Aditivi alimentari - hidrocoloizi

I. Hidrocoloizi

I.1 Exsudate din arbori

I.1.1 Guma arabică

I.1.1.1 Aspecte generale [1]

Guma arabică sau guma Acacia se obţine din exsudatul arborelui Acacia senegal sau din alte specii de Acacia care sunt răspândite în Africa, Asia, Australia, America de Nord şi Centrală.

Guma arabică prezintă trei fracţiuni solubile, în apă, de tipul arabinogalactan (aprox. 90%) şi două fracţiuni complexe de tipul arabinogalactan-proteine, care diferă între ele prin dimensiunea moleculară şi proporţia de material proteic.

I.1.1.2 Structură [2]

Structura poliglucidică a fracţiunilor este aceeaşi, constând dintr-un lanţ principal, poligalactopiranozil constituit din legături β-(1,3)-glicozidice, pe care sunt grefate lanţuri secundare (ramificaţii) formate din unităţi de galactopiranoză legate 1,6 glicozidic.Atât pe lanţul principal cât şi pe cele secundare sunt prezente ramificaţii suplimentare.Global, compoziţia chimică a polimerului este:

- D-galactoză 44%

- L-arabinoză 25%

- Acid D-glucuronic 15,5%

- L-rhamnoză 14%

- Acid 4-O-metil glucuronic 1,5%

Acizii uronici şi resturile de rhamnoză sunt resturile terminale ale ramificaţiilor. (fig.1,a)

I.1.1.3 Proprietăţi fizice [1]

Guma arabică este cea mai utilizată dintre toate gumele exsudatelor din arbori. Guma arabică este insolubilă în uleiuri şi în majoritatea solvenţilor organici şi este foarte solubilă (până la 50%) în apă, iar soluţiile prezintă vâscozităţi foarte mici în raport cu alte gume. Guma arabică este solubilă în soluţii apoase de etanol, cu concentraţii de până la 60% alcool. Pentru obţinerea soluţiilor de gumă în apă este necesară agitarea intensă, altfel particulele coloidale tind să se aglomereze, prin formarea unui strat tip gel la suprafaţa lor, care previne migrarea în continuare a apei.

Solubilitate foarte mare a gumei este responsabilă pentru proprietăţile de stabilizare şi emulgare, când este încorporată în sisteme cu un conţinut mare de substanţe insolubile. Totodată, poate fi utilizată pentru creşterea conţinutului în substanţă uscată a produselor.

Soluţia de gumă arabică nu formează geluti. Prin tratarea termică a soluţiilor la temperaturi şi durate de timp mari, guma suferă o degradare hidrolitică şi, drept consecinţă, fracţiunea bogată în proteine precipită. Guma arabică este solubilă, la cald, în glicerină si etilenglicol. Guma arabică este compatibilă cu derivaţi ai metilcelulozei, limita de compatibilitate fiind o soluţie cu 6% metilceluloză şi 4% gumă arabică.

I.1.1.4 Utilizări [2,3]

Principalele utilizări ale gumei arabice sunt în diverse domenii ale industriei alimentare.Guma arabică este mult utilizată în produsele zaharoase, în special la cele cu conţinut mare de zaharoză, având rolul de a bloca cristalizarea acesteia, dar şi pentru capacitatea sa de emulsionare, iar în cazul unor produse având rol de agent de îngroşare (bomboane sticloase, gumă de mestecat).

În cazul produselor lactate, guma arabică este utilizată ca stabilizator în produsele congelate (îngheţată), datorită proprietăţilor sale de reţinere a apei, conferind produselor o textură mai fină şi o topire mai lentă. În unele produse pentru copii este utilizată drept coloid protector.

Guma arabică este utilizată pentru proprietatea de a stabiliza emulsii în compoziţia unor glazuri pentru produse fainoase, având rol de a conferi şi o bună adezivitate acestora.

Capacitatea de a avea rol de emulgator a determinat utilizarea ei pentru stabilizarea emulsiilor de arome concentrate, care se utilizează în industria băuturilor răcoritoare, sau pentru producerea aromelor încapsulate, uscate, ce se utilizează în produse pulverulente tip supe şi premixuri pentru produse tip „cake”. În cazul aromelor încapsulate, guma formează un film protector în jurul particulei de aromatizant, prevenind oxidarea şi volatilizarea compuşilor de aromă, iar solubilitatea ei ridicată face ca amortizantul să se elibereze cu uşurinţă la introducerea în apă.

Guma arabică şi gelatina formează coacervaţi tipici, la anumite concentraţii optime.Coacervaţii formaţi din gumă arabică şi gelatină posedă proprietăţi care permit potenţiale utilizări în industria alimentară, cum ar fi pentru fixarea aromei şi coloranţilor şi pentru microîncapsulări.

I.1.2 Guma ghatti

I.1.2.1 Aspecte generale [1]

Guma ghatti se obţine din exsudatul arborelui Anogeissus latifolia, care aparţine familiei Combretaceae, şi care se găseşte în India.

I.1.2.2 Structură [1]

Guma ghatti este constituită dintr-un lanţ principal format din unităţi de acid 1,4-D-glucopiranoziluronic şi 1,2-α-D-manopiranoză dispuse alternativ şi prezintă numeroase lanţuri secundare şi ramificaţii formate din unităţi de L-arabinoză, D-galactoză şi acid D-glucuronic.Reprezentarea structurii este dată în fig. 1,d.

I.1.2.3 Proprietăţi fizice [1]

Guma ghatti conţine o fracţiune solubilă în apă (> 80%) şi una care se hidratează în apă, umflându-se. Ea s-a dezvoltat ca înlocuitor al gumei arabice, pentru că formează dispersii cu vâscozitate mică, mai mare însă ca cea a gumei arabice şi mai mică ca cea a gumei karaya.Dispersiile gumei ghatti prezintă o comportare nenewtoniană, ca majoritatea gumelor, a căror vâscozitate creşte în proporţie geometrică cu concentraţia. Datorită vâscozităţii mai mari, dispersiile gumei ghatti nu se pot prepara la concentraţii la fel de mari cu cele ale gumei arabice. Guma ghatti nu formează geluri adevărate, iar filmele obţinute sunt relativ solubile şi fragile. Guma prezintă proprietăţi emulgatoare bune, dar mai slabe ca ale gumei arabice, care servesc ca proprietate funcţională principală.