ITMI20091726A1 - Composizione dolcificante e suoi usi. - Google Patents

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Description

DESCRIZIONE
dell’invenzione industriale avente per titolo:
“Composizione dolcificante e suoi usi”
La presente invenzione riguarda una composizione dolcificante e suoi usi.
Più in particolare, la presente invenzione riguarda una composizione dolcificante ricca in fibre ed a basso apporto calorico adatta per essere utilizzata in un gelato al posto di zuccheri aggiunti.
E’ noto che il gelato di tipo tradizionale è costituito essenzialmente da latte, zucchero, acqua e aromatizzanti, in cui l’acqua è la parte congelabile che si trasforma in ghiaccio solidificando il gelato e lo zucchero è la parte solubile in acqua che ne abbassa il punto di congelamento producendo nella miscela una cristallizzazione più fine.
Dal punto di vista chimico-fisico, il gelato è una emulsione di gas-liquido-solido costituita da una miscela di ingredienti liquidi e solidi solubili e insolubili, portati allo stato pastoso mediante raffreddamento e inglobamento di aria.
E’ altresì noto che il gelato di tipo tradizionale viene preparato con un processo che utilizza le fasi illustrate più sotto.
Miscelazione: consente la completa solubilizzazione di tutti i solidi solubili in acqua e la dispersione di quelli insolubili. Questa fase è eseguita sotto agitazione tipicamente alla temperatura di 40 °C.
Omogeneizzazione: serve a portare la dimensione dei globuli di grasso a valori attorno ai 2 pm e disperderli uniformemente nella massa sotto forma di una emulsione fine e solubile. Questa fase viene eseguita tipicamente a 200 atm.
Pastorizzazione: trattamento termico effettuato per abbattere la carica batterica patogena e questa fase viene condotta tipicamente a 80°C per 30 secondi.
Maturazione: serve per uniformare la composizione della miscela dal punto di vista chimico - fisico, in modo tale che ne consegua una omogeneità perfetta nell’aspetto sensoriale. La maturazione si ottiene facendo sostare la miscela ad una temperatura tra 3-5°C per tempi variabili dalle 5 alle 24 ore, tipicamente tra 4 e 6 ore.
Congelamento o Mantecazione: è l’operazione che genera fisicamente il gelato e in cui è basilare la presenza dello zucchero aggiunto per l’abbassamento del punto crioscopico della miscela con la formazione di microcristalli di ghiaccio, oltre al contributo strutturale dovuto all’impalcatura molecolare. Consiste nel portare la temperatura della miscela da 5 a -5°C ottenendo quindi la solidificazione.
Indurimento: è l’operazione che conferisce al gelato la stabilità nel tempo. Essa consiste nel far transitare il gelato dentro dei tunnel di aria fredda ventilata, che può raggiungere temperature di -2 /-35 °C a seconda delle caratteristiche delle ricette.
Inscatolamento: serve a introdurre in cartoni i gelati, già contenuti nelle loro confezioni primarie. In questa fase il gelato deve mantenere la temperatura di -20°C.
Stoccaggio e distribuzione: il gelato appena uscito dalla linea di produzione è ima struttura non perfettamente stabile e quindi si mantiene in cella frigorifera a -20/-25°C per almeno 12 ore. Stoccaggio e distribuzione devono essere un sistema integrato con la vendita, al fine di garantire la continuità della catena del freddo per evitare che il prodotto possa perdere le sue caratteristiche organolettiche e igieniche.
Da quanto sopra, risulta evidente che il punto cruciale nel procedimento di preparazione del gelato di tipo tradizionale è la fase acquosa zuccherina in quanto il potere crioscopico dello zucchero aggiunto e la sua impalcatura strutturale sono importanti per creare la corretta formazione dei cristalli di ghiaccio che sono alla base fisica del gelato.
Lo zucchero aggiunto infatti è l’unica parte solubile nell’acqua e svolge cinque funzioni estremamente importanti: dolcificante, abbassamento del punto di congelamento, strutturale, anti cristallizzante, cioè assorbe acqua sotto forma molecolare evitando la formazione d cristalli troppo grossi, e stabilizzante, vale a dire legando acqua nella propria struttura impedisce che questa si separi durante la conservazione.
