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Le caramelle gommose e le gelatine sono una classe di caramelle caratterizzate da una bassa attività idrica, nonostante abbiano un contenuto d’acqua relativamente alto, fino al 20%. La loro struttura e consistenza viene ottenuta tramite l’uso degli idrocolloidi che formano un reticolo, dove intrappolano all’interno uno sciroppo di zucchero, per dare una consistenza morbida e gommosa. Le proprietà fisico-chimiche di queste caramelle dipendono sia dall’idrocolloideche dalla natura degli zuccheri utilizzati. Ogni idrocolloide conferisce una consistenza specifica perché presenta strutture e forze di legame diverse. Gli idrocolloidi più utilizzati sono: gelatina,
amido e pectina, mentre altri idrocolloidi, come agar, gomma arabica, carragenina, ecc., sono spesso usati in miscele per conferire nuove caratteristiche e consistenze.
Le caramelle gommose e le gelatine hanno in genere un contenuto di acqua relativamente alto (16-20%), anche se nelle gommose dure può essere più basso, intorno al 7-8%. Le proprietà fisico-chimiche di queste caramelle derivano dalla struttura che formano gli idrocolloidi quando interagiscono con l’acqua. Le singole molecole idrocolloidali si legano insieme per formare una struttura a rete che intrappola lo sciroppo di zucchero fluido per dare una consistenza semi-solida. La natura del legame intramolecolare dipende dal tipo di idrocolloide o dalla combinazione di idrocolloidi utilizzata. Per esempio, in alcuni casi, le molecole idrocolloidi possono essere legate covalentemente attraverso forti interazioni chimiche, mentre in altri, formano una struttura fisica, senza legame covalente. Queste differenze nei legami è l’elemento principale che determina le differenze strutturali dell’ampia gamma di gommose e gelatine presenti sul mercato. I tassi di fissazione e le proprietà fisiche di queste caramelle dipendono anche, in una certa misura, dalla natura dei dolcificanti utilizzati nella formulazione, poiché anche i dolcificanti possono influire sulle proprietà di gelificazione. Il saccarosio e lo sciroppo di glucosio sono i dolcificanti più comuni utilizzati nelle gommose, ma si possono trovare anche versioni senza zucchero a base, per esempio, di maltitolo (E965) e sciroppo di poliglicitolo (E964). Le caramelle gommose hanno spesso un aspetto lucido, perchè sono rifinite con della cera dispersa nell’olio, ma possono anche essere rivestite con vari tipi di zucchero o con miscele di acido e zucchero, per caramelle gommose particolarmente acide.
Le caramelle gommose, e le gelatine sono confezioni dagli ingredienti relativamente semplici, contenengono dolcificanti, idrocolloidi, colori, aromi e acidi organici.
Il saccarosio e lo sciroppo di glucosio costituiscono la maggior parte delle caramelle gommose e delle gelatine. Forniscono dolcezza e corpo. Il contenuto di saccarosio è generalmente circa il 40-50% dei solidi dolcificanti (su base secca). L’elevato contenuto di acqua residua (16-20%) e l’alto contenuto di glucosio fa si che il saccarosio rimanga completamente solubilizzato e non cristallizzi. Lo sciroppo di glucosio costituisce generalmente il 50-60% dei solidi dolcificanti (base secca)e, di norma, viene utilizzato quello a 42 o a 63 DE (o una combinazione dei due). La scelta dello sciroppo di glucosio viene fatta in base alle caratteristiche desiderate della caramella finita, poiché può influenzare la consistenza, la dolcezza, il rilascio di sapore e la durata di conservazione. L’uso di sciroppo di glucosio con DE più alto porta a caramelle più morbide con minore attività dell’acqua, ma con una certa inclinazione alla viscosità.
