro-1,4-sorbitolul sau sorbitan-1,4– dianhidro-1,4-3,6-sorbitolul sau izosorbidul

– formează esteri cu:

• acidul palmitic, stearic, lauric şi oleic.

• Singurul sorbitan aprobat pentru consum este monostearatul de sorbitan, cunoscut sub denumirea comercială de SPAN 60

• Are HLB = 4,7 şi este utilizat în combinaţie cu polisorbaţii.

Esterii acidului lactic şi tartric cu acizii graşi

• Rezultă prin esterificarea grupării (lor) hidroxilice provenind de la acidul lactic sau tartric cu gruparea carboxilică de la un acid gras saturat sau nestaurat.

• Se pot obţine şi sub forma sărurilor de sodiu si calciu.

• Pe lista aditivilor CEE sunt trecuţi Na-stearoil-lactatul, Ca-stearoillactatul şi stearoil-tartratul.

• Utilizare în panificaţie în proporţie de 0,5% faţă de făină.

Lecitina şi derivaţii săi

• Lecitina şi derivaţii săi reprezintă exemple de emulgatori amfifilici prezentându-se sub forma unui amestec de fosfolipide incluzând– Fosfatidilcolina– fosfatidil etanolamina– fosfatidilinozitol

• Poate fi modificată chimic, conducând la un spectru larg de compuşi cu valori HLB diferite.

Lecitina vegetală

• Se extrage din uleiul de soia brut, obţinut prin extracţie cu solvenţi

• Este precipitată sub formă de material gumos prin hidratare (operaţia de desmucilaginare).

• Llecitina din soia– se prezintă ca o masă ceroasă – de culoare brună – are cca. 30% ulei absorbit– are un miros dulceag

• Utilizări:

• emulgator • antioxidant

– În:• ciocolată (0,5%)• surogate de ciocolată (0,5%)• margarină (0,5%)• grăsimi emulsionate (0,5%)• produse de patiserie şi biscuiţi (2%)• Emulgator la pâine, creme şi îngheţată. • Prin albire se reduce eficacitatea lecitinei ca emulgator.

• Toxicitatea lecitinei:– Lecitina este un constituent normal al celulelor corpului uman,– Organismul este capabil de a sintetiza fosfatide - regimul alimentar

normal furnizează 1-5 g lecitină/zi.– Din toate studiile efectuate pe animale şi pe subiecţi umani, s-a

dovedit că lecitina nu este toxică. – Doza de lecitină admisibilă la om, fără rezerve, este de 50

mg/kilocorp.

Utilizarea emulgatorilor în panificaţie

• Contribuţia lipidelor la determinarea calităţii produselor de panificaţie şi patiserie.

• Lipidele făinii – aprox. 2% din masa acesteia - au o mare influenţă asupra însuşirilor aluatului şi calităţii pâinii:– volumul pâinii – structura (porozitatea) pâinii– prospeţimea pâinii

• Volumul pâinii scade când conţinutul lipidelor scade sub valoarea sa normală.

• Lipidele nepolare (mono-, di- şi trigliceridele, acizii graşi liberi) descresc volumul pâinii şi înrăutăţesc porozitatea,

• Lipidele polare (fosfolipidele şi glicolipidele) îmbunătăţesc volumul pâinii şi porozitatea.

• Dintre acizii graşi, cu influienţă pronunţat negativă sunt acizii graşi nesaturaţi.

• Efectul negativ al lipidelor nepolare depinde de cantitatea lor şi creşte paralel cu conţinutul de acizi graşi nesaturaţi.

• Emulgatorii, ca şi lipidele influienţează proprietăţile structural-mecanice ale glutenului prin interacţiunile cu proteinele glutenice cu formarea de complexe

• Aceste complexe se pot forma pe două căi:• prin interacţiunea directă cu proteinele glutenice

formând legături hidrofobice şi/sau hidrofilice (legături de hidrogen şi legături electrostatice)

• prin interacţiune în masă cu faza apoasă a aluatului cu care formează structuri de asociaţie lipide-apă împreună cu lipidele polare ale făinii.

Proteinele din cereale

• în : prolamină, glutelină,albumină, globulină

• Prolamina grâului poartă numele de gliadină,

• glutelina grâului se numeşte glutenină.

Proteinele cerealelor • grâu: gliadină, glutenină, leucosină, edestină ->

cereală toxică pentru celiaci* • secară: secalină, secalinină:-> cereală toxică • ovăz: avenină , avenalinină- > cereală toxică • orz : hordeină, hordenină.-> cereală toxică• ====================================• porumb: zein, zeanină.-> cereală netoxică pentru

celiaci* • orez : oricin, oricenină.-> cereală netoxică pentru

celiaci* • mei: _______kafirin.- > cereală netoxică pentru

celiaci*

• Acţiunea emulgatorilor asupra glutenului este în funcţie de compoziţia şi structura acestora şi depinde de:

– Valoarea HLB care caracterizează raportul cantitativ al grupărilor hidrofile / lipofile

– Gradul de saturaţie al acizilor graşi

– Lungimea catenei acizilor graşi care intră în compoziţia emulgatorului

• Emulgatorii ionici

– măresc toleranţa la frământare – măresc stabilitatea la dospire şi la coacere a aluatului – reduc aderenţa acestuia. – Aceştia au acţiune de întărire a glutenului

– Recomandaţi la prelucrarea făinurilor cu gluten slab

• Emulgatorii neionici

– reduc elasticitatea glutenului – Măresc capacitatea acestuia de a curge – slăbesc structura glutenului– măresc capacitatea de hidratare a glutenului– măresc cantitatea de gluten umed

– sunt recomandaţi:• la prelucrarea făinurilor glutenice

• Emulgatorii amfoliţi

• lecitina şi concentratele fosfatidice au acţiune asemănătoare celor neionici, slăbesc glutenul.

