La Margarina: Composizione, Produzione e Controlli di Qualità

Aspetti Legislativi della Margarina

Tenore di Materia Grassa

• Margarina tradizionale: materia grassa non inferiore all'80% e non superiore al 98%;
• Margarina a ridotto tenore di grassi: materia grassa compresa il 60 e il 62%;
• Margarina a basso tenore di grassi: materia grassa compresa fra il 40 e il 42%;

Divieti nella Produzione di Margarina

È vietato fabbricare, detenere e porre in commercio margarina che abbia:

• Acidità superiore all'1% (espressa in acido oleico);
• Grassi derivanti dal latte;
• Idrocarburi di origine minerale;
• Materie coloranti vietate dalla legge;
• Materie conservative che non siano state riconosciute dall'Alto Commissariato per l'igiene e la sanità non nocive per la salute

Aggiunta di rilevatori: Sono abrogate le norme che prevedevano l'aggiunta dei rivelatori (olio di sesamo).

Definizione di Margarina

La margarina è un'emulsione di acqua in olio nella quale si possono distinguere una fase grassa ed una fase acquosa. Il 20% è rappresentato dall'acqua.

Per stabilizzare l'emulsione si possono utilizzare degli agenti emulsionanti, quali monogliceridi (C14 - C20; 0.3-0.5 fino a 1.5 %) e lecitine (di soia idrolizzate, acetilate, frazionate in quantità < 0 5 %) al fine di ridurre la tensione interfacciale e fare in modo che i due prodotti siano più attratti e non determinare la separazione. Ritroviamo ancora vitamine, sostanze coloranti, antiossidanti (si deve proteggere il grasso da fenomeni ossidativi), sale.

Fattori che Influenzano la Stabilità dell'Emulsione

• Quantità della fase dispersa, cioè 0 10 70 100 % fase dispersa + zona stabile Ricordiamo che il burro è l'unione stabile di due componenti tra loro reciprocamente non miscibili che vengono forzati a stare insieme, infatti i globuli di grasso vengono rotti e la fase disperdente diventa il grasso e la fase dispersa l'acqua. Anche nella margarina la fase dipersa è l'acqua che influenza la stabilità dell'emulsione. In un range 10-70% della fase dispersa l'emulsione è stabile, la margarina più diffusa è quella con 80% di grasso.
• Uniformità dei globuli l'emulsionamento è una spinta-frammentazione che determina la formazione di piccolissime goccioline (a livello di micron) dei costituenti, più la dimensione è uniforme, maggiore è la stabilità dell'emulsione. Quando facciamo un emulsionamento cioè determiniamo la frammentazione dei singoli costituenti in minutissime goccioline con una dimensione abbastanza uniforme, questo non è sufficiente a stabilizzare l'emulsione. Per stabilizzare l'emulsione possiamo aggiungere l'emulsionante, ma questo non fa altro che ritardare l'allontanamento, quindi dobbiamo abbassare la temperatura, cioè dobbiamo cristallizzare;
• Dimensione e forma dei cristalli, questo è molto importante per la stabilità dell'emulsione. La forma di cristallizzazione ci darà l'aspetto della margarina stessa, esiste anche una margarina spalmabile (tipo una crema), questo dipende sia dal tipo di grassi utilizzati sia dalla forma di cristallizzazione;
• pH e contenuto di sale della fase acquosa. È necessario usare agenti emulsionanti aventi bassa sensibilità al sale, quelli ionici sono influenzati dalle variazioni di pH;
• Presenza di bolle d'aria o di gas inglobate nell'emulsione.

Ad un'emulsione molto fine corrisponde una elevata stabilità, questo però può comportare un ritardo allo scioglimento durante l'assaggio.