Pertanto, l’assenza di zuccheri aggiunti porterebbe ad un prodotto amorfo e senza struttura, non cremoso, estremamente duro a causa del congelamento dell’acqua in grossi cristalli di ghiaccio. Inoltre, tale prodotto senza zuccheri aggiunti sarebbe amaro o non dolcificato o addirittura senza gusto.
Attualmente, sul mercato mondiale, non esiste un gelato senza zuccheri aggiunti, bensì si trovano gelati senza saccarosio, vale a dire gelati in cui al posto del saccarosio vengono utilizzati altri zuccheri aggiunti quali, ad esempio, il fruttosio o lo sciroppo di glucosio o le maltodestrine o altri zuccheri che hanno funzione dolcificante e di abbassamento del punto crioscopico.
Tuttavia, i suddetti dolcificanti contribuiscono ad aumentare l’apporto calorico e l’indice glicemico del gelato e i gelati così ottenuti sono pertanto inadatti per il consumo da parte di persone che devono sottostare ad una dieta ipocalorica oppure da parte di persone diabetiche.
Il problema tecnico alla base della presente invenzione è quindi quello di fornire una composizione dolcificante adatta per essere utilizzata in un gelato al posto degli zuccheri che comunemente vengono aggiunti, che non presenti i suddetti inconvenienti e che possegga al contempo le caratteristiche tipiche degli zuccheri aggiunti quali l’abbassamento del punto crioscopico con la formazione di microcristalli di ghiaccio ed il fatto di impartire il contributo strutturale su cui si costruisce fisicamente il prodotto alimentare congelato.
Ora è stato sorprendentemente trovato che tale problema viene risolto da una composizione dolcificante che consiste in sucralosio, glicerolo, cloruro sodico e inulina.
I suddetti ingredienti della composizione dolcificante della presente invenzione sono stati selezionati dalla Richiedente dopo un lungo e laborioso studio sulle loro proprietà chimico fisiche.
Infatti, il sucralosio (E955): l,6-dicloro-l,6-dideossi-beta-D-fruttofuranosil-4-cloro-4-deossi-beta-D-galattopiranoside, è un dolcificante artificiale e deriva dal saccarosio dopo sostituzione selettiva di tre gruppi idrossi con tre atomi di cloro.
Tale sostituzione ha l'effetto di cambiare la conformazione stereochimica della molecola rendendola inattaccabile dagli enzimi glicosidici che normalmente degradano i carboidrati neH'intestino.
E' una polvere cristallina inodore e di colore bianco che mostra un potere dolcificante superiore a quello del saccarosio di circa 600-650 volte.
E' facilmente solubile in acqua mentre negli alcoli ed in altri solventi polari la solubilità diminuisce.
I fattori nutrizionali del sucralosio sono grassi totali 0% in peso, carboidrati totali 0% in peso e proteine 0% in peso.
II sucralosio ha lo stesso gusto dello zucchero ed una dolcezza di elevata qualità priva di retrogusto.
Inoltre, il sucralosio ha il vantaggio di non essere metabolizzato dall’organismo, che non lo riconosce come zucchero ed è quindi privo di calorie.
Un ulteriore vantaggio del sucralosio è che esso può essere utilizzato dai diabetici in quanto non ha effetti sull’utilizzo del glucosio, sul metabolismo dei carboidrati, sulla secrezione di inulina e sull’assorbimento di glucosio e fruttosio.
Inoltre, il sucralosio è uno zucchero acariogeno vale a dire non favorisce lo sviluppo della carie dentaria.
Un altro vantaggio ancora del sucralosio è che esso possiede una straordinaria resistenza al calore e per questo è ideale il suo uso nei processi di pastorizzazione ed in tutti quelle lavorazioni che richiedono alte temperature.
Inoltre, studi approfonditi hanno permesso alla Scientific Committee for Food (SCF) di confermare la sicurezza del sucralosio per la salute dell'uomo conferendo la sua quantità giornaliera accettabile del sucralosio (ADI) da o a 15 mg/kg.
L’uso del sucralosio nella composizione dolcificante della presente invenzione ha la funzione di dolcificante.
