DEFINIÇÃO DE ESPESSANTES
Desde que a nova legislação para aditivos entrou em vigor em 1997, classificando os aditivos de acordo com sua função, vem ocorrendo confusões no que se refere às definições de espessante, geleificante, estabilizante e emulsificante. Isso porque muitos hidrocolóides podem desempenhar cada uma dessas funções dependendo de sua aplicação. Tentando esclarecer essas dúvidas são apresentadas algumas definições:
Espessante: Segundo a legislação brasileira, espessante é a substância que aumenta a viscosidade de um alimento. Esse aditivo melhora a textura e a consistência dos alimentos processados.
Geleificante: Substância que confere textura através da formação de um gel. O gel é um sistema bifásico constituído por uma rede macromolecular tridimensional sólida que retêm entre suas malhas uma fase líquida.
Estabilizante: Segundo a legislação brasileira, estabilizante é a substância que torna possível a manutenção de uma dispersão uniforme de duas ou mais substâncias imiscíveis em um alimento. Pode-se dizer que o estabilizante favorece e mantém as características físicas das emulsões e suspensões.
Emulsificantes: Substância que torna possível a formação ou manutenção de uma mistura uniforme de duas ou mais fazes imiscíveis no alimento.
Espessante, portanto, é a substância capaz de aumentar, nos alimentos, a viscosidade de soluções, de emulsões e de suspensões. São substâncias químicas que aumentam a consistência dos alimentos. São hidrossolúveis e hidrofílicas, usadas para dispersar, estabilizar ou evitar a sedimentação de substâncias em suspensão. Emprega-se em tecnologia de alimentos e bebidas como agentes estabilizadores de sistemas dispersos como suspensões (sólido-líquido), emulsões (líquido-líquido) ou espumas (gás-líquido).(HEBBEL)
PRINCIPAIS REPRESENTANTES
Goma carragena
Origem
- é obtida da extração de diferentes espécies de algas marinhas vermelhas.
Estrutura
- consistem em polímeros sulfatados constituídos de unidades de galactose e anidrogalactose
Características
- a k-carregena gelifica na presença do íon potássio, a i-carragena na presença do íon cálcio gelificam, já a l-carragena não gelifica. Assim as duas primeiras são usadas como agente gelificante e a outra utilizada como espessante;
- a viscosidade depende da concentração, temperatura, presença de outros sólidos, do tipo de carragena e de seu peso molecular;
- formam soluções altamente viscosas, devido à sua estrutura macromolecular não ramificada, linear e natureza polieletrolítica;
- autodegradam-se quando em pH abaixo de 4 ou em aquecimento prolongado;
- a k-carregena e a i-carragena são solúveis em água quente, enquanto a l-carragena é solúvel em água fria;
- como resultado dos grupos sulfatos, as carragenas têm forte caráter aniônico e reagem com polieletrólitos catiônicos, em particular as proteínas.
Aplicações
- iogurte, sorvete, bebidas nutricionais, petit suisse, geléias de baixa caloria, doce de leite, creme de leite, queijos, etc.
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| A geléia é muito utilizada como espessante |
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| Yogurt "Corpus" |
A mais específica propriedade da carragena como um hidrocolóide é seu alto grau de reatividade com certas proteínas e sua reatividade com proteína de leite em particular, que é a base para um grande número de aplicações de carragena em alimentos.
Essa reação entre caseína e carragena, chamada “reatividade do leite”, torna possível a suspensão de chocolate e outras partículas em leite, com o uso de pequenas quantidades de carragena (0,025%), formando um delicado gel, mas somente aumentando ligeiramente a viscosidade do leite.
Gelatina
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| Gelatina colorida, frequentemente utilizada como espessante |
Goma xantana
Origem
- é produzida pelo cultivo de Xanthomonas campestris.
Estrutura
- tem estrutura celulósica com ramos de triglicerídeos ligados a unidades de glicose na cadeia principal.