Cristallizzazione delle Fasi

I fenomeni di cristallizzazione giocano un ruolo importante nella creazione della struttura del prodotto e contribuiscono alla sua stabilità. È caratterizzata da differenti fenomeni:

• POLIMORFISMO I gliceridi presentano tre forme di cristallizzazione aventi differente punto di fusione. a> B' -> B La forma a ha il più basso punto di fusione, mentre la forma @ ha il più alto punto di fusione ed è anche quella più stabile e più difficile da raggiungere. Nel caso delle margarine che sono costituite da miscele di grassi molto complesse di gliceridi naturali e/o modificati, la transizione dalla forma a alla forma ß è lenta e spesso il grasso rimane nella forma B. CEROSO GRANA MOLTO FINE GRANA GROSSOLANA a > 1 Forma di cristallizzazione ideale per le margarine Il passaggio dalla forma a alla forma ß dipende dallo scambio termico, dal raffreddamento, dalla composizione gliceridica e questo determina la transizione da una margarina più cerosa ad una margarina più consistente. Il polimorfismo che spesso raggiungiamo è quello intermedio. Queste caratteristiche del prodotto sono importanti anche per l'utilizzazione del prodotto, influenzano le caratteristiche dell'impasto o della miscela in cui viene inglobato. I cristalli ß sono più stabili ma danno una sensazione di "sandiness" (sabbiosità) oltre a non avere un reticolo tale da poter efficacemente intrappolare l'olio non cristallizzato. Nei cristallizzatori si ha un raffreddamento rapidissimo che porta alla formazione di cristalli basso fondenti, cioè cristalli a, utilizzati per ottenere una margarina spalmabile. Un raffreddamento rapido porta ad una maggiore formazione di cristalli a, un raffreddamento lento porta ad una maggiore formazione di cristalli ß, questo ci permette di bilanciare le caratteristiche del prodotto desiderato. Per questo motivo si inseriscono i plasticizzatori che hanno lo scopo di fondere i piccoli cristalli instabili e favorire la formazione dei cristalli B'. Al termine del processo continuo si ha un tubo di riposo, dove prosegue la cristallizzazione prima del confezionamento. Dopo il confezionamento la margarina deve rimanere 2 o 3 giorni a temperatura di refrigerazione controllata (< 10℃ oppure < 15-17℃) per completare la cristallizzazione. Non deve subire shock termici durante la movimentazione per evitare disemulsionamenti e cambiamenti cristallini. Tutti i grassi naturali mostrano lo stesso profilo polimorfico, ma la velocità di trasformazione tra a, B', ß può essere molto diversa da grasso a grasso. Il grado di eterogeneità del profilo acidico dei grassi naturali determina la forma di cristallizzazione favorita per ciascun grasso. Se un grasso ha una composizione acidica molto eterogenea, per quanto riguarda la lunghezza della catena, avrà poca tendenza a favorire la trasformazione (' > ß. Di conseguenza la trasformazione ' > ß può essere ritardata introducendo nelle formulazione del grasso un elemento di disturbo del reticolo cristallino, ad esempio un grasso diverso con catene acidiche di diversa lunghezza (es grasso interesterificato). Questo è interessante soprattutto nel caso delle margarine per le quali è preferita la forma B'.

Solidificazione e Struttura Cristallina

Grasso allo stato velocità di raffreddamento cristalli a (instabili) liquido rapida Grasso allo stato velocità di raffreddamento cristalli B (stabili) liquido molto lenta

Punto di fusione delle forme cristalline a < B' < ß (il passaggio da una forma all'altra è relativamente veloce nei trigliceridi puri, mentre è molto lento nelle miscele di trigliceridi).

