Descrivendo le maltodestrine, un collega una volta ha commentato: “Non stiamo parlando di scienza missilistica”
Ma questi composti ingannevolmente semplici si stanno evolvendo oltre le basi, giocando un ruolo sempre più importante nella progettazione di prodotti alimentari. Oltre al loro ruolo tradizionale come agenti di carica e trasportatori, le maltodestrine hanno assunto ruoli come sostitutivi dei grassi, integratori alimentari e filmogeni high-tech in una moltitudine di applicazioni.
E’ D’glucosio
La U.S. Food and Drug Administration ha definito le maltodestrine come un “polimero saccaridico nutritivo non dolce che consiste in unità di D-glucosio collegate principalmente da legami (alfa)-1,4 e che ha un equivalente di destrosio (DE) inferiore a 20. Viene preparato come polvere bianca o soluzione concentrata mediante idrolisi parziale dell’amido di mais o della fecola di patate con acidi ed enzimi sicuri e adatti”. (21 Code of Federal Regulations Sec. 184.1444.)
L’industria alimentare di solito si riferisce ai prodotti a base di mais quando si riferisce alle maltodestrine. Ma oltre alle versioni legalmente definite di mais e patate, alcuni produttori di ingredienti producono anche “maltodestrine” da altre fonti amidacee, come riso e tapioca. Lo stato attuale dell’etichettatura di questi prodotti è irrisolto, quindi potrebbero richiedere il termine “idrolizzato … (amido/fonte).”
Anche per questi prodotti non derivati dal mais o dalla patata, i produttori tipicamente mantengono il DE sotto i 20. Tuttavia, a seconda del materiale di partenza, anche questi possono contenere composti diversi dai polimeri di glucosio. Per esempio, una maltodestrina di riso prodotta con farina di riso idrolizzata inizia con il 5%-7% di proteine. Un’altra azienda offre una maltodestrina di riso idrolizzata dall’amido di riso derivato meccanicamente (piuttosto che chimicamente), e questo ingrediente contiene circa il 3% di proteine.
“Una maltodestrina di riso che contiene proteine si comporta diversamente da una maltodestrina di mais, o anche da un prodotto di riso prodotto senza quella proteina”, dice Mohamed Obanni, Ph.D., responsabile della ricerca, California Natural Products, Lathrop, CA. “La proteina ha alcuni effetti aggiunti in termini di struttura e di legame con l’acqua.”
La struttura chimica delle maltodestrine si colloca tra le complesse catene di polisaccaridi dell’amido e le molecole più semplici dello sciroppo di mais o degli zuccheri. Consistono in una miscela di diversi polimeri di saccaridi in virtù del processo di idrolisi. Una molecola di amido subisce un’idrolisi enzimatica o acida o una combinazione delle due. Questo scinde la molecola in catene più piccole e di lunghezza casuale.
Anche i prodotti con lo stesso DE possono contenere una diversa distribuzione delle molecole – più molecole di media lunghezza e meno molecole più grandi, per esempio. Il processo, le sue condizioni e il tipo di amido usato come materiale di partenza influenzano l’esatta composizione e struttura delle catene risultanti. Questo, a sua volta, influenza la funzionalità.
La maggior parte dell’amido consiste di due polimeri principali con strutture diverse. L’amilosio presenta principalmente una struttura lineare, costituita da glucosio legato da (1-4) legami, mentre l’amilopectina è altamente ramificata. Queste ramificazioni sono attaccate da (1-6) legami. La composizione dell’amido varia a seconda della fonte. Per esempio, l’amido di mais ceroso consiste quasi interamente di amilopectina, mentre il comune giallo dent ha il 72%, la fecola di patate circa il 79%, il grano circa il 72% e la tapioca circa il 17%. Oltre ad alcune differenze chimiche, il rapporto amilosio:amilopectina influisce sulle proprietà delle forme gelatinizzate.
“A causa di queste differenze nelle proprietà delle varie fonti di amido, ci si può aspettare che le maltodestrine provenienti da esse abbiano caratteristiche leggermente diverse”, dice Henry Nonaka, manager del supporto tecnico ai clienti, Corn Products, Summit-Argo, IL. “Se si dovesse produrre una maltodestrina dal mais ceroso, la solubilità e la chiarezza della soluzione sarebbero maggiori rispetto a quelle ottenute dal mais dentato, specialmente a basso DE, inferiore a 10. Questo è dovuto alla mancanza di molecole lineari che possono riassociare.
