Il poliglucosio, la pectina a basso contenuto di grassi e la pectina di mela sono tutte fibre alimentari idrosolubili, ma presentano differenze significative nelle loro fonti, strutture, proprietà, funzioni e applicazioni.
- Fonte ed essenza
Poliglucosio:
Sintesi artificiale: ottenuta mediante polimerizzazione ad alta temperatura del glucosio (derivato principalmente dall'amido di mais), sorbitolo e acido citrico.
Esistenza non naturale: il poliglucosio naturale non esiste in natura.
Pectina a basso contenuto di grassi/pectina di mele:
Estrazione naturale: tutti derivati ??dalle pareti delle cellule vegetali.
Pectina a basso contenuto di grassi: di solito si riferisce alla pectina con un basso grado di esterificazione (
Pectina di mela: si riferisce specificamente alla pectina estratta dalla polpa di mela (un sottoprodotto della spremitura o dell'inscatolamento). La pectina di mela ha naturalmente un grado di esterificazione relativamente elevato, ma deve anche essere deisterificata attraverso processi come il trattamento con acidi, basi o enzimi per produrre pectina a basso contenuto di grassi.
Relazione: La pectina di mela è una fonte di pectina. La pectina a basso contenuto di grassi (pectina a basso metossi) è un tipo di pectina classificata in base al grado di esterificazione e può essere ottenuta da diverse materie prime come mele e agrumi.
- Struttura e proprietà chimiche
Poliglucosio:
Struttura: polimero di glucosio altamente ramificato contenente una struttura reticolata formata da una piccola quantità di sorbitolo e acido citrico. L'intervallo di peso molecolare è ampio (circa 320-20.000 Da) e il nucleo è costituito da pectina reticolata in modo casuale.
Solubilità: Molto solubile in acqua (>80%), formando una soluzione limpida o leggermente torbida a bassa viscosità. La solubilità non è influenzata in modo significativo dal pH e dalla forza ionica.
Gel: nessuna capacità di gelificare. La viscosità della soluzione è relativamente bassa.
Stabilità: molto stabile agli acidi e al calore (resistente alla lavorazione ad alte temperature e agli ambienti a basso pH), non facilmente degradabile dai microrganismi.
Dolcezza: Leggermente dolce (circa il 10% di saccarosio).
Pectina a basso contenuto di grassi/pectina di mele:
Struttura: una catena polisaccaridica lineare composta principalmente da unità di acido alfa-D-galatturonico connesse da legami alfa-1,4-glicosidici. La differenza principale risiede nel grado di esterificazione (DE):
Pectina ad alto contenuto di esteri (pectina HM, DE>50%): presenta un maggior numero di gruppi metilici esteri sul gruppo carbossilico dell'acido galatturonico. Per formare il gel (legami a idrogeno e interazioni idrofobiche) sono necessari un elevato contenuto di zuccheri (>55%) e un pH basso (~2,8-3,5).
Pectina a basso contenuto di esteri (pectina LM, DE
Solubilità: sciogliere in acqua calda per formare una soluzione ad alta viscosità. La solubilità può essere influenzata dalla forza ionica e dal pH.
Gel: la caratteristica principale è la capacità di gelificare, in particolare la pectina a basso contenuto di grassi (LM) è ampiamente utilizzata negli alimenti salutari e nelle marmellate a basso contenuto di zucchero.
Stabilità: relativamente stabile in condizioni acide (in particolare pectina ad alto contenuto di esteri), ma può degradarsi ad alte temperature, riscaldamento prolungato o condizioni fortemente alcaline (reazione di β-eliminazione).
Dolcezza: di per sé non ha quasi nessuna dolcezza.
