17.4.1 Fat replacers
Fat replacers hanno facilitato lo sviluppo di entrambi gli alimenti a basso contenuto di grassi e senza grassi che emulano il sapore e la consistenza degli alimenti ricchi di grassi, ma con meno calorie e meno grassi e/o colesterolo. Nella maggior parte dei casi l’obiettivo principale dell’inclusione di questi ingredienti nella formulazione di un nuovo alimento è, oltre al suo effetto sulle sue proprietà nutrizionali, la compensazione dei difetti di consistenza derivanti dalla riduzione o dall’eliminazione del contenuto di grassi., Esistono diversi tipi di sostituti del grasso per sostituire il grasso nella formulazione di diversi tipi di alimenti (Sandrou e Arvanitoyanis, 2000). Secondo la loro composizione chimica e proprietà, possono essere classificati in due grandi gruppi: sostituti del grasso e mimetici del grasso.
Il primo gruppo comprende composti che mostrano proprietà fisiche simili ai grassi, come gli acidi grassi esterificati con carboidrati, glicosidi alchilici e polioli (Akoh, 1995)., Olestra e Salatrim sono i prodotti commerciali più famosi e sono fabbricati per reazione chimica tra zuccheri e acidi grassi o per modificazione dei trigliceridi. In generale, sono considerati avere le proprietà organolettiche e termiche del grasso, ma non possono né essere idrolizzati dalla lipasi gastrica o pancreatica né essere assorbiti nel tratto gastrointestinale. Alcuni dei sostituti grassi sono stabili al calore sia a temperature di cottura che di frittura., Alcuni di loro hanno un uso legalmente limitato a causa della possibilità di produzione di alcuni effetti fisiologici avversi come le feci molli o l’inibizione dell’assorbimento delle vitamine liposolubili (Bimal e Zhang, 2006).
Il secondo gruppo, i grassi mimetici, è formato da ingredienti che imitano una o più funzioni tipiche dei grassi e legate alle proprietà fisiche o alle caratteristiche sensoriali del prodotto alimentare. Consistono principalmente di proteine, carboidrati o una miscela di essi., In ogni caso, la scelta dell’ingrediente da utilizzare per la sostituzione parziale o totale del grasso dipende innanzitutto dalle caratteristiche del cibo iniziale e dalle funzioni che ciascun grasso mimetico può sviluppare nella nuova formulazione (Sandrou e Arvanitoyannis, 2000). Ad esempio, negli oli da cucina o da insalata si preferiscono i mimetici grassi di natura proteica, mentre per i prodotti a base di carne e pollame si raccomandano quelli a base di carboidrati (Archer et al., 2004; Cáceres et al., 2004; Hsu e Sun, 2006)., Nei prodotti lattiero-caseari la selezione dipende dalla composizione e dalle caratteristiche dell’elemento specifico. Possono essere utilizzati quelli di origine proteica, quelli a base di carboidrati o una miscela di entrambi.
Inizialmente l’uso di ingredienti proteici per sostituire il grasso nelle emulsioni alimentari era considerato un’opzione interessante a causa delle loro capacità emulsionanti e stabilizzanti. Hanno permesso di risolvere alcuni dei difetti di consistenza causati dalla mancanza di grasso e inoltre hanno arricchito il valore nutrizionale del cibo., Il principale limite di questi ingredienti, in particolare quelli contenenti proteine del siero di latte o della soia, è che non solo riducono l’intensità percepibile dei sapori desiderati, ma possono anche dare alcuni sapori fuori dal cibo. Sebbene la maggior parte delle proteine non contribuisca all’aroma dell’emulsione in modo diretto, possono interagire con alcuni composti volatili e dare origine a profili sensoriali sbilanciati o addirittura inaccettabili. Le proteine possono combinarsi con alcuni volatili e ostacolare o ritardare il rilascio di sapore (Overbosch et al. 1991)., Quando le proteine sostituiscono il contenuto di grassi nella formulazione del prodotto, sia la struttura che la composizione del prodotto subiscono un cambiamento drammatico. La componente dominante, la proteina, interagisce con i composti volatili in modo diverso da quello del grasso. I coefficienti di ripartizione cibo-aria delle sostanze responsabili del sapore, in particolare di quelle lipofile, vengono alterati, il processo di rilascio del sapore viene modificato e il sapore finale del cibo può subire un cambiamento importante.,
la Maggior parte delle informazioni disponibili sulle interazioni tra proteine e composti volatili proviene da studi effettuati in sistemi modello semplice (soluzioni acquose di uno o due proteine con uno o due composti volatili) utilizzando diverse tecniche strumentali (liquidi e gas cromatografia, spettroscopia infrarossa, risonanza magnetica nucleare, etc.) con risultati non sempre coincidenti (Kühn et al., 2006)., Questo tipo di informazioni può essere utile per dimostrare il verificarsi di interazioni molecolari tra proteine e volatili, ma non rappresenta i fenomeni che si verificano in matrici più complesse e non consente la previsione del rilascio di volatili da una matrice alimentare reale o del modo in cui i volatili rilasciati vengono trasportati al naso per stimolare i recettori degli odori. Nella progettazione di alimenti a basso contenuto di grassi, con mimetici di grassi proteici, il contenuto di volatili necessario per produrre una certa intensità di sapore dovrà essere aumentato in molti casi., Inoltre, nel caso in cui si intenda ottenere un sapore specifico, la proporzione del diverso composto volatile stabilita per gli alimenti ricchi di grassi deve essere modificata per compensare non solo la mancanza di grassi, ma anche gli effetti delle interazioni proteina-volatili sopra discusse.