“Se si dovesse ricavare una maltodestrina dall’amido di patate – oltre a un contenuto di amilopectina più elevato – avrebbe un livello di fosfato più elevato rispetto ad altre fonti di amido. Queste proprietà le conferiscono alcuni attributi unici, come il fatto che l’amido non si fissa in un gel solido. In un certo senso, la fecola di patate può essere vista come un amido derivatizzato”, dice.
Le maltodestrine provenienti da fonti diverse dal mais potrebbero non solo mostrare differenze funzionali, ma spesso mostrano altre differenze, come il sapore. Poiché sono generalmente più costose delle maltodestrine di mais, qualsiasi beneficio che conferiscono deve superare il costo. Ma esistono altre considerazioni oltre alla funzionalità.
“Il riso viene usato nei casi in cui, per motivi di allergia o strategie di marketing, la gente vuole usare qualcos’altro”, dice Joseph Hall, responsabile tecnico delle vendite, alla California Natural Products. “Ci sono problemi di solfito per alcuni prodotti, e questo è qualcosa che viene spesso usato nella lavorazione di prodotti a base di mais e patate. Può anche essere usato per il riso a livello internazionale, quindi se questa è una preoccupazione, bisogna fare attenzione.”
Inoltre, il processo influenza i tipi di molecole che ne risultano. Nell’idrolisi acida, il controllo del pH, del tempo e della temperatura influenza il risultato.
“Noi facciamo un’idrolisi molto veloce; ci vogliono minuti invece di giorni”, dice Neil Hammond, direttore dello sviluppo di nuovi prodotti, Pacific Grain Products, Inc. “Questo ci dà diversi vantaggi. Non c’è quasi nessuna caramellizzazione, né reazioni collaterali. Poiché usiamo un riso con un po’ di amilopectina, otteniamo diverse funzionalità rispetto al riso coltivato nel Sud.”
Secondo Obanni, le maltodestrine di riso prodotte con processi non chimici (meccanici ed enzimatici) resistono maggiormente alla retrogradazione.
Con l’idrolisi enzimatica, entrano in gioco fattori di processo, ma anche l’enzima specifico usato influisce sul risultato finale. Per esempio, l’alfa-amilasi attacca i legami (1-4) dell’amido (la catena principale di amilopectina o amilosio). Altri enzimi, come l’isoamilasi, catalizzano l’idrolisi dei legami (1-6) e agiscono come enzimi “debranching”. In generale, l’idrolisi acida tende a produrre più zuccheri, come il destrosio e il maltosio, che favoriscono l’imbrunimento. Il processo acido/enzimatico di solito si traduce in un contenuto di destrosio più basso.
Gestione del DE
Controllando i vari fattori, i produttori controllano il grado di idrolisi e ottengono un prodotto coerente. Tuttavia, la maggior parte delle maltodestrine commerciali sono una miscela di diversi polimeri di carboidrati. Il profilo disaccaride che si crea influenza le proprietà della maltodestrina. Tuttavia, le maltodestrine sono solitamente classificate in base alla DE. Il DE offre al progettista alimentare una guida alle proprietà di questi ingredienti.
“Probabilmente la misura più importante che facciamo è l’equivalente del destrosio”, dice Tonya Armstrong, scienziato delle applicazioni, Grain Processing Corporation (GPC), Muscatine, IA. “È un metodo di chimica umida che indica la quantità di idrolisi effettuata su una molecola di amido. L’analisi è una misura del potere riducente medio rispetto a uno standard di destrosio.”
DE indica il grado di polimerizzazione (DP) della molecola di amido – il numero di unità di monosaccaridi nelle molecole. Il DE deriva dalla formula DE = 100 ÷ DP. Più alto è il DE, maggiore è il livello di monosaccaridi e polimeri a catena corta. Il glucosio (destrosio) possiede una DE di 100; l’amido è circa zero. Poiché le maltodestrine e altri amidi idrolizzati consistono in una miscela di lunghezze di polimeri, il DE è un valore medio.
“C’è un’idea sbagliata che il DE si riferisca alla quantità di glucosio”, nota Hammond. “Ma ciò a cui si riferisce la DE è il glucosio alla fine della molecola. Quindi, 5 DE non significa 5% di glucosio. In una maltodestrina, potrebbe essere solo un decimo di quello.”
