Emulsionanti a uso alimentare

Gli emulsionanti sono additivi che possono essere aggiunti ad alimenti lavorati per migliorarne la stabilità, la consistenza o durata di conservazione.[2][3][9]
Dal punto di vista chimico sono tensioattivi, ossia molecole anfipatiche, che come tali presentano una regione idrofila e una idrofoba.[9]
Esistono oltre 60 differenti emulsionanti, e tra gli additivi, sono tra quelli più comunemente utilizzati nell’industria alimentare.[13]
Sono identificati, come gli altri additivi alimentari, oltre che dal proprio nome, anche dal sistema di numerazione E, dove E sta per Europa.[8][14]
La sicurezza degli additivi alimentari, e quindi anche degli emulsionanti, è valutata dalle autorità competenti sulla base della letteratura scientifica disponibile al momento della valutazione.[6] Ricerche recenti hanno evidenziato come siano auspicabili ulteriori valutazioni riguardo alla sicurezza dell’assunzioni a lungo termine di alcuni emulsionanti, essendo emerse correlazioni positive tra la loro assunzione e l’insorgenza di malattie cardiovascolari e della malattia infiammatoria intestinale.[1][14]

Indice

Cosa sono gli emulsionanti?

Gli emulsionanti sono tensioattivi, ossia sono molecole in grado di ridurre la tensione superficiale di un liquido, favorendo la miscibilità tra liquidi differenti o la bagnabilità delle superfici.
Sono molecole anfipatiche, anche dette anfifiliche, ossia molecole che presentano una regione idrofila, solubile in acqua, e che è caratterizzata dalla presenza di gruppi polari, come gruppi idrossilici e carbossilici, e una regione lipofila, solubile nei lipidi e caratterizzata dalla presenza di gruppi non polari, come gruppi metilici, ponti metilene o anelli benzenici.[2]
Altri esempi di molecole anfipatiche sono i fosfolipidi, tra i principali componenti delle membrane cellulari, e i sali biliari, essenziali nel processo di digestione dei lipidi che avviene nell’intestino tenue.[10]

A cosa servono?

Gli emulsionanti svolgono molteplici funzioni.
Permettono la formazione di miscele stabili tra fluidi immiscibili, prevenendo la separazione tra la fase acquosa e quella grassa. Inoltre, prevenendo la separazione tra le fasi acquosa e grassa dell’alimento, ne allungano la durata di conservazione e ne migliorano l’aspetto e la consistenza.[1][13]
Gli emulsionanti sono anche in grado di interagire con componenti degli alimenti quali proteine, carboidrati, ioni e acqua, influenzando altre proprietà del prodotto. Nella lavorazione dei latticini, possono sostituirsi alle proteine nelle interfacce aria/acqua e grasso/acqua, modificando le proprietà e la stabilità dell’alimento.[9] Nel pane e altri prodotti da forno possono concorrere al miglioramento del volume, della struttura della mollica, e rallentano la retrogradazione dell’amido, ossia, nel caso ad esempio del pane, ne rallentano il raffermamento.[2][9] Nel cioccolato migliorano proprietà reologiche come la deformabilità e viscosità, e prevengono quello che viene definito in inglese “fat blooming”, ossia affioramento in superficie dei trigliceridi cristallizzati del burro di cacao, quindi del grasso.[2][15]
Gli emulsionanti più utilizzati includono:

  • le lecitine, presenti in molti tipi di cioccolato;
  • i monogliceridi e i digliceridi degli acidi grassi (E471), utilizzati ad esempio nei gelati;
  • la gomma di guar (E412), aggiunta a prodotti a base di latticini;
  • la carragenina (E407), aggiunta a gelati e dessert congelati, al latte aromatizzato e al caffè freddo;
  • la gomma di xantano (E415), presente ad esempio nella maionese;
  • i differenti tipi di cellulose, da E460 a E469, presenti, fra gli altri, negli integratori alimentari e vitaminici;
  • i polisorbati, da E432 a E436, aggiunti a prodotti quali la glassa, lo sciroppo di cioccolato, il gelato, le miscele per torte e oli commestibili.[1][4][7][11]

Emulsionanti naturali e artificiali

Gli emulsionanti, al pari di altri additivi alimentari, possono essere di origine naturale, sia animale che vegetale, o artificiale. Tra gli emulsionanti di origine naturale ci sono le lecitine (E322), l’agar-agar (E406), la gomma di guar (E412) e le pectine. Esempi di emulsionanti di sintesi sono i polisorbati, derivati dal sorbitano polietossilato coniugato con acidi grassi come l’acido laurico, l’acido palmitico, l’acido oleico o l’acido stearico.[9]
Formula di struttura di alcuni emulsionanti: acido alginico (E400), carragenina (E407), e polisorbato 80 (E433).Diversi emulsionati sono invece derivati da modifiche chimiche di molecole di origine naturale, modifiche che alterano le proprietà della molecola di partenza. Esempi sono gli esteri di saccarosio degli acidi grassi (E473) o i sucrogliceridi (E474).[11]

