Os hidrocoloides, grupo heterogêneo de polímeros de cadeia longa (polissacarídeos e proteínas) caracterizados por sua propriedade de formar dispersões viscosas e/ou géis quando dispersos em água, são amplamente utilizados como agentes espessantes em alimentos.

A principal razão para o amplo uso de hidrocoloides em alimentos é a sua capacidade de modificar a reologia do sistema alimentar, o que inclui duas propriedades básicas de qualquer alimento: viscosidade e textura. A modificação da textura e/ou viscosidade do sistema alimentar ajuda a modificar as suas propriedades sensoriais e, portanto, os hidrocoloides são usados como importantes aditivos alimentícios para fins específicos.

Embora possuam ampla gama de funcionalidades nos alimentos, as propriedades básicas para as quais os hidrocoloides são utilizados são o espessamento e a gelificação. Os hidrocoloides se dispersam em água para dar efeito de espessamento ou produção de viscosidade.

Enquanto todos os hidrocoloides engrossam e conferem viscosidade às dispersões aquosas, alguns biopolímeros também possuem como principal propriedade a capacidade de formar gel, fenômeno que envolve a associação ou reticulação das cadeias de polímero para formar uma rede tridimensional que retém ou imobiliza a água dentro dela para formar uma estrutura rígida que é resistente ao fluxo. Em outras palavras, torna-se viscoelástico, exibindo as características de um líquido e de um sólido. As propriedades texturais, como por exemplo, elástica ou quebradiça, longa ou espalhável, mastigável ou cremosa, de um gel variam amplamente de acordo com o tipo de hidrocoloide utilizado, assim como outras propriedades sensoriais, como opacidade, mouthfeel e sabor também dependem do hidrocoloide empregado.

A modificação reológica dos alimentos é a principal propriedade funcional dos hidrocoloides e a viscosidade é uma das propriedades mais amplamente utilizada.

Os hidrocoloides são frequentemente usados em sistemas onde o teor de óleo ou gordura foi reduzido ou eliminado através da substituição com água. O hidrocoloide engrossa a água, que, por sua vez, substitui a gordura ou óleo para gerar um produto com propriedades semelhantes às do alimento integral. Uma aplicação típica para essa função são os molhos para salada com baixo teor de gordura. Em outros casos, a água engrossada simplesmente adiciona corpo, textura e mouthfeel a um alimento, como xaropes de mesa, especialmente os de baixa caloria.

Entre os hidrocoloides utilizados como espessantes, destacam-se os derivados de celulose, alginatos, carragenina e agar, bem como amido, goma acácia, pectina e gelatina, já citados anteriormente.

Os derivados de celulose são comumente usados em aplicações alimentícias onde são eficazes como viscosificantes, estabilizadores e modificadores de reologia. Os mais conhecidos e utilizados são carboximetilcelulose, metilcelulose, hidroxipropilmetil (metil-hidroxipropil) celulose, hidroxipropilcelulose e etilcelulose.

Em aplicações alimentícias, os derivados de celulose apresentam-se como um espessante eficaz e aglutinante de umidade usado para bebidas transparentes, laticínios, como sorvete, e em panificação e outros alimentos preparados. A metilcelulose e a hidroxipropilmetilcelulose exibem termogelação, utilizadas para molhos estáveis ao cozimento, recheios e alimentos formados. A hidroxipropilmetilcelulose e a hidroxipropilcelulose são agentes tensoativos usados para estabilizar espumas e emulsões. São utilizados nas áreas de bebidas, panificação, sobremesas lácteas, alimentos processados, incluindo análogos de carne, derivados de carne, aves e peixe, xaropes, molhos e sopas.

Os alginatos são derivados de várias espécies de algas marrons encontradas nas costas do Atlântico Norte, América do Sul e Ásia. São produzidos como uma variedade de sais, mas o alginato de sódio é predominantemente usado em alimentos. O alginato de sódio hidrata em água fria ou quente para dar soluções viscosas. A interação controlada entre o alginato de sódio e os sais de cálcio cria géis irreversíveis ao cisalhamento e estáveis ao calor. O controle é afetado usando sequestrantes de citrato ou fosfato, ou pelo processamento a temperaturas acima de aproximadamente 70°C e resfriamento. As aplicações alimentícias típicas incluem alimentos reformulados, como anéis de cebola e recheios de azeitona, recheios de creme de configuração fria e recheios de panificação e frutas estáveis ao calor.

A carragena desempenha importante e valorizado papel nas formulações, proporcionando textura, estrutura e estabilidade física em produtos alimentícios. Em produtos cárneos, melhora a qualidade e/ou aumenta o rendimento cozido de produtos de aves, presunto e embutidos. Géis de água e esmaltes de bolo têm usado carragenina de gelificação rápida por muitos anos. Molhos e molhos para salada utilizam carragena para conferir corpo, fornecer espessura e estabilizar emulsões.

A utilização de carragenina foi estabelecida também em produtos lácteos fluidos e sobremesas lácteas. A estabilização do cacau, bem como a sensação adicional na boca, podem ser alcançadas usando quantidades muito pequenas de carragenina devido à reatividade da proteína. Os cremes batidos e as coberturas retêm sua forma estável devido à carragena.

A carragena pode ajudar na estabilidade de produtos lácteos congelados, evitando a separação do soro de leite e a formação de cristais de gelo em sorvetes e também é usada em pudins e recheios de tortas para criar géis estáveis.

