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Gelato e grassi
Il gelato è un sistema colloidale complesso (Fig. 1) costituito da goccioline di grasso parzialmente aggregate, bolle di aria, cristalli di ghiaccio e una soluzione acquosa nella quale sono dispersi zuccheri, proteine e sali minerali [1]. La presenza di questi elementi di natura così diversa in un unico sistema stabile è resa possibile dalle caratteristiche di ciascun ingrediente e dalle relazioni che si instaurano tra di essi [2].
Nel gelato i grassi sono una componente fondamentale e ne influenzano la stabilità della struttura dopo il congelamento, la resistenza allo scioglimento e la cremosità dopo la fase di indurimento. [3, 4]. Da un punto di vista sensoriale, i grassi lubrificano il palato e permettono di ottenere un prodotto con una texture cremosa e le giuste caratteristiche di fusione al palato, aiutano a dare corpo al gelato e, essendo buoni carrier delle componenti aromatiche, ne enfatizzano il flavour [1].
Processi di produzione del gelato e tendenze del mercato
Durante il processo di produzione del gelato, all’interno della camera di mantecazione del freezer, i grassi in emulsione nella miscela vanno incontro ad una parziale destabilizzazione dovuta all’azione degli emulsionanti, all’incorporazione d’aria e alla cristallizzazione dell’acqua. Questa parziale coalescenza dei grassi è necessaria per ottenere la corretta struttura del gelato [1]. Il contenuto in grassi del gelato si aggira generalmente intorno all’8-12%, ma può arrivare anche al 15-20% nei cosiddetti “premium ice cream”, tipici della tradizione americana. Le fonti di grassi più utilizzate nell’industria gelatiera sono la panna (o crema di latte) e i grassi vegetali come l’olio di cocco [5].
A causa della crescente consapevolezza del legame tra un’elevata assunzione di grassi nella dieta e l’aumento del rischio di sviluppare diverse tipologie di neoplasie e malattie cardiovascolari, sempre più consumatori stanno orientando le loro scelte verso alimenti a ridotto tenore di grassi. Tuttavia, per i produttori, mantenere inalterate le caratteristiche sensoriali in prodotti a basso contenuto in grassi rappresenta una sfida. Solitamente si ricorre all’utilizzo di sostanze in grado di mimare alcune delle proprietà fisiche e sensoriali dei grassi, ma con un minor apporto calorico, denominate fat relacers o sostituti del grasso [6, 7].
Utilizzo di fibre alimentari come sostituti dei grassi
Fibre alimentari o dietary fibers è un termine generico che comprende una vasta gamma di sostanze con diverse proprietà ed effetti fisiologici. Appartenenti alla famiglia dei carboidrati, le fibre alimentari resistono al processo di digestione e possono essere idrolizzate e fermentate dalla microflora gastrointestinale, svolgendo una funzione prebiotica; favoriscono cioè la crescita di batteri che hanno un effetto benefico sull’organismo [8].
Le fibre alimentari, tra i diversi sostituti del grasso, offrono benefici sia nutrizionali che funzionali. Le proprietà nutrizionali delle fibre alimentari dipendono principalmente dalle loro caratteristiche fisico-chimiche, tra cui la capacità di legare l’acqua, la viscosità, l’interazione con altre molecole, la capacità di addensamento e la fermentescibilità. Da un lato, le fibre solubili aumentano la viscosità e la formazione di gel e contribuiscono a ridurre la risposta glicemica e i livelli di colesterolo nel sangue. Al contrario, le fibre insolubili aumentano il volume fecale e il transito intestinale [9]. Le evidenze indicano che diete ricche di fibre, con un’assunzione giornaliera raccomandata di almeno 25-30 grammi, possono ridurre l’incidenza di diabete, obesità e malattie cardiovascolari [9].
Applicazioni delle fibre alimentari nella produzione di gelato
Oltre che per gli aspetti salutistico-nutrizionali, le fibre trovano ampio impiego nell’industria alimentare grazie alle loro diverse proprietà tecnologiche e funzionali. Fibre di diversa natura, avendo proprietà emulsionanti e/o gelificanti, possono aumentare la capacità di ritenere acqua del prodotto, migliorare la texture, impedire la sineresi e migliorare la shelf life [11].
Nel contesto specifico della produzione di gelato a ridotto contenuto in grassi, le fibre alimentari hanno dimostrato un notevole potenziale come fat replacers [12, 13]. Tra queste, l’inulina emerge come la fibra maggiormente impiegata. Estratta principalmente da Cichorium intybus (cicoria) e Helianthus tuberosus (topinambur), l’inulina offre interessanti applicazioni tecnologiche che variano in base al grado di polimerizzazione. L’inulina a lunga catena ha un alto potere texturizzante e incide in modo trascurabile sulle caratteristiche sensoriali del gelato [14]. Tuttavia, data la crescente domanda di inulina da parte del mercato, la sua disponibilità e il suo prezzo possono subire fluttuazioni, rendendo quindi importante l’individuazione di sue possibili alternative.
Impatto delle fibre sulle caratteristiche sensoriali del gelato
In un recente studio condotto da ricercatori di Tecnologie Alimentari dell’Università di Verona e di Bolzano [15], è stata esplorata l’efficacia di quattro diverse fibre come possibili sostituti dei grassi nella produzione di gelato industriale, valutandone l’impatto sulle caratteristiche sensoriali del prodotto. Utilizzando una formulazione standard di gelato alla vaniglia con il 9% di grassi, sono state formulate quattro varianti sostituendo il 3% di grassi con il 3% di fibre. Le fibre selezionate includono l’inulina e tre fibre meno utilizzate: fibra di acacia, fibra di mela e fibra di avena.
