5 Aplicarea inulinei ca înlocuitor de grăsime

Prezența grăsimii în produsele lactate joacă un rol important în proprietățile fizice, reologice și texturale ale acestora (Barclay et al., 2010; Brennan & Tudorică, 2008; Dave, 2012). Grăsimea, în afară de semnificația sa nutrițională în brânză, contribuie la proprietățile senzoriale și funcționale ale produselor lactate (Miočinović et al., 2011), Cu toate acestea, consumatorii cer din ce în ce mai mult alimente cu proprietăți dietetice și funcționale, cum ar fi cele cu puține calorii, cu conținut scăzut sau redus de grăsimi și cu beneficii pentru sănătate (Gonzalez-Tomás, Coll-Marqués, & Costell, 2008). De asemenea, planurile alimentare cu conținut scăzut de grăsimi au fost recomandate pentru pierderea și menținerea greutății (Carmichael, Swinburn, & Wilson, 1998; Peterson, Sigman-Grant, Eissenstat, & Kris-Etherton, 1999). Pe de altă parte, există o opinie larg răspândită conform căreia alimentele cu conținut scăzut de grăsimi sau cu conținut redus de grăsimi sunt mai puțin dezirabile, deoarece au calități organoleptice slabe (Hamilton, Knox, Hill, & Parr, 2000; McEwan & Sharp, 2000). Există câteva recenzii despre aplicațiile specifice și efectele potențiale ale înlocuitorilor de grăsimi (Akoh, 1998; Ognean, Darie, & Ognean, 2006).

Provocarea utilizării înlocuitorilor de grăsimi în brânzeturi, păstrând în același timp aceleași proprietăți funcționale și organoleptice ca și brânzeturile cu grăsime integrală, a atras o mare atenție (Kebary, Salem, El-Sonbaty, & El-Sissey, 2002). Îndepărtarea grăsimii din brânzeturi provoacă defecte reologice, texturale, funcționale și senzoriale, cum ar fi textura cauciucată, lipsa de aromă, amărăciune, off-flavor, topibilitate slabă și culoare nedorită (Mistry, 2001; O’Connor & O’Brien, 2011). Nu este ușor să se facă brânzeturi cu conținut scăzut de grăsimi sau fără grăsimi cu proprietăți dezirabile (Fadaei et al., 2012). Pe măsură ce conținutul de grăsime scade, matricea proteică devine mai compactă, iar textura brânzei este mai gingașă. Atunci când ingredientele grase sunt reduse în formulările alimentare, sunt adesea necesare alte ingrediente pentru a îndeplini rolul său funcțional în menținerea calităților organoleptice (Mattes, 1998). O strategie propusă pentru îmbunătățirea aromei și texturii brânzei cu conținut scăzut de grăsimi este utilizarea înlocuitorilor de grăsimi (Sandrou & Arvantoyannis, 2000). Comisia Codex pentru comerț internațional a stabilit o limită maximă de reducere cu 50% a grăsimilor dintr-un soi de referință pentru ca o brânză să fie etichetată ca fiind cu conținut redus de grăsimi (FAO/OMS, 2008). În Europa, brânza poate fi etichetată ca fiind cu conținut redus de grăsimi atunci când reducerea conținutului de grăsimi este de cel puțin 30% în comparație cu un produs similar (UE, 2006). În Statele Unite, o brânză cu conținut redus de grăsime necesită o reducere de cel puțin 25% a nivelului de grăsime față de nivelul tradițional al soiului de referință. Inulina este utilizată pe scară largă ca agent de texturizare în alimentele cu conținut redus de grăsimi, în special în Uniunea Europeană și din ce în ce mai mult în S.U.A. și Australia (Devereux et al., 2003).

Inulina pare deosebit de potrivită pentru înlocuirea grăsimilor în brânzeturile cu conținut redus de grăsimi, deoarece poate contribui la îmbunătățirea senzației în gură (Meyer et al., 2011). Proprietatea de substituire a grăsimilor a inulinei se bazează pe capacitatea sa de a stabiliza structura fazei apoase, ceea ce creează o cremozitate îmbunătățită (Ibrahim, Mehanna, & Gad El-Rab, 2004). O senzație cremoasă în gură este obținută atunci când inulina este utilizată ca înlocuitor de grăsime în produsele lactate datorită interacțiunilor sale cu proteinele din zer și cazeinatul (Bot, Erle, Vreeker, & Agterof, 2004; Karaca, Güven, Yasar, Kaya, & Kahyaoglu, 2009). Inulina de înaltă performanță (HP) cu lanț lung și greutate moleculară mare este cea mai dezirabilă ca înlocuitor de grăsime. Lungimile mai mari ale lanțului reduc solubilitatea fructocanilor de tip inulină și duc la formarea de microcristale de inulină atunci când sunt amestecate cu apă sau lapte; aceste microcristale nu sunt perceptibile discret și au o senzație în gură netedă și cremoasă. Inulina HP are un DP mediu de 25 și o distribuție moleculară cuprinsă între 11 și 60. Astfel, zaharurile reziduale, precum și oligomerii au fost eliminați. Proprietatea de mimetizare a grăsimilor a inulinei HP este dublă față de inulina standard, în timp ce aceasta nu are dulceață (Niness, 1999). Atributele funcționale diferite ale inulinei și oligofructozei se datorează diferenței în ceea ce privește lungimea lanțului lor. După cum s-a menționat mai sus, datorită lungimii mai mari a lanțului său, inulina este mai puțin solubilă decât oligofructoza și are capacitatea de a forma microcristale de inulină atunci când este forfecată în apă sau lapte. Prin urmare, inulina a fost utilizată cu succes pentru a înlocui grăsimea în produsele lactate (Kaur & Gupta, 2002), în special brânza (Salvatore et al., 2014). Lanțurile lungi de inulină formează microcristale (cristale submicronice insolubile) care interacționează între ele, formând mici agregate în faza apoasă (Franck, 2002; Guggisberg et al., 2009). Acestea determină o textură netedă și cremoasă prin încapsularea unei cantități mari de apă (Bot et al., 2004). Inulina poate, de asemenea, să formeze părți din rețeaua structurală proteică prin complexarea cu agregatele proteice (Kip, Meyer, & Jellema, 2006).