VERSIONI SENZA ZUCCHERO
I dolcificanti tipici utilizzati per caramelle gommose e gelatine senza zucchero includono, maltitolo (E965) o sorbitolo (E420i) come dolcificanti primari, con sciroppo di maltitolo (E420ii), aggiunto per prevenire la cristallizzazione, così come lo sciroppo di glucosio impedisce quella del saccarosio. Il polidestrosio (E1200) può essere trovato come agente di carica in caramelle gommose e gelatine senza zucchero. La scelta del dolcificante si basa su numerosi fattori, tra cui il contenuto calorico, la facilità d’uso e il costo. Poiché la maggior parte degli alcoli di zucchero (polioli) sono significativamente meno dolci del saccarosio, come integrativo, viene spesso aggiunto un dolcificante ad alta intensità. Se aggiunto nella fase iniziale, il dolcificante ad alta intensità deve essere in grado di resistere alle alte temperature di cottura. Il sucralosio viene spesso scelto per questo motivo.
Come già anticipato, ogni idrocolloide conferisce una consistenza specifica perché presenta strutture e forze di legame diverse. Gli idrocolloidi più utilizzati nelle gommose e gelatine sono: amido, pectina e gelatina, e in qualche caso anche Agar e Gomma Arabica.
I granuli di amido sono particelle solide semicristalline (1–30 μm) composte da molecole di amilosio e amilopectina. L’amido a livelli del 10-15% (base secca) viene aggiunto agli zuccheri e viene cotto per ottenere la completa gelatinizzazione, o la completa perdita di struttura dei singoli granuli di amido. Durante il processo di
cottura deve essere presente tassativamente, abbastanza acqua per garantire la gelatinizzazione; il contenuto di acqua necessario dipende dal tipo di amido, dal tipo di pretrattatamento dell’amico (per esempio, se è pre-gelatinizzato) e dal processo di cottura. Diversi tipi di amido, con diversi rapporti tra amilosio e amilopectina o diverse modifiche alla loro struttura fisico-chimica, danno consistenze diverse nelle confezioni a base di amido.
La natura soda ed elastica della gelatina è una caratteristica molto apprezzata nelle classiche caramelle gommose. La gelatina è disponibile in vari gradi di forza (chiamati gradi Bloom), che vanno da 50 a 300 Bloom. Il grado Bloom è una misura della forza della gelatina; alla stessa concentrazione d’uso con i gradi più elevati ad esempio, 250 Bloom si hanno gel più sodi rispetto a numeri più bassi, come 125 Bloom. La consistenza delle
caramelle gommose con gelatina, può essere manipolata in molti modi. La forza di Bloom della gelatina utilizzata, la concentrazione di gelatina, la combinazione di dolcificanti (cioè saccarosio e sciroppo di glucosio), e il contenuto di acqua, sono i parametri principali che influenzano le proprietà della caramella finita. In base alla natura del processo di gelificazione, la gelatina forma gel trasparenti ma termoreversibili, il che significa che le caramelle gommose perdono la loro forma e struttura se riscaldate al di sopra del punto di fusione della gelatina. Pertanto, le condizioni di conservazione sono cruciali per tutte le caramelle gommose prodotte con la gelatina.
La pectina è un idrocolloide derivato dai frutti; nelle gelatine viene spesso usata quella estratta dalle bucce di agrumi o dalla sansa di mela e produce un gel solido a concentrazioni molto basse (1-2%). La pectina conferisce una sensazione in bocca morbida e tenera, e dà un aspetto estremamente trasparente e chiaro. La forma più comune utilizzata nella produzione di caramelle è la pectina ad alto metossi (HM), il che
significa che ha un grado di esterificazione superiore al 50% . Un acido (per esempio, l’acido citrico) deve essere aggiunto appena prima della formazione della gommosa, per fissare il gel di pectina, che gelifica molto rapidamente una volta che il pH è stato abbassato a sufficienza. La pectina a basso metossile può essere utilizzata quando è richiesto un tempo di presa più lento o la nota acida non si adatta al profilo aromatico desiderato.
L’ agar, estratto da alcuni tipi di alghe, è un polimero di galattosio (o più precisamente, una famiglia di polimeri) che forma un gel solido a concentrazioni molto basse (1-2%). Nelle caramelle, l’agar dà un gel corto e tenero, molto simile alla pectina. L’agar si trova anche mescolato con altri idrocolloidi a consistenza moderata. A causa della bassa velocità di presa dell’agar, non è ampiamente usato per le gelatine.
