In che modo i produttori garantiscono la sicurezza microbica degli alimenti a umidità intermedia durante una lunga durata di conservazione?

La risposta si trova spesso nell'uso di umettanti. Che cos'è un umettante? Alcuni esempi comuni includono ingredienti come glicerina, zucchero e diversi tipi di sali. Gli umettanti riducono l'attività dell'acqua (aw) di un prodotto perché l'acqua si lega preferenzialmente a essi. Ogni umettante ha la sua capacità unica di ridurre l'attività dell'acqua a seconda della sua composizione chimica.

La quantità o la concentrazione degli umettanti aggiunti determina la diminuzione dell'aw.

Quale umettante dovresti usare?

Come regola generale, minore è il peso molecolare dell'umettante, maggiore è la sua capacità di legare l'acqua. Ad esempio, uno zucchero semplice come il saccarosio è più efficace di un amido, le cui molecole di glucosio intrecciate limitano i siti disponibili per il legame con l'acqua. Per questo motivo, fibre, gomme e cere non sono umettanti efficaci.

Quando si sceglie un umettante, è importante considerare gli effetti indesiderati. Ad esempio, quando nella pasta dei biscotti è presente proteine, se si riduce l'attività dell'acqua a 0,7 utilizzando uno zucchero riducente, si entra nel range ideale per le reazioni di imbrunimento di Maillard. La ridotta attività dell'acqua mantiene la pasta sicura dal punto di vista microbico, ma il prodotto diventa marrone dopo solo poche ore.

Gli umettanti possono anche introdurre sapori indesiderati in un prodotto. La glicerina è un umettante vantaggioso perché è insapore, tranne che ad alte concentrazioni. È anche completamente miscibile in acqua e non precipita in forma solida quando l'attività dell'acqua di un prodotto cambia. Il sale o lo zucchero possono essere problematici perché, oltre ad aggiungere sapore, formano solidi se la concentrazione raggiunge il punto di saturazione nel prodotto. Per affrontare queste diverse sfide, molti produttori utilizzano una combinazione di umettanti.

Quando si sceglie un umettante, è importante considerare gli effetti indesiderati.

Passaggi fondamentali per ridurre l'attività dell'acqua.

Gli sviluppatori di prodotti possono seguire i seguenti passaggi per capire quale quantità e tipo di umettante o combinazione di umettanti li aiuterà a ottenere l'aw desiderato.

• Identificare l'attuale attività dell'acqua nel prodotto
• Decidi quale attività acquatica desideri svolgere
• Selezionare i candidati umettanti
• Determinare i fattori di reattività di ciascun umettante
• Prevedere la variazione dell'attività dell'acqua attraverso calcoli (descritti di seguito)
• Utilizza le isoterme di assorbimento dell'umidità per migliorare la tua capacità di determinare una combinazione ottimale attraverso la modellazione.

Come prevedere un cambiamento nell'attività dell'acqua

È possibile prevedere in che misura un umettante modifica l'attività dell'acqua di un prodotto utilizzando l'equazione di Norrish o l'equazione di Grover. Queste equazioni hanno costanti e coefficienti determinati scientificamente che è possibile utilizzare nelle previsioni. (Per maggiori dettagli scientifici, consultare l'elenco delle pubblicazioni pertinenti).

Il Moisture Analysis Toolkit è un programma software che integra queste equazioni. Il suo strumento di previsione utilizza dati specifici relativi al prodotto per prevedere la quantità di umettante o la combinazione di umettanti necessaria per ottenere l'attività dell'acqua desiderata. La tabella 1 illustra l'efficacia dello strumento di previsione quando abbiamo aggiunto glicerina allo sciroppo.

Le equazioni di previsione dell'attività dell'acqua possono essere uno strumento molto potente nella formulazione. Per ulteriori informazioni su queste equazioni, contattare l'assistenza di AQUALAB.

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Pubblicazioni rilevanti

Brimelow, C. J. B. "Un approccio pragmatico allo sviluppo di nuovi alimenti a umidità intermedia". In Proprietà dell'acqua negli alimenti, pagg. 405-419. Springer Netherlands, 1985. Link all'articolo.

Kapsalis, J. G., D. H. Ball, D. M. Alabran e A. V. Cardello. "Poligliceroli ed esteri di poliglicerolo come potenziali agenti riduttori dell'attività dell'acqua. Chimica e analisi sensoriale". Proprietà dell'acqua negli alimenti (1985): 481-496. Link all'articolo.

Labuza, T. P. "Water binding of humectants" (Legame idrico degli umettanti). In Properties of water in foods(Proprietà dell'acqua negli alimenti), pagg. 421-445. Springer Netherlands, 1985. Link all'articolo.

Ledward, D. A. "Nuovi prodotti a base di carne a umidità intermedia". In Properties of Water in Foods, a cura di D. Simatos & J. L. Multon, 447-463. Dordrecht: Springer Netherlands, 1985. Link all'articolo.

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