Siccome una maltodestrina con un basso DE contiene una maggiore quantità di unità a catena dritta e ramificata più lunghe, tende a mostrare caratteristiche più in linea con quelle dell’amido, come la viscosità. Man mano che la DE aumenta e il livello di prodotti a più basso peso molecolare aumenta, la maltodestrina tende ad agire più come uno sciroppo di mais solido. Questo significa che un certo numero di caratteristiche delle maltodestrine sono legate alla DE.
“Per ogni prodotto, ci sarà una gamma di DE”, osserva Armstrong. “Per esempio, una maltodestrina 5 DE generalmente varia da 4 a 7 DE; una 10 DE può variare da 8 a 12.”
All’interno di queste gamme, gli ingredienti non presenteranno differenze significative di funzionalità. Armstrong nota che mentre è difficile trovare delle differenze con un piccolo spostamento di DE, differenze più grandi indicano lunghezze di polimeri molto diverse. Le caratteristiche di un 5 DE sono molto diverse da quelle di un 18 DE. All’aumentare della DE, aumentano anche le seguenti caratteristiche:
- Imbrunimento (dovuto all’aumentato livello di zuccheri riducenti);
- Igroscopicità/proprietà umettanti;
- Plasticità;
- Dolcezza;
- Solubilità;
- Osmolalità.
Come DE diminuisce, le seguenti caratteristiche aumentano:
- Peso molecolare;
- Viscosità;
- Coesività;
- Proprietà filmogene;
- Prevenzione della formazione di grandi cristalli di zucchero.
La funzione segue la forma
La maggior parte delle maltodestrine commerciali sono essiccate a spruzzo e vendute come polveri, anche se sono disponibili alcune maltodestrine liquide.
“Quasi tutte le maltodestrine sono vendute come essiccate a spruzzo – o essiccate a spruzzo e agglomerate”, nota Nonaka. “Ci sono ragioni per cui questo è, in un certo senso, quasi obbligatorio; l’instabilità in soluzione alla crescita microbica, per esempio. Se lo si compra come prodotto liquido, nella maggior parte dei casi, è parzialmente formulato – con questo voglio dire che l’uso finale sarà in un prodotto che richiede conservanti o acidi nel prodotto finale. In questo modo, i conservanti e/o gli acidi possono essere pre-aggiunti alla soluzione di maltodestrosio per aumentarne la stabilità e la durata di conservazione.”
La procedura di essiccazione spray e un processo aggiuntivo – l’agglomerazione – influenzano anche le caratteristiche di un particolare prodotto a base di maltodestrina. Il metodo e le condizioni dell’essiccazione a spruzzo influenzano la dimensione e la forma delle particelle e l’area superficiale risultante. Le densità di massa tipiche delle maltodestrine standard essiccate a spruzzo vanno da circa 0,45 a 0,65 grammi/cc.
“Una delle cose che si verificano come risultato del processo di essiccazione a spruzzo è che il prodotto tende ad essere abbastanza poroso; c’è un sacco di volume vuoto interstiziale nel materiale essiccato a spruzzo”, spiega Nonaka. “Questo aiuta nelle applicazioni in cui lo si usa come supporto per aromi o altri ingredienti, perché offre molta superficie. E poiché una parte di quell’area superficiale è interstiziale, se i colori e gli aromi si trovano lì, sono più protetti.”
Per l’agglomerazione, la superficie delle singole particelle viene inumidita per fornire adesività e lavorata in modo che si fondano insieme. Il processo, insieme a maggiori dettagli sull’essiccazione a spruzzo, è spiegato in “Spray-Drying – Innovative Use of an Old Process” (maggio 1997 Food Product Design).
L’agglomerazione delle particelle riduce la densità apparente da circa 0,05 a 0,30 grammi/cc, e aumenta la dimensione delle particelle. La struttura più grande e porosa aumenta il volume dei vuoti e crea un rapporto superficie-volume inferiore. Migliora la fluidità, la dispersione e la bagnabilità, e diminuisce anche la spolveratura. I test eseguiti al GPC mostrano che la fluidità delle maltodestrine agglomerate, misurata in cc/secondi, è paragonabile a quella del saccarosio. Un prodotto standard a base di maltodestrine non scorrerebbe nelle stesse condizioni di prova.