La gomma arabica è la linfa indurita di alcune specie dell’albero di acacia. Miscela di saccaridi e glicoproteine, la gomma arabica ha numerose applicazioni negli alimenti, come stabilizzante ed emulsionante. Quando viene utilizzata per fare le gelatine, la gomma arabica forma un gel duro con dosaggi del 30-60%. La gomma arabica ha un uso molto limitato nelle gelatine sia per i costi in uso, dati dal livello di utilizzo elevato, sia per la sua difficoltà d’uso (ingloba molta aria).
In generale, la miscela di due idrocolloidi conferisce una consistenza mista tra le due singole molecole, anche se questo non è sempre vero. Per esempio, l’aggiunta di circa lo 0,5% di pectina HM alla gelatina dà una consistenza più corta e soda rispetto alla sola gelatina, mentre con un’aggiunta di meno dello 0,3% di pectina HM aumenta il punto di fusione della gelatina. Inoltre, l’amido aggiunto alla pectina dà un gel che è meno appiccicoso della sola pectina, mentre la pectina aggiunta a un gel di amido ne accorcia la consistenza. Quando la gelatina viene aggiunta all’amido modificato, la caramella risultante ha una consistenza più masticabile. Le combinazioni di due o più idrocolloidi per produrre texture nuove e uniche sono quasi infinite.
Il comportamento di due idrocolloidi miscelati in una soluzione acquosa di zucchero, può essere estremamente complesso, a seconda di come e se, le due diverse molecole interagiscono tra loro, ma anche di come il sistema viene elaborato (velocità di raffreddamento, taglio, ecc.). La maggior parte delle miscele idrocolloidi sono intrinsecamente instabili, con ciascuno dei singoli idrocolloidi che preferisce separarsi dalla miscela nella propria fase. Questa separazione di fase, può verificarsi nel tempo, e portare alla fine della durata di conservazione della caramella, a causa di cambiamenti nell’aspetto, nella consistenza, e nel rilascio dell’aroma. Al di là degli effetti sulla consistenza, la combinazione di idrocolloidi può influenzare le proprietà di gelificazione; questo comporta che potrebbe essere necessario modificare le condizioni di processo per garantire un tempo adeguato per la gelificazione. Per esempio, è ampiamente noto che gli idrocolloidi influenzano significativamente la gelatinizzazione dell’amido, causando potenzialmente problemi con la lavorazione. I tentativi di fortificare caramelle gommose e gelatine con proteine hanno avuto effetti simili basati sulla miscelazione di idrocolloidi, in cui la proteina può influenzare significativamente la consistenza e la durata di conservazione. Per esempio, aggiungendo le proteine isolate di soia alle caramelle gommose di amido, si è scoperto che le proprietà strutturali (durezza, gommosità, coesione) vengono significativamente influenzate. Anche i cambiamenti rispetto allo stoccaggio si sono dimostrati diversi, le caramelle potenziate dalla proteina si rassodano in modo molto più drammatico rispetto allo standard. Sebbene le miscele di stabilizzanti possano potenzialmente fornire caramelle dalla consistenza unica, per sfruttare veramente l’ampia gamma di nuove possibilità, la scienza che sta alla base del comportamento di fase degli idrocolloidi misti dovrebbe essere ulteriormente studiata, in particolare, dovrebbe essere compresa meglio la stabilità di queste miscele verso la separazione di fase durante lo stoccaggio. Questo permetterebbe di produrre caramelle di alta qualità e con la massima durata di conservazione.
