Baix-greix ≠ desagradable: el mecanisme de compensació de textura dels emulsionants en aliments reduïts-en greix

Impulsat per l'onada global de consum-conscient per a la salut, "baix-greix" s'ha convertit en una de les paraules clau més populars de la indústria alimentària. Tanmateix, qualsevol persona que hagi provat formatge baix-greix, galetes baixes-o embotits baixes-de greix sap una veritat incòmoda: quan s'elimina el greix, els aliments sovint es tornen secs, durs i suaus-com mastegar cartró. El motiu d'això no és complicat. El greix té múltiples funcions en els aliments: no només proporciona energia, sinó que, el que és més important, ofereix una sensació en boca suau, un sabor ric i una textura agradable. Quan simplement s'elimina el greix sense cap mesura compensatòria, la qualitat del producte disminueix bruscament.

Això planteja una pregunta aparentment contradictòria: els aliments poden aconseguir tant "baix-greix" com "deliciós" alhora? La resposta és sí. En la ciència moderna dels aliments,compensació de texturas'ha desenvolupat precisament per resoldre aquest dilema-utilitzant ingredients funcionals per simular o fins i tot "enganyar" els nostres sentits alhora que redueixen el greix, de manera que els productes baixos-en greix encara tinguin una textura i una sensació en boca properes als-productes plens de greix. Entre els diferents enfocaments de compensació de textura,emulsionantstenen un paper central insubstituïble.

Compensació de textura, en termes senzills, es refereix a l'addició d'ingredients alimentaris específics per "substituir" o "simular" les funcions que el greix realitza en els aliments quan es redueix el contingut de greix, mantenint així la qualitat global del producte. I els emulsionants són la "força principal" en aquest camp.

Per entendre per què els emulsionants poden "compensar" la pèrdua de greix, primer hem d'entendre exactament què fa el greix als aliments. El greix no és només "oli"-, té funcions clarament diferents en els diferents sistemes alimentaris.

Enproductes de fleca, el greix "lubrica" ​​la xarxa de gluten, fent que la massa sigui suau i fàcil de manejar, alhora que ajuda a bloquejar la humitat i evita que el pa s'assequi i s'endureixi. Quan es redueix el greix, la xarxa de gluten perd lubricació, la massa es torna seca i dura, i el pa tendeix a assecar-se, trencar-se i esmicolar-se. Engelat, el greix és responsable d'estabilitzar les bombolles d'aire, inhibir el creixement dels cristalls de gel i proporcionar una sensació en boca suau i cremosa. Després de la reducció de greix, el gelat tendeix a desenvolupar grans cristalls de gel, donant lloc a una textura rugosa i gelada i una resistència a la fusió significativament reduïda. Enproductes carnis, el greix (com el greix de l'esquena de porc) dóna a les salsitxes i les mandonguilles una textura sucosa i una sensació de boca tendra alhora que ajuda a retenir la humitat. Després de la reducció de greix, els productes carnis es tornen secs, durs i gomosos, amb un sabor significativament disminuït. Enuntar i maionesa, el greix proporciona una textura suau i untable i una sensació en boca rica i greixosa. Després de la reducció de greix, la pasta per untar es torna prima, manca de cos i fins i tot pot experimentar una separació d'oli-aigua.

Per tant, el repte bàsic que s'enfronten els aliments reduïts-no és simplement "menys oli", sinó que s'ha alterat tota la textura, la sensació en boca i l'estructura del sabor del sistema alimentari. Aquí és on entren en joc els emulsionants-no simplement "substitueixen" el greix, sinó que reconstrueixen la qualitat dels aliments reduïts-a través d'una sèrie de regulacions interfacials i estructurals precises.

La capacitat dels emulsionants de tenir un paper "compensatori" en els aliments reduïts-de greix depèn de les seves estructures moleculars úniques i de múltiples mecanismes d'acció. Les molècules emulsionants posseeixenamfifilia-un extrem és hidròfil (amor-l'aigua) i l'altre extrem és lipòfil (amor-de l'oli). Aquesta propietat de "dues-cares" els permet posicionar-se a les interfícies d'oli-aigua i interactuar amb altres components dels aliments (com ara midó i proteïnes). En els aliments reduïts en greixos-, els emulsionants compensen la pèrdua de funció del greix principalment mitjançant els quatre mecanismes següents:

1 Mecanisme 1: Enfortiment de la xarxa de gluten-Compensació de la pèrdua estructural en productes de forn

En productes de forn com el pa i el pastís, una funció important del greix és "lubricar" les proteïnes del gluten, fent que la massa sigui més extensible alhora que ajuda a la xarxa del gluten a retenir el gas durant la cocció. Quan es redueix el greix, la xarxa de gluten es torna seca i inelàstica, provocant una mala manipulació de la massa, un volum reduït del pa i una textura gruixuda.