Diversi ingredienti di diversa composizione e caratteristiche sono inclusi sotto la denominazione di sostituti grassi del tipo di carboidrati: cellulosa, destrine, maltodestrine, gomme, fibre, amido modificato, ecc., La loro funzione principale nella formulazione a basso contenuto di grassi è in relazione con la loro capacità di trattenere l’acqua, ridurre sineresi o agire come addensanti, gellifying agenti o stabilizzatori, e, di conseguenza, diventano una delle migliori opzioni quando l’intenzione di compensare i cambiamenti di struttura, in origine, dal parziale o totale riduzione del prodotto contenuto di grassi (Setser e Racette, 1992)., Le proprietà di questi sostituti del grasso derivano dall’associazione dell’acqua con la struttura delle particelle di carboidrati che legano l’acqua in modo tale da fornire una sensazione simile a quella del grasso nella cavità orale (Sandrou e Arvanitoyanis, 2000)., Negli ultimi anni l’interesse per questo tipo di ingredienti, come cellulosa, gomme o sostanze pectiche, è cresciuto perché, oltre alle loro proprietà fisico-chimiche, mostrano anche caratteristiche salutari, poiché alcune di esse funzionano come fibre dietetiche e altre, come l’inulina, sono anche di carattere prebiotico (Tárrega e Costell, 2006; Warrand, 2006). Utilizzando questo tipo di ingrediente è possibile, anche se non sempre facile, abbinare il comportamento reologico di alcuni latticini a basso contenuto di grassi con quello della controparte piena di grassi., Ciò non garantisce la corrispondenza della texture percepita sensorialmente. Alcuni attributi strutturali, cremosità, grassezza o morbidezza, di alta incidenza sull’accettazione del prodotto finale di alcuni latticini a basso contenuto di grassi, dipendono principalmente dalla microstruttura alimentare, da alcune proprietà superficiali e da alcune interazioni incrociate tra attributi di consistenza e alcuni sapori (Frost et al., 2001; De Wijk et al., 2003; Weenen et al., 2005).
Il problema principale nell’uso di questi sostituti del grasso è, come nel caso delle proteine, il controllo dell’aroma., Le informazioni disponibili sulle possibili interazioni tra carboidrati e composti volatili sono piuttosto scarse, rispetto a quelle sulle interazioni proteine–volatili. La maggior parte si occupa di interazioni tra volatili e amido (Cayot et al., 2000; Arvisent et al.,2002 bis, b). In generale, i cambiamenti di sapore prodotti negli alimenti formulati dall’uso di mimetici grassi del tipo di carboidrati, ad eccezione dell’amido, sono qualitativamente simili a quelli dovuti alla semplice riduzione del contenuto di grassi, poiché la maggior parte di essi non esercita alcuna affinità specifica per le sostanze volatili., In questo caso la diminuzione del tasso di rilascio di volatili dalla matrice alimentare è quasi esclusivamente dovuta all’aumento della consistenza (Rega et al., 2002).
Allo stato attuale, diverse combinazioni di proteine, amidi e idrocolloidi sono state suggerite per avere effetti sinergici per abbassare il grasso e mantenere le caratteristiche strutturali dei prodotti. Combinazioni di vari sostituti del grasso possono avere un potenziale importante nello sviluppo di alimenti a basso contenuto di grassi con maggiore accettabilità.