Características
- não é um agente de geleificação, mas pode formar gel elástico e termorreversível quando combinada com goma locuste, e pode atingir altas viscosidades quando combinada com goma guar;
- é completamente solúvel em água gelada ou quente, produz altas viscosidades a baixas concentrações e apresenta excelente estabilidade ao calor e variações de pH;
- a viscosidade permanece inalterada variando a temperatura de 0 a 100 ºC e em valores de pH entre 1 e 13;
- a presença de cadeias laterais e o caráter iônico nas moléculas de xantana aumentam a sua hidratação, mas devido às interações com íons cálcio, um longo tempo de agitação é necessário para dissolver em meios lácteos.
Aplicações
- pó para refresco, iogurte, petit suisse, suco de frutas, néctares de frutas, creme de leite, cereais, entre outros.
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| Yogurt "Batavinho Maxi" |
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| Pó para refresco "Tang" |
A goma xantana é definida como um hidrocolóide usado em alimentos e entre os demais é o mais testado, e os experimentos demostraram a inocuidade desta goma em concentrações permitidas.
A goma xantana, também apresenta excelente estabilidade em valores do pH extremos, na faixa de 2 a 11, e altas temperaturas de 100 a 120º C além de poder ser dissolvida ou a quente ou a frio. .É facilmente solúvel em água, produzindo alta viscosidade. Não é solúvel na maioria dos solventes orgânicos.
Amidos Modificados
Apesar dos amidos serem utilizados como espessantes, eles são considerados como alimentos. O amido constitui uma importante reserva de nutrição de todos as plantas superiores (sementes, tubérculos, rizomas e bulbos). São polissacarídeos, ou seja, estão formados pela combinação de centenas de monossacarídeos, com muitas unidades repetitivas de glicose.
Pelo fato de ser facilmente hidrolisado e digerido é um dos elementos mais importantes da alimentação humana. Trata-se da mais importante fonte de carboidratos.
Sua estrutura é constituída por dois polímeros: a amilose e amilopectina. Além disso, a amilose forma géis firmes após o resfriamento e tem grande tendência a precipitar, enquanto que a amilopectina apresenta geleificação lenta ou inexistente, precipitação lenta, e textura gomosa e coesiva.
As fontes mais comuns de amido são cereais e raízes, como o arroz, milho, trigo, batata e mandioca. O amido não é doce, não é solúvel em água fria, e representa de 70 à 80% das calorias ingeridas na dieta humana. Eles apresentam baixo custo, grande disponibilidade e facilidade de armazenamento e manipulação.
Para entender sua aplicação como espessante, é importante que se conheça os seus polímeros:
Amilose
Polissacarídio linear, a amilose tem vários usos na indústria de alimentos, como na produção de filmes transparentes para empacotamento de produtos alimentícios, tais como café instantâneo, sopas, chá e coberturas de salsichas.
Devido à tendência de formar géis, rapidamente, estáveis e dispersíveis em água, a amilose é útil no preparo de pudins e molhos de carne.
Amido de milho com alto conteúdo de amilose é útil como espessante de produtos assados.
Ésteres de amilose podem ser usados como agentes espessantes para produtos alimentícios, aumentando seu ponto de fusão. Eles fazem os alimentos gordurosos, tais como a margarina, pasta de amendoim, chocolates e assados contendo gorduras tornarem-se mais estáveis contra as variações de temperatura.
Amilopectina
Fração altamente ramificada do amido. É usada como espessante, estabilizante e adesivo.
Temperatura de gelatinização
Cada amido apresenta um intervalo de temperatura de geleificação característico, correspondente ao ponto de máxima viscosidade. Este intervalo é medido a partir do início do desaparecimento das zonas cristalinas do grão até o seu fim, visível em microscópio com luz polarizada.
AMIDO | % AMILOSE | INTERVALO DE GELEIFICAÇÃO ºC |
Mandioca | 10 | 51-63 |
Milho | 27 | 62-71 |
Arroz | 18 | 61-77 |
Batata | 22 | 56-62 |
Trigo | 24 | 58-64 |
Tabela 1 - Teor de amilose e intervalos de gelificação de amidos. Fonte: Fenema.