La valutazione sensoriale dei campioni è stata condotta tramite QDA (Analisi Quantitativa Descrittiva), analisi che prevede l’utilizzo di un panel di giudici addestrati e che permette di valutare e confrontare i profili sensoriali dei campioni (Fig. 2). Il campione realizzato con inulina è risultato del tutto comparabile, dal punto di vista sensoriale, alla formulazione di controllo, confermando come l’inulina possa ritenersi un valido sostituto dei grassi nella produzione di gelato. L’impiego di fibra di avena e fibra di mela ha invece impattato maggiormente sulle caratteristiche sensoriali dei gelati, determinando un’elevata durezza e mascherando l’aroma e il colore originale del prodotto. Di conseguenza, l’impiego di queste due fibre non è indicato per la tipologia di prodotto considerato (gelato alla vaniglia), ma potrebbe essere valutato per gelati caratterizzati da un sapore più intenso e da un colore tendente al nocciola o al marrone.
Tra le alternative, nei campioni realizzati con fibra di acacia è stata osservata una minore durezza ed una minore percezione della sensazione di freddo rispetto al controllo. Poiché ad un efficace sostituto dei grassi si richiede di impartire al gelato una giusta cremosità, di non coprirne e modificarne il flavour e di ridurre la percezione di freddo in bocca, la fibra di acacia si è dimostrata essere un valido fat-replacer.
Conclusioni
A fronte di quanto riportato risulta evidente il potenziale delle fibre alimentari come sostituti dei grassi nel gelato, tuttavia è necessario valutare attentamente le variazioni sensoriali del prodotto finito che possono derivare dal loro utilizzo. Occorre inoltre, specificare che, ad eccezione dell’inulina, il costo di queste fibre non sia particolarmente economico. Tuttavia, non si può escludere che, grazie all’aumento dell’offerta e agli sforzi nella ricerca e nello sviluppo di tecnologie di estrazione, i prezzi di fibre vegetali oggi poco utilizzate possano diminuire nel prossimo futuro.
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[1] Goff Douglas H. and Hartel R.W. (2013). Ice Cream (7th Edition),. Boston, Springer.
[2] Corvitto A. (2005). Il gelato senza segreti. Sant Cugat del Vallès, Rafel Vilà.
[3] Hossain, M. K., Petrov, M., Hensel, O., & Diakité, M. (2021). Microstructure and Physicochemical Properties of Light Ice Cream: Effects of Extruded Microparticulated Whey Proteins and Process Design. Foods, 10(6), 1433.
[4] Kasapoglu, M. Z., Sagdic, O., Avci, E., Tekin-Cakmak, Z. H., Karasu, S., & Turker, R. S. (2023). The potential use of cold-pressed coconut oil by-product as an alternative source in the production of plant-based drink and plant-based low-fat ice cream: The rheological, thermal, and sensory properties of plant-based ice cream. Foods, 12(3), 650.
[5] Clarke C. (2012). The Science of Ice Cream(2th Edition). Cambridge, RSC Publishing.
[6] Ognean C.F., Darie N., Ognean M. (2006). Fat replacers – review. Journal of Agroallimentary Processes and Technologies, 7 (2): 433-442.
[7] Zoulias E.I., Oreopoulou V., Tzia C. (2002). Textural properties of low-fat cookies containing carbohydrate- or protein-based fat replacers. Journal of Food Engineering, 55(4): 337-342.
[8] Roberfroid M. (1993). Dietary fiber, inulin and oligofructose: A review comparing their physiological effects. Critical Reviews in Food Science & Nutrition, 33 (2): 103-148.
[9] Bai, X., He, Y., Quan, B., Xia, T., Zhang, X., Wang, Y., Zheng, Y., & Wang, M. (2022). Physicochemical properties, structure, and ameliorative effects of insoluble dietary fiber from tea on slow transit constipation. Food Chemistry: X, 14, 100340.
[10] EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition, and Allergies (NDA) (2010). Scientific Opinion on Dietary Reference Values for carbohydrates and dietary fiber. EFSA Journal, 8(3): 1462.
[11] Akbari M., Eskandari M.H., Dovoudi Z. (2019). Application and functions of fat replacers in low-fat ice cream: A review. Trends in Food Science & Technology, 86: 34-40.
[12] Soukoulis, C., Lebesi, D., & Tzia, C. (2009). Enrichment of ice cream with dietary fibre: Effects on rheological properties, ice crystallisation and glass transition phenomena. Food Chemistry, 115(2), 665–671.
[13] Akbari, M., Eskandari, M. H., & Davoudi, Z. (2019). Application and functions of fat replacers in low-fat ice cream: A review. Trends in Food Science and Technology, 86, 34–40.
[14] Akbari M., Eskandari M.H., Niakosari M., Bedeltvana A. (2016). The effect of inulin on the physiochemical properties and sensory attributes of low-fat ice cream. International Dairy Journal, 57: 52-55.
[15] Tolve, R., Zanoni, M., Ferrentino, G., Gonzalez-Ortega, R., Sportiello, L., Scampicchio, M., Favati, F. (2024). Dietary Fibers Effects on Physical, Thermal, and Sensory Properties of Low-Fat Ice Cream, LWT – Food Science and Technology.
Matteo Zanoni
Matteo Zanoni ha lavorato per due anni come assegnista di ricerca presso il laboratorio di Tecnologie Alimentari dell’Università di Verona, dove si è principalmente dedicato allo sviluppo e all'ottimizzazione di nuovi prodotti alimentari, nonché all'Analisi Sensoriale. Attualmente ricopre il ruolo di assegnista di ricerca presso l’Università di Scienze Gastronomiche di Pollenzo per il progetto europeo “SF4C – School Food for Change”.