“Ognuno usa un processo diverso per l’agglomerazione – alcuni hanno agglomeratori continui, altri hanno agglomeratori a lotti – e questo porterà a diverse densità di massa”, dice Armstrong.
L’agglomerazione di maltodestrine fornisce anche un mezzo per sviluppare ingredienti unici.
“Usando la tecnologia a letto fluido – un metodo di agglomerazione usato per la prima volta nell’industria farmaceutica – aromi, colori e altri ingredienti funzionali possono essere incorporati nello sviluppo della matrice di agenti di carica durante il processo di agglomerazione che avviene nell’essiccatore”, dice Eugene H. Sander, presidente della Zumbro Inc, Hayfield, MN. “Gli agglomerati a bassa densità colorati e/o aromatizzati possono essere generati per abbinare il prodotto alimentare a cui vengono aggiunti. Gli acidi possono essere spruzzati durante il processo a letto fluido per abbinare o modificare il pH della soluzione finale.”
Co-agglomerare altri ingredienti con le maltodestrine aiuta a garantire una distribuzione uniforme di piccole quantità di ingredienti nella miscela finale. Può anche modificare la viscosità e aiutare l’effettiva idratazione delle gomme e di altri viscosizzanti.
“Il co-agglomerato sostituisce anche la miscelazione a secco della gomma idrocolloidale con un vettore solubile”, continua Sander. “Tipicamente, il carrier di origine si disperde più rapidamente della gomma, lasciandolo indietro a formare occhi di pesce. Co-agglomerato, sia la gomma che il carrier si disperdono simultaneamente.”
Maltodestrine applicate
Le maltodestrine agiscono come coadiuvanti di dispersione, carrier di aromi, agenti di carica, umettanti, viscosizzanti e altri ingredienti funzionali. Possono lavorare in un’ampia varietà di applicazioni – dalle miscele secche ai ripieni, dalle salse alle bevande. A causa della loro osmolalità, possono essere una preziosa fonte di carboidrati nutritivi.
Le caratteristiche funzionali relative alla DE aiutano a determinare le applicazioni in cui le maltodestrine vengono utilizzate.
“Ci sono due modi di vedere l’uso delle maltodestrine”, dice Nonaka. “Uno è in un sistema liquido e l’altro è in un sistema secco. Ci sono diversi tipi di funzionalità che si cercano in ognuno di questi sistemi.”
Per esempio, la densità di massa è estremamente importante in una miscela secca. In un liquido, la considerazione principale potrebbe essere la solubilità o la viscosità. Per una miscela di bevande in polvere, tutti questi aspetti diventano critici. Ogni applicazione ha i suoi requisiti.
Perché le maltodestrine rientrano nella gamma DE inferiore, forniscono poca o nessuna dolcezza. Sono abbastanza insipide, anche se a volte forniscono un basso livello di sapore. Sono relativamente inerti al calore, al pH e ad altre condizioni di processo, come il taglio.
Le maltodestrine aiutano a controllare l’umidità. Le molecole di zucchero solubile con un basso peso molecolare abbassano l’attività dell’acqua e abbassano notevolmente i punti di congelamento. Le catene a più alto peso molecolare – rappresentate dalle maltodestrine a basso DE – legano l’acqua e aggiungono solidi senza questi effetti. Inoltre, alcuni dei polimeri a catena lunga non si dissolvono, e possono effettivamente legare fisicamente l’acqua formando un gel. Poiché questi non vanno in soluzione, appaiono torbidi. Come detto, il grado di queste caratteristiche dipende dalla DE del prodotto. Tuttavia, durante la conservazione, le maltodestrine, come l’amido, retrocedono, rilasciando acqua e provocando sineresi.
Questi ingredienti contribuiscono alla viscosità aggiungendo solidi, e in alcuni casi, specialmente con prodotti a basso DE, formando un gel. Possono anche assorbire oli in sistemi non acquosi.
Come detto, queste proprietà variano a seconda del tipo di maltodestrina usata. Per esempio, una maltodestrina di riso derivata dalla farina di riso contenente amilopectina dà una consistenza cremosa e un aspetto opaco.
“Molte persone guardano una maltodestrina di riso e pensano che agisca come una maltodestrina di mais, ma non è così”, dice Hammond. “In un prodotto come una salsa, o in un budino, si ottiene una consistenza molto più liscia e cremosa. La proteina può anche dare una funzionalità aggiuntiva alle maltodestrine.”
