Guía de solución de problemas de emulsionantes alimentarios para fabricantes

El pan se endurece más rápido de lo esperado

• ¿Ha habido un cambio reciente en el lote de DMG o GMS? ¿Qué muestra el ensayo de GC del lote actual en cuanto al contenido de monoglicéridos?
• ¿Se agrega DMG como polvo seco o como gel alfa prehidratado?
• ¿Ha cambiado la secuencia de mezcla o el tiempo?

• Solicite a su proveedor los resultados reales del ensayo de GC, no los rangos de especificaciones. El contenido de monoglicéridos que varía del 92% al 84% en los lotes está dentro de las especificaciones escritas de muchos proveedores, pero representa una diferencia funcional significativa.
• Si usa polvo de DMG seco, cambie a la preparación de gel alfa: caliente DMG a 75 °C, agregue el mismo peso de agua caliente, enfríe a 35 °C con agitación. Alpha-gel DMG se distribuye uniformemente por la masa y ya se encuentra en forma de cristal activo que forma complejos con la amilosa. El polvo seco requiere fundirse, migrar a superficies de almidón y recristalizar, una secuencia menos confiable.
• Si utiliza GMS estándar, vuelva a calcular la adición según el contenido de monoglicéridos activos. Para igualar el 0,3 % de DMG (90 % MG), el GMS estándar al 50 % de MG requiere una adición de aproximadamente el 0,54 % y aún puede tener un rendimiento inferior debido a la interferencia de los diglicéridos.

Volumen de pan bajo o resorte del horno deficiente

• ¿Cuál es la dosis actual de SSL (a base de harina)?
• ¿En qué etapa de mezcla se agrega SSL?
• ¿Se ha añadido o aumentado recientemente algún ingrediente proteico (suero, soja, guisantes)?
• ¿Ha cambiado la especificación de proteínas de la harina?

• La dosis estándar de SSL es de 0,25 a 0,5 % de harina. Las formulaciones ricas en proteínas (cualquier cosa que contenga proteína de suero, soja o guisantes) a menudo requieren entre un 0,4% y un 0,6% porque la proteína añadida diluye el gluten y compite con los sitios de unión del SSL.
• Agregue SSL al comienzo de la mezcla, antes de la grasa u otros ingredientes, para maximizar el tiempo de contacto con las proteínas del gluten antes de que fragüe la red.
• Si DATEM se utiliza en combinación con SSL, verifique la proporción. SSL:DATEM en aproximadamente 2:1 es estándar; El exceso de DATEM hace que la masa se vuelva excesivamente extensible, lo que reduce la elasticidad del horno a pesar del buen desarrollo del volumen durante el mezclado.

Estructura de miga densa o desigual en el pastel

• ¿El polisorbato 60 se funde en manteca antes de preparar la masa o se agrega directamente como sólido?
• ¿Cuál es la temperatura de la masa en la etapa de cremado?
• ¿Ha cambiado la especificación de manteca o el proveedor?

• Derrita el polisorbato 60 en la grasa a 50-60 °C antes de agregarlo a la masa. Esto produce una dispersión uniforme durante la etapa de formación de crema.
• Verifique la temperatura de la masa durante la mezcla. Por encima de 28°C, la grasa se ablanda excesivamente y la eficiencia de la aireación disminuye independientemente de la calidad del emulsionante. Controle las temperaturas de los ingredientes y la temperatura ambiente, especialmente en verano.
• Verificar que el tiempo de cremado sea el adecuado. El tiempo reducido de crema (común cuando aumenta la velocidad de producción) produce una estructura celular más gruesa independientemente de la selección del emulsionante. Si el proceso se ha acelerado, el emulsionante no es la variable a ajustar primero.

La cobertura batida se colapsa o no se bate

• ¿Cuál es la temperatura del agua al batir?
• ¿Se enfrían el tazón y el batidor antes de usarlos?
• ¿Hay polisorbato 60 o polisorbato 80 en la fórmula?
• ¿Se agrega DMG como alfa-gel o polvo seco?

