Esteri di saccarosio, emulsionanti speciali

Gli esteri di saccarosio degli acidi grassi, comunemente noti come esteri di saccarosio (E473), sono un tipo speciale di emulsionanti.

Gli esteri di saccarosio hanno diversi vantaggi oltre all’emulsificazione, come l’interazione dell’amido, la protezione delle proteine, la cristallizzazione dello zucchero e l’aerazione. In questo articolo verrà evidenziata la funzionalità di emulsionamento.

Gli aspetti più interessanti degli esteri di saccarosio sono la loro solubilità in acqua e l’elevato valore di equilibrio idrofilo-lipofilo (HLB).

Solubilità in acqua

In tutte le emulsioni tipiche, ci sono piccole goccioline (fase dispersa) sospese in un liquido (fase continua). In un’emulsione olio-in-acqua, l’olio è la fase dispersa, mentre l’acqua è la fase continua. Quando l’olio e l’acqua sono mescolati, che tipo di emulsione sarà formata; O/W o W / O? La regola Bancroft (dal nome di Wilder Dwight Bancroft, un chimico fisico americano) afferma: “La fase in cui un emulsionante è più solubile sarà la fase continua”. Quindi, anche se potrebbe esserci una formula che è il 60% di olio e il 40% di acqua, se l’emulsionante scelto è più solubile in acqua, creerà un sistema oil-in-water.

Gli esteri di saccarosio sono solubili in acqua, quindi creeranno un’emulsione olio-in-acqua.

Valore HLB

Gli emulsionanti sono caratterizzati dal loro valore HLB. L’equilibrio idrofilo-lipofilo di un tensioattivo è una misura del grado in cui è idrofilo (amante dell’acqua) o lipofilo (amante dell’olio), determinato calcolando o misurando i valori per le diverse regioni della molecola. Un emulsionante con un alto valore di HLB è solubile in acqua, un emulsionante con un basso valore di HLB è solubile in olio. Emulsionanti con diversi valori di HLB hanno diverse funzionalità:

Basso HLB 3-6 buon W/O-emulsionante

Medio HLB 7-9 buon agente bagnante

Alto HLB 10-18 buon O / W-emulsionante

Nell’industria alimentare un certo numero di emulsionanti sono comunemente usati. Questo grafico fornisce una panoramica degli emulsionanti commerciali, del loro numero e e della loro gamma HLB:

Un basso HLB, emulsionante solubile in olio, può essere ‘costretto’ a creare un’emulsione olio-in-acqua. Più esempi di questo possono essere trovati nel supermercato. Questo può essere fatto aggiungendo olio all’acqua durante la tosatura. Tuttavia, questo non si tradurrà mai nella migliore stabilità dell’emulsione. La stabilità di un’emulsione dipende fortemente dalla dimensione della gocciolina di olio; le goccioline di olio più piccole determinano una migliore stabilità.

Gli esteri di saccarosio, come quelli prodotti da Sisterna, offrono eccellenti proprietà emulsionanti, quindi producono emulsioni con goccioline di olio molto piccole. Di seguito sono riportate immagini microscopiche (400 * magnitudine) di medicazione (20% di olio).

Medicazione con gliceridi Mono-di 1%

Medicazione con 0,5% Sorella SP70

Emulsioni con esteri di saccarosio hanno:

• Piccoli globuli di grasso / olio
• Migliorata la stabilità
• Migliorata cremoso in bocca (un gran numero di piccole goccioline di olio di dare l’impressione di un più alto contenuto di grassi)
• Migliorato il sapore percezione
• Bianco colore (luce in modo diverso su piccole goccioline di olio)
• > Grasso/olio è meglio protetto contro ad esempio l’ossigeno e la luce (inibizione dell’ossidazione/irrancidimento, ad esempio, fudge
• > Grasso/olio è meglio diviso attraverso il prodotto (anti-aderenza, ad esempio, prodotti ad alto contenuto di zucchero)

Il potere emulsionante degli esteri di saccarosio può essere utilizzato in numerosi e talvolta inaspettati prodotti. Di seguito una breve panoramica di alcune possibilità.