Gli acidi organici sono utilizzati per esaltare i sapori di frutta. Viene aggiunto alla formulazione circa l’1-2% di acido citrico, malico, lattico, ecc., a seconda del gusto, di solito dopo la cottura. Tuttavia, gli acidi abbinati alle alte temperature, contribuiscono a due effetti negativi nelle caramelle gommose e gelatinose, possono portare a un’eccessiva degradazione della gelatina e all’inversione del saccarosio. La presenza di fruttosio e glucosio, dovuta all’eccessiva inversione, porterebbe a caramelle appiccicose
con una ridotta elasticità. Per limitare al minimo l’inversione, l’acido viene aggiunto dopo la cottura, idealmente a temperature il più basse possibili, appena prima del deposito negli stampi. La formulazione può anche essere tamponata con lattato di sodio o citrato di sodio, che riduce il tasso di inversione senza influenzare le caratteristiche acide. L’uso di un tampone offre i seguenti vantaggi: (1) ridotta inversione e quindi maggiore durata di conservazione grazie alla ridotta igroscopicità, (2) aumento del contenuto di acido senza abbassare il pH, (3) ridotta idrolisi della gelatina, migliore resistenza della gelatina e minore utilizzo di gelatina, (4) gelificazione controllata nelle caramelle a base di pectina e (5) ridotta variazione del sapore. Gli acidi in polvere o granulati possono essere miscelati con lo zucchero e utilizzati per rifinire le caramelle durante le fasi di finitura, ma poiché questi acidi tendono ad essere igroscopici, il prodotto deve essere essiccato maggiormente, a circa il 12-14% di umidità. L’aggiunta dell’acido non solo esalta il sapore della frutta, ma viene specificamente aggiunto anche per ridurre il pH, azione necessaria per formare il gel di pectina ad alto metossile. Nelle gelatine a base di pectina, l’acido viene aggiunto alla fine della lavorazione, appena prima della formatura, perché come già anticipato, una volta ridotto il pH, la pectina gelifica molto rapidamente, quindi la colatura della massa deve avvenire immediatamente dopo l’aggiunta dell’acido.
Molte formulazioni gommose e gelatinose sono realizzate con succhi di frutta concentrati per promuovere un’immagine più sana. Questi concentrati forniscono dolcificanti colori, sapori e acidità. Poiché i succhi di frutta concentrati contengono tipicamente, un alto contenuto di glucosio e una certa quantità di acidi, i dolcificanti e gli acidi da aggiungere in formulazione, devono essere scelti con cura per fornire un profilo di zuccheri e un’acidità equilibrata e soprattutto, per evitare che le caramelle siano eccessivamente morbide e appiccicose. Un’altra considerazione importante è che nel caso delle gelatine con la pectina, i succhi di frutta devono essere aggiunti insieme agli acidi, aggiungerli prima potrebbe abbassare troppo il pH, con conseguente prematura attivazione della pectina.
Gli attributi aromatici dipendono dal tipo di gelificante utilizzato e dal tipo di acido organico, se presente. Gli aromi liquidi idrosolubili, ma anche con minime percentuali di oli essenziali, sono i più comuni per l’uso in caramelle gommose e gelatine. I livelli di utilizzo tipici sono dello 0,1-0,2% sebbene i livelli di aroma possano variare leggermente in base alla concentrazione dell’aroma e dal tipo di stabilizzante utilizzato.
La capacità delle molecole aromatiche di rilasciare il loro sapore durante il consumo dipende da numerose e complesse interazioni, sia di natura termodinamica che cinetica. Le molecole aromatiche, che variano in idrofilia, si dividono nel momento del consumo,
tra la matrice delle caramelle, la saliva e l’aria, secondo le leggi della termodinamica. La velocità con cui si verifica la partizione dipende dai principi del trasporto di massa. Le proprietà tessiturali del sistema gel svolgono un ruolo importante nel determinare le proprietà di trasporto di massa, mentre le interazioni tra matrice idrocolloidale e molecola aromatiche determinano il comportamento di ripartizione. Diversi idrocolloidi mostrano sia diversi attributi strutturali che di rilascio dell’aroma. La pectina per esempio, ha un morso breve e tenero, e mostra il rilascio di aroma più rapido mentre la gelatina, con una consistenza soda ed elastica, mostra un rilascio di aroma più lento. La masticabilità moderata del gel di amido dà un rilascio di aroma intermedio rispetto a quello dei gel di pectina e gelatina. Non sorprende che più facilmente la struttura del gel si rompe