Solució emulsionant: els emulsionants com SSL i DATEM poden interactuar directament amb les proteïnes del gluten mitjançant interaccions electrostàtiques i enllaços d'hidrogen, enllaçant-glutenina i gliadina disperses en una xarxa tridimensional densa i ordenada. Aquesta xarxa no només compensa la manca de lubricació causada per la reducció de greix, sinó que també fa que la massa sigui més forta i elàstica-fins i tot millor a l'hora de retenir el gas que la massa-de greix. DATEM pot augmentar el volum específic del pa en un 20 %-30%, el que el converteix en el reforçador de massa més eficaç en el pa-reduït en greix. En un estudi sobre magdalenes-baixes en greix, les magdalenes-reduïdes en greix que contenien SSL i DATEM eren significativament menys fermes que altres grups-reduïts en greixos, van conservar una mica més d'humitat i no van mostrar cap diferència significativa de volum en comparació amb el control, mentre que altres grups amb greixos reduïts van mostrar una reducció significativa del volum. L'estudi també va trobar que SSL i DATEM van retardar significativament la taxa de retrogradació del midó, allargant la vida útil del producte.

2 Mecanisme 2: complexació amb midó-Retard l'envelliment i manteniment de la suavitat

En els productes de forn i els cereals, un dels problemes més notables després de la reducció de greix és l'envelliment accelerat del producte-el pa s'endureix i les galetes s'esmicolen. Això passa perquè l'absència de greix fa que les molècules de midó siguin més propenses a la retrogradació (recristal·lització), mentre que la humitat també es perd més fàcilment.

Solució emulsionant: GMS és l'expert en aquest camp. La seva estructura molecular lineal pot entrar a l'interior helicoïdal de l'amilosa gelatinitzada, formant complexos insolubles estables amb midó, inhibint així eficaçment la retrogradació del midó i allargant la suavitat i la vida útil del producte. En la producció de galetes, els investigadors van combinar GMS amb SSL i DATEM, optimitzant les proporcions mitjançant la metodologia de la superfície de resposta per millorar la textura, la duresa i l'aspecte de les galetes. A la cocció baixa en greixos-, el GMS s'utilitza sovint en combinació amb SSL o DATEM per assolir el doble objectiu d'"augment del volum" i "frescor perllongada".

3 Mecanisme 3: Estabilització de l'oli-en-emulsions d'aigua-Reconstrucció de la sensació bucal cremosa

En sistemes d'oli-en-aigua, com ara gelats, nata i begudes de proteïnes vegetals, el greix es dispersa en forma de petites gotes en la fase aquosa, formant emulsions estables. Quan el greix es redueix, l'estabilitat de l'emulsió disminueix, les gotes de greix tendeixen a unir-se i pujar a la superfície, donant lloc a una textura rugosa i una sensació en boca suau.

Solució emulsionant: Emulsionants com GMS, polisorbat 80 (Tween 80) i PGE s'adsorbeixen a les superfícies de les gotes de greix, formant pel·lícules interfacials denses que impedeixen la coalescència de les gotes mitjançant la repulsió electrostàtica i l'obstacle estèric. A més, durant la congelació, alguns emulsionants poden desplaçar les proteïnes naturals de les superfícies de les gotes de greix, promovent la coalescència parcial del greix-un pas clau per formar estructures d'escuma estables. En el gelat baix-greix, una barreja de GMS i Tween 80 (addició òptima del 0,1%) millora significativament la resistència al desbordament i a la fusió. PGMS s'utilitza habitualment en combinació amb GMS per augmentar l'estabilitat i la textura dels gelats-suaus i baixos-en greix. En la crema untable-baixa en greixos, SSL s'utilitza per substituir el greix, millorant la floració i el grau de xocolata alhora que millora la sensació en boca.

4 Mecanisme 4: Construcció d'emulsions estructurades-Simulació de la xarxa tridimensional-de greix

Aquest és el mecanisme de compensació-de més ràpid creixement i més innovador dels darrers anys. Els emulsionants tradicionals només estabilitzen les interfícies d'oli-aigua, mentre que les noves tecnologies d'emulsió estructurada (com ara gels d'emulsió, oleogels i emulsions de Pickering d'alta fase interna) poden formar estructures de xarxa tridimensionals en fase contínua utilitzant emulsionants o partícules col·loïdals, "blocant" les propietats de l'oli vegetal i el sòlid de la boca per simular la xarxa bucal. Els gels d'emulsió desenvolupats amb orujo de clementina (un material natural ric en polisacàrids i proteïnes) com a agent d'estructuració d'etiquetes netes-poden substituir els greixos plàstics tradicionals en productes de fleca, pastisseria i untable alhora que redueixen el contingut total de greix. Un altre estudi va trobar que l'ús d'emulsions Pickering d'alta fase interna per substituir el greix animal en els productes de carn picada, amb una proporció de substitució del 100%, va augmentar el rendiment de cocció del 75,53% al 89,47%, millora la duresa, elasticitat i masticabilitat i augmenta la digestibilitat de les proteïnes amb l'augment de la proporció de substitució.

