Cosa sono gli addensanti?
La maggior parte degli addensanti sono classificati per legge come additivi, ovvero come sostanze prive di valore nutritivo o comunque non impiegate a scopo nutritivo, che vengono aggiunte agli alimenti affinché questi conservino nel tempo determinate caratteristiche chimiche, fisiche o chimico-fisiche o per esaltare determinate peculiarità come aspetto, sapore, odore e consistenza. L’impiego degli addensati è quindi regolamentato dalla legge. In etichetta sono indicati con la lettera “E”, seguita da un numero a tre cifre, per esempio, l’agar agar è classificato come E406. La gelatina e la pectina, pur essendo prodotti addensanti, o meglio, gelificanti, non sono considerati additivi, bensì dei veri e propri ingredienti, perché hanno anche valore nutritivo. Da un punto di vista fisico tutti gli addensanti servono ad aumentare la viscosità di un liquido, rendendolo meno scorrevole o meno fluido. Come erroneamente può far pensare il termine italiano “addensante” (che però è adottato per legge), questi additivi non aumentano la densità, ovvero il peso specifico di un liquido, ma la sua viscosità, appunto. Sarebbe, infatti, più consono il termine inglese che li definisce agenti ispessenti, “thickening agents”.
Tutti gli addensanti, anche se di derivazione diversa, come vedremo in seguito, sono degli idrocolloidi (idro significa acqua e indica l’affinità di questi prodotti con il solvente acqua in cui sono solubili a freddo e/o a caldo; il colloide è una sostanza che si trova in uno stato finemente disperso, intermedio tra la soluzione omogenea e la sospensione eterogenea. Più semplicemente, le particelle del colloide assorbono l’acqua formando una sostanza gelatinosa/collosa). Se inseriti in un corpo liquido, gli idrocolloidi non si sciolgono e dissolvono formando una soluzione, come succede per esempio al sale o allo zucchero, ma le particelle di cui sono composti ad-sorbono (catturano) acqua fino a rendere il liquido meno scorrevole ovvero più viscoso. Gli idrocolloidi sono essenzialmente delle “gomme” naturali, biosintetiche e/o sintetiche di peso molecolare elevato a carattere idrofilo (sostanza che tende ad assorbire acqua o imbibirsi d’acqua) che in soluzione acquosa possono funzionare, con dosaggio molto basso, da addensanti, gelificanti e stabilizzanti. Queste funzioni vengono esplicate insieme o singolarmente in base al tipo di idrocolloide impiegato, alla sua interazione con altri addensanti o altri ingredienti, alle temperature di utilizzo, ecc.
Gli idrocolloidi si dividono in: polissacaridi, galattomannani (guar, carruba, tara, konjac, ecc.), alginati, carragenine, xanthani, CMC (Carbosimetilcellulosa), MHPC, MC, amidi, agar-agar, gellano, proteine e gelatine alimentari. Essi sono impiegati nel campo alimentare, ma non solo. Alcuni sono usati nella pasticceria industriale; il campo si restringe ulteriormente per la pasticceria a livello artigianale. Tra gli idrocolloidi di natura animale troviamo la gelatina, un gelificante molto utilizzato nei laboratori di pasticceria. Ci spostiamo a prodotti di natura vegetale con gli amidi, estratti da cereali (es. amido di riso o di mais o la farina) o tuberi (come la fecola di patate). La pectina si estrae dalla frutta (scorza di mela o di agrumi). Altri addensanti sono invece estratti dalle alghe come per esempio l’agar agar o la carragenina.