in bocca, più veloce è il rilascio dell’aroma. Questo comportamento deriva dagli effetti del trasporto di massa sulla percezione dell’aroma, dove il trasporto del sapore dal gel alla saliva e all’aria è potenziato dalla facilità di esporre l’interno del gel alla bocca. Al di là degli effetti strutturali, ogni idrocolloide interagisce in modo unico con le molecole aromatiche. Ad esempio, hanno scoperto che in generale, i gel di amido trattengono meglio i composti aromatici idrofili mentre i gel di pectina, i composti aromatici idrofobici. Questo è correlato alla formazione della struttura del gel stesso, con componenti idrofobici della pectina responsabili della cattura delle molecole aromatiche idrofobiche. Non è stata trovata alcuna prova di un legame preferenziale dell’aroma alla gelatina. Anche la saliva svolge un ruolo importante nel rilascio dell’aroma, in parte perchè migliora il trasporto di massa dal gel alla bocca. Tuttavia, la saliva contiene anche composti (mucina e α-amilasi) che influenzano il rilascio del sapore. La mucina, ad esempio, può legarsi con i componenti idrofobici, diminuendo così il loro tasso di rilascio nella cavità orale. Nelle caramelle, anche gli zuccheri competono per questi siti di legame della mucina e possono influenzare il rilascio di aroma. Nelle caramelle di amido, la α-amilasi in bocca provocando quasi immediatamente la degradazione dell’amido, permettendo il rilascio dell’aroma.
Nelle gommose e nelle gelatine sono utilizzati I colori tipicamente solubili in acqua. Nella maggior parte dei casi, una soluzione concentrata di coloranti viene aggiunta dopo la fase di cottura, prima del deposito. Il livello di colorante da aggiungere dipende da fattori quali lo spessore del pezzo, la trasparenza, il tipo di idrocolloide e il metodo di finitura del pezzo. I materiali coloranti devono essere stabili alle condizioni a cui saranno esposti, quali temperature elevate e basso pH.
I processi per la produzione di caramelle gommose e gelatinose variano leggermente a seconda della natura dell’idrocolloide utilizzato.
I primi passi della lavorazione consistono, come è ovvio, nella miscelazione dei dolcificanti con l’acqua. Durante la fase di miscelazione e cottura sono fondamentali i seguenti punti:
⊃ assicurarsi che gli zuccheri cristallini siano completamente sciolti,
⊃ solubilizzare l’idrocolloide,
⊃ far evaporare l’acqua,
⊃ disaerare lo sciroppo e,
⊃ garantire la viscosità appropriata per la fase di formazione.
Diversi metodi possono essere utilizzati per cuocere la massa, tra cui la cottura in batch, la cottura sottovuoto, lo scambiatore di calore ecc. L’idrocolloide (amido, pectina, gelatina, ecc.) viene tipicamente riscaldato con il dolcificante, a volte per indurre i cambiamenti fisico-chimici nell’idrocolloide che portano alla gelificazione (amido). Il contenuto di acqua necessario per cuocere le gelatine di amido dipende dal tipo di amido utilizzato e dal metodo di cottura. I granuli di amido richiedono acqua sufficiente per consentire la gelatinizzazione, ma questo dipende in qualche modo dalle condizioni di cottura (ad esempio, la pressione). Quando si cuoce in un bollitore aperto, lo sciroppo con l’amido deve contenere più acqua (fino al 50% di acqua) rispetto a quando si cuoce con la pressione (minimo 18% di acqua) per garantire la completa gelatinizzazione. Il contenuto di acqua alla fine della fase di cottura dipende dal metodo di formatura e dal tipo di prodotto. Tipicamente, il contenuto di umidità deve essere sufficientemente elevato da fornire un flusso adeguato (bassa viscosità) dello sciroppo per la formatura, in particolare quando vengono utilizzate tecniche di deposito. Il contenuto di acqua tipico per le caramelle a base di amido che vengono depositate nell’amido essiccato è del 20-25%.
Uno dei metodi migliori per preparare caramelle con forme e motivi dettagliati è depositare la massa di caramelle liquide in stampi appositamente sagomati. Gli stampi possono essere fatti di materiali plastici o polimerici, ma molto spesso gli stampi sono fatti da polvere di amido essiccato (di solito amido di mais) modellato nella forma desiderata. La maggior parte delle caramelle gommose e gelatinose può essere prodotta mediante stampaggio, sebbene la rapida gelificazione della pectina ad alto metossile dopo l’aggiunta di acido renda difficile depositare questi tipi di caramelle nelle tradizionali apparecchiature di deposito.