Effetti sulla salute

Studi condotti in vitro, su topi, nonché studi su popolazione, hanno evidenziato che alcuni emulsionanti potrebbero avere effetti avversi a livello gastrointestinale e cardiocircolatorio.
Il consumo di alimenti processati contenenti emulsionanti è tra i fattori che sembrano favorire lo sviluppo della malattia infiammatoria intestinale.[1] Tra i meccanismi proposti ci sono modifiche a carico del microbiota intestinale e/o alterazioni della funzione di barriera della mucosa intestinale che permetterebbero il passaggio di batteri e il conseguente aumento dell’esposizione agli antigeni.[5][11][12]
Uno studio prospettico di coorte ha invece evidenziato una correlazione positiva tra elevate assunzioni di cellulose e di monogliceridi e digliceridi degli acidi grassi con, rispettivamente, il rischio di malattia coronarica e malattia cerebrovascolare.[14]

Bibliografia

  1. ^ a b c d Bancil A.S., Sandall A.M., Rossi M., Chassaing B., Lindsay J.O., Whelan K. Food additive emulsifiers and their impact on gut microbiome, permeability, and inflammation: mechanistic insights in inflammatory bowel disease. J Crohns Colitis 2021;15(6):1068-1079. doi:10.1093/ecco-jcc/jjaa254
  2. ^ a b c d Belitz H.-D., Grosch W., Schieberle P. Food Chemistry. 4th Edition. Springer, 2009.
  3. ^ Commission Regulation (EU) No 1129/2011 of 11 November 2011 amending Annex II to Regulation (EC) No 1333/2008 of the European Parliament and of the Council by establishing a Union list of food additives. https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2011/1129/2013-11-21
  4. ^ Cox S., Sandall A., Smith L., Rossi M., Whelan K. Food additive emulsifiers: a review of their role in foods, legislation and classifications, presence in food supply, dietary exposure, and safety assessment. Nutr Rev 2021;79(6):726-741. doi:10.1093/nutrit/nuaa038
  5. ^ Csáki K.F. Synthetic surfactant food additives can cause intestinal barrier dysfunction. Med Hypotheses 2011;76(5):676-81. doi:10.1016/j.mehy.2011.01.030
  6. ^ EFSA Food additives: EFSA’s new guidance for applicants. Published: 18 July 2012. https://www.efsa.europa.eu/en/press/news/120718a
  7. ^ EUFIC. What are emulsifiers and what are common examples used in food? Last Updated: 01 October 2022.
  8. ^ Food Standards Agency. Approved additives and E Numbers. Last updated: 23 January 2024.
  9. ^ a b c d e Hasenhuettl G.L. and Hartel R.W. (Eds.). (2008). Food emulsifiers and their applications. 3rd Edition New York: Springer, 2008.
  10. ^ Nelson D.L., Cox M.M. Lehninger. Principles of biochemistry. 6th Edition. W.H. Freeman and Company, 2012.
  11. ^ a b c Partridge D., Lloyd K.A., Rhodes J.M., Walker A.W., Johnstone A.M., Campbell BJ. Food additives: assessing the impact of exposure to permitted emulsifiers on bowel and metabolic health – introducing the FADiets study. Nutr Bull 2019;44(4):329-349. doi:10.1111/nbu12408
  12. ^ Roberts C.L., Keita A.V., Duncan S.H., O’Kennedy N., Söderholm J.D., Rhodes J.M., Campbell B.J. Translocation of Crohn’s disease Escherichia coli across M-cells: contrasting effects of soluble plant fibres and emulsifiers. Gut. 2010;59(10):1331-9. doi:10.1136/gut.2009.195370
  13. ^ a b Sandall A., Smith L., Svensen E., Whelan K. Emulsifiers in ultra-processed foods in the UK food supply. Public Health Nutr 2023;26(11):2256-2270. doi:10.1017/S1368980023002021
  14. ^ a b c Sellem L., Srour B., Javaux G., et al. Food additive emulsifiers and risk of cardiovascular disease in the NutriNet-Santé cohort: prospective cohort study. BMJ 2023;382:e076058. doi:10.1136/bmj-2023-076058
  15. ^ Trapp L., Karschin N., Godejohann M., Schacht H., Nirschl H., Guthausen G. Chemical composition of fat bloom on chocolate products determined by combining NMR and HPLC-MS. Molecules 2024;29(13):3024. doi:10.3390/molecules29133024

Biochemistry and metabolism