Quels sont les additifs alimentaires de l'épaississant que vous ne devez pas connaître ?

Définition de la gomme alimentaire
Il s'agit généralement d'une substance macromoléculaire dissoute dans l'eau qui, dans certaines conditions, peut être entièrement hydratée pour former un liquide visqueux, glissant ou gélifié. Dans la transformation des aliments, elle peut jouer un rôle dans l'épaississement, la viscosité, l'adhérence, la capacité à former un gel, la dureté, la fragilité, l'étanchéité, l'émulsification stable, la suspension, etc, afin que les aliments obtiennent la variété requise de formes et de goûts durs, mous, cassants, visqueux, épais et autres ; c'est pourquoi on les appelle aussi souvent épaississants, viscosifiants, gélifiants, stabilisants, agents de suspension, gommes comestibles, gommes et ainsi de suite.
Classification des gommes alimentaires :

1、Naturel
Substances polysaccharides végétales : pectine, gomme arabique, gomme de guar, gomme de caroube, etc ;
Substances polysaccharides d'algues : agar, alginate, carraghénane, etc ;
Substances polysaccharidiques microbiennes : gomme xanthane, polysaccharide de moisissure ;
Polysaccharides : crustacés ; protéines : gélatine.

2、Synthèse
Carboxyméthylcellulose sodique, propylène glycol, amidon modifié, etc.

Propriétés fonctionnelles de la colle alimentaire

Épaississement ; gélification ; fonction de fibre alimentaire ; émulsification, stabilité, en tant qu'agent filmant et capsule ; suspension et dispersion ; rétention d'eau et rétention d'eau ; contrôle de la cristallisation.

I. Propriétés
(A) Gel
Lorsque le système est dissous dans une structure moléculaire spécifique de l'épaississant, la concentration atteint une certaine valeur, le système répond également à certaines exigences, par les effets suivants, le système forme une structure de réseau spatial tridimensionnel :
Réticulation et chélation entre les chaînes de macromolécules des épaississants.
Forte affinité entre les macromolécules de l'épaississant et les molécules du solvant (eau).
Agar : formation de gel à la concentration de 1%
Alginate : gel thermiquement irréversible (ne se dilue pas à la chaleur) - matière première pour la gelée artificielle

(ii) Interactions
Minimisation : La gomme arabique réduit la viscosité de la gomme d'achillée.
Synergie : après un certain temps, la viscosité du système est supérieure à la somme des viscosités des épaississants respectifs utilisés seuls.

Dans l'application pratique des épaississants, il arrive souvent que l'utilisation d'un épaississant séparé ne permette pas d'obtenir l'effet désiré et qu'il faille le combiner pour qu'il joue un rôle synergique.
Par exemple : CMC et gélatine, carraghénane, gomme de guar et CMC, agar et gomme de haricot d'acacia, gomme de xanthane et gomme de haricot d'acacia, etc.

Deuxièmement, l'efficacité et l'application
1, donner aux aliments les propriétés rhéologiques requises, modifier la texture et l'apparence des aliments, de sorte que les aliments liquides ou en suspension prennent une forme caractéristique, avec une sensation de viscosité, de douceur et de sapidité. Par exemple : la qualité des crèmes glacées et autres friandises glacées dépend largement de l'état de formation des cristaux de glace. L'ajout d'un épaississant permet d'éviter que les cristaux de glace soient trop gros (afin de ne pas ressentir l'organisation de scories rugueuses), de sorte que les cristaux de glace soient subtils, que la texture soit lisse, que la structure soit fine et uniforme.

2, afin que les produits soient uniformes et stables, riches en caractéristiques. Par exemple : la préparation du yaourt doit être additionnée d'acides organiques, mais cela provoquera la coagulation et la précipitation des protéines du lait et la stratification. L'ajout d'un épaississant permet de résoudre le problème de la stratification.

3、Améliorer la mousse et la stabilité. Par exemple : les crèmes glacées utilisent souvent de la gomme de caroube, de l'alginate de sodium, etc. comme agent moussant.

4, formation d'un film : la formation d'un film lisse sur la surface de l'aliment, le rôle est le suivant.
Empêche l'absorption de l'humidité : aliments congelés, aliments solides en poudre ;
Empêche la perte d'eau : conservation des fruits et légumes et effet de polissage.
Ce type d'épaississant, également connu sous le nom d'agent filmogène, est l'une des tendances de développement des épaississants, tels que : les protéines solubles dans l'alcool, la gélatine, l'agar, l'alginate, etc.