O agar é extraído da alga vermelha (Rhodophyceae) e tem sido usado em alimentos há mais de 350 anos. É insolúvel em água fria e hidrata quando fervido. Soluções de resfriamento abaixo de cerca de 40◦C produzem géis quebradiços muito firmes que podem ser derretidos por aquecimento acima de 85◦C. As aplicações em alimentos incluem géis de sobremesa de água, geleias de confeitaria, carnes enlatadas, glacês, géis de tubulação e sobremesas flan.

As vantagens mais importantes do ágar em diferentes aplicações alimentares derivam da textura firme característica e tolerância ao calor dos géis, estabilidade em condições ácidas e reatividade limitada a outros componentes alimentares. Sua grande capacidade de gelificação permite que seja usado em concentrações muito baixas. A concentração limite para gelificação é de 0,2% e os níveis em produtos alimentícios estão normalmente entre 0,5% e 2,0%. A grande histerese do gel, a diferença entre as temperaturas de endurecimento e de derretimento, é muito maior do que a de qualquer outro agente gelificante reversível, de modo que as soluções líquidas podem ser mantidas a 40 ° C antes da cura e, uma vez gelificados, os produtos permanecem estáveis até 800C.

O agar forma géis em uma ampla faixa de pH. A cadeia polimérica neutra confere boa resistência à hidrólise ácida nos valores normais de pH encontrados em alimentos, como em frutas. No entanto, o ágar pode ser hidrolisado por ácido em altas temperaturas, portanto, para valores de pH abaixo de 5, é recomendado que o pH do alimento seja diminuído imediatamente antes do resfriamento para formar o gel.

Não são necessários contra-íons para a gelificação e, portanto, não há nenhum sabor metálico característico nos produtos finais como os encontrados com alginatos ou carragena, o que torna o ágar um produto muito bom para alimentos delicadamente aromatizados. Além disso, as variações nos níveis de cátions no produto alimentício não produzem uma alteração nas propriedades texturais do gel.

Em alimentos cultivados, como o iogurte, o agar não inibe o crescimento de bactérias inoculadas. Tem boa compatibilidade com outros polissacarídeos e proteínas em níveis normais de uso. Isso permite que o ágar forneça sobremesas lácteas gelatinosas consistentes e evite variações texturais que podem resultar de diferenças na qualidade do leite.

Não requer um nível mínimo de sólidos de açúcar para gelificação e, portanto, pode ser usado para compotas e geleias com baixo teor de açúcar, onde níveis reduzidos de açúcar e/ou adoçantes de alta intensidade podem ser empregados. Em alguns casos, altas concentrações de açúcar auxiliam na associação da rede de ágar e aumenta a força do gel.

Essa combinação de benefícios resulta na manutenção do ágar como o hidrocoloide de escolha em uma série de aplicações alimentares específicas, particularmente onde géis firmes e de textura curta com boa estabilidade ao calor e boa estabilização por umidade são necessários.

Vale ressaltar que entre as gomas, além da acácia, a gelana, karaya, konjac, xantana, guar e jataí também apresentam propriedades espessantes e gelificantes que influenciam na textura dos alimentos.

A goma gelana produz gelificação por dispersão em água quente, em presença de íons monovalentes ou divalentes, sendo o gel formado resistente ao ácido, calor e enzimas. É usada comercialmente em uma ampla gama de aplicações em alimentos, como géis à base de água, panificação, lácteos, bebidas, doces e produtos derivados de frutas.

A goma karaya tem sido usada por muitos anos como emulsificante, estabilizante e agente espessante. Suas principais aplicações alimentícias são molhos, sorvetes e sobremesas congeladas, laticínios, produtos cárneos, panificação e alimentos saudáveis.

A goma konjac influencia a retrogradação e a liberação de umidade em pães macios, doces e produtos de panificação de longa vida de prateleira quando usado a 0,1% a 0,5%, bem como fornece adesão para coberturas e ligação em matrizes complexas, como carnes reestruturadas ou vegetais. As misturas comerciais à base de konjac incluem konjac com carragenina, konjac com amido, konjac com carragena e um ou vários galactomananos e assim por diante, os quais têm sido usados em massas, alimentos reestruturados, carnes e sobremesas por muitos anos e agora seu uso está crescendo em alimentos pré-cozidos. A composição do gel pode ser ajustada para fornecer a força necessária e as temperaturas de fusão, oferecendo uma gama versátil de propriedades de mouthfeel. Os géis alimentícios típicos usam konjac a 0,1% a 1,0% com outros agentes gelificantes, ou sozinho em níveis de até 5%, para dar forte resistência ao cisalhamento com uma coesividade e mordida aprimoradas ou, quando usado como um gel altamente cisalhado, mais cremosidade.

A goma xantana, em associação com outras gomas, proporciona textura lisa e cremosa, alimentos líquidos com qualidade superior as demais gomas. Apresenta diversidade de aplicações na indústria de alimentos, sendo comumente utilizada para a fabricação de molhos para saladas, bebidas, geleias, produtos cárneos, enlatados e sopas.

A goma guar é usada como espessante de sopas, alimentos pobres em calorias e para aumentar o poder gelificante de outros espessantes. Pode ser empregada em bebidas como estabilizante ou ainda em sorvetes, pudins e coberturas para saladas, como espessante.

E, por fim, a aplicação da goma jataí, ou goma locusta, como também é conhecida, tem a finalidade de melhorar a textura de certos alimentos, como bolos e biscoitos; espessar coberturas para saladas; melhorar as características de congelamento e fusão de sorvetes; na palatabilidade dos géis de carragena; e para diminuir a dureza e a temperatura de fusão do gel.