Carrier e bulking
Il sapore insipido e il carattere inerte delle maltodestrine hanno storicamente dato loro una presenza significativa come carrier economico o agente bulking. Agiscono come estensore per gli ingredienti più costosi e come diluente per i microingredienti, in modo da poterli manipolare e confezionare con maggiore precisione. Mescolando le maltodestrine con le gomme e altri idrocolloidi si favorisce la dispersione, la bagnatura senza grumi e la corretta idratazione.
Sono particolarmente preziose nell’industria degli aromi, dove forniscono una matrice per l’essiccazione a spruzzo o la placcatura di aromi o emulsioni a base di olio. Le maltodestrine permettono di convertire questi liquidi in una polvere fluida senza cambiare o mascherare il sapore.
Nella placcatura, gli ingredienti a base di olio sono rivestiti sulla superficie della particella di maltodestrina utilizzando uno spray sottile. Questo processo può essere usato per gli aromi o per aiutare a distribuire piccole quantità di olio in prodotti come gli sbiancanti per il caffè.
“Se stai placcando gli aromi, potresti volere una grande dimensione delle particelle”, dice Armstrong. “Non sarà facile da miscelare come un aroma essiccato a spruzzo, e si vuole più superficie possibile su cui placcare in modo che il prodotto rimanga a flusso libero. I prodotti agglomerati darebbero una superficie più irregolare, che può aiutare in un’applicazione di placcatura.”
Le maltodestrine sono ideali per le applicazioni di essiccazione a spruzzo, perché l’alta solubilità permette di incorporare un alto livello nella soluzione di alimentazione dell’essiccatore, richiedendo quindi una minore rimozione di acqua. Inoltre, a causa della loro bassa igroscopicità, i prodotti vengono essiccati più facilmente.
“Il DE tipico che viene usato per l’essiccazione a spruzzo e l’agglomerazione è 10 o 15”, dice Armstrong. “È meno igroscopico dei DE superiori perché ha una lunghezza di catena un po’ più lunga. La sua alta temperatura di transizione vetrosa fornisce una buona stabilità del prodotto.”
Spesso, una maltodestrina viene usata in combinazione con gomma arabica e amido modificato, specialmente per l’essiccazione a spruzzo/incapsulamento di prodotti ad alto contenuto di olio. Per questi, Armstrong raccomanda un amido lipofilo o una gomma arabica che ha un’affinità sia per l’olio che per l’acqua. “Aiuta ad emulsionare l’olio, mentre la maltodestrina aiuta l’incapsulamento e l’essiccazione.”
Gli aromi essiccati a spruzzo non solo trasformano i liquidi in solidi, ma forniscono anche una certa protezione agli aromi stessi. Ciò avviene in parte nelle normali operazioni di essiccazione a spruzzo quando l’aroma è parzialmente circondato dalla matrice di maltodestrina. Tuttavia, le maltodestrine vengono spesso utilizzate in veri e propri sistemi di incapsulamento, sfruttando le loro caratteristiche filmogene per formare un rivestimento protettivo per gli aromi e altri ingredienti sensibili. Nella storia di copertina di questo mese, “Ottenere una reazione: Il complesso mondo degli aromi”, parliamo dell’incapsulamento degli aromi in modo più approfondito. Poiché l’incapsulante è un carboidrato, il meccanismo di rilascio è l’umidità, quindi proteggerebbe l’incapsulato solo in miscele asciutte.
“La ragione per cui le maltodestrine funzionano bene in questa applicazione è la loro proprietà filmogena”, dice Nonaka. “È necessario formare una pellicola coesiva intorno al materiale che si sta cercando di proteggere. Inoltre, la capacità delle maltodestrine di incapsulare efficacemente un materiale può talvolta essere determinata da quanto bene emulsiona il prodotto. Quello che si sta facendo in realtà è emulsionare la miscela e poi spruzzarla.”
Le maltodestrine possono anche essere usate come agente di carica per un’ampia varietà di miscele secche. Come per gli aromi, permettono una dispersione più uniforme dei microingredienti, come aromi, colori e vitamine. I prodotti usati per questa applicazione richiedono determinati attributi. Nella maggior parte dei casi, il prodotto finito deve essere una polvere scorrevole. Le maltodestrine a basso DE mantengono questa caratteristica anche quando vengono lasciate equilibrare a un’umidità relativa di quasi il 70%. Una maltodestrina a 20 DE formerà un panetto solido a questo punto.