• MISCELA DI CRISTALLI A seguito del rapido raffreddamento i gliceridi non hanno il tempo di cristallizzare individualmente sulla base del loro tempo di fusione non si verifica una cristallizzazione randomizzata bensì la formazione di una miscela di cristalli.
• DIMENSIONE E FORMA DEI CRISTALLI La consistenza della margarina così come la spalmabilità, l'elasticità, fuoriuscita di olio, fusione, freschezza durante l'assaggio sono in relazione a: o quantità di cristalli (% in peso); o punto di fusione dei cristalli; o forma e dimensione dei cristalli; o tipo di legami tra i cristalli. Nel caso delle margarine le dimensioni medie dei cristalli sono: o 15-18% < 0 3 µ; o 70% < 1.0 µ, è la forma più diffusa; o 50% < 0.6 µ Più uniforme è la quantità e la dimensione dei cristalli che si formano più stabile è l'emulsione.
• IMPORTANZA DEL GRADO DI SOLIDO La fase grassa della margarina è parzialmente solida e parzialmente liquida. Il grafico del contenuto di solido in relazione alla temperatura permette di predire la qualità del prodotto finito e la sua utilizzazione (cremosa, pastosa). La curva di solido in relazione al tempo, che rappresenta la velocità di cristallizzazione, è anche importante in quanto influenza il processo di produzione delle margarine. Se una data miscela cristallizza molto velocemente si ottiene un prodotto soft al contrario se la miscela si raffredda lentamente si ottiene un prodotto duro. % S c B A 0 time In alcuni casi la cristallizzazione può essere determinata mediante il grafico del grado di solido in funzione del tempo. Sono presenti tre segmenti, OA, AB e BC che sono le diverse zone di sosta del prodotto durante la cristallizzazione per arrivare alle caratteristiche desiderate. Osserviamo tre parti una prima zona (tratto OA) chiamata di induzione dove al raffreddamento non corrisponde la formazione di cristalli una zona di cristallizzazione (AB) che può risultare più o meno rapida e più o meno larga una zona finale (BC) durante la quale la cristallizzazione avviene lentamente fino al punto di stabilizzazione.

Osservando il grafico modello possiamo dire cha la cristallizzazione parte non appena si raggiunge la forma a del gliceride. Operando sulla velocità e sulla persistenza di una fase ad una certa temperatura possiamo influenzare la qualità del prodotto. La margarina viene utilizzata nei prodotti da forno, il tecnologo deve conoscere l'influenza del prodotto in quel tipo di utilizzazione.

Grafici di Cristallizzazione degli Oli

% S Periodo di cristallizzazione più o meno rapido (Ym e YM) Xm XM Ym YM time Periodo di induzione variabile tra Xm e XM A1 A2 Emulsion I XM Caso 1. Zona di induzione relativamente importante; la cristallizzazione parte alla fine del tubo A1. Emulsion Xm Caso 2. Zona di induzione breve; la cristallizzazione avviene nel tubo A1 ed A2.

• AGGIUNTA DI ADDITIVI L'uso di additivi come monogliceridi e lecitine non ha un'influenza significativa sul processo di cristallizzazione. La velocità di cristallizzazione è influenzata dalla fase acquosa e può essere anche influenzata in qualche misura da aggiunte elevate di monogliceridi per la produzione di particolari tipi di margarine

Tendenza alla Cristallizzazione degli Oli

(NON FATTA)

Il comportamento cristallino è legato a 4 fattori:

1. Contenuto acido palmitico;
2. Posizione dell'acido palmitico nel trigliceride, in particolare per la presenza soprattutto di PSP, che performa meglio nella produzione in quanto assorbe meglio la parte liquida;
3. Grado di idrogenazione;
4. Grado di randomizzazione degli acidi grassi (interesterificazione).

Forma B' e Forma

Olio cotone* Olio soia* Olio palma Olio girasole* Sego Olio d'arachide* Colza* Olio mais* Oli pesce Olio canola* Lardo interesterificato Lardo Olio cocco ** Olio oliva Olio palmisti ** Burro cacao * Forma idrogenata, ** Pseudo stabile

Fasi del Processo di Produzione della Margarina

• Preparazione della miscela di grassi;
• Preparazione della fase acquosa;
• Altri ingredienti;
• Preparazione dell'emulsione;
• Raffreddamento, cristallizzazione e impastamento;
• Condizionamento del prodotto.

Queste fasi non avvengono in maniera separata, ma avvengono in linea. Bisogna considerare la preparazione della miscela di grassi e gli ingredienti da utilizzare per raggiungere gli obiettivi che si vogliono (stabilità all'emulsione, stabilità all'ossidazione, composizione per avere delle caratteristiche tecnologiche). Dopo aver stabilito queste caratteristiche il processo procede mediante emulsionamento e stabilizzazione successiva.