Carragenina e agar agar
Partiamo da due addensanti meno diffusi nei laboratori di pasticceria, per la loro difficile reperibilità. In realtà, carragenina e agar agar sono tra gli addensanti di più antica origine. La carragenina (E407) può essere impiegata sia a freddo sia a caldo, pertanto può essere utilizzata sia nelle preparazioni di pasticceria sia in quelle di gelateria. È un estratto naturale raffinato da alghe marine rosse, costituite da unità di galattosio (polisaccaride) con contenuto di gruppi solforici (il termine solforico indica un composto dello zolfo) più o meno elevato. Il nome deriva da Carraghen, ovvero la località dove si raccoglievano queste alghe marine rosse già più di sei secoli fa, quando venivano utilizzate per gelificare il latte. Si distinguono tre tipi di carragenina: Carragenina Lambda, Kappa e Jota. La prima è molto ricca in gruppi solforici e quindi solubile in acqua e/o latte freddo. Essa è in grado di dare solo addensamento. La Carragenina Kappa è meno ricca di gruppi solforici ed è quindi solubile a caldo intorno ai 70°C. Essa è in grado di formare gel solidi reversibili a raffreddamento e tende a dare sineresi (espulsione dell’elemento liquido da parte di un colloide, ovvero tende a rilasciare acqua). Se si utilizza insieme alla farina di carruba si ha una diminuzione della perdita di acqua e si ottengono gel più elastici. Se impiegata con sali di potassio il suo potere gelificante aumenta, al contrario se utilizzata in presenza di sali di sodio. La Carragenina Jota, infine, ha una percentuale intermedia di solfati, questo la rende solubile a caldo e permette la formazione di gel più soffici, elastici e cremosi. Non presenta il fenomeno di sineresi. La carragenina è uno stabilizzante potente. Bastano dosaggi bassi per ottenere i risultati di struttura desiderati. Essa interagisce con le proteine (caseina del latte e gelatina animale) formando dei complessi stabili. La sua azione, tuttavia, viene annullata quando il pH della soluzione è al di sopra o al di sotto del punto isoelettrico (il punto isoelettrico è il valore di pH al quale la molecola non reca alcuna carica elettrica netta) della proteina. La carragenina è solitamente impiegata nei prodotti a base di latte, proprio perché agisce con le proteine del latte. Commercialmente si presenta sotto forma di polvere e quando si utilizza, per evitare che si formino dei grumi, la si miscela a secco con dello zucchero prima di versarla nel liquido (latte) bollente. In miscela con dell’amido è impiegata per preparazioni tipo budini. Le carragenine raggiungono il grado ideale di viscosità rapidamente, sono stabili alla pastorizzazione e alla sterilizzazione, sono però poco stabili a pH acido.
L’agar agar (E406) è estratto da alghe rosse del tipo Gelidium e Graciloria, le prime sono più gelificanti le seconde un po’ meno. È costituito da due polisaccaridi, agarosio e agaropectina. È solubile solo all’ebollizione e gelifica a concentrazione di 0,25-0,3 a 30°C. Si tratta di un gel termoreversibile (si può riutilizzare), ma bisogna raggiungere la temperatura di 80°C per liquefarlo. Pur essendo di antica origine, è un addensante poco diffuso nella nostra cultura, lo è molto di più in quella orientale, specialmente in Giappone. Questo aspetto lo rende poco conosciuto da un punto di vista degli impieghi e piuttosto costoso perché di difficile reperimento. Si utilizza per quelle lavorazioni in cui il sapore del prodotto non rischia di alterarsi se si raggiungono temperature elevate, proprio perché la sua funzione addensante si attiva ad alte temperature. Ideale nella preparazione di spume al sifone o di creme per cui è richiesta una densità diversa da quella della gelatina e che si conservano a una temperatura di circa 12°C, con shelf-life piuttosto breve. Ottima anche per mousse, gelatine e confetture.
