Девочка

Курсы валют
 
Курсы валют
 
 

Вещества, регулирующие консистенцию

ЭМУЛЬГАТОРЫ

 

Эмульгаторы добавляются в пищевые продукты с целью создания и стабилизации эмульсий и других пищевых дисперсных систем. Действие эмульгаторов многостороннее. Они отвечают за взаимное распределение двух несмешивающихся фаз, за консистенцию пищевого продукта, его пластические свойства, вязкость и ощущение «наполненности» во рту. Эмульгаторы, создающие условия для равномерной диффузии газообразной фазы в жидкие и твёрдые пищевые продукты, носят название пенообразователей. Эмульгаторы, добавляемые в жидкие взбитые продукты для предотвращения оседания пены, называются стабилизаторами пены.

           Эмульгаторы обладают поверхностно-активными свойствами: концентрируясь на поверхности раздела несмешивающихся фаз, они могут снижать межфазное поверхностное натяжение. Тем самым, термины «эмульгатор» и «поверхностно-активное вещество» (ПАВ) в применении к пищевым ингредиентам можно считать синонимами.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

 

Пищевые дисперсные системы (дисперсии) представляют собой гетерогенные системы из двух или более несмешивающихся фаз с развитой поверхностью раздела между ними. Одна из фаз образует непрерывную дисперсионную среду, по объёму которой распределена дисперсная фаза в виде мелких твёрдых частиц, капель или пузырьков. Дисперсные системы с частицами крупнее

10-4 см обычно называют грубодисперсными, а  с частицами от 10-5 до 10-7м ысокодисперсными, или коллоидными. Системы с газовой дисперсионной средой называют аэрозолями и аэрогелями, с жидкой - эмульсиями и суспензиями, системы с газовой дисперсной фазой - пенами.

         В пищевой промышленности чаще всего встречаются эмульсии, состоящие из воды и масла: прямые, с каплями не полярной жидкости в полярной среде (типа «масло в воде». - М/В), и обратные, или инвертные (типа «вода в масле» - В/М).  Типичный пример прямой пищевой эмульсии - майонез, обратной аргарин. Изменение состава эмульсии, либо внешнее воздействие могут привести к превращению прямой эмульсии в обратную или наоборот.

        Пены также весьма распространены среди пищевых продуктов. Пена представляет собой тонкую дисперсию воздуха в жидкости или твёрдом теле. Чтобы пена образовалась и могла существовать, необходимо присутствие в системе поверхностно-активных веществ - пенообразователей. Эти же вещества чаще всего выполняют и роль стабилизаторов пен. Как и другие коллоидные системы, пены термодинамически нестабильны. Газ и жидкость, из которых они состоят, стремятся образовать два слоя с минимальной поверхностью раздела фаз. Поэтому пены в готовых пищевых продуктах стабилизируют формированием мельчайших кристаллов сахара (нуга), фиксируют путём термообработки (подсушивание зефира, выпекание бисквита, закаливание мороженого) и добавкой стабилизаторов пены.

       Пищевые эмульгаторы, пенообразователи и стабилизаторы пены представляют собой органические соединения, обладающие поверхностно-активными свойствами. Их молекулы имеют дифильное строение, т.е. содержат лиофильные и лиофобные (обычно гидрофильные и гидрофобные) атомные группы. Гидрофильные группы обеспечивают растворимость ПАВ в воде, гидрофобные (обычно углеводородные) при достаточно высокой молекулярной массе способствуют растворению ПАВ в неполярных средах. На границе фаз дифильные молекулы ориентируются энергетически наиболее выгодным образом: гидрофильные группы - в сторону полярной (обычно водной) фазы, гидрофобные – в сторону неполярной (газовой или масляной) фазы. Таким образом формируется межфазный пограничный слой, благодаря которому снижается поверхностное натяжение и становится возможным или облегчается образование эмульсий.