“Più alto è il DE, più appiccicosa sarà la maltodestrina, e questo può essere un fattore nelle miscele secche. Anche la densità apparente è molto importante in questo settore”, dice Armstrong. “
Riduzione delle calorie
Nei sistemi alimentari a ridotto contenuto di umidità e di grassi – come carni, condimenti, salse, prodotti da forno e caseari – le maltodestrine forniscono alcune delle caratteristiche dei grassi. Trattengono l’umidità e aggiungono viscosità e consistenza, senza contribuire alla dolcezza. Aumentando la viscosità, migliorano la sensazione in bocca e aiutano l’aerazione dei prodotti da forno e dei dessert congelati. Poiché hanno un basso contenuto di zuccheri riducenti, possono essere utilizzati in applicazioni ad alta temperatura, dove l’eccessivo imbrunimento da caramellizzazione o la reazione di Maillard da carboidrati DE più alti, non sarebbero desiderabili.
Le maltodestrine e i sistemi di sostituzione del grasso basati sulle maltodestrine possono sostituire 9 kcal/grammo di grassi in un sistema acquoso formando un gel di carboidrati e acqua che, in base al peso (a seconda del rapporto esatto carboidrati:acqua), contribuisce solo 1 kcal/grammo. A seconda dell’ingrediente utilizzato, questi gel contengono tipicamente dal 15% al 40% di maltodestrina. La maltodestrina può essere aggiunta direttamente a una formulazione, o prima mescolata con acqua, se necessario per una particolare applicazione. La consistenza del gel tende a essere corta e cremosa. E, se usate insieme alle gomme, possono ridurre la rigidità del prodotto finito.
Alcune delle stesse caratteristiche possono essere usate nei prodotti integrali, offrendo i seguenti vantaggi: controllo della viscosità e della consistenza; risparmio di stabilizzatori più costosi; miglioramento dell’aderenza e funzioni simili.
“Si possono usare le maltodestrine, in combinazione con altri stabilizzatori, e si migliorerà la stabilità del sistema”, dice Armstrong. “Le maltodestrine completano altri stabilizzatori e spesso possono essere sinergiche con amidi e gomme.”
I prodotti a bassa umidità, come il burro di arachidi, il formaggio o i ripieni a base di grasso, possono anche utilizzare le maltodestrine per sostituire i solidi quando il grasso viene rimosso. La dimensione delle particelle deve essere molto fine in queste applicazioni, altrimenti si avrà una sensazione di grinta in bocca.
Attività congelate
Le maltodestrine agiscono come crioprotettori nei prodotti congelati e nei dessert. A causa del loro peso molecolare più elevato, non abbassano il punto di congelamento tanto quanto gli zuccheri su una base di peso equivalente.
Per il gelato e altri dessert congelati, una diminuzione del punto di congelamento può provocare diversi effetti negativi. Un punto di fusione più basso conferisce un’indesiderabile sensazione di ghiaccio in bocca e rende il prodotto difficile da spalmare; inoltre influisce negativamente sull’aerazione e richiede più energia per congelare in modo solido.
Le maltodestrine inibiscono anche la formazione di lattosio e di cristalli di ghiaccio e prevengono la granulosità e la perdita di qualità che ne risultano. Aiutano a migliorare le caratteristiche di fusione del prodotto.
Sport e nutrizione
Per le bevande sportive, infantili e mediche – come i prodotti di reidratazione orale e di alimentazione liquida a basso residuo – le maltodestrine forniscono carboidrati complessi e permettono la formulazione di un prodotto che corrisponde all’osmolalità dei fluidi corporei (da 280 a 300 mOsm/Kg). Questo può eliminare i crampi e altri effetti collaterali indesiderati causati dalla reidratazione con acqua.
Per fornire un equilibrio tra concentrazione calorica e osmolalità, le maltodestrine possono essere utilizzate come parte della fonte di carboidrati. I prodotti a basso DE/alto peso molecolare forniscono un’osmolalità inferiore su base ponderale rispetto agli zuccheri, come il destrosio, il fruttosio o il glucosio. Se l’obiettivo è quello di fornire un certo livello di calorie, si possono usare livelli molto più alti di maltodestrine, pur mantenendo l’equilibrio osmotico del corpo. Poiché le maltodestrine non contribuiscono alla dolcezza, sono tipicamente combinate con gli zuccheri per il sapore.