Gli amidi
Si dividono in due famiglie: amidi nativi (naturali) e modificati. Essi sono costituiti da lunghe catene lineari (amilosio) o ramificate (amilopectina). Gli amidi con un’elevata presenza di amilosio tendono a retrogradare (l’amilosio forma facilmente aggregazioni in soluzione dando luogo a un precipitato – sostanza solida insolubile – questo fenomeno è conosciuto come retrogradazione) nel prodotto finito favorendo la sineresi (rilascio di acqua). Quelli che hanno un contenuto più elevato di amilopectina, invece, sono più stabili. Gli amidi modificati subiscono una modificazione chimica (reticolazione, ovvero reazione chimica che, stabilendo legami trasversali tra le molecole filiformi di un polimero lineare, lo trasforma in un polimero reticolato, rendendolo insolubile e non fusibile, privandolo di plasticità e conferendogli durezza e rigidità; l’esterificazione è un processo secondo cui un acido mediante trattamento con alcool viene trasformato in estere, ovvero un composto organico che si ottiene per condensazione di un acido con alcol con eliminazione di acqua) che li rendono più stabili alla retrogradazione. Esistono degli amidi modificati gelatinizzati che si possono utilizzare a freddo e vengono per lo più impiegati nelle miscele per creme pronte all’uso. Essi sono classificati nella lista degli additivi e la sigla è determinata in base al tipo di reagente chimico con cui viene trattato l’amido affinché assuma determinate proprietà. Esistono anche amidi modificati non gelatinizzati, che non sono solubili a freddo, ma hanno bisogno di raggiungere determinate temperature, subendo cottura o una blanda pastorizzazione, per svolgere la loro funzione addensante. Tutti gli amidi presentano un valore nutritivo uguale, quando questo si riferisce al loro estratto secco, ma le loro proprietà reologiche dipendono essenzialmente dall’origine e dalla costituzione. Normalmente si distinguono gli amidi di cereali da quelli di tubero. Alla prima categoria appartengono gli amidi di frumento, di mais e di riso; alla seconda la fecola di patate e quella di manioca (frutto della tapioca). Ciò che conta non è tanto l’origine dell’amido, ovvero la base di partenza, ma la composizione tra i due polimeri che lo costituiscono (amilosio e amilpectina). L’amilosio, polimero 1-4 del glucosio, è praticamente lineare e costituisce la parte cristallina meglio organizzata del granulo di amido. L’amilopectina, polimero dello stesso modulo, è ramificata e il suo reticolo è strutturato da legami trasversali alfa 1-6 e da qualche legame alfa 1-3. Il grado di polimerizzazione (che va da 250 a 2000) medio può variare per ogni tipo di amido ed è in funzione della pianta d’origine. Anche la diversa proporzione amilosio/amilopectina dipende dall’origine dell’amido. In proporzione elevata (70%) in certi mais ibridi, l’amilosio è inesistente nell’amido di mais ceroso. L’amilosio, negli amidi di mais e nella fecola di patate, varia dal 25 al 30% e dal 20 al 25% negli amidi di grano e fecola di manioca (farina che si ricava dalla tapioca). Il rapporto tra queste due componenti conferisce al prodotto finito un risultato differente. In base alla presenza dell’uno o dell’altro, infatti, si possono ottenere strutture completamente gelificate (tipo budino) o semplicemente addensate e quindi spatolabili (tipo crema). Per ottenere una struttura gelificata si impiegano amidi nativi come per esempio quello di mais, poiché è necessario cuocere il prodotto e successivamente raffreddarlo in frigorifero: l’azione della temperatura (il caldo prima e il freddo successivamente) favorisce la gelificazione del prodotto. Per strutture più cremose si usano preferibilmente amidi modificati, affinché si possa retrogradare a struttura gelificata, mantenendo nello stesso tempo cremosità, anche durante la fase di cottura, e viscosità. Durante la fase di raffreddamento il prodotto deve mantenere queste caratteristiche. In base alla tipo di amido (nativo) utilizzato, esiste un range di temperature entro il quale esso gelatinizza. Le temperature vengono valutate utilizzando solo amido e acqua, perché l’aggiunta di altri ingredienti può variare questo parametro (ecco perché si parla di range e non di temperatura precisa). La temperatura di rigonfiamento del granulo della fecola di patata è inferiore rispetto a quella degli altri amidi. Essa varia dai 62° ai 68°C e cuoce intorno ai 65°C. Si sale a 75°C con l’amido di mais, la temperatura di gelatinizzazione dell’amido di frumento è di 85°C, leggermente al di sopra degli 80°C, infine, per quello di riso. Ovviamente nella scelta dell’amido più adatto alle diverse applicazioni, bisognerà tenere in considerazione le temperature raggiunte per ogni specifica ricetta. Se nella formulazione occorre, per esempio, il cinque per cento di amido, ma non si hanno le condizioni di temperatura che fanno cuocere l’amido in questione, questo rimarrà in parte crudo e le sue potenzialità addensanti non saranno sfruttate al massimo. Se non raggiungo la temperatura necessaria, la crema rimarrà fluida e non avrò la texture tipica del prodotto in questione. Avrò inoltre un retrogusto sgradevole, dato dall’amido crudo. Gli amidi modificati agiscono a temperature leggermente più basse, intorno ai 70°-72°C (a volte anche a freddo) e possono anche essere sottoposti a stress meccanici che amidi nativi possono non sopportare. È bene, quindi, conoscere in partenza il processo cui verrà sottoposto l’amido, ovvero se si pastorizza o si sterilizza, qual è il pH della soluzione e lo strumento meccanico impiegato per amalgamare la massa (minipimer, frullino, ecc.) per scegliere il prodotto adatto.