En els aliments-reduïts en greixos, els diferents emulsionants tenen diferents forces. La següent comparació sistemàtica cobreix els emulsionants més utilitzats:

Guia de selecció:

• Si el problema principal és l'envelliment i l'enduriment ràpids en productes de forn reduïts-en greix→ TriaGMS
• Si el problema principal és la mala manipulació de la massa i el baix volum dels productes-reduïts en greixos→ TriaSSLoDATEM
• Si el problema principal és la textura rugosa i els grans cristalls de gel en el gelat baix-greix→ TriaBarreja GMS + Tween 80oCombinació PGMS + GMS
• Si el problema principal és el fluix i la sensació en boca pobres a la xocolata-baixa en greix→ TriaPGPR

En els aliments-reduïts en greixos, un sol emulsionant sovint no pot compensar simultàniament totes les pèrdues de qualitat causades per la reducció de greixos. Per tant, la barreja és l'estratègia clau per aconseguir una compensació de textura òptima.

• Fleca -reduïda en greixos (pa, pastissos) : GMS + SSL o GMS + DATEM. GMS se centra en la preservació anti-envelliment, mentre que SSL o DATEM gestiona l'augment de volum i l'enfortiment del gluten. Junts, aconsegueixen el doble objectiu de "gran volum" i "frescor perllongada". A les galetes suaus baixes en greix-, SSL va tenir el major efecte sobre el diàmetre (augmentant el diàmetre en 2 mm a una concentració del 0,5%), la DMG va afectar positivament el diàmetre llarg i DATEM va tenir el major efecte sobre la textura-a mesura que augmentava DATEM, la textura de la galeta es va tornar més suau. Això indica que cada emulsionant té diferents punts forts i que la barreja científica aconsegueix els millors resultats globals.
• Gelat baix-greix: Barreja GMS + Tween 80. En els gelats baixos en greixos-, una barreja de GMS i Tween 80 (addició òptima del 0,1%) millora significativament la resistència al desbordament i a la fusió. PGMS s'utilitza habitualment en combinació amb GMS per augmentar l'estabilitat i una millor textura dels gelats-suaus i baixos-en greix.
• Productes carnis reduïts-en greix: Tecnologia de pre-emulsió. Pre-emulsionar l'oli vegetal amb emulsionants (com ara caseinat de sodi o aïllat de proteïna de soja) per formar una pre-emulsió i després utilitzar-lo per substituir part del greix animal, és una estratègia bàsica per a la compensació de textura en productes carnis reduïts-. Les investigacions mostren que utilitzant la pre-emulsió d'oli de soja de caseinat-preparat per ultrasons-oli de soja, quan la proporció de reemplaçament supera el 50%, la elasticitat dels frankfurts baixos-en greix no mostra cap diferència significativa amb el control, mentre que la cohesió i la resistència són fins i tot significativament superiors al control. La pèrdua de cocció i la pèrdua de premsat són inferiors al control, amb una retenció d'aigua i oli significativament millorada. Un altre estudi va demostrar que l'ús d'una barreja d'oli d'oliva, oli de gira-sol i oli de canola emulsionat amb sistemes de proteïnes no -carns, com ara caseinat de sodi, per substituir el greix de llom de porc, va reduir el contingut d'àcids grassos saturats en un 19,3%, mentre que la duresa, la elasticitat i la masticabilitat augmentaven.
• Reduïts-greixos per untar: Emulsió d'èter de cel·lulosa. Les pastas reduïdes de greix-preparades amb greix de llet anhidre i èters de cel·lulosa, compostes per un 47% de greix de llet anhidre, aigua i un 2% d'èter de cel·lulosa, presenten una bona capacitat d'untar tant a la refrigeració com a temperatura ambient, amb un aspecte físic semblant a la mantega però de consistència més suau.

Els aliments-reduïts en greixos no han de sacrificar el gust. Mitjançant la selecció científica i la barreja d'emulsionants, l'objectiu de qualitat de "baix -greix ≠ desagradable" és totalment assolible.

El GMS és el pilar principal de l'anti-permanència, mantenint la suavitat en la cocció-reduïda de greixos;SSL és el jugador versàtil per a l'enfortiment del gluten i la preservació de la frescor, augmentant el volum i millorant la textura del pa-reduït en greix i pastissos;DATEM és el campió de l'enfortiment de la massa, amb un rendiment excepcional en torrades-reduïdes en greix i massa congelada;la barreja de GMS amb Tween 80 o PGMSés la solució clàssica per aconseguir una textura suau en gelats baixos-de greix; itecnologia de pre-emulsióproporciona una ruta tècnica eficaç per a la compensació de textura en productes carnis reduïts-.

Comprendre les característiques de cada emulsionant i seleccionar l'emulsionant únic o la barreja adequats en funció del tipus de producte és la tecnologia bàsica per fer aliments reduïts-en greixos tant "saludables" com "deliciosos". Els aliments reduïts en greixos-del futur dependran cada cop més dels efectes sinèrgics d'aquests "experts en compensació de textures", que permetran als consumidors gaudir d'aliments deliciosos sense comprometre la seva salut.