Peliculele comestibile pentru produse din carne

Peliculele comestibilePeliculele comestibile au fost folosite de secole, primul exemplu cunoscut fiind acoperirea fructelor cu ceară în China pentru a reduce la minimum pierderile de apă. În ultimele decenii, cerințele tot mai mari ale consumatorilor pentru alimente proaspete, cu indicatori de calitate ridicați şi pentru ambalaje ecologice au determinat creşterea utilizării peliculelor comestibile. Filmul sau pelicula comestibilă este un strat subţire de material care acoperă sau înfășoară un aliment pentru a acţiona ca o barieră faţă de mediul înconjurător. Aşa cum sugerează numele, peliculele comestibile sunt/pot fi consumate împreună cu alimentul, ca atare trebuie să îndeplinească cele mai stricte condiţii de igienă şi siguranţă alimentară.

Materiale pentru pelicule comestibile

Materialele din care se obţin peliculele comestibile sunt hidrocoloizi (proteine, derivaţi celulozici, alginaţi, pectină, amidon şi alte polizaharide), lipide (acizi graşi, ceruri) şi materiale compozite (combinaţii de hidrocoloizi cu lipide).

Hidrocoloizii sunt polimeri hidrofili de origine vegetală, animală, microbiană sau sintetică ce conţin multe grupări hidroxilice. Peliculele pe bază de hidrocoloizi sunt utilizate în aplicații în care controlul migrării apei / vaporilor de apă nu este obiectivul principal. Hidrocoloizii au proprietăți bune de barieră la oxigen, dioxid de carbon și lipide. Cele mai multe dintre aceste pelicule au, de asemenea, proprietăți mecanice bune, ceea ce le face utile pentru îmbunătățirea integrității structurale a produselor fragile. Solubilitatea în apă a peliculelor polizaharidice este avantajoasă în situațiile în care pelicula se consumă cu produsul încălzit înainte de consum, aşa cum este cazul alimentelor prăjite. În timpul încălzirii, pelicula de hidrocoloid se dizolvă fără a modifica proprietățile senzoriale ale alimentelor.

Membrane pentru produsele din carneAmidonul provine în special din porumb, grâu, cartofi, tapioca sau orez. Modificarea genetică a culturilor amidonoase a dus recent la obţinerea unui amidon cu funcționalitate îmbunătățită și direcționată. Astfel, peliculele pe bază de amidon pot prezenta caracteristici fizice similare cu foliile de plastic: inodore, fără gust, incolore, netoxice, biologic absorbabile, semipermeabile la dioxid de carbon și rezistente la trecerea oxigenului. Peliculele din amidon cu conţinut ridicat de amiloză se folosesc de peste o jumătate de secol pentru alimente congelate, inclusiv carne, păsări şi peşte congelat.

Alginații provin în principal din alge marine brune și au proprietăți bune de formare de pelicule care îi fac deosebit de utili în industria alimentară. Peliculele de alginat rețin umiditatea, reduc contractarea, îmbunătăţesc textura, asigură suculența şi păstrează culoarea și mirosul alimentelor.

Caragenanul este o denumire colectivă pentru polizaharide extrase din anumite specii de alge marine roşii. Peliculele comestibile din caragenan sunt folosite în diferite domenii ale industriei alimentare, de exemplu aplicarea pe carne proaspătă și congelată, carne de pasăre, pește și creveți pentru a preveni deshidratarea superficială, precum și pentru ambalaje destinate mezelurilor (membrane).

Celuloza este un component nedigerabil al pereților celulelor vegetale. Peliculele comestibile pe bază de celuloză tind să fie solubile în apă, rezistente la grăsimi și uleiuri, dure și flexibile. De asemenea, membranele celulozice sunt utilizate pe scară largă în industria cărnii la fabricarea produselor din carne gata pentru consum, inclusiv crenvurşti, cârnaţi şi alte produse din carne de diametru mic supuse prelucrării termice. Celuloza vegetală trebuie să fie supusă unui tratament chimic aspru pentru îndepărtarea ligninei, hemicelulozei și pectinei, tratament care îi afectează sever caracteristicile materiale. Tulpinile bacteriene de Acetobacter xylinum și A. pasteurianus produc o formă aproape pură de celuloză cu structură chimică și fizică identică cu a celulozei vegetale, deci reprezintă un material potențial pentru pelicule comestibile.

Chitosanul este un polimer biodegradabil, netoxic și comestibil derivat din chitină, al doilea polimer natural după celuloză. Chitosanul este obţinut în special din carapacea crustaceelor şi folosit datorită faptului că formează pelicule fără adaos de aditivi, are permeabilitate bună la oxigen şi dioxid de carbon şi proprietăți mecanice excelente. De asemenea, chitosanul prezintă o activitate antimicrobiană puternică împotriva bacteriilor, drojdiilor și mucegaiurilor, prin urmare poate prelungi termenul de valabilitate al alimentelor.