5、Rétention d'eau
L'épaississant ayant un fort effet hydrophile, dans les produits à base de viande, les produits à base de farine peuvent améliorer la qualité du rôle.
Farine alimentaire : améliore l'absorption d'eau de la pâte, accélère la vitesse de pénétration de l'eau dans les molécules de protéines et les particules d'amidon, ce qui favorise le processus de modulation de la pâte.

L'utilisation d'épaississants retenant l'eau et le gel permet d'augmenter le poids du produit, la viscoélasticité et le niveau d'amidon , ce qui empêche le vieillissement et la perte d'eau.

Troisièmement, la Chine autorise l'utilisation d'exemples de gommes comestibles
(A) gomme de guar (gomme de guar)
La gomme de guar, également connue sous le nom de gomme de guar, gomme de guanidine, est actuellement l'un des colloïdes comestibles les moins chers et les plus largement utilisés au niveau international. La gomme de guar est un composé polysaccharide comestible isolé des graines de l'arbre de guar.

1, la composition structurelle de la gomme de guar
La gomme de guar est un galactomannane linéaire, appartenant au groupe des polymères non ioniques.
Structurellement, avec une unité de D-mannose interconnectée par une liaison β-1,4 comme chaîne principale, inégalement dans la chaîne principale de certaines unités de D-mannose de la position C6 et ensuite connectée à un seul D-galactose (liaison α-1,6) pour la chaîne ramifiée, le rapport de son galactose et mannose 1:1,8, simplifié à 1:2. En fait, la distribution du galactose dans le mannose sur la chaîne principale n'est pas uniforme, il y a certains segments de la chaîne principale de son Il n'y a pas de galactose, tandis que dans certaines autres parties sont des zones fortement substituées.

2, les propriétés physiques et chimiques de la gomme de guar
(1) solubilité. La gomme de guar peut être dissoute dans de l'eau froide/chaude et commencer à s'hydrater rapidement, pour finalement obtenir une solution visqueuse translucide. Elle ne peut toutefois pas être dissoute dans des solvants organiques tels que l'éthanol.

2) Viscosité. La gomme de guar est l'un des colloïdes naturels dont la viscosité est la plus élevée. La viscosité de sa solution aqueuse 1% est comprise entre 4 et 5Pa-s.

3) Stabilité thermique. Lorsque la température augmente, la viscosité de la solution de gomme de guar diminue.

4) Stabilité à l'acide. Le pH naturel de la solution de gomme de guar est neutre, les changements de pH dans la gamme de 4~10 sur les propriétés de la solution de gomme ne sont pas évidents.

5) Rhéologie. La gomme de guar et ses dérivés de la solution ont des caractéristiques d'écoulement pseudoplastiques non newtoniennes, c'est-à-dire qu'ils jouent le rôle d'agitateur d'amincissement.

3、Application de la gomme de guar
Réglementation chinoise (GB 2760-2014) : la gomme de guar peut être utilisée dans divers types d'aliments, en fonction des besoins de production de la quantité appropriée.
Crème fine : l'utilisation maximale est de 1,0 g/kg ;
Préparation pour nourrissons et jeunes enfants : la quantité maximale d'utilisation est de 1,0 g/l.
Fonctions spécifiques de la gomme de guar dans différents aliments :

(ii) Gomme arabique (gomme arabique)
La gomme arabique est dérivée des exsudats du tronc du genre Acacia de la famille des légumineuses. Les morceaux de gomme arabique naturelle sont principalement des gouttes de taille variable, de couleur ambrée légèrement transparente et inodores, tandis que la poudre de gomme raffinée est blanche.
La gomme arabique de la meilleure qualité doit être translucide, de couleur ambrée, sans goût, ellipsoïdale.

1, la structure de la composition de la gomme arabique
La gomme arabique est un polysaccharide macromoléculaire faiblement acide contenant du calcium, du magnésium, du potassium et d'autres cations, avec une structure moléculaire complexe multibranchée à base d'arabinogalactane.
L'hydrolyse de la gomme arabique permet d'obtenir du D-galactose, du L-arabinose, du L-rhamnose et de l'acide D-galacturonique.
La structure de l'arabinose est également liée à environ 2% de la protéine

2, les propriétés physiques et chimiques de la gomme arabique
(1) Solubilité : La gomme arabique est très soluble dans l'eau, elle peut être facilement dissoute dans l'eau froide et chaude, mais elle est insoluble dans les solvants organiques tels que l'éthanol.
(2) Viscosité : la gomme arabique est un colloïde typique de type "haute concentration et faible viscosité".
(3) Rhéologie : la concentration de la solution inférieure à 40% est encore un fluide newtonien, lorsque la concentration est supérieure à 40%, elle commence à présenter des propriétés de fluide pseudoplastique.
(4) Stabilité à l'acide : la plage de pH 4~8 est plus stable, lorsque le pH est inférieur à 3, la viscosité diminue.
(5) Stabilité à l'émulsification : très bon hydrophile et lipophile, c'est un très bon stabilisateur naturel de l'émulsification huile dans l'eau.
(6) Stabilité thermique : le chauffage général de la solution de gomme n'entraîne pas de changements dans la nature de la gomme.