      Действие эмульгаторов на этом не заканчивается. Благодаря образованию пространственных и электрических барьеров они дополнительно стабилизируют эмульсии, т.е. предотвращают повторное слипание уже сформировавшихся частичек дисперсной фазы и повторное расслоение. Пенообразователи и стабилизаторы пены преимущественно располагаются на поверхности пузырьков воздуха, образуя там прочную пленку, которая усиливает сопротивляемость пузырьков слипанию. В жиросодержащих пенных массах, например в мороженом, эмульгаторы располагаются на поверхности жировых шариков. Они обеспечивают лучшее распределение жира и одновременно снижают антагонизм жиров и белков благодаря «гидрофилизации» поверхности жира. Кроме того, они способствуют необходимой частичной агломерации жировых шариков (деэмульгированию).

     Основные физико-химические и технологические свойства ПАВ определяются т.н. гидрофильно-липофильным балансом (ГЛБ) их молекул. ГЛБ отражает соотношение молекулярных масс гидрофильных и липофильных групп. Величина ГЛБ может иметь значение от 1 до 20 (эмпирическая шкала Гриффита). Эмульгаторы, имеющие ГЛБ < 10, преимущественно липофильны, а имеющие ГЛБ > 10 - преимущественно гидрофильны. Чем больше ГЛБ, тем ярче проявляется способность молекулы ПАВ к образованию и стабилизации прямых эмульсий (М/В), чем меньше ГЛБ - тем ярче проявляется способность к образованию и стабилизации обратных эмульсий (В/М). Эмулыаторы, характеризующиеся величиной ГЛБ от 7 до 9, могут применяться в качестве смачивателей (смачивающих агентов), характеризующиеся величиной ГЛБ от 15 до 18 - в качестве солюбилизаторов. Гидрофильно-липофильный баланс - величина аддитивная, т.е. ГЛБ смеси эмульгаторов можно вычислить, сложив ГЛБ компонентов пропорционально их содержанию в смеси.

      Эмульгатор (или смесь эмульгаторов) ускоряет образование и стабилизирует тот тип эмульсии, в дисперсионной среде которой он лучше растворим. Например, маргарин представляет собой эмульсию типа «вода в масле», поэтому для его получения применяют эмульгаторы с величиной ГЛБ 3...6. Майонез представляет собой эмульсию «масло в воде», и для него используют эмульгаторы, имеющие ГЛБ 8... 18.

    

                                                                    Таблица 12.Величина гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ) и ДСП (JЕСFА) основных пищевых эмульгаторов

 

Код Е

 

Эмульгатор

 

ГЛБ

 

ДСП, мг/кг веса тела

 

Е 322

Лецитины:

 

фракционированный (обогащённый фосфатидилхолином)

2

Не определено

стандартный

4

Тоже

обезжиренный

5

« «

ацетилированный

6

« «

гидролизованный

8

« «

обезжиренный гидролизованный

9

« «

ацетилированный гидролизованный

10

««

Е 432...Е 436

Эфиры полиоксиэтиленсорбитана, ТWЕЕN`ы

10... 15

25 1)

Е 442

Аммонийные соли фосфатидиловой кислоты

4...5 2)

30

Е 471

Моно- и диглицериды жирных кислот

3...4

Не определено

Е 472а

Эфиры глицерина и уксусной и жирных кислот

2...3

Тоже

Е 472b

Эфиры глицерииа и молочной и жирных кислот

4...3

50

Е 472с

Эфиры глицерина и лимонной и жирных кислот

4...12 3)

Не определено

Е 472е + Е 472f

 

Эфиры глицерина и диацетилвинной и жирных кислот - смешанные эфиры глицерина и винной, уксусной и жирных кислот

8... 10

 

Тоже

 

Е 473

Эфиры сахарозы и жирных кислот

3…16

10

Е 474

Сахароглицериды

3…16

10

Е 475

Эфиры полиглицерина и жирных кислот

6...11

25

Е 476

 

Эфиры полиглицерина и взаимоэтерифицированных рициноловых кислот

1,5...3

 

7,5

 

Е 477

Сложные эфиры пропиленгликоля и жирных кислот

5...7

25

Е 481(1)

Лактилат натрия

≈18

20

Е 482

Лактилат кальция

7...9

20

Е 491...Е 496

Эфиры сорбитана, SРАN 

2...9

25 1)

 

1) Иидивидуально или суммарно.