Para que de fato o amido possa ser usado como espessante, algumas alterações são feitas em sua estrutura:
Amidos Quimicamente Modificados: São produzidos no tratamento do amido com ácidos clorídrico ou sulfúrico, ou ainda com bases de hidróxido de sódio. A partir destas misturas acontece a quebra das moléculas de amido em partes menores chamadas dextrinas. Estas são componentes de caráter inócuo e normais da dieta.
Amidos com Ligações Cruzadas: São amidos modificados que usam certas substâncias químicas para realizar a interligação das cadeias constituídas como pontes contendo de 500 a 1000 unidades de glicose, proporcionam à solução do amido uma estabilização protetora contra agentes ácidos e também a agitações de grande intensidade.
A viscosidade adquirida das soluções de amido com ligações cruzadas, possuem muito maior resistência com relação à degradação térmica. Contudo, o mesmo não ocorre com os processos de congelamento e descongelamento pois estes ocasionam a separação de soluções.
Amidos Derivatizados: São aqueles modificados através da adição de cadeias laterais com carga negativa, tais como acetatos e fosfatos. A união das moléculas de amido é evitada graças às forças de repulsão exercidas pelas cadeias laterais.
As soluções de amido derivatizado possuem grande viscosidade e limpidez. Sua utilização é voltada especialmente para o espessamento de produtos a serem congelados.
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| Chiclete "Mento Power" |
Ingredientes: amido, goma arábica, entre outros.
Critérios de Escolha de Espessante
Esse tipo de aditivo é usado em pequenas proporções (menos que 0,5%), devendo apresentar as seguintes características:
- ter sabor neutro;
- ser de fácil dispersão;
- ser termoestável;
- conferir mais corpo e maior resistência às variações de temperatura;
- ter baixa relação custo/benefício.
TOXIDADE
De maneira geral, os espessantes não apresentam toxicidade ao serem ingeridos nos alimentos. No entanto, alguns podem causar efeitos adversos à pessoas específicas, como:
Goma xantana: casos de diarréia
Carragena: é possível causar colite ulcerativa e pode ser carcinogênica em ratos.
Segundo a Legislação brasileira, os aditivos utilizados em bebida não alcoólicas são todos os aprovados. Assim sendo, estão listados os espessantes permitidos pela legislação brasileira para uso em alimentos.
INS | ADITIVO | Principais usos |
400 | Ácido algínico | Adoçantes de mesa Leites geleificados e aromatizados Produtos de frutas Cereais Iogurtes |
401 | Alginato de sódio | |
402 | Alginato de potássio | |
403 | Alginato de amônio | |
404 | Alginato de cálcio | |
406 | Agar | Produtos de frutas, cereais, iogurtes, geléia de mocotó |
407 | Carragena (inclui os sais de sódio, amônio, potássio e Furcelarana) | Bebida nutricionais, vitaminas geléias de baixas calorias, doce de leite, creme de leite, queijos, sorvete, petit suisse, etc. |
407a | Alga Eugema Processada (PES) | |
410 | Goma jataí, alfarroba | Alimentos de transição p/ lactantes e crianças de 1ª infância, creme vegetal, creme de leite, sorvete, leite aromatizado, etc. |
412 | Goma guar | Alimentos de transição p/ lactantes e crianças de 1ª infância, creme vegetal, iogurte, sorvete, petit suisse, etc. |
413 | Goma adragante | Adoçantes de mesa líquidos |
414 | Goma arábica, goma acácia | Adoçantes de mesa líquidos produtos de frutas |
415 | Goma xantana | Suco de frutas, néctares de frutas, creme de leite, cereais, iogurte, petit suisse, etc. |
416 | Goma caraia | Adoçante de mesa líquido, Produtos de frutas, leites aromatizados e geleificados |
417 | Goma Tara | |
418 | Goma gelana | |