• Emulgatorii acţionează şi asupra amidonului, cu influenţe pozitive asupra miezului, respectiv a prospeţimii pâinii.

• La coacerea pâinii fără emulgator, granulele de amidon se umflă şi se gelatinizează

• Apa din granula de amidon umflată migrează în afara acesteia antrenând cu ea şi amiloza (care este 15-30% din amidon), care la răcire, formează un gel, miezul pierzându-şi proprietatea de deformabilitate şi elasticitate.

• La alegerea tipului de emulgator şi la stabilirea dozei trebuie să se aibă în vedere calitatea făinii.

• Lecitina se adaugă:– în doze de 0,25% faţă de făină– cu rezultate bune chiar până la doze de 1%.

• În preparatele comerciale, lecitina se asociază cu:– lapte, zahăr, făină, oxidanţi.

• Concentratele fosfatidice se folosesc în doze de:– 0,5% faţă de făina ce conţine gluten cu extensibilitate mai

mare de 10 cm – în doze de până la 1% pentru extensibilitate sub 10 cm.

• Adaosul de emulgator la aluat se face sub formă de emulsie de grăsime.

• Emulsia de concentrat fosfatidic se poate introduce şi în maia.

• Emulgatorul poate fi introdus la obţinerea aluatului şi pe un suport de făină, lapte praf, zahăr, cu rezultate bune în ceea ce priveşte distribuţia acestuia în aluat.

În industria laptelui şi a produselor lactate simulate

• Substanţele emulgatoare se folosesc în industria laptelui pentru fabricarea unor produse ca:– îngheţata, cremele spumate, produsele lactate de imitaţie,

smântâna simulată, ca înălbitor de cafea, etc.

• Îngheţata• Efectul favorabil al emulgatorilor se manifestă:

– prin dispersarea fină a grăsimii în masa produsului, – prin reducerea dimensiunilor cristalelor de gheaţă – şi printr-o distribuţie uniformă a acestora, – prin reducerea globulelor de aer încorporate în gheaţă la freezare,

– rezultatul final fiind o textură mai moale a îngheţatei şi o scădere a vitezei de topire a acesteia

• Creme spumate obţinute prin freezare

• Produse lactate de imitaţie

• Smântâna simulată ca înălbitor de cafea

Utilizarea emulgatorilor în industria produselor zaharoase şi de patiserie

• În industria produselor zaharoase şi în patiserie, emulgatorii se utilizează la fabricarea următoarelor produse:

• Ciocolata– În acest caz emulgatorul (lecitina) se adaugă masei de

ciocolată la finisarea acesteia, operaţie care constă în amestecarea sau frecarea masei de ciocolată cel puţin 24 h la temperaturi cuprinse între 45 şi 70 ˚C;

• Caramelele

• Se folosesc 0,5 – 1% mono- şi digliceride pentru îmbunătăţirea calităţii de mestecare şi pentru ca acestea să nu se lipească de ambalaj şi de dinţi;

• Glazuri pentru produse de cofetărie

• Asemănător glazurilor de ciocolată, situaţie în care în loc de unt de cacao se foloseşte o altă grăsime alimentară.

• Pentru a minimaliza senzaţia de grăsime datorită topirii incomplete în gură, glazura se realizează cu emulgatori

• hidrofili.

Maioneza fara emulgator

Maioneza cu emulgator

Structuri Biologice Lamelare

Diagrama fazei hexagonale

Diagrama fazei cubice

Obtinerea lecitinei - degumare

• Definitie:

• Lecitinele ( E322) - sunt amestecuri sau fractiuni ale fosfolipidelor obtinute prin procedee fizice din surse animale sau vegetale

Componenti nativi ai Lecitinei

Structuri Chimice ale Posfolipidelor

Structuri spontane de fosfolipide obtinute in apa

Metode fizice si chimice de Producere a Lecitinelor

Valoarea HLB a Lecitinelor

Caou de la natura: Lecitina fluida si dez-uleiata

Ce fac emulgatorii?

• a) maresc gustul

• b) tin apa si uleiul amestecate

• c) favorizeaza amestecarea culorii in aliment

• d) previn alterarea alimentelor

Prioritatea EU priorities de re-evaluare a unor aditivi (Reg. 257/2010)

• Emulgatorii, stabilizatorii si gelifiantii care urmeaza a fi reevaluati pana in 31.12.2016 :

• E 322 - Lecitina

• E 400-E 419: alginatii, agar, guma guar, carruba, tamarin guar arabica, xantan, etc.

• E 422-E 495;

• E 1401-E 1451: amidon modificat

• Cu prioritate vor fi evaluati: • E 483 Stearyl tartrate • E 491-495 Sorbitan esters • E 431 Polyoxyethylene (40) stearate • E 432-436 PolysorbatesEN • E 444 Sucrose acetate isobutyrate • E 481 Sodium stearoyl-2-lactylate • E 482 Calcium stearoyl-2-lactylate• E 414 Acacia gum (gum arabic) (*) • E 410 Locust bean gum (*) • E 417 Tara gum (*) • E 422 Glycerol • E 475 Polyglycerol esters of fatty acids