• Utilice agua a 4–8°C. Enfríe el tazón y los batidores en el congelador durante 15 minutos antes de batir. En entornos de producción cálidos, esta es la variable individual de mayor impacto.
• Si el polisorbato 80 ha sido sustituido por el polisorbato 60, o se especificó cuando estaba previsto el polisorbato 60, reemplácelo. La cadena de ácido esteárico saturado del Polisorbato 60 forma una película interfacial más rígida a temperaturas de batido que la cadena de ácido oleico insaturado del Polisorbato 80. Esta rigidez determina la estabilidad de la espuma.
• Si se agrega DMG como polvo seco, cambie a la preparación de alfa-gel. Se requiere DMG en forma alfa para una coalescencia parcial de grasa efectiva en sistemas batidos. El polvo seco que ha vuelto a su forma de cristal beta es en gran medida inerte en esta aplicación.
• Deje reposar refrigerado durante 20 a 30 minutos después de reconstituir la crema para batir en polvo antes de batir. Un tiempo de hidratación insuficiente reduce el rendimiento independientemente del tipo de emulsionante o la dosis.

La textura del helado es húmeda, pesada o inconsistente

• ¿Cuál es el tiempo y la temperatura de envejecimiento antes del congelador continuo?
• ¿Cuál es la dosis de GMS/DMG y la dosis de Polisorbato 80?
• ¿Cuáles son la temperatura de extracción continua del congelador y la velocidad del Dasher?
• ¿Qué superación se está logrando?

• Mantener un envejecimiento mínimo de 4 horas a 4°C. El sistema emulsionante no puede funcionar correctamente sin una cristalización adecuada de la grasa antes del paso de congelación.
• La combinación estándar es GMS o DMG al 0,1–0,2 % + Polisorbato 80 al 0,1–0,2 % del peso de la mezcla. El monoglicérido promueve la coalescencia parcial de las grasas; el polisorbato estabiliza las células de aire. Si alguno de ellos está ausente o se administra en forma insuficiente, la textura será húmeda y carecerá de cuerpo.
• Verifique la temperatura de extracción continua del congelador según las especificaciones. El helado que se calienta más de lo especificado produce una red de grasa no formada por completo, el mismo síntoma de una cantidad insuficiente de emulsionante.
• Si el exceso excede el objetivo, es posible que la espuma esté incorporando más aire del que la red de grasa puede soportar. Reduzca la velocidad del triturador antes de aumentar la dosis de emulsionante.

Viscosidad del chocolate o del recubrimiento compuesto demasiado alta

• ¿Cuál es la dosis de lecitina como porcentaje del peso del chocolate?
• ¿A qué temperatura se agrega la lecitina?
• ¿El problema de la viscosidad está afectando el flujo (viscosidad plástica) o la fuerza de arranque (valor de rendimiento)?
• ¿Ha entrado humedad en el sistema de chocolate?

• Si la dosis es superior al 0,4%, reduzca la lecitina y evalúe antes de agregar más. Si es inferior al 0,4%, aumente gradualmente hasta el 0,4-0,5% y vuelva a realizar la prueba.
• Si el problema principal es el valor del rendimiento (el chocolate es espeso en reposo pero fluye una vez que se mueve), PGPR al 0,1-0,2% aborda el valor del rendimiento de manera más efectiva que la lecitina. La combinación de lecitina (0,2–0,3%) + PGPR (0,1–0,15%) es estándar en los recubrimientos compuestos comerciales: aborda tanto la viscosidad plástica como el valor de rendimiento con un costo total de emulsionante más bajo que la lecitina sola en niveles altos.
• La lecitina se debe añadir a 45-55°C cuando el chocolate esté líquido. La adición al chocolate frío y parcialmente cuajado produce una dispersión desigual.
• Compruebe si hay contaminación por humedad. Incluso los rastros de agua hacen que el chocolate se agarrote: un aumento repentino de la viscosidad que ninguna cantidad de emulsionante puede revertir. Inspeccione las superficies del equipo y el contenido de humedad de inclusión.

Floración grasa sobre chocolate o cobertura compuesta

• ¿Es esto chocolate real o recubrimiento compuesto?
• ¿El producto está adecuadamente templado o se trata de un recubrimiento compuesto con el perfil de cristalización de grasa correcto?
• ¿Está Span 60 (monoestearato de sorbitán) en la fórmula del recubrimiento compuesto?
• ¿Cuáles son las condiciones de temperatura de almacenamiento?

