Tehnologii Generale în Industria Alimentară

Cap.I POLIZAHARIDELE GELOASE

O mare importanţă s-a dat în ultimul timp domeniului polizaharidelor în formă helixoidală. Inventarea unor tehnici s-au dovedit a fi legate de agregate helixoidale rigide şi instabile sub condiţii de gelificare pentru formarea de helixurile de k-carogen, într-un bun solvent formează o fază nematică (pentru lanţuri scurte), sau gel slab (pentru lanţuri lungi).

A progresat, de asemenea teoria asupra separării fazelor şi a gelării particulelor în formă de bastonaş.

ABREVIERI:

AFM – Microscopie cu forţă atomică

HPS – Polizaharide de formă helixoidală

PS – Polizaharide

SAXS – Spectroscopie cu unghiuri mici de raze X

Cryo-TEM – Microscopie cu cryo transmitere de electroni

INTRODUCERE

Se acordă o tot mai mare importanţă polizaharidelor geloase. Noi aplicaţii se dezvoltă în mod constant şi numărul sistemelor geloase cunoscute este în creştere. Acestea din urmă se datorează atât dezvoltării noilor PSs geloase (obţinute fie prin modificări chimice fie prin explorarea noilor căi biosintetice), cât şi formulării unor noi amestecuri geloase cu alţi polimeri. Într-adevăr gelarea fizică este un fenomen foarte uzual printre PSs solubile în apă. Totuşi nu se cunosc multe despre mecanismele prin care PSs lineare pot forma, mai mult sau mai puţin, geluri rigide.

O cale mai uzuală a gelării PS implică o tranziţie spiră-spre-helix ca în fig.1. această tranziţie, în mod obişnuit, indusă prin răcirea unei soluţii spiralată făcută la întâmplare, poate produce o varietate de stări geloase care depind de tipul PS şi de condiţiile solventului. Gelurile fragile care nu se refac după ruptură, şi care nu-şi modifică forma la expunerea unui solent în exces, sunt formate din agaroză (agarose). Xanthanul, pe de altă parte, formează geluri slabe ce se dezvoltă în exces de solvent; iota-carrageenan este intermediar, formând geluri elastice cu un modul scăzut şi cu un unghi de fază joasă ce se dizolvă la expunerea unui solvent în exces. Atât Kappa-carrageenan, cât şi gellan pot fi “stimulate” să producă geluri fie puternice, fie slabe datorită specificului proprietăţilor lor.

O cercetare în literatură indică faptul că maajoritatea studiilor fundamentale asupra PSs geloase de-a lungul perioadei cuprinsă între ianuarie 1997 – iunie 1998, s-au ocupat cu formarea PSs helixoidale (HPSs), fie de sine stătătoare, fie în amestec cu alţi biopolimeri.

Studiile asupra soluţiilor sunt omise aici, cu excepţia faptului când acestea ilustrează noi metode asupra formării helixului sau asupra fenomenelor de agregare ulterioare care se cred a fi esenţiale în procesul de gelificare.

INVENTAREA AGREGATELOR SAU STRUCTURILOR GELOASE

S-au făcut numeroase progrese în inventarea unor tehnici. Deoarece aceste tehnici devin mai diverse şi mai de încredere, acestea exercită fără îndoială o influenţă din ce în ce mai importantă asupra cunoaşterii reţelei de formare a HPSs geloase. Ceea ce iese în evidenţă este reţeaua de fibre dese dar rare (subţiri) care este formată.

Natura fibrelor şi modul asocierii lor în reţea sunt, încă, neclare. Unele imagini sugerează formarea unei marii aglomeraţii de structuri de măsuri finite, pe când altele prezintă ramificaţii continue, reţele fibroase cu nici o terminaţie fibroasă liberă sau foarte puţine.

S-a pus mare accent în folosirea microscopiei cu forţe atomice (AFM) care în zilele noastre, s-a transformat într-o adevărată unealtă puternică în inventarea unor molecule individuale, dar şi a structurilor mai mari. Un avantaj al AFM este buna sa rezoluţie, în mod particular, abilitatea sa de a determina înălţimea verticală a moleculelor depozitate din soluţii diluate pe mică. Pe de altă parte, studiile asupra depozitării micăi pun accent, în cele mai multe cazuri, pe necesitatea evaporării apei.