HIDROCOLOIZI

1. HIDROCOLOIZI Hidrocoloizii = gume polimeri cu masă moleculară mare posedă proprietăţi funcţionale care îi fac extrem de utili pentru industria alimentară

2. Proteine de origine animală • Produsele de origine animală care se comportă ca şi hidrocoloizicu aplicaţii în industria alimentară: • Gelatina • globina din sânge • proteinele plasmei sanguine şi ale serului sanguin (albumina) • proteinele dinlapte (cazeina şi derivaţii acesteia, proteinele serice) • proteinele albuşului deou

3. Gelatina • Este produsul de hidroliză al colagenului din piele şi al colagenuluidin oase (oseină) • Din punct de vedere chimic, gelatina este un amestec deproteine solubile în apă cu masă moleculară cuprinsă între 15.000 şi 250.000 • În structura gelatinei intră 18 aminoacizi • Faţă de alte proteine, gelatina estebogată în glicină şi prolină

4. Proprietatea cea mai importantă şi caracteristică a gelatinei este cea dea forma geluri în mediu apos, la temperaturi mai mici de 34-400C • Gelatina în soluţie formează cu apa hidraţi, iar pe de altă parte se asociazaîntr-o reţeadensă în care se imobilizează apa

5. Gelatina este insolubilă în apă la rece, în care se umflă gradat, absorbţia de apă reprezentând de 5-10 ori masa proprie • Maximumul de îmbibare are loc la pH = 2,5 şi la pH = 11,7 • Gelatina este solubilă în apă la cald, în acid acetic, în glicerol,propilenglicol, sorbitol, manitol, mai ales în prezenţa apei • Soluţia de gelatină1% la temperatura de 20 0C are pH-ul = 4-7,5

6. Utilizări: • agent de gelificarepentru: jeleuri desert, gelatină cufructe (1-2%) semiconserve din carne fără polifosfat, semiconserve de peşte • agent de emulsionare şi stabilizarepentru îngheţată de lapte şimixtă

7. Utilizări: • agent pentru limpezirea vinului: Utilizarea gelatinei pentrulimpezirea vinului (cleirea cu gelatină) se bazeaza pe proprietatea acesteiade a reacţiona cu substanţele tanante din vin sau cu cele adăugate, tanatul degelatină format prin absorbtie electrostatică fiind insolubil în vin • Reacţia nueste stoechiometrică şi este conditionată de prezenţa ionilor de fier trivalent,calciu, magneziu, potasiu şi sodiu • De asemenea, conţinutul de tanin şiaciditatea influenţează precipitatea şi flocularea gelatinei în vin

8. În cazulvinurilor roşii, bogate în substanţe tanante, precipitatea gelatinei este totală,pe când la vinurile albe este necesar adaosul de tanin pentru precipitatea şiflocularea gelatinei • Temperatura optimă de cleire este 100C • Tratamentul cu gelatină se aplică de regulă vinurilor roşii, în carecaz se manifestă şi un efect stabilizator asupra culorii, prin eliminareafracţiunii coloidale a substanţelor colorate din vin

9. în tratamentul aplicat vinurilor albe, datorită numeroşilor factori ce condiţionează reacţia dintre gelatinăşi tanin,poate să se ajungă foarte uşorla fenomenul de supracleire a vinurilor, cu repercursiuni negative asupralimpidităţii acestora • Pentru aceasta, tratamentul cu gelatină la vinurile albetrebuie asociat cu bentonizarea

10. De asemenea, poate să îmbunătăţească culoarea vinurilor albe pătate, brunificate sau îngălbenite şi săamelioreze gustativ vinurile cu gust de doagă, de ciorchini, prea astringente • Pentru limpezire se utilizează gelatina alimentară care nu dă totuşirezultate foarte bune la cleire, datorită faptului ca nu este suficient hidrolizată • Hidroliza gelatinei nu trebuie să fie însă prea avansată, deoarece adsorbţiaparticulelor coloidale este mai slabă când moleculele de gelatină au masamoleculară mică

11. Cantitatea de gelatină utilizată ca soluţie apoasă de 5% este: • de 4 - 10 g/hl, pentru vinurile albe • de 10 - 20 g/hl pentru cele roşii • Pentru stabilirea dozei exacte se fac 8 - 10 microcleiri pe probe de 0,250 - 1 l, utilizândsoluţie de gelatină 1 %;

12. Alte utilizări ca agent de stabilizare pentru : • gumă de mestecat • produse zaharoase • umplutură la specialităţile cu ciocolată în proporţie de 0,4 - 1 % • Alimentepentru copii şi preparate dietetice (0,4%)