Maionese e condimento

Per l’emulsionamento tradizionalmente viene utilizzato il tuorlo d’uovo, tuttavia questo viene sempre più sostituito da componenti emulsionanti come proteine o emulsionanti. Gli esteri di saccarosio possono essere una tale alternativa al tuorlo d’uovo. Gli alti tipi di HLB sono solubili in acqua fredda e quindi adatti per l’emulsionamento a freddo e per un processo di emulsionamento a caldo. Ciò che rende gli esteri di saccarosio eccezionali è il loro alto valore di HLB che aiuta a creare goccioline di olio molto piccole. Ciò si traduce in una salsa stabile molto bianca con una sensazione di bocca cremosa e un gusto delicato. Questa funzionalità è particolarmente preziosa per fare una salsa a basso contenuto di grassi senza diminuire la cremosità. Sebbene gli esteri di saccarosio siano sensibili al pH basso (inferiore a 4), l’acidità della maionese non deve essere un problema. Quando il pH è leggermente inferiore a 4, il modo migliore per lavorare è preparare l’emulsione, prima di aggiungere i componenti acidi. In questo modo gli esteri di saccarosio sono parzialmente disciolti nella goccia d’olio, dove sono meno sensibili all’acido.

Salse (bianche)

Nella maggior parte delle salse le proteine, come latte in polvere o siero di latte in polvere, vengono utilizzate per emulsionare e stabilizzare. Gli esteri di saccarosio possono sostituire le proteine del latte e migliorare la stabilità dell’emulsione. Le proteine agiscono come emulsionanti olio-in-acqua, ma gli esteri di saccarosio sono emulsionanti molto più potenti.

È addirittura possibile diminuire il tenore di amido o di stabilizzante. Con gli esteri di saccarosio l’emulsione ha una stabilità sufficiente e non deve fare affidamento su un’alta viscosità. Con meno stabilizzanti la salsa diventerà meno pesante e collosa, ma sarà satinata e avrà un ottimo rilascio di sapore.

Durante la pastorizzazione o la sterilizzazione, può avvenire una reazione di Maillard tra proteine e zuccheri, con conseguente formazione di un colore bruno-grigiastro. Questo è un problema significativo nella cottura di salse crema che dovrebbero avere un colore chiaro, come la besciamella. Quando le proteine vengono sostituite da esteri di saccarosio, non può avvenire alcuna reazione di Maillard. La salsa bianca con esteri di saccarosio è bianca, liscia, stabile e gustosa.

Per mantenere il gusto e la consistenza tipici delle proteine del latte in salsa, una sostituzione parziale con esteri di saccarosio è una buona opzione.

Emulsioni speciali

Ingredienti liposolubili come omega-3 e alcuni colori naturali sono principalmente disponibili come polveri, fiocchi di grasso o oli. Per le bevande, i prodotti lattiero-caseari e i dolciumi, c’è un crescente interesse per gli ingredienti in forma liquida e dispersibile in acqua. Un’emulsione di olio concentrato (in glicerolo o acqua) potrebbe essere una soluzione.

Sorella ha sviluppato una tecnologia per produrre emulsioni di olio concentrato. I produttori di omega-3, steroli o colori naturali possono utilizzare questa tecnologia, a base di olio in glicerolo, con esteri di saccarosio come emulsionante. Le emulsioni sono fluide da incollare e hanno stabilità a lungo termine. L’emulsione può essere utilizzata in alimenti solidi come la confezione, nonché in applicazioni acide a bassa viscosità e lievi come le bevande alla frutta. Quando le bevande analcoliche richiedono una maggiore stabilità acida, gli esteri di saccarosio possono essere combinati con lecitina o Datem.

Picture of Paprika oleoresin / glycerol emulsion with Sisterna saccarose esters

La tecnologia di emulsione concentrata con esteri di saccarosio consente di creare un’emulsione con goccioline di olio molto piccole (circa 1 µm), con attrezzature semplici come un mixer ad alto taglio. Questa emulsione concentrata può essere diluita con (ad esempio) acqua e in questo modo si può formare un’emulsione stabile a bassa viscosità.

Alternative al latte

Sempre più persone sono alla ricerca di alternative per i prodotti lattiero-caseari; al giorno d’oggi, soprattutto nelle bevande, ci sono molte opzioni disponibili, a base di soia, mandorle, riso, cocco ecc. Gli esteri di saccarosio hanno due funzionalità in questi prodotti.