La gelatina
La gelatina è un idrocolloide molto versatile. Essa, infatti, è in grado di gelatinizzare, addensare, condensare, stabilizzare, legare l’acqua, emulsionare, ha azione schiumogena e filmogena. Non tutti gli idrocolloidi raggruppano in sé queste proprietà come la gelatina animale. La gelatina è una proteina derivante da materie prime animali (soprattutto bovini e suini) contenenti collagene (pelle, ossa, ecc.). Contiene l’84-90% di proteine e l’1-2% di sali minerali, il resto è acqua. Non contiene né conservanti né additivi, è priva di colesterolo e di purine (composti di acido urico, derivanti dall’urina). Il processo produttivo è alquanto complesso: dopo l’estrazione da materie prime contenenti collagene, si passa alla filtrazione e alla successiva sterilizzazione a 140°C. La combinazione dei singoli passi di produzione la rendono un prodotto alimentare sano e sicuro. Essendo un prodotto naturale è soggetta a rigide prescrizioni in termini di purezza. La gelatina di tipo B si ricava per idrolisi basica da pelli bovine e ha un punto isoelettrico intorno a pH 4.8-5.2. La gelatina di tipo A si ottiene da pelli suine per idrolisi acida e ha un punto isoelettrico intorno a pH 7.5-9.4. Il punto isoelettrico è il punto in cui, ai pH suddetti, le cariche negative e positive si bilanciano ed è estremamente delicato in quanto, in questo intervallo, può avvenire la precipitazione delle proteine e l’annullamento del potere gelificante. Per prodotti più acidi si consiglia quindi la gelatina di tipo A, quella di tipo B è invece consigliata per prodotti meno acidi. Esistono gelatine termoreversibili che si formano tramite il raffreddamento di una soluzione calda, in questo caso la gelatina può essere nuovamente sciolta e riutilizzata in qualsiasi momento. La gelatina si fonde a temperatura corporea (35°-37°C), questo rende i prodotti che la contengono particolarmente piacevoli al palato perché si sciolgono facilmente donando una piacevole sensazione gustativa. La gelatina animale è reperibile in foglie, in granulato o in polvere. Il formato più diffuso nel settore pasticceria è il primo. È sempre meglio esprimere il contenuto di gelatina in grammi perché in Italia esistono fogli da due, quattro, cinque e sei grammi. Essa viene tagliata a rettangoli ed è facile da porzionare; una volta ammorbidita in acqua fredda (la gelatina assorbe un massimo di cinque volte il suo peso) viene sciolta nel liquido caldo della ricetta (la dose media è di 25-30 g su litro di liquido, ma dipende sempre dal tipo di ricetta). La gelatina in polvere deve essere messa in acqua a temperatura ambiente per circa 30/40 minuti, in questo modo il granulo di gelatina assorbe acqua e avviene un rigonfiamento. A questo punto viene sciolta a bagnomaria e successivamente aggiunta al liquido caldo della ricetta. Il rigonfiamento deve raggiungere il 70-80% del volume iniziale, più si rigonfia, meno difficoltà si avrà nella successiva fase di scioglimento. La gelatina è solubile in acqua calda a 50°-60°C e, al raffreddamento, forma dei gel elastici e senza sineresi. La proprietà fisica più importante della gelatina è il cosiddetto valore Bloom, che viene espresso in gradi. Esso varia tra i 50 e i 300 e indica la solidità e la forza gelificante della gelatina. Quanto più elevato è il valore di Bloom, tanto maggiore sarà la forza gelificante del prodotto. Gelatine con valore di Bloom alto sono le migliori anche da un punto di vista della trasparenza e purezza. In pasticceria si usano generalmente gelatine che hanno un Bloom che va dai 180 ai 250 gradi (varietà oro). Un altro parametro che può avere un certo valore in base all’utilizzo della gelatina è la viscosità, da non sottovalutare anche limpidezza e trasparenza del prodotto (basti pensare a un aspic di frutta o a un torta che deve avere una glassa trasparente). La gelatina animale si usa per tutti prodotti di pasticceria moderna (mousse, bavaresi, ecc.) che devono avere una certa struttura ed essere cremosi allo stesso tempo.La gelatina alimentare è unica per la sua forza stabilizzante e gelificante, ma anche per la possibilità di essere lavorata. È una proteina che agisce interfacciando in globuli di grasso. È solubile a caldo e richiede lunghi tempi di idratazione.