“Nella maggior parte delle bevande sportive, si bilanciano i dolcificanti, come fruttosio, saccarosio e destrosio, con le maltodestrine per cercare di ottimizzare il profilo dei carboidrati e l’osmolalità”, dice Armstrong. “Se si aggiungessero solo maltodestrine, anche un 18 DE, sarebbe solo leggermente dolce, ma non così dolce come si vorrebbe. Se si usassero solo altri dolcificanti, come il fruttosio o il saccarosio, allo stesso livello delle maltodestrine, sarebbe probabilmente troppo dolce, e l’osmolalità sarebbe troppo alta.”
Anche le maltodestrine possono aiutare nel processo. “Per le bevande liquide, normalmente si vuole pre-miscelare alcune delle gomme e altri ingredienti difficili da disperdere, come le vitamine, con la maltodestrina”, raccomanda Armstrong.
Alcuni vecchi, alcuni nuovi
Oltre a queste categorie di applicazioni generali, le maltodestrine trovano uso in applicazioni più specifiche. Per esempio, possono essere usate per un certo numero di prodotti dolciari diversi: come legante nelle compresse, come agente essiccante e come legante nel rivestimento di padelle. L’aggiunta di maltodestrine alle caramelle può aiutare a modificare la cristallizzazione dello zucchero e a prevenire la fioritura dello zucchero. Nei dolci morbidi, come i rotoli di frutta, possono agire come umettante e aumentare la flessibilità.
Quando vengono aggiunte agli snack estrusi, contribuiscono alla lubrificazione e aiutano a controllare l’espansione. Possono servire come leganti per condimenti e rivestimenti per frutta secca, cereali da colazione o snack, specialmente non fritti.
“Le maltodestrine agiscono come filmogeni secondari quando vengono usate in combinazione con amidi e gomme”, dice Armstrong. “Sono state usate come rivestimenti per le caramelle o sulle croste della pizza, dove agiscono come una barriera di umidità tra la crosta e la salsa per resistere alla migrazione dell’umidità. I prodotti con un DE più basso saranno migliori come filmogeni, ma se state cercando chiarezza e lucentezza, come per un rivestimento di cereali, un DE 15 o 18 lo fornirà.”
Le maltodestrine sono state approvate dal Dipartimento dell’Agricoltura degli Stati Uniti per l’uso nei prodotti di carne come leganti. Assorbono l’acqua in eccesso e riducono lo spurgo durante la conservazione.
Le caratteristiche filmogene delle maltodestrine possono migliorare l’aderenza delle glasse ai prodotti da forno, senza aumentare la dolcezza.
Mentre la maggior parte di questi ingredienti non può essere soggetta a una lavorazione sofisticata per migliorare queste proprietà, non è oltre il regno della possibilità. Avebe America, Inc., con sede a Princeton, NJ, offre maltodestrine di patate che sono state a lungo un punto fermo per le applicazioni di sostituzione del grasso.
Molte aziende alimentari stanno cercando maltodestrine o ingredienti a base di maltodestrine che svolgano una funzione specifica – sostituzione del grasso in una specifica applicazione, solubilità in determinate condizioni, per esempio. Questi quasi certamente richiederanno nuove tecnologie per sviluppare ingredienti che soddisfino queste esigenze.
Altri produttori stanno esaminando diverse fonti di materie prime e cercando di scoprire se queste hanno applicazioni o caratteristiche funzionali che sono diverse e più preziose della norma. In futuro, gli scienziati potrebbero manipolare l’idrolisi per ottenere certi profili di carboidrati che forniscono benefici specifici ai progettisti alimentari.
Un’altra possibilità è utilizzare materie prime diverse, come gli amidi modificati. Attualmente nessuno lo sta facendo perché fa aumentare i costi. “Potremmo ottenere dei prodotti unici da questo?”, si chiede Nonaka. “Potrebbe essere così. Ci sono un sacco di amidi modificati là fuori, e potrebbe essere tecnicamente molto interessante vedere cosa succede, ma si dovrebbe essere in grado di recuperare il costo aggiunto.”
Mentre le maltodestrine high-tech potrebbero non essere pratiche, o anche tecnicamente fattibili, in questo momento, perché non in futuro? Dopo tutto, se la scienza dei razzi può portare i robot su Marte, la scienza alimentare può migliorare la semplice maltodestrina.