2) В кислой среде; в нейтральной и щелочной заметно выше.

3) ГЛБ меняется от 4 в кислой среде до 12 в нейтральной.

 

       В качестве первых пищевых эмульгаторов использовались натуральные вещества. Типичными и старейшими эмульгаторами являются белок куриного яйца, природный лецитин, сапонины (например, отвар мыльного корня). Некоторые из них сохранили свою популярность и сегодня. Однако более широко в промышленности используются синтетические эмульгаторы, или продукты химической модификации природных веществ, промышленное производство которых начало развиваться в 20-е гг. XX в. Целью химической модификации натуральных эмульгаторов является изменение их гидрофильно-липофильного баланса, например, ГЛБ лецитинов можно менять от 2 до 10. Соответственно меняется и их поведение в пищевых системах. Поскольку ГЛБ является величиной аддитивной, смешиванием нескольких эмульгаторов можно получать эмульгирующие системы, поведение которых сильно отличается от поведения компонентов. Например, гидролизованные лецитины (ГЛБ 8) в смесях с другими эмульгаторами могут иметь величину ГЛБ 12. Величина ГЛБ может зависеть от рН среды: например, в нейтральной и щелочной среде ГЛБ аммонийных солей фосфатидиловой кислоты (Е 442) заметно выше, чем в кислой.

     Наиболее популярными пищевыми эмульгаторами являются моно- и диглицериды жирных кислот (Е 471), эфиры глицерина, жирных и органических кислот (Е 472), лецитины, фосфатиды (Е 322), аммонийные соли фосфатидиловой кислоты (Е 442), полисорбаты, Твины (Е 432...Е 436), эфиры сорбитана, Спэны (Е 491-Е 496), эфиры полиглицерина и взаимоэтерифицированных рициноловых кислот (Е 476), эфиры сахарозы и жирных кислот (Е 473), стеароиллактаты натрия (Е 481), стеароиллактаты кальция (Е 482). Величины их ГЛБ представлены в табл. 12.

 

ПРИМЕНЕНИЕ

 

Способность маргарина намазываться, пластичность теста и жевательной резинки, взбитость мороженого определяются диспергирующим действием эмульгаторов. Взаимодействие эмульгаторов с белками муки укрепляет клейковину, что в производстве хлебобулочных изделий приводит к увеличению удельного объёма, улучшению пористости, структурЬ1 мякиша, замедлению черствения. В маргарине стабилизирующее действие эмульгаторов на поверхность раздела фаз и влияние на процесс кристаллизации жира определяет срок годности, разбрызгиваемость при нагревании и органолептические свойства. В производстве шоколада, шоколадных глазурей и т.п. добавка эмульгатора снижает вязкость шоколадных масс, улучшает их текучесть за счёт влияния на кристаллизацию какао-масла. Добавка эмульгаторов в сухое молоко, сухие сливки, супы и т.п. позволяет уменьшить размер жировых шариков и их распределение, что ускоряет и облегчает разведение сухих продуктов в воде. Эмульгаторы применяют для равномерного распределения нерастворимых в воде ароматизаторов, эфирных масел, экстрактов пряностей в напитках и пищевых продуктах.

       Лецитины (Е 322) являются классическими «природными» эмульгаторами и антиокислителями в яйце, сливках и сливочном масле. В количестве 2...10 г/кг лецитины могут выполнять все функции эмульгаторов, описанные выше. Малая термостойкость (покоричневение) и склонность к гидратации (образование мути) ограничивают возможности применения «нативного» (немодифицированного) лецитина.

       При модификации «нативного» лецитина расширяется спектр его применения. Так, например, введение ацетогрупп повышает термостойкость лецитина; сложные эфиры лимонной и молочной кислот изменяют его эмульгирующую силу и повышают способность к растеканию и комплексообразованию (антиокислительное действие).

       Часто используемыми соэмульгаторами лецитинов являются моно- и диглицериды жирных кислот. Обычно их смешивают в соотношениях   1:1;   1:2;   1:3; 2:3.