Gli esteri di saccarosio emulsioneranno l’olio nel prodotto. Soprattutto nei prodotti a bassa viscosità come le bevande, è importante ottenere goccioline di olio molto piccole. Nelle bevande la stabilità dell’emulsione non è aiutata dalla viscosità e dipende fortemente dalla dimensione delle goccioline di olio e dalla potenza dell’emulsionante. Esteri di saccarosio e un omogeneizzatore ad alta pressione lavoreranno insieme per raggiungere goccioline di olio ultra piccole, impedendo un anello di olio (nel caso di una bottiglia) e rendendo il “latte” più bianco.

Le alternative al latte contengono tutte proteine. E proprio come il caseinato, queste proteine hanno anche un punto iso-elettrico. Alcuni sono ancora più sensibili all’acido del latte. Gli esteri di saccarosio interagiranno con queste proteine, stabilizzando l’alternativa del latte contro la flocculazione.

Caseificio aerato

I dolci da latte aerati come il gelato, la mousse e la guarnizione montata, richiedono funzionalità opposte da un emulsionante. Nella miscela liquida, un emulsionante con un alto valore di HLB (come gli esteri di saccarosio) è il migliore. Gli esteri di saccarosio sostituiranno rapidamente le proteine dal globulo di grasso (l’invecchiamento può essere più breve). La miscela è stabile; nessuna separazione grassa e nessuna zangolatura avrà luogo.

Quando il prodotto è aerato, l’emulsione deve essere leggermente destabilizzata, in modo da formare una rete di grasso attorno alle cellule dell’aria. Gli emulsionanti con un basso valore di HLB sono più adatti a questo.

I migliori risultati si ottengono combinando alti esteri di saccarosio HLB con emulsionanti HLB bassi come MDG o emulsionanti α-tendenti (ad esempio esteri dell’acido lattico).

Gli esteri di saccarosio riducono fortemente la tensione superficiale tra acqua e aria, quindi l’aerazione porterà rapidamente ad un elevato sovraccarico.

Oltre ai vantaggi tecnici, gli esteri di saccarosio daranno ai dolci da latte aerati una sensazione di bocca fresca e meno grassa in quanto c’è meno grasso libero per formare un film grasso grasso in bocca. I sapori saranno molto più pronunciati, il che è particolarmente importante nei prodotti con delicati aromi naturali o sapore di cioccolato.

Ripieni a basso contenuto di grassi

I ripieni più utilizzati sono costituiti da crema di grasso (40%) in cui componenti come zucchero, latte in polvere, cacao in polvere vengono dispersi per creare il giusto sapore.

Un buon modo per ridurre il grasso nelle otturazioni, è quello di fare un riempimento continuo di acqua. Solo una piccola porzione di grasso o olio (6-15%) viene emulsionata nella fase acquosa. Questo tipo di ripieno può avere una consistenza simile alla mousse con una densità molto inferiore rispetto a un ripieno cremoso.

Gli esteri di saccarosio emulsioneranno il grasso o l’olio nella fase acquosa e faciliteranno l’aerazione.

Immagine del riempimento a basso contenuto di grassi aerato; A sinistra basato su esteri di saccarosio HLB medio, a destra basato su esteri di saccarosio HLB alto.

Per assicurare la stabilità microbica, la fase acquosa dovrebbe contenere gli ingredienti ammassanti come la fibra solubile ed altri ingredienti che diminuiscono l’attività dell’acqua. Poiché ci sarà un po ‘d’acqua in tali ripieni, possono essere utilizzati solo in prodotti “umidi” come la torta (attività acquosa simile).

Barrette di cereali e altri prodotti appiccicosi ad alto contenuto di zucchero

La viscosità può essere una difficoltà nella produzione di prodotti ad alto contenuto di zucchero. Il prodotto si attacca alle cinghie di trasporto o alle attrezzature di taglio causando la perdita di prodotto e arresti di produzione più frequenti per la pulizia.

L’estere di saccarosio facilita la miscelazione del grasso nel prodotto zuccherino, ad esempio nello sciroppo legante delle barrette di cereali. Le piccole goccioline di olio che vengono create, con l’aiuto di esteri di saccarosio, agiscono come agente di rilascio. Gli esteri di saccarosio ottimizzano la capacità di lubrificazione dei grassi e dell’olio, il che si traduce in una significativa riduzione della viscosità.