420 | Sorbitol e xarope de sorbitol | |
[425] | Goma Konjac | Bebidas nutricionais, queijos cheddar, prato e cremoso, geléias, produtos de frutas, etc. |
440 | Pectina, pectina amidada | Alimentos de transição p/ lactantes e crianças de 1ª infância (somente a base de frutas), sorvete, geléia de frutas. |
460(i) | Celulose microcristalina | Creme de leite e requeijão, sorvete, adoçante líquido. |
460iii | Celulose em pó | |
461 | Metilcelulose | |
462 | Etilcelulose | |
463 | Hidroxipropilcelulose | |
464 | hidroxipropilmetilcelulose | |
465 | Metiletilcelulose | |
466 | Carboximetilcelulose sódica | Leite de coco, queijo cremoso, produtos de frutas, cereais e iogurte, sobremesas, sorvete. |
467 | etilhidroxietilcelulose | |
1200 | Polidextrose |
APLICAÇÕES TECNOLÓGICAS DE ESPESSANTES
Freqüentemente em combinações com emulsificantes, os espessantes tendem a estabilizar diversos produtos alimentícios, entre os quais podem-se citar os seguintes:
a) Padaria – o alginato e a carboximetilcelulose permitem obter uma massa de estrutura mais esponjosa, suave e uniforme, sem perda da firmeza. Também permitem uma distribuição mais homogênea de substancias aromáticas.
b) Alimentos açucarados – os espessantes são usados como agentes aglutinantes. O Ágar é o preferido em produtos ácidos, pois geleifica independentemente do conteúdo de açúcar e acidez. O alginato de sódio se agrega a caramelos; a presença de cálcio produz a gelificação.
c) Produtos cárneos – os espessantes aumentam a viscosidade, prolongando o estado de frescura e, portanto a capacidade de armazenamento. Quando submetidos ao calor à gelatina perde seu poder de gelificação, porém os demais espessantes não apresentam esta sensibilidade ao calor. Em salsichas, por exemplo, a carboximetilcelulose evita a separação de fases e aumenta a firmeza.
d) Bebidas refrescantes turvas e néctares de frutas – espessantes como os alginatos aumentam o poder de suspensão das partículas de frutas.
e) Sorvetes de leite e creme – o espessante estabiliza e homogeneiza o sistema complexo de ar, água e gordura que constitui o sorvete, melhorando sua firmeza e evitando a separação de cristais grandes de gelo. Os alginatos produzem uma textura porosa e um bom comportamento a fusão, sem que o sorvete fique pegajoso. Por outro lado, a carboximetilcelulose é um espessante termoestável e por isso gera ao sorvete uma maior resistência às trocas bruscas de temperaturas. No iogurte com frutas, os alginatos, em mistura com a pectina facilitam como espessantes o poder de suspensão.
VOCABULÁRIO
Hidrocolóides: Em química, colóides (ou sistemas coloidais ou ainda dispersões coloidais) são sistemas nos quais um ou mais componentes apresentam pelo menos uma de suas dimensões dentro do intervalo de 1nm a 1µm.
Imiscível: Que não é miscível ou misturável.
Emulsões: Emulsão é a mistura entre dois líquidos imiscíveis em que um deles (a fase dispersa) encontra-se na forma de finos glóbulos no seio do outro líquido (a fase contínua), formando uma mistura estável.
Suspensão: Estado dos fragmentos de um sólido que, misturados à massa de um líquido, não se dissolvem nele.
Hidrofílica: Hidrofilia, do grego (hydros) "água" e φιλια (filia) "afeição", refere-se a uma propriedade física em que uma molécula tem de, transitoriamente, aglutinar-se a uma molécula de água (H2O) através das ligações de hidrogênio.
Hidrossolúvel: é a característica daquilo que pode ser dissolvido em água. É um material sólido que pode se transformar, através de processos químicos, em um líquido permeável e solúvel como a água, como por exemplo, açucar e sal de cozinha e pó de café.
Filiforme: tão semelhante ou delgado quanto um fio.