• Para chocolate real: verifique la temperatura de templado, la concentración de cristales de semillas y el perfil del túnel de enfriamiento antes de cambiar cualquier emulsionante. El templado incorrecto produce cristales de grasa inestables que se reorganizan en formas estables en la superficie, lo que vemos como floración.
• Para recubrimientos compuestos: Span 60 al 0,1–0,5 % ralentiza la migración de cristales de grasa a la superficie modificando la cinética de cristalización. Si la floración se produce sin Span 60 en la fórmula, agréguelo y evalúe durante 4 a 8 semanas a temperatura ambiente.
• Los ciclos de temperatura aceleran la floración al suavizar y recristalizar repetidamente la grasa. Si las condiciones de almacenamiento fluctúan, se trata de un problema de distribución que los emulsionantes pueden ralentizar pero no eliminar.

La emulsión se separa durante el almacenamiento

• ¿Cuál es el tamaño promedio de las gotas (D[4,3]) inmediatamente después de la producción?
• ¿El HLB requerido de la fase oleosa coincide con el HLB del sistema emulsionante?
• ¿Cuál es la proporción de emulsionante y grasa?
• ¿Hay algún estabilizador (goma xantana, almidón modificado, carragenano) en la fórmula?

• Objetivo D[4,3] por debajo de 1–2 µm para emulsiones O/W estables a temperatura ambiente. Aumente la presión de homogeneización (primera etapa 15–25 MPa) si las gotas son más grandes. Revise los asientos de las válvulas del homogeneizador: el equipo desgastado produce gotas más grandes e inconsistentes independientemente de la dosis de emulsionante.
• Verifique la coincidencia de HLB. Para los aceites vegetales comunes, el HLB requerido suele ser de 7 a 10. El polisorbato 80 solo (HLB 15.0) es eficaz para aceites minerales ligeros y emulsiones de sabor, pero menos eficaz para sistemas de aceites vegetales pesados ​​con alto contenido de grasa. Mezcle con Span 80 (HLB 4.3) para alcanzar el HLB requerido.
• Para emulsiones con más del 20% de grasa, la relación entre emulsionante y grasa es más importante que la dosis absoluta de emulsionante. Meta entre 1 y 3 % de emulsionante en relación con el contenido de grasa. Si el contenido de grasa ha aumentado sin ajuste del emulsionante, esta proporción ha disminuido.
• Los estabilizadores aumentan la viscosidad de la fase continua y ralentizan la migración de las gotas. El xantano al 0,05-0,15 % o el almidón modificado al 1-3 % extienden la estabilidad visible, pero no fijan una emulsión con gotas fundamentalmente de gran tamaño.

Inconsistencia en el rendimiento de un lote a otro

• ¿Ha cambiado recientemente el lote de emulsionantes? ¿Qué muestran los CoA de lotes consecutivos en cuanto a contenido de monoglicéridos, índice de acidez y humedad?
• ¿Algún otro ingrediente (grasa, proteína, estabilizante) ha cambiado de lote o de proveedor?
• ¿Han cambiado las temperaturas ambientales (la variación estacional afecta las temperaturas de los ingredientes)?

• Solicite resultados de pruebas reales (no rangos de especificaciones) para el contenido de monoglicéridos en lotes consecutivos de emulsionantes. Un proveedor que proporciona rangos en lugar de resultados para cada lote no le brinda los datos necesarios para diagnosticar o descartar la variabilidad del emulsionante.
• Ejecute un proceso paralelo controlado: lote actual versus lote anterior, fórmula idéntica, proceso idéntico, el mismo día. Esto elimina de la comparación la variación del proceso diario.
• Revise los registros de proceso de los lotes inconsistentes con los registros de temperatura ambiente. En las aplicaciones de panadería, los cambios estacionales de temperatura afectan la temperatura de la masa, la tasa de fermentación y la cristalización de la grasa, todo lo cual interactúa con el sistema emulsionante de maneras que pueden parecerse a la variabilidad del emulsionante.

Referencia rápida

Trabajando con CHEMSINO