Os gelificantes mais utilizados na indústria alimentícia – Parte 1.




Os gelificantes mais utilizados na indústria alimentícia – Parte 1.


Gelificantes são aditivos alimentícios usados para espessar e estabilizar os alimentos líquidos, conferindo-lhes sua textura.


Os mais utilizados na indústria alimentícia são a pectina,a carragena e a gelatina.



GELIFICAÇÃO EM ALIMENTOS.


A formação de géis constitui um processo de grande importância para a ciência e para a indústria alimentícia. Macromoléculas ou biopolímeros quando em suspensão aquosa formam colóides de maior ou menor fluidez, dependendo da concentração das macromoléculas, bem como da natureza das mesmas.


Esses colóides, tanto nas células vivas como nos alimentos, podem se transformar em géis de maior rigidez e de grande importância para as propriedades funcionais desses sistemas.
O enrijecimento que ocorre durante o aquecimento dos amidos e farinhas, a alteração que ocorre na consistência dos ovos durante o seu aquecimento são fenômenos de gelificação.


Nos alimentos, a gelificação dos componentes cumpre muitas funções, particularmente em relação à textura, estabilidade e, especialmente, nas condições de processamento.


Sua importância é especialmente grande, uma vez que a demanda por produtos com baixo teor de gordura ampliou o desenvolvimento de alimentos, onde é parcialmente substituído por sistemas gelificados à base de água com textura adequada.


Os géis podem ser obtidos a partir de soluções aquosas de polissacarídeos e suspensões coloidais, estabelecendo uma rede tridimensional no sistema através de vários mecanismos.


Um gel é composto por duas fases: uma sólida, que dá a estrutura e supor te ao gel, e a outra líquida, ligadas por uma rede tridimensional. Assim, um gel possui a densidade próxima ou similar aos líquidos, mas com uma viscosidade e estrutura semelhante a de um sólido.


Os géis são classificados como cristais líquidos com mesofases lamelares (géis fosfolipídicos); redes poliméricas covalentes (borrachas); redes poliméricas de agregação física (gel de gelatina, agar, pectinas); e redes particuladas (géis baseados em agregados coloidais ou agregados de proteínas globulares).


Do ponto de vista da tecnologia alimentar, os géis pertencentes aos dois últimos grupos são os de grande interesse. Para produzir géis nos alimentos
são utilizados agentes gelificantes, aditivos alimentícios que possuem a capacidade de produzir géis. 


Esses agentes gelificantes são, geralmente,
proteínas ou hidratos de carbono que, quando dissolvidos nos alimentos líquidos, têm a capacidade de formar uma rede tridimensional no interior do
próprio líquido, criando um alimento único que, apesar de ser composto majoritariamente por líquido, apresenta um aspecto sólido.


Em geral, a maioria dos alimentos processados contém agentes gelificantes, os quais proporcionam aos alimentos uma textura mais firme ou viscosa. Geleias, gelatinas, ketchup, bebidas lácteas, maionese, vários tipos de molhos, conservas de frutas, compotas, produtos à base de carne, alguns produtos de confeitaria, entre outros, são adicionados com gelificantes.



PRINCIPAIS GELIFICANTES E SUAS APLICAÇÕES.
Os gelificantes mais utilizados na indústria alimentícia são a pectina, a
carragena e a gelatina.



AS PECTINAS.


A pectina é, primeiramente, um agente de gelificação, sendo usada para
dar textura de geleia a produtos alimentícios. Seu poder gelificante é usado em alimentos desde que as primeiras geleias à base de frutas foram produzidas.
A associação de cadeias de pectina leva à formação de uma estrutura tridimensional, ou seja, a construção de um gel. 


Trata-se de tramas largas de sequência regular, as quais se interrompem mediante a incorporação de ramnose e ramificações na cadeia. Duas ou mais tramas da cadeia se sobrepõem mutuamente e interagem reciprocamente. A formação de um gel, estado onde o polímero é dissolvido completamente, é obtida através de fatores físicos ou químicos que tendem a diminuir a solubilidade da pectina, favorecendo a formação de cristalização local. 



Os fatores mais importantes que influenciam a solubilidade da pectina, ou seja, a tendência para a formação de gel são temperatura, tipo de pectina, pH, açúcar e outros solúveis e íons de cálcio. Ao esfriar uma solução quente que contém pectina, os movimentos térmicos das moléculas diminuem e a sua tendência à combinação em uma rede de gel é aumentada. Qualquer sistema que contenha pectina em condição potencial de gelificação possui uma temperatura limite acima da qual a gelificação nunca ocorrerá.