La polvere di amido essiccata è un eccellente materiale di stampaggio poiché correttamente preparato, consente il deposito a un contenuto di umidità più elevato (viscosità inferiore) rispetto al prodotto finito, in quanto l’amido rimuove un po’ d’acqua dallo sciroppo depositato. Lo stampaggio dell’amido è anche economico, facile da lavorare e le forme possono essere cambiate rapidamente. Tuttavia, la polvere può essere un problema negli impianti di produzione e le esplosioni di polvere sono una preoccupazione continua. Lo sciroppo caldo contenente l’idrocolloide viene depositato nella depressione e lasciato raffreddare e asciugare da diverse ore fino a 1 giorno. La caramella fluida depositata nell’amido ha tipicamente un contenuto di acqua superiore a quello desiderato nel prodotto finale al fine di garantire una viscosità sufficientemente bassa per fare in modo che lo sciroppo riempia tutti i piccoli dettagli.
Sebbene l’amido sia un eccellente materiale di stampaggio, economico e riutilizzabile, i vari problemi di lavorazione dell’amido (tempo necessario per la polimerizzazione, problemi di polvere, potenziale di esplosioni di polvere, ecc.) hanno portato a operazioni di stampaggio senza amido. Nello stampaggio senza amido, lo sciroppo viene depositato in un materiale plastico o polimerico con la forma desiderata. Poiché in questo tipo di stampo non avviene alcuna essiccazione, il contenuto di acqua dello sciroppo depositato deve essere quello del prodotto finale. A causa dei lunghi tempi di presa per la maggior parte degli amidi e della gelatina, lo stampaggio senza amido spesso non viene utilizzato per le caramelle gommose e gelatine a base di amido, mentre è la scelta preferita per le caramelle a base di pectina.
La fase di asciugatura è un passo importante nel processo di produzione di gomme e gelatine. È in questa fase che l’umidità in eccesso viene rimossa in modo che la caramella si asciughi mentre si raffredda e si solidifica. Le condizioni della sala di asciugatura sono importanti per una corretta solidificazione. La bassa umidità aiuta a evitare che la superficie delle caramelle diventi appiccicosa e che l’amido raccolga acqua. Le temperature appropriate dipendono dal tipo di caramella; per le caramelle gommose, le temperature devono rimanere al di sotto del punto di fusione della gelatina (tra 30 e 35°C). Temperature più elevate vengono utilizzate per le gelatine di amido e pectina per promuovere un’essiccazione più rapida.
Poiché la stagionatura richiede da 10 a 48 ore la sala di asciugatura è spesso un collo di bottiglia nei processi di produzione di gomme e gelatine.
Una volta che le caramelle si sono solidificate, devono essere rifinite prima di essere confezionate. Se le caramelle sono state depositate nell’amido, il primo passo della finitura è pulire le caramelle da qualsiasi residuo di amido superficiale.
Molte caramelle di amido, pectina e gelatina sono ricoperte di zucchero semolato, in questo caso vengono esposte al vapore per bagnare leggermente la superficie e poi messe immediatamente in un tamburo rotante con zucchero cristallino. Lo zucchero aderisce alla superficie umida e appiccicosa, che una volta essiccata lascia un rivestimento uniforme di zucchero sulla superficie. Per evitare che le caramelle si attacchino dopo questa fase è necessario un ultimo passaggio di asciugatura; spesso le caramelle vengono lasciate riposare durante la notte per garantire il completo equilibrio dell’umidità prima del confezionamento.
Un altro metodo di finitura è quello di ricoprirle da uno strato di cera che conferisce un aspetto lucido ed evita che i pezzi si attacchino nella confezione. Ad esempio, gli orsetti gommosi sono tipicamente rivestiti con un sottile strato di cera sciolta nell’olio. Olio minerale e olio di cocco frazionato, cera d’api e cera carnauba sono i prodotti di finitura comunemente usati.