13. Cazeina • Această proteină este definită ca un grup eterogen de fosfoproteine careprecipită din laptele degresat la pH = 4,6 şi la 20o C • Cazeina reprezintă 80 %din totalul proteinelor conţinute în lapte, concentraţia acesteia în lapte fiindde 2,5 - 3,2% • Principalele componente ale cazeinei sunt α-, β- şi k-cazeineleşi în cantitate mai mică şi γ-cazeinele

14. Obţinere • Cazeina se poate obţine din lapte de vacă degresat prin următoarelemetode: • precipitare cu un acid mineral, de ex. cu H2SO4, acid acetic, lactic,fosforic; • prin coagulare cu presură (renină); • prin acidifiere spontană • Acidifiere cu ajutorul culturilor pure de bacteriilactice

15. Cazeinaţii • sunt sărurile alcaline (Na şi Ca) ale cazeinelor • posedă omaresolubilitate în apă, ceea ce le măreşte gradul de utilizare în ind. Alim. • Cazeinaţii se obţin din cazeină deshidratată parţial, prin tratare cu săruri saucu baze ale metalelor alcaline, cum ar fi bicarbonatul de sodiu, hidroxidul depotasiu, hidroxidul de calciu

16. Coprecipitaţii • Coprecipitaţii se obţin din laptele degresat prin precipitareasimultană acazeinei şi a proteinelor serice (din zer) • Procedeele de obţinere acoprecipitaţilor utilizează însuşirea pe care o au proteinele din lapte de aforma între ele complecşi, prin acţiunea căldurii sau în prezenţa ionilor decalciu, respectiv prin combinarea ambelor mijloace • Complexul care se formează prin influenţa căldurii şi în prezenţaunei anumite concentraţii de CaCl2 include β-lactoglobulină şi k-cazeină • Formarea complexului implică grupările -SH ale β-lactoglobulinei şi grupările-SH ale k-cazeinei

17. Prin coprecipitare simultană a proteinelor din laptele degresat serealizează: • o creştere a gradului de recuperare a proteinelor din laptele degresat dela 80 la 95%; • o varietate de produse cu proprietăţi funcţionale diverse; • o îmbunătăţire a valorii nutritive a produsului finit

18. Utilizările cazeinei şi cazeinaţilor în industria alimentară: • În industria lapteluicazeinaţii şi coprecipitaţii se utilizează pentruobţinerea: • înălbitorilor de cafea care reprezintă o smântână de imitaţie sub formăde pulbere, lichidă sau congelată; • frişcăi şi cremelor, produse care se prezintă sub formă lichidă, congelată şi pulbere; • băuturilor aromatizate lactate, care conţin 2-4 % cazeinat de sodiu ceeste compatibil cu diferite arome; • laptelui de imitaţie ale căror componente nu sunt de origine lactată şicare concurează cu laptele natural sau laptele modificat; • cremelor groase care servesc pentru asezonarea salatelor. Acestecreme groase care sunt de fapt dressinguri, conţin 3-5% cazeinat de sodiu şipot fi aromatizate diferit în funcţie de destinaţie; • brânzei cottage, care este o brânză proaspătă suplimentată cu cazeinat,ceea ce permite reducerea conţinutului de grăsime, consistenţa cremoasă aprodusului fiind menţinută;

19. Obţinerea iaurtului,în care caz adaosul de cazeinaţi şi coprecipitaţi se face în scopul creşterii conţinutului de substanţă uscată, respectiv de a îmbunătăţiproprietătile de gelificare şi vâscozitatea produsului şi de a reduce sinereza(separarea de zer). • În industria cărniise utilizează cazeinatul de sodiu, sub formă deemulsie, gel,pulbere, dispersie, la obţinerea unor produse de carne, nivelul de încorporare fiind în funcţie de felul produselor ce se obţin şi de scopul urmărit(proprietăţi funcţionale sau îmbogăţire în proteine).

20. În industria patiseriei şi biscuiţilorse utilizează cazeinaţii pentrucapacitatealor de hidratare şi de reţinere a apei • Cazeinatul de calciu se utilizeazăpentru obţinerea unor produse dietetice cu conţinut scăzut de sodiu. • La obţinerea sosurilor “neutre”sau “acide”, cazeinaţii şi-au găsit, deasemenea, utilizare, caz în care acidifierea se face după realizarea emulsiei.