Caramelle morbide gommose e fondente

Caramelle morbide gommose, come caramello, fondente o mastica sono esempi in cui gli esteri di saccarosio possono migliorare la morbidezza. Le molecole dell’estere del saccarosio accelerano la cristallizzazione e formano uno strato intorno ai cristalli di zucchero. Questo strato inibisce ulteriormente la crescita dei cristalli, migliorando una texture morbida.

Inoltre il contenuto di grassi può essere aumentato; gli esteri di saccarosio disperdono il grasso in goccioline di olio molto piccole dando una buona sensazione di bocca senza il rischio di oliatura.

Immagine di fondente; a sinistra con lecitina, a destra con Sorella SP50

Questo imballaggio stretto delle goccioline di olio nella matrice di zucchero renderà il grasso meno raggiungibile per l’ossigeno e la luce, gli iniziatori per l’ossidazione. Ciò si tradurrà in un ritardo nell’ossidazione del grasso e migliora l ‘”anti-rancidità” della caramella morbida.

Frutta aerata

Una schiuma è anche un tipo di emulsione, una miscela di acqua(fase) e aria, normalmente non miscibile. Emulsionanti che emulsionano l’olio in acqua, saranno anche buoni agenti aeranti. Gli esteri di saccarosio riducono fortemente la tensione superficiale tra acqua e aria, quindi l’aria è facilmente incorporata in un prodotto acquoso. Anche gli esteri di saccarosio, in particolare i tipi di HLB medio, stabilizzeranno la schiuma. Tuttavia, per garantire una lunga durata senza sineresi e ritiro, è necessario scegliere una miscela di stabilizzanti e agenti gelificanti selezionati.

Immagine della preparazione di frutta aerata con esteri di saccarosio sopra lo yogurt. Densità sinistra 0,6 g / cm3, destra 0.8 g/cm3

L’estere di saccarosio della Sorella può essere utilizzato in numerosi altri prodotti alimentari e per molti altri motivi. Nelle applicazioni descritte, la funzionalità principale degli esteri di saccarosio è l’emulsificazione. Tuttavia, gli esteri di saccarosio hanno più capacità. Le funzionalità più importanti accanto all’emulsificazione sono la protezione delle proteine, l’interazione dell’amido e la cristallizzazione dello zucchero. Queste opzioni extra rendono gli esteri di saccarosio ingredienti preziosi per prodotti lattiero-caseari, prodotti da forno e dolciumi.

Infine alcuni benefici generali degli esteri di saccarosio:

• di Alta qualità emulsionanti
• Ampia HLB gamma
• Neutra nel sapore, odore e colore
• Solubile in acqua fredda
• Stabile in UHT condizioni
• materie prime Naturali e rinnovabili
• Kosher, Halal, camere non-OGM, vegetariano, libero grassi trans

Circa Sisterna

Sisterna, leader Europeo nel mercato esteri di saccarosio, è orgogliosa di presentare la multiforme effetto di esteri di saccarosio in emulsioni. Sorella si distingue come un partner flessibile che aiuterà a trovare soluzioni tecniche per lo sviluppo, il miglioramento e l’ottimizzazione dei processi dei prodotti alimentari. Dai Paesi Bassi Sorella presenta il servizio più aggiornato nel supporto alle vendite e nello sviluppo delle conoscenze. Contatta Sorella per tutti i benefici che si possono ottenere con gli esteri di saccarosio.

Per ulteriori informazioni su Sister BV o esteri di saccarosio si prega di dare un’occhiata a www.sisterna.com.

Circa l’autore

Lia Bax

Lia, colto in ingegneria alimentare e ha oltre 25 anni di esperienza come tecnologo alimentare in emulsionanti, stabilizzanti e fibre, e la loro applicazione nell’industria alimentare, soprattutto da forno, caseari, pasticceria e salse & speciali emulsioni. Ha iniziato in un laboratorio di ricerca le possibilità di applicazione di tutti i tipi di ingrediente alimentare, e ora sta lavorando in un ruolo più commerciale, focalizzata su esteri di saccarosio.