Proteinele de origine animală şi vegetală utilizate pentru obţinerea peliculelor comestibile sunt colagenul, gelatina, proteinele din lapte, glutenul din grâu, proteinele din soia, zeina din porumb şi proteinele din arahide. Peliculele pe bază de proteine aderă bine la suprafețe hidrofile, asigură bariere pentru oxigen și dioxid de carbon, dar nu rezistă la difuzia apei. Prin adaosul unor componente lipidice în peliculele comestibile pe bază de proteine, proprietăţile de barieră la vapori de apă sunt îmbunătăţite astfel că aceste pelicule pot fi utilizate pentru produse din carne, pasăre şi peşte.

Peliculele comestibile pe bază de lipide (ceruri sau uleiuri) au fost dezvoltate special pentru a limita migrarea umezelii în interiorul produselor alimentare datorită hidrofobicităţii asigurate de natura lor apolară. Proprietățile chimice ale moleculelor, cum sunt prezența componentelor polare, lungimea catenei și gradul de nesaturare sau acetilare afectează eficiența barierei. Pentru componentele cu caracter chimic comun, o creştere a lungimii catenei modifică proprietățile barieră pentru că polaritatea moleculară scade, iar acest lucru nu favorizează solubilitatea în apă a peliculei. Cu toate acestea, peliculele și acoperirile realizate numai din lipide sunt lipsite de integritate structurală și sunt fragile.

Peliculele compozite se obţin pentru a profita de proprietăţile pozitive cumulate ale hidrocoloizilor şi ale lipidelor, reducând proprietăţile negative individuale. Astfel, materialele compozite polimerice pot modifica proprietăţile peliculei comestibile şi pot crea structurile dorite ale peliculei pentru utilizări specifice. De exemplu, dacă se doreşte o barieră pentru vapori de apă, este utilizată o componentă lipidică pentru a asigura această proprietate, în timp ce componenta hidrocoloid asigură durabilitatea necesară. Peliculele compozite sunt obţinute fie sub forma unui strat dublu, în care un strat este un hidrocoloid, celălalt lipid, fie ca un conglomerat în care componentele hidrocoloid și lipid sunt intercalate în tot cuprinsul peliculei.

Alegerea materialelor pentru pelicule comestibile

Alegerea ambalajelor comestibile depinde în primul rând de caracteristicile specifice ale produsului alimentar care necesită izolare, conservare și depozitare corespunzătoare. Peliculele de colagen și membranele pentru mezeluri reprezintă forma comercială cu cel mai mare succes dintre peliculele comestibile utilizate pentru produse din carne.

Mmebrane comestibilePe lângă colagen, alte proteine, cum sunt cazeina, proteinele din zer, proteinele din soia, glutenul din grâu, zeina din porumb și ovalbumina au fost, de asemenea, investigate pentru obţinerea unor pelicule comestibile utilizate pentru produse din carne, păsări, pește şi fructe de mare. Aceste pelicule sunt bariere bune la gaze precum oxigenul și dioxidul de carbon, și aderă bine la suprafețele hidrofile.

Peliculele polizaharidice comestibile din amidon, alginaţi, caragenan, eteri ai celulozei şi pectină sunt utilizate pentru prelungirea termenului de valabilitate al produselor din carne și carne de pasăre prin întârzierea deshidratării, râncezirii oxidative și îmbrunării suprafeței. Capacitatea unor polizaharide (de exemplu, metilceluloză) de a forma acoperiri gelatinoase induse termic a determinat utilizarea lor pentru reducerea absorbției uleiului în timpul prăjirii.

O peliculă comestibilă obţinută dintr-un singur material are, de obicei, fie proprietăţi barieră bune, fie proprietăți mecanice bune, dar nu ambele. Pentru ca o peliculă comestibilă să corespundă tuturor cerinţelor, aceasta trebuie obţinută din materiale compozite în care sunt combinate două sau mai multe componente ceea ce îmbunătăţeşte proprietăţile mecanice, schimbul de gaze și aderarea la suprafețe și / sau proprietățile barieră la umiditate.

Producerea peliculelor comestibile

Pentru creșterea capacității peliculogene a peliculelor comestibile se adaugă plastifianți. Plastifianții utilizați în peliculele comestibile trebuie să aibă masa moleculară mică, punctul de fierbere ridicat și să fie compatibile cu materialele în care se adaugă. De asemenea, plastifianții sunt folosiţi pentru a controla proprietățile fizice ale peliculelor comestibile. Pentru a creşte flexibilitatea și a descrește fragilitatea peliculelor comestibile se folosesc plastifianți precum sorbitol, glicerol, manitol, zaharoză și polietilenglicol. Plastifianții reduc interacţiunile dintre proteine şi măresc spaţiul dintre molecule în peliculele comestibile pe bază de proteine. Trebuie acordată atenţie concentraţiei utilizate întrucât, dacă este mare, rezistența mecanică, proprietățile barieră și elasticitatea peliculelor comestibile pe bază de proteine scad.