- Funzione fisiologica (dal punto di vista della fibra alimentare)
Tutti e tre hanno caratteristiche comuni alle fibre alimentari idrosolubili (regolazione dello zucchero nel sangue, dei lipidi nel sangue, aumento della sazietà, promozione della crescita probiotica e miglioramento della funzione intestinale), ma l'obiettivo e il meccanismo sono diversi:
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Poliglucosio:
Forte effetto prebiotico: grazie alla sua struttura altamente ramificata e complessa, può essere fermentato selettivamente da vari probiotici (in particolare bifidobatteri) per produrre acidi grassi a catena corta (SCFA).
Contenuto calorico estremamente basso:~1 kcal/g.
Idratare l'intestino e favorire il transito intestinale: aumentare il volume e l'umidità delle feci e favorire la peristalsi. La produzione di gas di fermentazione può causare gonfiore a dosi elevate.
Pectina a basso contenuto di grassi/pectina di mele:
Elevata viscosità e proprietà gelificanti:
Ritarda lo svuotamento gastrico e l'assorbimento nell'intestino tenue: l'effetto è più significativo e il controllo della glicemia postprandiale e del colesterolo (insieme agli acidi biliari) è più evidente.
Forte senso di sazietà: assorbono l'acqua nello stomaco formando un gel, aumentando il volume del contenuto dello stomaco.
Fermentazione selettiva: gli SCFA (in particolare l'acido butirrico) possono essere prodotti anche dalla fermentazione del microbiota intestinale, ma la velocità di fermentazione e la selettività del microbiota possono essere diverse da quelle del poliglucosio (con catene di pectina più lunghe).
Calorie: ~2 kcal/g (la fibra alimentare naturale viene solitamente stimata in base a questo).
Protezione della mucosa gastrointestinale: la formazione di uno strato di gel viscoso può avere un certo effetto protettivo sulla mucosa (hotspot di ricerca).
- Principali aree di applicazione
Poliglucosio:
Vantaggi principali: elevata solubilità, bassa viscosità, basso contenuto calorico, elevata stabilità, sapore neutro.
Ampiamente utilizzato:
Tutti i tipi di bevande (a basso contenuto calorico, sportive): facili da sciogliere, non ne alterano la limpidezza e il sapore.
Latticini (yogurt, bevande a base di latte): forniscono fibre e migliorano la consistenza (lieve addensamento, resistenza al gelo).
Prodotti da forno (pane, biscotti, pasticcini): sostituiscono parzialmente lo zucchero e i grassi, trattengono l'umidità, ritardano l'invecchiamento e forniscono fibre.
Caramelle (gommose, al cioccolato): usate come riempitivo e idratante.
Prodotti a base di carne: migliorano la ritenzione idrica e la consistenza.
Prodotti per la salute (capsule, polveri): come componente principale delle fibre.
La scelta ideale per alimenti ipocalorici, a basso contenuto di zuccheri e ricchi di fibre.
Pectina a basso contenuto di grassi/pectina di mele:
Vantaggi principali: proprietà gelificante, proprietà addensante e proprietà di emulsione stabile.
Principali applicazioni:
Marmellata, gelatina e preprodotti di frutta: la pectina a basso contenuto di grassi (pectina LM) è l'agente gelificante standard per salse poco caramellate/non caramellate (dipendenti dagli ioni calcio).
Yogurt e bevande acide a base di latte: usati come stabilizzanti e addensanti per impedire la precipitazione del siero di latte e migliorare il sapore (sensazione di elevato contenuto di grassi).
Caramelle morbide (in particolare caramelle alla frutta): forniscono elasticità e consistenza (spesso arricchite con carragenina, ecc.).
Prodotti per la salute: sfruttate la sua elevata viscosità e le sue proprietà gelatinose (come prodotti sazianti e per la regolazione intestinale). La pectina di mela è spesso pubblicizzata per le sue proprietà di "fonte naturale".
Vettore a rilascio controllato/incapsulato: sfrutta il suo gel e la sua reattività al pH/ioni.
Sostituti dei grassi: conferiscono una consistenza e una lubrificazione simili a quelle dei grassi (comunemente utilizzati nei condimenti per insalata a basso contenuto di grassi, ecc.).