Per quanto riguarda il glicerolo (E 422): CAS [56-81-5], o glicerina, esso è un composto chimico, un triolo, costituito da due gruppi alcolici primari e da un gruppo alcolico secondario.
E’ un additivo alimentare utilizzato come addensante, umidificante, gelificante, coadiuvante, stabilizzante. Può essere impiegato nella quantità “quanto basta” in tutti gli alimenti. Liquido limpido incolore, igroscopico e sciropposo, è un polialcool, ha un leggero odore caratteristico e si miscela con l’acqua.
L’uso del glicerolo, assieme al cloruro di sodio, nella composizione dolcificante della presente invenzione ha la funzione di abbassare il punto di congelamento a - 1,35 °C, e quindi prevenire la formazioni di grossi cristalli di ghiaccio durante il processo di congelamento che avviene da 5 a - 5°C, consentendo la formazione di microcristalli.
Assieme all’inulina, inoltre, il glicerolo contribuisce a dare quella impalcatura strutturale su cui si costruisce fisicamente il gelato.
L’inulina: è uno zucchero caratterizzato dalla presenza di unità fruttosiliche legate in posizione beta 2,1.
La dose giornaliera ottimale di inulina è di 40-80 mg/kg/die.
I dati esposti in letteratura indicano che l’inulina non è sottoposta a digestione enzimatica nella parte superiore del tratto gastroenterico e arriva al cieco con la struttura immodificata. Peraltro l’inulina non si ritrova nelle feci, il che indica che è degradata dalla flora batterica intestinale ad una miscela di acidi grassi a catena corta (acetico, propionico e butirrico), L-lattato. L’inulina inoltre stimola la proliferazione dei Bifidobatteri e inibisce quella degli anaerobi e di altri batteri patogeni come Escherichia coli, Salmonella species, Listeria e Shigella e tende a migliorare il metabolismo lipidico e quello glucidico. Recenti ricerche indicano che l’inulina incrementa i livelli di acido butirrico nel grosso intestino, ed è noto che questa sostanza ha azione protettiva contro le malattie infiammatorie e neoplastiche del colon.
L’inulina e’ una polvere omogenea di colore bianco, inodore, di sapore neutro o leggermente dolce.
Chimicamente l’inulina è ottenuta dalla cicoria mediante processi fisici. E’ una fibra alimentare in quanto risponde alla definizione scientifica di “polisaccaride commestibile non idrolizzato dagli enzimi dell’apparato digerente umano”. Grazie alle sue proprietà specifiche, l’inulina trova applicazione in tutte le formulazioni alimentari in cui sia richiesto:
- arricchimento in fibra;
- riduzione del contenuto calorico (per sostituzione
degli zuccheri e/o della materia grassa);
- riduzione del gusto dolce;
- stabilizzazione degli ingredienti naturali.
L’uso di inulina nella composizione dolcificante della presente invenzione ha la funzione, oltre le sue normali funzioni di equilibrio della flora batterica intestinale, di ritardare l’assorbimento dei carboidrati presenti negli altri ingredienti, principalmente il lattosio, con la formazione di una struttura che intrappola i carboidrati.
Il cloruro di sodio, o sale da cucina, NaCl, nella composizione dolcificante della presente invenzione, assieme al glicerolo, ha la sola funzione di abbassare il punto crioscopico della miscela.
La Richiedente ha infatti osservato che i suddetti quattro componenti esercitano un effetto sinergico nell’abbassare il punto di congelamento dell’acqua e della miscela gelato in genere consentendo nel processo di congelamento, che va da 5 a -5°C, una ottimale formazione dei cristalli di ghiaccio e quindi una migliore conservazione del gelato stesso.
Preferibilmente, la composizione dolcificante, adatta per sostituire gli zuccheri aggiunti in un gelato secondo la presente invenzione, consiste dallo 0,001 al 5% in peso di sucralosio, dallo 0,1 al 35% in peso di glicerolo, dallo 0,001 al 10% in peso di cloruro sodico e dallo 0,1 al 20% in peso di inulina.