Una volta che lo strato di finitura si è solidificato, le caramelle sono pronte per il confezionamento.
La durata di conservazione delle caramelle a base di idrocolloidi è principalmente correlata alla migrazione dell’umidità che portano le caramelle a diventare, o troppo dure (perdita di umidità) o appiccicose (assorbimento di umidità). Sia il metodo di finitura (oliatura, levigatura, ecc.) che la scelta dei materiali di imballaggio influiscono sulla durata di conservazione attraverso un effetto sulla migrazione dell’umidità. Altri potenziali cambiamenti che possono verificarsi durante lo stoccaggio includono le modifiche dell’idrocolloide (per esempio, retrogradazione dell’amido) e modifiche al colore e al sapore. A causa del contenuto di umidità relativamente elevato (fino al 20%), l’attività dell’acqua della maggior parte delle caramelle gommose e gelatinose è relativamente elevata e sono comuni valori di attività nell’intervallo tra 0,5-0,75. Poiché l’umidità relativa media è spesso inferiore all’umidità relativa di equilibrio di queste caramelle, il problema più comune durante la conservazione è la perdita di umidità.
Quando le caramelle a base di idrocolloidi perdono umidità, diventano più dure, fino a raggiungere un punto in cui il consumatore non trova più accettabile la loro consistenza. La levigatura e l’oliatura possono impedire la perdita di umidità, ma i loro effetti sono insignificanti quando le caramelle sono esposte a condizioni estreme. L’aggiunta di una piccola quantità di umettante (glicerolo, sorbitolo, ecc.) può aiutare a mantenere la plasticità durante lo stoccaggio. In effetti, le caramelle senza zucchero tendono ad avere una durata di conservazione più lunga a causa della natura umettante dei loro ingredienti. I materiali di imballaggio adeguatemente sigillati, possono ridurre la perdita di umidità e prolungare la durata di conservazione. Nella maggior parte dei casi, tuttavia, una volta che la confezione è stata aperta e le caramelle vengono esposte a condizioni meno favorevoli, l’indurimento avviene rapidamente. L’uso di imballaggi richiudibili può potenzialmente prolungare la durata di conservazione, ma i costi di tali imballaggi sono raramente economicamente sostenibili.
Le caramelle gommose e le gelatine, dovrebbero essere conservate con un’umidità relativa del 55-65%; questo ridurrebbe la tendenza all’essiccazione. Quando le temperature di conservazione vengono ridotte rispetto ai 20°C standard, la durata di conservazione aumenta. Oltre alla perdita di umidità, anche gli aromi più volatili possono diffondersi dalle caramelle nell’aria circostante. Per questo motivo, il materiale di imballaggio dovrebbe avere una buona barriera per l’ossigeno ed essere opportunatamente sigillato, per mantenere un livello accettabile di sapore. L’esposizione alla luce con imballaggi trasparenti può influire sui colori particolarmente sensibili.
Con le caramelle gommose e gelatinose, possono sorgere una vasta gamma di potenziali problemi a causa di formulazioni, di lavorazioni o condizioni di conservazione non del tutto adeguate.
Siccome in primo luogo, la durezza di questo tipo di caramelle è legata alla natura dell’idrocolloide e al contenuto di acqua, in genere, un contenuto di idrocolloide più elevato e un contenuto di acqua inferiore portano a caramelle più solide, al contrario se la caramella risulta troppo morbida, il contenuto di acqua potrebbe essere troppo alto, o la concentrazione di idrocolloidi troppo bassa o è stata sbagliata la scelta dell’idrocolloide (per esempio, un grado Bloom troppo basso della gelatina). I fattori che potrebbero portare a un contenuto di acqua troppo elevato includono la temperatura di cottura, la miscela di dolcificanti (compresa la potenziale inversione del saccarosio) e un tempo troppo breve di asciugatura nell’amido.