Exemples d'application de la gomme arabique :

(C) la pectine
1, la composition structurelle de la pectine
La pectine est constituée de résidus d'acide D-galacturonique par α (1 → 4) liaison glycosidique liée à la polymérisation de polysaccharides macromoléculaires acides, et l'acide galacturonique C6 sur le groupe carboxyle existe sous de nombreuses formes estérifiées au méthyle, pour l'estérification au méthyle du groupe carboxyle résiduel est sous forme d'acide libre sous forme de sels de potassium, de sodium, d'ammonium, de calcium ; la position de l'acide carboxylique en C2 ou C3 est souvent accompagnée d'acétyle et d'autres chaînes ramifiées neutres (polysaccharides), telles que le L-rhamnose, le galactose, l'arabinose, le xylose, etc.

[Structure chimique].
La pectine est principalement constituée d'un polymère d'acide galacturonique et de son ester méthylique. Certains des groupes carboxyle sont estérifiés au méthyle. Si tous sont estérifiés au méthyle, la teneur en méthoxy est d'environ 16,3%.
Pectine à haute teneur en ester : teneur en méthoxyles ≥7%.
Pectine à faible teneur en ester : teneur en méthoxy <7%.

[Propriétés]

Dissous dans 20 fois l'eau en un liquide visqueux, la solution acide est plus stable que la solution alcaline, insoluble dans l'éthanol, peut être mouillé avec de l'éthanol, de la glycérine, du sirop de saccharose, et plus de 3 fois le sucre est plus soluble dans l'eau.

[Méthode]
Laver les pelures de pommes, d'agrumes, de pamplemousses et autres, ajouter 1,8 fois de l'eau chaude, puis ajouter 0,14% d'acide chlorhydrique à 90 ~ 95 ℃ d'extraction pendant 30min, presser la filtration, la concentration sous vide à la teneur en pectine de 9 ~ 12%, précipité avec de l'éthanol. Ensuite, lavage, déshydratation, séchage, broyage et tamisage pour produire des produits.

Les écorces de citron, de mandarine, de citron vert et d'autres agrumes sont broyées, la quantité d'écorces est multipliée par 4 et une solution d'acide citrique de 0,15% est utilisée pour l'imprégnation et l'extraction de la pectine dans des conditions de chauffage.

En général, la teneur en méthoxyles de la pectine extraite des écorces de plantes est comprise entre 7 et 14%.
Pour augmenter la teneur en méthoxy dans le produit, la pectine peut être méthylestérifiée avec du méthanol.
Pour obtenir de la pectine à faible teneur en ester, il faut recourir à un processus de désestérification, couramment utilisé : méthode enzymatique, méthode alcaline ou méthode acide.

2, les propriétés physiques et chimiques de la pectine
(1) solubilité. Soluble dans l'eau, insoluble dans la plupart des solvants organiques.
(2) les propriétés rhéologiques de la solution de pectine. La solution de pectine diluée est presque un fluide newtonien ; la concentration supérieure à 1% de la solution de pectine présente un phénomène pseudoplastique.

3）Stabilité
La pectine à haute teneur en ester est stable à un pH compris entre 2,5 et 4,5 ; la déstabilisation se produit lorsque le pH est supérieur à 4,5 ; la pectine à faible teneur en ester est plus stable à un pH élevé.

Utiliser :
Production de confitures et gelées - gélifiant
Stabilisant pour mayonnaise, huiles essentielles

Différence entre la pectine à haute teneur en ester et la pectine à faible teneur en ester :
Pectine à haute teneur en ester : utilisée comme stabilisateur pour les confitures aux saveurs acides, les gelées, les fudge à la pectine, les bonbons, les fourrages et les boissons à base de bactéries lactiques.

Pectine à faible teneur en ester : stabilisant pour les confitures, gelées, fudge gélatineux, bonbons glacés, vinaigrettes, crèmes glacées, yaourts, etc. sans acidité ou à faible acidité.