Ancor più preferibilmente, la composizione dolcificante, adatta per sostituire gli zuccheri aggiunti in un gelato secondo la presente invenzione, consiste dallo 0,010 al 3% in peso di sucralosio, dal 5 al 9% in peso di glicerolo, dallo 0,15 al 10 % in peso di cloruro sodico e dal 2 al 6% in peso di inulina.
Esempio preferito di composizione dolcificante, adatta per sostituire gli zuccheri aggiunti in un prodotto alimentare congelato secondo la presente invenzione, consiste in 0,012% in peso di sucralosio, 7% in peso di glicerolo, 0,2 % in peso di cloruro sodico e 4% in peso di inulina.
Vantaggiosamente, la composizione dolcificante della presente invenzione viene utilizzata in un gelato come agente sostituente di zuccheri aggiunti.
Costituisce quindi un secondo oggetto della presente invenzione l’uso della composizione dolcificante della presente invenzione in un gelato come agente sostituente di zuccheri aggiunti.
Vantaggiosamente, la composizione dolcificante della presente invenzione può essere utilizzata per sostituire gli zuccheri aggiunti in un gelato di qualsiasi gusto.
Preferibilmente, detta composizione dolcificante secondo la presente invenzione viene utilizzata in un gelato scelto dal gruppo consistente in un gelato di tipo cremoso, in un gelato alla frutta e in loro miscele.
Nel corso della presente descrizione e delle rivendicazioni allegate con il termine “zuccheri aggiunti” si intendono tutte quelle sostanze aventi un effetto dolcificante che vengono comunemente aggiunte agli ingredienti di base che formano in gelato quale, il latte, l’acqua e gli aromatizzanti. Esempi di tali sostanze dolcificanti tradizionalmente addizionate sono il saccarosio, il fruttosio, lo sciroppi di glucosio, le maltodestrine e loro miscele.
Nel corso della presente descrizione e delle rivendicazioni allegate con il termine “gelato di tipo cremoso” si intende si intende quel gelato in cui tra gli ingredienti di base c’è anche il latte.
Costituisce quindi un terzo oggetto della presente invenzione un gelato che comprende, al posto degli zuccheri aggiunti, la composizione dolcificante della presente invenzione.
Preferibilmente, detto gelato contiene dal 5 al 20% in peso di composizione dolcificante della presente invenzione. Ancor più preferibilmente, detto gelato contiene dal 10 al 15 % in peso di composizione dolcificante della presente invenzione.
Il gelato comprendente la composizione dolcificante della presente invenzione viene preparato sostituendo la fase di aggiunta tradizionale degli zuccheri aggiunti con l’aggiunta della composizione dolcificante dell’ invenzione.
Esempi di detti zuccheri aggiunti usati nel processo tradizionale per la produzione di gelato sono quelli scelti dal gruppo consistente in saccarosio, fruttaSio, sciroppo di glucosio, maltodestrine e loro miscele.
La preparazione del gelato secondo la presente invenzione può prevedere la formazione di un semilavorato pastorizzato pronto per la mantecazione comprendente la composizione dolcificante dell’invenzione.
Vantaggiosamente, la composizione dolcificante della presente invenzione viene utilizzata quando detto gelato deve essere consumato da parte di una persona affetta da diabete.
Infatti, i componenti della composizione dolcificante della presente invenzione selezionati dalla Richiedente non hanno effetto sul metabolismo dei carboidrati, sulla secrezione di insulina e sull’ assorbimento di glucosio e di fruttaSio, con particolare riferimento al sucralosio, oppure hanno un effetto nel ritardare l’assorbimento dei carboidrati presenti negli altri ingredienti, principalmente il lattosio, con formazione di una struttura che intrappola i carboidrati, con particolare riferimento all’inulina.
Vantaggiosamente, la composizione dolcificante della presente invenzione viene utilizzata quando detto gelato deve essere consumato da parte di una persona in regime di dieta ipocalorica.
Infatti, la selezione dei particolari componenti della composizione dolcificante della presente invenzione porta ad un gelato caratterizzato dal fatto di presentare un abbattimento delle calorie del 45,7% rispetto ad un gelato tradizionale con lo zucchero aggiunto, un abbattimento degli zuccheri assorbibili del 89%, un abbassamento dei grassi di circa il 58,5%, un abbassamento dei carboidrati di circa il 63,7% ed una incidenza sulla glicemia trascurabile.