Peliculele comestibile pot conţine, de asemenea, agenţi de reticulare care îmbunătăţesc rezistenţa la apă, coeziunea, rigiditatea, rezistenţa mecanică şi proprietăţile barieră. Iradierea, enzimele şi lumina ultravioletă cresc reticularea biopolimerilor din peliculele comestibile pe bază de proteine. Metodele utilizate pentru producerea cu succes a peliculelor comestibile includ turnarea cu solvent, gelificarea termică urmată de solidificarea materialului topit şi extrudarea. Peliculele comestibile pe bază de hidrocoloizi se obţin prin turnare cu solvent. În acest procedeu, materialele comestibile, agenţii de plastifiere și de reticulare se dizolvă într-o soluție de solvent, se toarnă într-un strat subțire, se lasă să se usuce, apoi se desprind de pe suprafața de turnare. În timpul procesului de uscare, solventul se evaporă, iar biopolimerii se aliniază singuri să formeze o peliculă.

A doua metodă, utilizată pentru peliculele proteice, constă în încălzirea soluției înainte de turnare. Încălzirea soluțiilor de proteine determină denaturarea, gelificarea sau coagularea, apoi precipitarea biopolimerilor. În timpul denaturării proteinelor, legăturile disulfurice intramoleculare şi intermoleculare sunt scindate și reduse la grupări sulfhidril. După turnarea soluţiei, legăturile disulfurice leagă catenele polipeptidice pentru a forma pelicula.

Utilizarea extrudării pentru obţinerea peliculelor comestibile măreşte potenţialul comercial al acestora şi le face mai atractive pentru industria alimentară. De exemplu, membranele comestibile din colagen obţinute prin extrudare se utilizează pentru preparate din carne (cârnaţi, hot dog, bologna, salam, șuncă afumată) de peste 50 ani. Costul producerii peliculelor comestibile prin extrudare este semnificativ mai mic în comparație cu cel al membranelor intestinale naturale. În prezent, este investigată utilizarea extrudării pentru producerea peliculelor comestibile din amidon, pectină și proteine. (Acest articol a apărut în nr. 30 a revistei Fabrica de Carne)

Tabelul 1. Exemple de pelicule comestibile utilizate pe suprafaţa produselor din carne, carne de pasăre şi a produselor marine

Pelicula comestibilă Compoziţia Produsul alimentar
Peliculă din mere 3 % pectină puternic metoxilatăPiure de mere Golden delicious12 % glicerină Piept de pasăre, şuncă, jambon
Peliculă pe bază de proteine din lapte Cazeinat de calciu (93 % m. proteine),Izolat proteic din zer (93 % m. proteine),5 % glicerol (g/100 mL),0,25 % carboximetilceluloză Felii de muşchi de vită
Peliculă pe bază de amidon şi alginaţi Amidon (2,5 % g/100 mL)Alginat (1 % g/100 mL)Etanol (2:1)Glicerină (40 % v/v din total soluţie)Acid stearic (20 % din total soluţie)

Lecitină (30 % m. din acizi graşi)

Chiftele din carne tocată de vită
Înveliş din izolat proteic din zer Izolat proteic din zer (10 %)Glicerol (4,5 %) Cârnaţi tip Frankfurter din carne de curcan
Înveliş din chitosan Chitosan din crabi (10 g/L apă deionizată)10 g acid aceticGlicerol (1 mL/g chitosan) HeringCod de Atlantic
Peliculă pe bază de gelatină Gelatină din şorici (4 % g/100 mL)Sorbitol (15 % din gelatină)Glicerol (15 % din gelatină) Sardine afumate la rece
Peliculă pe bază de pectină Pectină (3 g/99 mL apă distilată)Polietilenglicol (1 mL) Pateu de porc
Peliculă pe bază de agar Gelidium corneum (1.5% pulbere)Glicerol 1,5 g Cârnaţi
Înveliş de proteine din zer Proteine din zer (5 %, g/100 mL)Sorbitol (2,5 %, g/100 mL)Clorură de calciu (0,125 %, g/100 mL)Carboximetilceluloză (0,25 %, g/100 mL) Cârnaţi cu conţinut scăzut de grăsime
Peliculă din cazeinat de sodiu Cazeinat de sodiu (7,5 g proteină /100 g)Glicerol (raport de 0,32 g/100 mL) Carne de curcan feliată

You might also like More from author

Comments are closed.