Précautions :
La pectine doit être complètement dissoute ou dispersée avant d'être ajoutée pour éviter la formation de gels irréguliers. Pour cette raison, il faut un mélangeur à haut rendement et ajouter lentement la poudre de pectine, afin d'éviter l'agglomération de la pectine, sinon il est extrêmement difficile de la dissoudre ou de la disperser ; la pectine peut être mouillée avec de l'éthanol, de la glycérine ou du sirop de saccharose, ou mélangée avec plus de 3 fois du sucre, ce qui peut améliorer la vitesse de dissolution de la pectine ; la pectine est plus stable dans une solution acide que dans une solution alcaline.

(D) gélatine
1, la structure de la composition de la gélatine
Les molécules de gélatine n'ont ni une structure fixe ni une masse moléculaire relative fixe.

La gélatine collagène est une structure à trois hélices de la chaîne peptidique en tant qu'unité de base, reliées les unes aux autres pour former une structure en maille, insoluble dans l'eau. Par hydrolyse, une partie de la liaison est rompue et devient de la gélatine soluble dans l'eau ; la structure à trois hélices peut elle-même être désassemblée en une seule chaîne α, ou une chaîne α plus une chaîne β, ou une structure à chaîne γ.

2、Propriétés physiques et chimiques de la gélatine
(1) Solubilité : l'eau chaude est le solvant le plus courant pour la gélatine ; la gélatine peut être dissoute dans une solution d'urée, de bromure de potassium ou d'iodure de potassium à température ambiante, mais elle peut également être dissoute dans l'acide acétique, l'acide salicylique et d'autres acides organiques.

(2) capacité de gonflement : la gélatine n'est pas soluble dans l'eau froide mais peut absorber de l'eau pour former une gelée solide et flexible ; en chauffant cette gelée, elle peut devenir une solution.

(3) Capacité de moussage : la solution de gélatine dans l'éprouvette est agitée de haut en bas avec une certaine amplitude ; une partie de la gélatine forme une bulle dans l'éprouvette ; c'est la capacité de moussage de la gélatine.

(4) Intolérance aux acides et aux alcalis : la gélatine peut former des composés avec les acides, les alcalis et les sels.

5) Propriétés rhéologiques :
L'agitation fait diminuer la viscosité de la solution.
L'électricité statique augmente la viscosité de la solution
La température est un facteur important qui affecte la viscosité
D'une manière générale, plus la température est basse, plus la croissance de la viscosité est rapide.
La viscosité d'une solution de gélatine est la plus faible au point isoélectrique.

6) Propriétés du gel
a) Point de congélation et point de fusion :
La solution de gélatine est froide pour former de la gelée, la concentration de 10% de la solution de gélatine a commencé à condenser la température la plus élevée pour devenir le point de congélation de la gélatine. Cette gelée fond à la température minimale requise pour atteindre le point de fusion de la gélatine.

(b) Le point de fusion est le plus élevé au point isoélectrique.
L'ajout d'une petite quantité de sel de chrome ou de sel d'aluminium peut augmenter son point de fusion ; l'ajout de sel de potassium peut abaisser son point de fusion.

3、Application de la gélatine dans l'industrie alimentaire
Réglementation chinoise (GB 2760-2014) : la gélatine peut être utilisée dans divers types d'aliments, en fonction des besoins de production de la quantité appropriée d'application du produit.

(E) Gomme xanthane (également connue sous le nom de gomme Hansen)
1, la structure de la gomme xanthane
La structure secondaire de la gomme xanthane correspond à l'enroulement inverse de la chaîne latérale autour du squelette de la chaîne principale, par le biais du système de liaison hydrogène, pour former une structure en double hélice en forme de bâtonnet.
La structure tertiaire de la gomme xanthane est un complexe hélicoïdal formé par une faible liaison covalente non polaire entre la structure en double hélice en forme de bâtonnet.

2、Les propriétés physiques et chimiques de la gomme xanthane
1）Suspension et émulsification
Même à de très faibles concentrations, la viscosité de la solution reste très élevée, ce qui en fait un épaississant et un stabilisateur extrêmement efficace.

La gomme xanthane peut réduire l'incompatibilité entre la phase huileuse et la phase aqueuse grâce à l'effet épaississant de la phase aqueuse, et peut rendre l'huile émulsifiée dans l'eau. Elle est donc utilisée comme émulsifiant et stabilisateur dans de nombreux aliments et boissons.

2）Solubilité dans l'eau
La gomme xanthane peut être dissoute rapidement dans l'eau et a une bonne solubilité dans l'eau. Elle peut également être dissoute dans l'eau froide.

3）Épaississement
La gomme xanthane possède de bonnes propriétés épaississantes, en particulier à faible concentration de masse et avec une viscosité élevée. La viscosité d'une solution de gomme xanthane est environ 100 fois supérieure à celle de la gélatine à la même concentration massique.