Abaixo dessa temperatura crítica, as pectinas com baixa esterificação (BTM) gelificam quase que instantaneamente, enquanto que a gelificação de pectinas com alta esterificação (ATM) dependerá do fator tempo, ou seja, o tempo necessário para chegar-se à temperatura na qual a gelificação ocorre. 



Ao contrário das pectinas BTM, os géis formados por pectinas ATM são termorreversíveis. A distribuição global dos grupos hidrófilos e hidrofóbicos na molécula de pectina determina a solubilidade (tendência para a formação de gel) de uma pectina específica.


O grau de esterificação de uma pectina de éster influencia as propriedades de gelatinização. O grupo éster é menos hidrofílico do que o grupo ácido e, consequentemente, uma pectina ATM com
alto grau de esterificação gelifica a mais alta temperatura do que uma pectina ATM com menor grau de esterificação.


A solubilidade do sal de cálcio em pectinas totalmente desesterificadas
(ácido poligalacturônico) é extremamente baixa e em pectinas BTM pode-se observar uma tendência semelhante para a precipitação (formação de gel) na presença de íons de cálcio. 


A introdução de grupos amida na molécula de pectina BTM tende para que a pectina seja menos hidrófila, aumentando a tendência para formação de géis. 


Na prática, as pectinas amidadas de baixo grau de esterificação apresentam uma faixa de trabalho maior com relação ao conteúdo em cálcio e, com um grau de amidação maior, permitem trabalhar com temperatura de gelificação maior.


A pectina é um ácido com valor pK de aproximadamente 3,5, aumentando a relação entre os grupos ácidos dissociados e grupos ácidos não dissociados. Assim, a tendência para formar géis aumenta fortemente diminuindo-se o pH do sistema. Isto é especialmente evidente nas pectinas ATM que, normalmente, requerem um pH abaixo de 3,5 para formar géis.


O açúcar e outros solúveis semelhantes tendem a desidratar as moléculas de pectina em solução. Quanto mais sólidos tiver, menos água será disponível para agir como solvente para a pectina e a tendência em cristalizar ou gelificar será, então, favorecida.


Acima de 85% de sólidos solúveis, o efeito de desidratação é tão forte que dificilmente pode-se controlar a gelificação de qualquer tipo de pectina comercial. As pectinas ATM formam géis em presença de sólidos solúveis da ordem de 55%.


Para cada valor de sólidos solúveis acima dessa percentagem existe um valor de pH para o qual a gelificação é ótima e uma faixa de pH na qual a gelificação pode ser obtida, na prática. As pectinas do tipo BTM podem gelificar para qualquer nível de sólidos solúveis.


A pectina de alto éster forma géis com sólidos solúveis até aproximadamente 55% para cada sólido solúvel. Diferente da pectina ATM, a pectina BTM forma géis na presença de cátions divalentes, como o cálcio.


As pectinas BTM desmetoxiladas demandam uma quantidade razoavelmente alta de cálcio, dentro de limites bastante estreitos, para produzir um gel de consistência ótima. As pectinas BTM amidadas mostram maior flexibilidade neste aspecto.


Para ambos os tipos de pectinas, um aumento na concentração de cálcio resultará em aumento na força do gel e temperatura de gelificação maior, até o ponto onde ocorre uma pré gelatinização, ou seja, a temperatura de gelificação perto do ponto de ebulição.


As pectinas são usadas como agentes gelificantes nas indústrias processadoras de frutas, na produção de doces e confeitos, em confeitaria industrial, na indústria láctea, na indústria de bebidas e em comestíveis finos.


São responsáveis, em grande parte, pelas propriedades atraentes das geleias de frutas: geleia lisa, sinérese mínima, superfície brilhante, boa untabilidade, distribuição homogênea das frutas e o gosto típico e naturalmente frutado.


Os processadores procuram, particularmente, pectinas que permitem ligar de forma homogênea os pedaços de frutas, que facilitem o envasamento e que formem o gel a baixa temperatura. Geleias e compotas são preparadas à base de frutas ou de suco de frutas, de açúcar, de ácidos alimentícios e de pectinas.


Para produtos com teor de açúcar de mais de 60% e pH de cerca de 3,0, as pectinas ATM são as mais adequadas, na dosagem de 0,2% a 0,4%, oferecendo condições ótimas de gelificação. Em contrapartida, nos produtos com teor reduzido de açúcar, a melhor opção é utilizar pectinas BTM.


As propriedades de textura e realçador do gosto natural das frutas fazem das pectinas, desde muito tempo, o ingrediente indissociável das geleias e compotas. Cerca de 80% da produção mundial de pectinas ATM é usada na fabricação de geleias e compotas.





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