Koca și Metin (2004) au luat în considerare posibilitatea de a obține brânză proaspătă kashar cu conținut scăzut de grăsime cu o reducere de 70% a grăsimii folosind inulina cu lanț lung. Ei au raportat că brânza lor de control cu conținut scăzut de grăsimi, datorită conținutului ridicat de proteine, a fost semnificativ mai tare, mai elastică, mai gumoasă și mai mestecabilă decât brânza de control cu conținut integral de grăsimi. Grăsimea rupe matricea proteică și acționează ca un lubrifiant pentru a oferi o textură mai moale (Koca & Metin, 2004). S-a demonstrat că adăugarea a 5% inulină la brânza cu conținut scăzut de grăsimi a dus la o duritate semnificativ mai mică în comparație cu brânza de control cu conținut scăzut de grăsimi, dar ușor mai mare decât cea a brânzei de control cu conținut integral de grăsimi. Acest efect de înmuiere ar putea fi atribuit atât raportului mai mare dintre umiditate și proteine, cât și creșterii volumului de umplutură, care scade cantitatea de matrice proteică. În general, inulina a îmbunătățit textura brânzei până în cea de-a 30-a zi de depozitare, dar a redus durata de conservare a acesteia (Koca & Metin, 2004). Capacitatea inulinei ca înlocuitor de grăsime nu este legată doar de modificarea comportamentului reologic sau a grosimii sau durității produsului, ci și de modificări ale altor atribute ale gustului, cum ar fi cremozitatea sau finețea (Meyer et al., 2011). Atunci când inulina este adăugată în alimente în concentrații mici, proprietățile reologice și calitatea senzorială a produsului nu vor fi afectate puternic din cauza gustului neutru sau ușor dulceag al inulinei și a efectului său limitat asupra vâscozității (Kalyani et al., 2010). Pentru a obține produse cu conținut scăzut de grăsimi cu o reologie și o grosime apropiate de cele ale produselor cu conținut integral de grăsimi, sunt necesare concentrații mai mari de inulină decât cele necesare doar pentru a imita cremozitatea sau finețea acestora (Meyer et al., 2011). Fadaei et al. (2012) au studiat caracteristicile chimice ale brânzei cremă fără zer cu conținut scăzut de grăsime care conține inulină ca înlocuitor de grăsime. Nu s-a constatat nicio diferență semnificativă în ceea ce privește pH-ul și valorile de sare ale brânzeturilor cremă. Aceștia au indicat că o proporție de inulină de 10 % a fost suficientă pentru a obține o cremă de brânză cu conținut scăzut de grăsime cu atribute chimice apropiate de cele ale cremei de brânză cu conținut ridicat de grăsime care nu conține inulină. Aceștia au raportat, de asemenea, că inulina are o capacitate excelentă de legare a apei care inhibă sinureza în brânzeturile tartinabile și în brânzeturile proaspete (Fadaei et al., 2012). Este de așteptat ca inulina cu lanț lung față de cea cu lanț scurt să aibă o capacitate considerabilă de legare/reținere a apei și capacitatea de a preveni sinureza. Wadhwani (2011) a efectuat mai multe studii preliminare pentru a selecta cel mai eficient tip de fibră din patru fibre – inulină, pectină cu conținut scăzut de metoxi-pectină, polidextroză și amidon rezistent – pentru a îmbunătăți calitatea brânzeturilor mozzarella și cheddar cu conținut scăzut de grăsimi. Rezultatele studiilor lor preliminare au indicat că inulina a avut o eficacitate mai bună în sistemele de brânzeturi decât celelalte trei fibre. Aceștia au constatat, de asemenea, că încorporarea inulinei a dus la îmbunătățirea texturii brânzeturilor cu conținut scăzut de grăsimi prin scăderea durității și a gomosității, menținând în același timp coeziunea, aderența și elasticitatea (Wadhwani, 2011). Salvatore et al. (2014) au evaluat efectul înlocuirii grăsimii cu 2, 3 și 7% inulină cu lanț lung (DP > 23) asupra proprietăților texturale și microstructurale ale unei brânzeturi proaspete din lapte de capră. Cu ajutorul microscopiei electronice de scanare și a penetrometriei, s-a demonstrat că probele de brânză care conțin inulină au avut o structură mai deschisă în comparație cu brânza integrală datorită scăderii distribuției grăsimilor în matricea de proteine. Poziționarea inulinei în rețeaua de cazeină a apărut ca structuri încorporate în sistemul de gel și a căror dimensiune a crescut odată cu o concentrație mai mare de inulină în brânză. Inulina întrerupe rețeaua de cazeină, ducând la un efect de înmuiere, care crește odată cu creșterea nivelului de inulină pentru a înlocui grăsimea. Conform constatărilor lor, probele care conțin inulină au fost caracterizate de valori mai mici pentru forța de compresiune, rigiditate, vâscozitate și adezivitate (Salvatore et al., 2014). În general, studiile au arătat că efectul înlocuirii grăsimii asupra texturii brânzei depinde de natura grăsimii care este înlocuită (Lobato-Calleros, Vernon-Carter, & Hornelus-Uribe, 1998).

.