Da quanto sopra esposto, risultano immediatamente i vantaggi della composizione dolcificante della presente invenzione.
Un primo vantaggio è che la composizione dolcificante della presente invenzione permette di abbassare il punto di congelamento dell’acqua e della miscela gelato in genere consentendo nel processo di congelamento, che va da 5 a -5°C, una ottimale formazione di cristalli di ghiaccio e quindi una consistenza e una migliore conservazione del gelato.
Un secondo vantaggio è che la composizione dolcificante della presente invenzione permette di ottenere un gelato con un abbattimento delle calorie del 45,7% rispetto ad un gelato tradizionale con lo zucchero aggiunto, un abbattimento degli zuccheri assorbibili del 89%, un abbassamento dei grassi di circa il 58,5%, un abbassamento dei carboidrati di circa il 63,7% ed una incidenza sulla glicemia trascurabile.
Un terzo vantaggio è che il gelato comprendente la composizione dolcificante della presente invenzione può essere consumato da persone diabetiche oppure in regime di dieta ipocalorica.
Valgano i seguenti esempi ad illustrare la presente invenzione senza tuttavia limitarla in alcun modo.
Esempio 1
Preparazione di una composizione dolcificante secondo Γ invenzione Ingrediente % in peso
Glicerolo 4
NaCl 0,2
Inulina 3-4
Sucralosio 0,012
La suddetta composizione dolcificante secondo la presente invenzione è stata preparata mettendo il glicerolo e NaCl in un omogeinizzatore di tipo MIXPLANT 300 della ditta Tecnofreeze e aggiungendo dopo 5 minuti l’inulina. Al termine dell’omogeneizzazione è stato aggiunto il sucralosio. Il tutto è stato lasciato omogeneizzare e pastorizzare a 82,5°C, lasciato raffreddare fino a 4°C e maturato per 6 ore.
La composizione dolcificante così ottenuta può essere conservata per 3 anni ad una temperatura di 0°C.
La suddetta composizione dolcificante secondo la presente invenzione ha mostrato un abbassamento del punto di congelamento pari a ATcr = - 1,35°C.
La seguente Tabella 1 mostra i valori energetici di un gelato base crema comprendente la suddetta composizione dolcificante della presente invenzione in confronto con un gelato base crema tradizionale con zuccheri aggiunti quali una miscela di saccarosio e glucosio in rapporto 3/1.
Tabella 1
Gelato (100 gr.) Kcal. Akcal.(%)
Gelato tradizionale 260 0
Gelato dell’ invenzione 161 - 45,7%
ja. seguente Tabella 2 mostra i valori energetici di un gelato alla frutta comprendente la suddetta composizione dolcificante della presente invenzione in confronto con un gelato alla frutta tradizionale con zuccheri aggiunti quali una miscela di saccarosio e glucosio in rapporto 3/1.
Tabella 2
Gelato (100 gr.) Kcal. Akcal.(%)
Gelato tradizionale 96 0
Gelato dell’ invenzione 60 - 37,5%
La seguente Tabella 3 mostra i valori nutrizionali di un gelato base crema comprendente la composizione dolcificante della presente invenzione in confronto con un gelato base crema tradizionale con zuccheri aggiunti quali una miscela di saccarosio e glucosio in rapporto 3/1.
Dr. Ing. Andrea Mittler
Tabella 3
Parametri Gelato Gelato Δ
dell’invenzione tradizionale
Carboidrati 9,78 g/100 g 27 g/100 g - 63,7%
Zuccheri 2,36 g/100 g 21,2 g/100 g - 89%
assorbibili
Grassi 7,26 g/100 g 17,5 g/100 g - 58,5%
Fibre 3,6 g/100 g 0,8 g/100 g 350%
Kcalorie 141 260 - 45,7%
La seguente Tabella 4 mostra i valori nutrizionali di un gelato alla frutta comprendente la composizione dolcificante della presente invenzione in confronto con un gelato alla frutta tradizionale con zuccheri aggiunti quali una miscela di saccarosio e glucosio in rapporto 3/1.