Se invece la consistenza è troppo dura, il contenuto di acqua potrebbe essere troppo basso o la concentrazione di idrocolloidi è troppo alta, ma spesso, l’indurimento di caramelle gommose e gelatine nel tempo è dovuto alla perdita di umidità attraverso la confezione. Anche le reazione di Maillard tra gelatina e zuccheri possono avvenire lentamente nel tempo, portando l’indurimento delle caramelle gommose.
Se per qualche motivo, la caramella non si forma o è troppo debole, ci sono una serie di potenziali cause, a seconda del tipo di caramella.
Quelle a base di pectina HM, la mancanza di struttura può essere dovuta a un pH improprio. Se il pH non viene abbassato adeguatamente, la pectina non gelifica. Altre cause per cui le caramelle gommose a base di gelatina non si formano adeguatamente possono essere dovute a un’eccessiva degradazione della molecola di gelatina, che impedisce la formazione di una struttura forte. Un’eccessiva aggiunta di acido o il mantenimento prolungato a temperature elevate può portare alla degradazione della gelatina.
Per quelle a base di amido, l’uso di un amido improprio che non si adatti alle condizioni di cottura (alto amilosio e cottura a bollitore aperto) o una quantità di acqua insufficiente per la sua gelatinizzazione può portare a caramelle morbide o addirittura liquide.
Le caramelle gommose e gelatinose hanno il potenziale nel tempo di granulare in superficie. Di solito, la granulosità è correlata al rapporto improprio tra saccarosio e sciroppo di glucosio e/o una viscosità impropria. La granulazione si verifica se la sovrasaturazione è molto elevata e i vincoli cinetici sono insufficienti per prevenire la formazione di cristalli. E’ ovvio che la chiave per prevenire i cristalli sia ridurre il contenuto di saccarosio e aumentare la concentrazione di altri zuccheri come il glucosio o lo zucchero invertito. La cristallizzazione può anche apparire se tutti i cristalli di saccarosio, inizialmente non sono stati sciolti bene durante il processo di cottura.
Se le caramelle gommose con gelatina si deformano e perdono la loro forma, la causa è legata alla termo-reversibilità del gel di gelatina. Se la temperatura è troppo alta, ad esempio prima della fase di oliatura, il gel di gelatina si scioglie, trasformando la caramella in una massa fluida che perde la sua forma. Per evitare deformazioni è importante che le temperature di conservazione siano ben al di sotto del punto di fusione della gelatina. Di solito, temperature inferiori a circa 30°C forniscono una conservazione sicura di queste gommose. In ogni caso, le caramelle si risolidificano una volta raffreddate, ma avranno perso la forma originale.
Le caramelle gommose e gelatinose a volte possono essere appiccicose e/o sudate. Questo difetto può essere dovuto a un eccesso di zucchero riducente o ad un’eccessiva inversione del saccarosio. La formulazione con zuccheri a basso peso molecolare, come lo sciroppo di glucosio ad alto DE, essendo igroscopici possono causare la formazione di caramelle appiccicose. Un’eccessiva inversione dello zucchero e quindi problemi di igroscopicità, possono essere dovuti anche da un pH improprio (causato per esempio dall’uso di succhi di frutta con pH variabile), o dall’aver tenuto lo sciroppo di zucchero ad alte temperature per lunghi periodi di tempo.
L’essudazione di umidità dall’interno alla superficie del gel, può verificarsi se il gel è debole, rotto o per qualsiasi motivo si è danneggiato. In genere, una gelificazione impropria o insufficiente può portare alla sineresi. Nei sistemi a gel misti, può verificarsi la separazione di fase tra i due idrocolloidi, e si può verificare il rilascio in superficie della fase di sciroppo.
Con le proteine come agenti gelificanti, la formazione di schiuma e il trascinamento dell’aria possono causare problemi nell’aspetto delle caramelle gommose. Quando le proteine vengono aggiunte dopo la cottura dello sciroppo di zucchero, è necessario prestare attenzione per prevenire l’incorporazione di aria. Anche una miscelazione eccessivamente forte, durante l’aggiunta di ingredienti minori, può portare alla formazione di schiuma negli sciroppi con gelatina. Può essere necessaria e spesso viene eseguita una fase di disaerazione, con il vuoto, per garantire che l’aria non venga trascinata nella massa di caramelle.