Perchè la chiamiamo colla di pesce?
In pasticceria si usa spesso il termine “colla di pesce” per indicare la gelatina che, in realtà, deriva da bovini e suini e non dal pesce. La motivazione è di carattere storico, ma è tornata in auge a cause della BSE. La prima gelatina alimentare si ricavava artigianalmente lasciando la pelle del pesce in acqua, da cui si otteneva una sostanza gelatinosa. La vera colla di pesce è un ingrediente molto costoso. Esiste in commercio ed è tornata in uso in tempi recenti proprio in seguito alla BSE che colpisce i bovini, da un lato e per motivazioni di carattere religioso (suini), dall’altro. Reagendo alla crisi BSE, la Commisione Ue nel 1999 stabilì in tutta Europa regolamenti più severi per la produzione, la vendita e la purezza della gelatina alimentare e farmaceutica. Per quanto riguarda la sicurezza, particolarmente riguardo alla BSE, la gelatina va certamente annoverata tra i generi alimentari meglio esaminati. L’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) e la Commisione Europea confermano tale sicurezza sulla base di risultati di ricerca internazionali.
La pectina
La pectina è un carboidrato purificato ottenuto mediante estrazione acida acquosa su tessuti vegetali (scorze di agrumi e/o mele) che, in determinate condizioni, origina un gel. Tutte le piante verdi contengono sostanze pectiche che, in combinazione con la cellulosa (costituente principale delle piante), sono responsabili della struttura della frutta e dei vegetali. Il contenuto di pectina varia da frutto a frutto: ne contengono un’alta percentuale le mele e gli agrumi. Dalle scorze di limone si ricava una pectina con ottime caratteristiche, così come dalle scorze delle mele, che tendenzialmente si presenta di colore più scuro. L’estrazione della pectina si effettua con acqua calda acidificata a temperature controllate. Si tratta di una fase molto importante perché determina la qualità del prodotto. All’estrazione seguono la purificazione, la precipitazione o coagulazione al liquido di estrazione e la de-esterificazione o metossilazione (la pectina è essenzialmente costituita da acido poligalatturonico parzialmente metossilato ed è normalmente classificata in base al suo grado di esterificazione). Il grado di metossilazione (metossilico = detto del radicale -OCH3 che si ottiene dall’alcol metilico per eliminazione di un atomo di idrogeno) è il rapporto tra i gruppi metossilati e quelli di acidi liberi presenti sulla catena molecolare della pectina. Si tratta di un rapporto molto importante (definito D.M.) poiché influenza la capacità di formazione del gel (quindi il suo potere gelificante). Esistono tanti tipi di pectine che sono raggruppate sotto due grandi gruppi basati proprio sul rapporto D.M.: pectine HM (high methoxyl = alto metossile) reagiscono a un intervallo di pH ben definito e con un alto tenore di zucchero. La loro gelificazione è più o meno rapida a seconda del grado di metossilazione. Sono per lo più impiegate in confetture con alto estratto secco e di contenuto zuccherino, nonché in ambiente acido. Garantiscono una perfetta distribuzione della frutta nella gelatina e un ottimo rilascio degli aromi. Queste pectine non sono reversibili con la temperatura, ovvero tamponate: una volta utilizzate anche se vengono riscaldate non si sciolgono più. Le pectine LM (low methoxyl), a basso metossile, gelificano con la sola presenza di un sale bi-polivalente (generalmente un sale di calcio). Le pectine LM possono anche essere amidate (ammidiche), ottenute per blanda idrolisi in ambiente alcalino di una pectina HM. Le pectine LM sono reversibili o non tamponate con la temperatura: se sciolte e riscaldate in acqua sono riutilizzabili più volte. Le pectine a basso metossile si usano