Tabella 4
Parametri Gelato Gelato Δ
delPinvenzione tradizionale
Carboidrati 6,56 g/100 g 21,3 g/100 g - 69,2%
Zuccheri 0,61 g/100 g 21 g/100 g - 97,1%
assorbibili
Grassi 0,9 g/100 g 1,7 g/100 g - 47,1%
Fibre 3,6 g/100 g 0,4 g/100 g 800%
Kcalorie 60 96 - 37,5%
L’incidenza sulla glicemia di un gelato tradizionale, uno base crema ed uno alla frutta, rispetto ad un gelato comprendente la composizione dolcificante della presente invenzione, sempre uno base crema e uno alla frutta, viene mostrata nella seguente Tabella 5.
La Tabella 5 infatti mostra la media glicemica dei dati ottenuti relativi all’ingestione di 100 g di un gelato tradizionale confrontato a 100 g di un gelato secondo Tinvenzione, dopo 90 minuti dal consumo. Il saggio è stato condotto su 120 soggetti di cui 50 volontari sani e 70 pazienti diabetici.
Tabella 5
Gelato tradizionale
Tipologia di Totale Media glicemica prima Media glicemica 1,5 ora Δ% soggetti dell’ingestione dopo ingestione Volontari sani 50 98 mg/dl 191 mg/dl 48,7 Diabetici 70 138 mg/dl 239 mg/dl 42,26
Gelato dell’invenzione
Tipologia di Totale Media glicemica prima Media glicemica 1 ,5 ora Δ% soggetti dell’ingestione dopo ingestione Volontari sani 50 104 mg/dl 110 mg/dl 5,45 Diabetici 70 141mg/dl 148 mg/dl 4,73 La seguente Tabella 6 mostra i valori organolettici e fisico-chimici del gelato della presente invenzione fino a 5 mesi dalla produzione.
Tabella 6
Parametri 1 Giorno 1 sett. 1 Mese 3 Mesi 5 Mesi
Cremosità ++ ++ ++ ++ ++
Spatolabilità ++ ++ ++ ++ ++
Aspetto ++ ++ ++ ++ ++
Sapore ++ ++ ++ ++ ++
+ mediocre;
++ buono; e
++ ottimo.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Composizione dolcificante, adatta per sostituire gli zuccheri aggiunti in un gelato, caratterizzata dal fatto di consistere in sucralosio, glicerolo, cloruro sodico e inulina.
  2. 2. Composizione dolcificante secondo la rivendicazione 1, in cui il sucralosio è presente dallo 0,001 al 5% in peso, il glicerolo dallo 0,1 al 35% in peso, il cloruro sodico dallo 0,001 al 10% in peso e Pinulina dallo 0,1 al 20% in peso.
  3. 3. Composizione dolcificante secondo la rivendicazione 2, in cui il sucralosio è presente dallo 0,010 al 3% in peso, il glicerolo dal 5 al 9% in peso, il cloruro sodico dallo 0,15 al 10% in peso e Γ inulina dal 2 al 6% in peso.
  4. 4. Composizione dolcificante secondo ima qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, che consiste in 0,012% in peso di sucralosio, 7% in peso di glicerolo, 0,2 % in peso di cloruro sodico e 4% in peso di inulina.
  5. 5. Uso della composizione dolcificante come descritta nelle rivendicazioni da 1 a 4, in un gelato come agente sostituente di zuccheri aggiunti.
  6. 6. Uso secondo la rivendicazione 5, in cui detto gelato è scelto dal gruppo consistente in un gelato di tipo cremoso, in un gelato alla frutta e in loro miscele.
  7. 7. Gelato comprendente, al posto di zuccheri aggiunti, la composizione dolcificante come descritta nelle rivendicazioni da 1 a 4.
  8. 8. Gelato secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto di essere un gelato scelto dal gruppo consistente in un gelato di tipo cremoso, in un gelato alla frutta e in loro miscele.
  9. 9. Gelato secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto di comprendere dal 5 al 20% in peso della composizione dolcificante come descritta nelle rivendicazioni da 1 a 4.
  10. 10. Gelato secondo la rivendicazione 9, in cui la quantità di composizione dolcificante come descritta nelle rivendicazioni da 1 a 4 va dal 10 al 15 % in peso.
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