4）Rhéologie
La solution de gomme xanthane est un fluide pseudoplastique typique, la solution a un degré élevé de pseudoplasticité, c'est-à-dire un effet d'amincissement par cisaillement.

5）Thermal stability (stabilité thermique)
La gomme xanthane en solution aqueuse dans 10 ~ 80 ℃ viscosité entre presque pas de changement, même si la faible concentration de la solution aqueuse dans une large gamme de températures montre encore une viscosité élevée stable.

La solution de gomme xanthane dans une certaine plage de température (-4 ~ 93 ℃) a été chauffée et congelée à plusieurs reprises et sa viscosité n'a pratiquement pas été affectée.

6）Stabilité aux acides, aux alcalis et aux sels
(a) très stable à l'acide et à l'alcali
Entre pH5~10, sa viscosité n'est pas affectée.
Lorsque le pH est inférieur à 4 et supérieur à 11, la viscosité n'est que légèrement modifiée.
(b) Il peut être miscible avec de nombreuses solutions salines et sa viscosité n'est pas affectée.
Il peut être stocké dans une solution de 10% KCl, 10% CaCl2, 5% NaCO3 pendant une longue période (25 ℃, 90 jours), la viscosité reste pratiquement inchangée.

7) Stabilité à la réaction enzymatique
La gomme xanthane possède une très forte capacité anti-enzymatique. Dans la production alimentaire, de nombreuses enzymes telles que la protéase, l'amylase, la cellulase et l'hémicellulase ne peuvent pas dégrader la gomme xanthane.
3、L'application de la gomme xanthane dans l'industrie alimentaire
La réglementation chinoise (GB2760-2014) prévoit que la gomme xanthane peut être utilisée dans différents types d'aliments en fonction des besoins de production de la quantité appropriée.

En tant qu'épaississant, les restrictions d'application des stabilisants :
Crème fine, jus de fruits et de légumes (pulpe), épices : à utiliser en quantités appropriées selon les besoins de la production ;
Produits à base de nouilles brutes et séchées : la limite maximale d'utilisation est de 4,0 g/kg ;
Beurre et beurre concentré, autres sucres et sirops : la limite maximale d'utilisation est de 5,0 g/kg ;
Préparations pour nourrissons destinées à des fins médicales spéciales : la dose maximale d'utilisation est de 9,0 g/kg ;
Produits bruts à base de nouilles humides (nouilles, peau de boulettes, peau de wonton, peau de siu mai) : l'utilisation maximale est de 10,0 g/kg.

(F) Carraghénane
La carraghénine est connue sous le nom de gomme d'algue, extraite de certaines algues rouges, est un polysaccharide composé de galactosides. La solution aqueuse de carraghénane a une viscosité élevée et des caractéristiques gélifiantes, son gel a une réversibilité thermique.
Application du carraghénane : Selon la réglementation chinoise (GB 2760-2014), les carraghénanes peuvent être utilisés dans toutes sortes d'aliments, en fonction des besoins de production et de la quantité appropriée. Limitation de l'application en tant qu'émulsifiant, épaississant et stabilisant :
Aliments préparés pour nourrissons : la quantité maximale d'utilisation est de 0,3 g/l ;
Autres sucres et sirops : la limite maximale d'utilisation est de 5,0 g/kg ;
Produits à base de nouilles brutes et séchées : la limite maximale d'utilisation est de 8,0 g/kg.

(G) carboxyméthylcellulose sodique
La carboxyméthylcellulose sodique, abrégée en CMC ou SCMC, également connue sous le nom de gomme de cellulose, est la plus importante gomme de cellulose ionique, une substance polymère linéaire anionique. Elle est généralement fabriquée à partir de fils de coton courts (teneur en cellulose inférieure ou égale à 98%) ou de pâte de bois, traitée à l'hydroxyde de sodium, puis réagissant au chloroacétate de sodium. Selon les différentes conditions de réaction, une large gamme de substitution du groupe carboxyméthyle (c'est-à-dire 0,4~1,5, la valeur théorique la plus élevée étant de 3,0) peut être obtenue pour la CMC.

1, Structure moléculaire de la carboxyméthylcellulose sodique :

Formule structurelle de la chaîne moléculaire de la cellulose (nombre de glucose pour D-, c'est-à-dire degré de polymérisation)

Structure de l'unité idéale du CMC avec DS=1

2、Application des CMC dans l'industrie alimentaire
La norme GB 2760-2014 stipule que : la carboxyméthylcellulose sodique peut être utilisée dans toutes sortes d'aliments en quantités appropriées selon les besoins de la production.