21. În industria vinului • În industria vinuluicazeina se utilizează pentru cleirea vinurilor,deoareceprecipită în prezenţa alcoolului şi acizilor din vin, precipitatul formatantrenând particulele grosiere, substanţele coloidale macromoleculare dinvin ( de ex. taninurile condensate) • Cleirea cu cazeină este recomandată latratamentul vinurilor albe îngălbenite, pătate şi oxidate, deoarece se redă într-o anumită măsură prospeţimea gustativă fără a produce supracleire. • Cazeina este capabilă să adsoarbă cantităţi mici de săruri ferice din vinurile prealabil aerate • Cazeina se utilizează în proporţie de 10-20 g/hl la vinurilealbe, sub formă de soluţie apoasă uşor alcalină (0,5% KHCO3). • Pentru cleire se poate utiliza şi laptele integral (în special pentru îndepărtarea unor mirosuri accidentale: de petrol, ulei mineral), în proporţiede 0,2 - 1 l/hl la vinurile albe precum şi laptele degresat (în special pentrulimpezire), în proporţie de 0,2 - 1 l/hl la vinurile albe.

22. Proteine de origine vegetală • Glutenul. • Derivate proteice din soia

23. Glutenul • Făina de grâu conţine 10-14% proteine, cele glutenice (insolubile)reprezentând minimum 80% din acestea. • În tehnologia clasică, glutenul se obţine prin spălarea aluatului dinfăina de grâu cu apă, în vederea îndepărtării amidonului şi proteinelorsolubile, în care caz produsul are aspectul unei mase cauciucoase, de culoarealbă-gălbuie, cu miros specific.

24. Glutenul • În stare uscată, glutenul se prezintă ca o masăgălbuie, fragilă, semi-transparentă, cu miros particular de substanţă azotată. • Compoziţia chimică a glutenului uscat este următoarea (raportări la substanţă uscată): • 0,5-1,5% lipide, • 75-80% proteine, • 0,8-1,2% cenuşă, • 4-6% amidon • 5-8% umiditate.

25. Glutenul din făina de grâu se comercializează sub formă de: • gluten devitalizat • obţinut prin uscarea glutenului umed latemperaturi mai ridicate • se caracterizează prin: • capacitate de hidrataremare, • coeziune şi elasticitate, • utilizat mai mult pentru prorpietătilefuncţionale (pâine, paste) şi mai puţin pentru valoarea nutritivă;

26. ..........comercializare... • gluten vitalizat • obţinut prin uscarea glutenului umed la temperaturiscăzute, în instalaţii de uscare sub vid, • se caracterizează prin solubilitatemică în apă în domeniul de pH = 4,7 • Are o capacitate de legare a apeirelativ mare (1,5-2 părţi apă / 1 parte gluten, în greutate) • Se utilizează pentru îmbogăţirea în proteine a pâinii şi pastelor destinate alimentaţiei în perioadele în care necesităţile proteice sunt mai mari (creştere, convalescenţă, graviditate,lactaţie) şi alimentaţiei pentru diabetici şi obezi.

27. Utilizarea glutenului în panificaţie • În industria panificaţiei glutenul intervine prin proprietăţile sale şi anume: • proprietăţile vâscozo-plastice necesare tăriei aluatului; • capacitatea de a forma filme atunci când masa vâscozo-elastică este malaxată pentru un timp mai îndelungat (reţea de fibre şi micelii coloidale) cu rol în reţinerea de umiditate şi de gaze precum şi îndeterminarea configuraţiei, volumului şi structurii pâinii;

28. ......glutenului în panificaţie • - capacitatea de a forma gel sub acţiunea căldurii (la temperaturi mai mari de 85C masa de gluten hidratat coagulează ireversibil, fără pierderea structurii sale ordonate, obţin穗du-se un gel moale dar ferm, care poate 絜globa şi lega 絜tre ele diferite particule, ajung穗d şi la reţinerea umiditătii şi gazelor); • - capacitatea de a absorbi şi reţine apa, ceea ce este important pentru obţinerea de produse cu miez moale, cu durată mare de păstrare;

29. .......glutenului în panificaţie • aroma naturală a glutenului, care contribuie la aroma generală a produsului, deci la creşterea acceptabilităţii sale de către consumatori. • Pt. glutenul modificat chimic prin fosforilare şi succinilare, se îmbunătăţeşte capacitatea de legare a apei şi solubilitatea acestuia. • Dispersia glutenului în aluat este îmbunătăţită dacă la uscarea prin pulverizare glutenul este amestecat cu monogliceride. • Glutenul este utilizat în panificaţie pentru îmbogăţirea pâinii în proteine. • La adaos de 6% gluten uscat la fabricarea pâinii din făină obişnuită se obţine aşa-numita pâine “glutenică”, care conţine minimum 16% proteine. • Pâinea cu un conţinut ridicat de proteine ( 22%) se obţine din din făină cu adaos de 20% gluten.

