Risolvere il problema dell'acqua nelle caramelle gommose

Perché l'acqua è importante nelle caramelle gommose

Per i produttori di caramelle gommose, l'acqua è sia un alleato che un problema. È ciò che mantiene le caramelle morbide, gommose e stabili a scaffale, ma è anche la ragione per cui possono deteriorarsi, sciogliersi o seccarsi troppo rapidamente. E il problema sta diventando sempre più complesso. Le caramelle gommose di oggi sono più che semplici dolciumi: forniscono vitamine, estratti vegetali e persino medicinali. Ciò significa che lo zucchero viene sostituito con sciroppi a basso indice glicemico e la gelatina viene spesso sostituita con pectina o agar. Queste sostituzioni rendono le caramelle gommose più sane e adatte ai vegani, ma rendono anche più difficile la gestione dell'acqua. È qui che entrano in gioco l'attività dell'acqua (aw) e le isoterme di assorbimento dell'umidità. Esse forniscono ai produttori le informazioni necessarie per controllare l'acqua, evitare costosi colli di bottiglia e produrre caramelle gommose che rimangono fresche e consistenti.

Le grandi sfide

1. Durata di conservazione e sicurezza

Se l'attività dell'acqua è troppo elevata, i microbi proliferano. Se è troppo bassa, le caramelle gommose si induriscono. Affidarsi esclusivamente al grado Brix (concentrazione di zucchero) è rischioso, poiché non fornisce un quadro completo della situazione.

Soluzione: utilizzare l'attività dell'acqua insieme al grado Brix. Il grado Brix va bene per controlli rapidi durante la cottura, ma l'attività dell'acqua è il vero indicatore della sicurezza e della stabilità di conservazione.

2. Consistenza e sineresi (trasudamento)

Le ricette senza zucchero o vegane modificano il modo in cui l'acqua si lega. Ad esempio, lo sciroppo di tapioca non trattiene l'acqua bene come il saccarosio, quindi le caramelle gommose possono perdere liquido nel tempo.

Soluzione: le isoterme di assorbimento dell'umidità mostrano come le caramelle gommose interagiscono con l'umidità. Grazie a questi dati, è possibile individuare i rischi, modificare le ricette e impostare obiettivi di processo che mantengano stabili le caramelle gommose.

3. Ritardi nell'essiccazione

L'essiccazione è uno dei maggiori ostacoli. Un eccesso di umidità comporta tempi di essiccazione lunghi e imprevedibili. Se si essicca eccessivamente l'esterno, si ottiene una cementazione che intrappola l'acqua all'interno.

Soluzione: i dati relativi all'isoterma di assorbimento dell'umidità (Figura 1 e Figura 2) rivelano come l'umidità influisca sui tempi di essiccazione. Utilizzateli per regolare le condizioni dell'ambiente, evitare l'indurimento superficiale e impostare valori limite di attività dell'acqua che garantiscano un equilibrio tra velocità e qualità.

Un modo più intelligente per andare avanti

  • Nel settore Ricerca e Sviluppo, creare isoterme di assorbimento dell'umidità per ciascuna formula al fine di definire le specifiche relative all'attività dell'acqua per mantenere la consistenza desiderata senza che si verifichi sineresi, fornendo al contempo indicazioni per l'ottimizzazione del confezionamento e le previsioni sulla durata di conservazione.
  • Durante la cottura, l'essiccazione e la stagionatura, utilizzare il Brix per velocizzare il processo, ma confermare con misurazioni dell'attività dell'acqua per ridurre la variazione del prodotto.
  • Durante il confezionamento, lo stoccaggio e la conservazione, l'attività dell'acqua deve essere il parametro di riferimento per la sicurezza e la stabilità.

È importante comprendere che l'attività dell'acqua cambia nel tempo a causa delle condizioni ambientali (principalmente umidità e temperatura) e riconoscere l'importanza di scegliere il tasso di trasmissione del vapore acqueo (WVTR) appropriato per l'imballaggio. Ogni ricetta di caramelle gommose è unica, quindi i lotti pilota dovrebbero definire obiettivi di attività dell'acqua specifici per il prodotto che bilancino sicurezza, durata di conservazione e masticabilità.

E non dimenticare: le discrepanze tra Brix e attività dell'acqua possono rivelare tempestivamente eventuali errori di processo, evitando sprechi di lotti e accumuli di lavoro nella camera di essiccazione.

Figura 1: Isoterma dinamica del punto di rugiada di desorbimento (DDI) a 25 °C per una caramella gommosa che rilascia rapidamente umidità nel tempo. L'analisi della derivata seconda mostra un punto critico distinto di attività dell'acqua in cui la perdita di umidità avviene alla massima velocità. Per evitare che le caramelle gommose si attacchino tra loro, il prodotto deve essere mantenuto a un'attività dell'acqua superiore al punto critico oppure essiccato al di sotto di tale punto prima del confezionamento.
Figura 2: Isoterme di desorbimento dinamico per assorbimento di vapore (DVS) a 25 °C per una caramella gommosa che rilascia lentamente umidità nel tempo. Per caramelle gommose con la stessa base (gelatina, pectina, ecc.) ma formule diverse, la pendenza delle curve DVS può essere utilizzata per calcolare un coefficiente di diffusione che consente di determinare la velocità con cui l'umidità si sposta dall'interno della caramella gommosa all'esterno. Per evitare che le caramelle gommose si attacchino tra loro, la pendenza ottenuta da un test DVS può essere utilizzata come criterio per garantire la stabilità del prodotto.

Conclusione: fare dell'acqua un'alleata

L'acqua sarà sempre un elemento delicato nelle caramelle gommose. Ma grazie ai test di attività dell'acqua e alla profilazione dell'assorbimento dell'umidità, diventa uno strumento utile, non una minaccia. 

Mettendo in pratica questi metodi, i produttori possono:

  • Prolungare la durata di conservazione in modo sicuro
  • Prevenire la sineresi e i problemi di consistenza
  • Ridurre i tempi di asciugatura
  • Ottimizzare le fasi di essiccazione e polimerizzazione
  • Mantieni la coerenza dei prodotti tra caramelle gommose senza zucchero, vegane e funzionali

In un mercato competitivo, padroneggiare l'acqua non è solo una questione di controllo della qualità, ma anche un vantaggio competitivo.

Domande tecniche? Cerchi ulteriori approfondimenti scientifici?

Contatta direttamente gli scienziati di AQUALAB:

Zachary Cartwright, PhD
Responsabile scientifico alimentare
[email protected]

Mary Galloway
Direttore di laboratorio
[email protected]

Layout di copertina con logo AQUALAB by Addium, titolo "Guida completa all'attività dell'acqua" e icone blu sovrapposte che rappresentano i livelli dei dati.

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