per prodotti a base di frutta con basso contenuto in zuccheri, quelle a basso metossile semplici conferiscono soprattutto cremosità al prodotto, quelle amidate sono maggiormente gelificanti. Le pectine a basso metossile sono impiegate nella produzione di particolari confetture o passate di frutta che devono resistere alla cottura in forno, senza diventare troppo scure o formare sineresi. La pectina è un prodotto naturale che si utilizza per lo più in produzioni a base di frutta. Ogni frutto e applicazione ha una pectina più indicata. Tuttavia, soprattutto per gli operatori artigiani, sia per il difficile reperimento di piccoli quantitativi sia per la poca conoscenza e la conseguente scarsa capacità di utilizzo, è stata ideata una pectina “universale” (NH), ovvero una miscela di pectine in grado di coprire i diversi usi. All’interno dei due grandi gruppi le pectine si suddividono in piccole (o rapide), medie e lunghe (lente), che a loro volta si dividono in lineari a ramificate. Per prodotti che si devono rapprendere velocemente si utilizzano pectine rapide (per esempio le gelatine). Per questo tipo di produzione si utilizzano pectine tamponate. Quella lenta è ideale per le confetture di frutta da forno e per frutta non acida. Una pectina lineare lunga dà origine a prodotti particolarmente morbidi e piacevoli al palato; per prodotti più duri si impiegano, invece, pectine ramificate corte. Un aspetto da tenere in considerazione nell’utilizzo delle pectine è l’acidità dell’ambiente in cui si lavorano. Per attivarsi le pectine hanno infatti bisogno di un pH 3.3; per raggiungere tale valore basta aggiungere del limone o una miscela di acido citrico e acqua. La pectina, oltre a gelificare i prodotti, è anche in grado di conferire una certa cremosità. Si usa in tutti quei prodotti, generalmente a base di frutta, che vengono cotti; la pectina, una volta miscelata con dello zucchero e sciolta in acqua, va incorporata alla frutta in fase di ebollizione. Per ottenere un prodotto edibile, cremoso e che non perda acqua, bisogna raggiungere almeno i 103°-104°C o 73°-75° Brix, a questo punto, una volta verificato il pH (3.3) potrò rimuovere il prodotto dal fuoco. L’azione gelificante della pectina si noterà a raffreddamento avvenuto.
Burro di cacao addensante di nuova generazione
Non è un idrocolloide e agisce principalmente su base grassa. È burro di cacao micronizzato (ovvero ridotto in particelle minutissime dell’ordine di grandezza del micron) che viene portato a temperature molto basse e polverizzato. Ha un potere ispessente molto elevato. Il burro di cacao si scioglie con la temperatura del corpo e questo lo rende molto piacevole al palato, dona molta cremosità ai prodotti ai quali conferisce un’ottima struttura per la sua alta capacità addensante. È ideale per creme grasse, poiché i lipidi sono necessari per legarlo. È in grado di dare maggiore struttura al prodotto, ottimo anche da spolverare i prodotti appena rimossi dal forno per impermeabilizzarli. È possibile produrlo artigianalmente congelando del burro di cacao e successivamente frullandolo; oppure dopo averlo sciolto si può spruzzare e congelarne le goccioline.
La redazione ringrazia per il prezioso contributo: il Prof. Davide Cassi, dipartimento di fisica dell’Università degli Studi di Parma, Giorgio Ferrari, dirigente commerciale di Comiel srl, il maestro pasticciere Luca Mannori, Simone Novi, ricerca e sviluppo e assistenza clienti della Lapi Gelatine Spa, Fausto Orione, Fodo Business Unit Roquette Italia Spa, il maestro gelatiere Francesco Palmieri, il maestro pasticciere Giovanni Pina, Silvio Prandi, assistenza tecnica Unigel Spa, Paolo Vacca, responsabile Ri&S e Ass. Qualità della Giuso Guido Spa
(di Anna Celenta – n. 53 Marzo 2006)