30. .........glutenului în panificaţie • La fabricarea pastelor, adaosul de gluten permite utilizarea unor făinuri mai slabe, rezultatul fiind obţinerea de produse de calitate superioară, cu pierderi mai mici la fierbere şi care prezintă toleranţă mai mare la tratament termic excesiv. • Adaosul de gluten în făina destinată pastelor este cu atât mai necesară în condiţiile în care se adaugă şi făină de soia în scopul îmbogăţirii pastelor cu proteine. • În cazul cerealelor pentru breakfast, adaosul de gluten conduce la obţinerea de produse cu proprietăţi texturale şi aromă mai bune. • Adaosul de gluten la fabricarea snackurilor şi vafelor se face în scop nutriţional.

31. Utilizarea glutenului în industria cărnii • În industria cărnii, glutenul vital hidratat este important pentru: • capacitatea sa de a forma filme şi de a gelifica sub influenţa căldurii. • Glutenul poate lega între ele bucăţile de carne, peşte, pasăre, • Se îmbunătăţeşte capacitatea de feliere, mai ales în cazul semiconservelor, preparatelor din carne de tipul prospăturilor şisemiafumatelor.

32. Derivate proteice din soia • Înfuncţie de conţinutul în proteine, derivatele proteice din soia seclasifi că în: • grişuri şi făinuri (40-50%); • concentrate(70%); • izolate(90-95%). • Cele trei categorii de derivate diferă între ele prin gradul de rafinare, deci princompoziţia chimică.

33. Grişuri şi făinuri • Acestea se deosebesc între ele prin dimensiunileparticulelor (sub 80 mesh pentru grişuri şi peste 100 mesh pentru făinuri). • În cazul făinurilor, se are în vedere: • gradul de fineţe (făinuri standard, fine şi foartefine) • compoziţia lor chimică, • conţinutul în lipide(făinuri integrale, slab degresate, slab şi puternic lecitinizate) • gradullor de tratare termică

34. Concentratele proteice • Acestea se obţin din paiete sau făinuridegresate prin îndepărtarea: • oligozaharidelor solubile (zaharoză6-8%, stachioză 4-5%, rafinoză 1-2%, verbacoză - urme) • A uneipărţi din substanţele minerale • a altor componente

35. Texturate proteice • Circa 98% din produsele texturate din soia seobţin prin extrudarea termoplastică a făinii şi concentratelor dinsoia

36. Utilizările derivatelor proteice din soia • La utilizarea derivatelordin soia se au în vedere proprietăţile funcţionale ale acestora: • solubilitata, • proprietătile de hidratare (sorbţia, capacitatea de reţinere a apei, umflarea,vâscozitatea), • gelatinizarea, • interacţiunea proteine-lipide • capacitatea deemulsionare

37. Utilizări în industria panificaţiei • făina de soia degresată sau nedegresată; • făina de soia toastată. • La aluaturile cu conţinut mare de grăsimi (cozonaci), adaosul de făinăde soia conduce la reţinerea apei şi grăsimii, conducând la produse mai moi,cu durată de păstrare mai mare. • La fabricarea pastelor, adaosul de făină de soia integrală, toastată,conduce la creşterea capacităţii de legare a apei şi funcţionează ca emulgatorprin fosfatidele continute.

38. În industria laptelui • Derivatele proteice din soia şi în specializolatele se folosesc pentru: • obţinerea de produse lactate simulate • pentru creşterea conţinutului de substanţă uscatăla iaurt, în care caz tăria gelului şi creşterea vâscozităţii suntcompatibile cu cele din produsul la care s-a adăugat lapte prafdegresat sau cazeinat de sodiu. • La fabricarea îngheţatei, izolateleproteice din soia pot înlocui până la 50% din substanţa uscatăliberă de grăsime şi glucide.

39. În industria cărnii • Derivatele proteice de tip concentrat, izolatdin soia şi cazeinat de sodiu, se pot utiliza sub formă de: • gel, • emulsie, • pulbere, • dispersie. • Concentratul se utilizează: • în proporţie de 3,5% în cazul prospăturilorcu structură omogenă • de 3% în cazul prospăturilor cu structură eterogenă,salamurilor şi cârnaţilor semiafumaţi.