       Моно- и диглицериды (Е 471) являются относительно инертными веществами и в большинстве случаев применяются только в активированной форме, например, в форме порошка, полученного распылительной сушкой на подходящем носителе или гидратацией. В большинстве случаев действуют только моноглицериды. В мороженом, десертах и т.п. твердые моноглицериды улучшают взбитость и стабильность пены, в то время как моноглицериды ненасыщенных жирных кислот действуют, скорее, как антивспенивающие средства.

      Добавка 0,5% дистиллированных моноглицеридов к тесту обеспечивает не только улучшение свойств теста и усиление клейковины, но и улучшение качества готового хлеба, продление его свежести. В сдобных изделиях добавка моно-глицеридов позволяет экономить жиры.

В жирах, маргаринах, майонезах, кремах добавка 0,5...5% (предварительно растворённого при подогревании) моно-глицерида используется для более лёгкого и равномерного эмульгирования водной фазы, сохранения стабильной эмульсии при неблагоприятных условиях хранения, устранения «сального» привкуса, облегчения дальнейшей переработки, особенно сбиванием в пенистые продукты.

     В жировых глазурях и других покрытиях моноглицерид может замедлить отделение жиров, уменьшить липкость, облегчить взбиваемость.

     Практически единственной областью применения фосфатидов аммония (Е 442) является шоколадное производство. Привлекательность использования именно этих эмульгаторов в производстве шоколада и глазурей заключается в том, что снижение вязкости происходит даже при случайной передозировке фосфатидов выше 1 %.

      Конденсированные полиоксиэтиленовые цепи придают сложным эфирам моноангидросорбита с жирными кислотами (эфиры полиоксиэтиленсорбитана - Е 432...Е 436) высокую термостойкость, высокую устойчивость к гидролизу, водорастворимость (при высоком содержании полиоксиэтиленов), гидрофильный характер, хорошую смачиваемость, не зависящее от рН действие, высокую активность на границе раздела фаз, диспергирующее действие. Таким образом, полисорбаты являются сильными эмульгаторами систем масло/вода мало зависящими от свойств диспергируемых фаз.

     Полисорбаты используются в количестве нескольких-граммов на килограмм. Основные области их использования; создание тонких дисперсий эфирных масел и жирорастворимых ароматизаторов в водных «псевдорастворах»; производство маргаринов, жиров для выпечки и жарения, мороженого, сливок для кофе, кексов и т.п. Они создают эмульсии и повышают устойчивость эмульсионных продуктов. В кислых пищевых продуктах полисорбаты выполняют роль пенообразователей и стабилизаторов пены, в жирах для жарки - антивспенивателей. Они регулируют структуру кристаллов жира в маргаринах, жирах для выпечки и т.п.

      Ацетожирами (Е 472а) являются ди- и триглицериды натуральных жирных кислот с чётным число атомов углерода от С2 до С18, т.е. с очень разной длиной цепи. Поскольку они содержат только насыщенные жирные кислоты, они устойчивы к кислороду и свету, а также к осмолению и прогорканию, но легко отщепляют уксусную кислоту. Они едва ли обладают эмульгирующим действием, но могут влиять на кристаллическую структуру и пластичность жиров, выполнять роль смазки, разделяющего агента, образовывать твёрдые, крепко держащиеся и устойчивые к разрушению покрытия или плёнки.

     Молочнокислые глицериды (Е 472b) являются прекрасными эмульгаторами при взбивании трёхфазных систем и облегчают вспенивание (насыщение воздухом/взбивание) теста, маргаринов для выпечки, мороженого, десертов без предварительной обработки. Но их применение ограничивается пенными продуктами с коротким временем жизни. Из-за склонности к гидролизу они могут использоваться толь: в порошкообразных продуктах.

      Глицериды лимонной кислоты (Е 472с) применяются в качестве эмульгаторов (обычно в смеси с моноглицеридами) и синергистов антиоксидантов (обычно в смеси с токоферолами) в сосисках и варёных колбасах для предотвращения отделения жира, добавляются в процессе приготовления фарша (обычно вместе с фосфатами в количестве 0,3...0,5%). В смесях для мороженого, десертов, сухих сливках для кофе и соусах в том же количестве они стабилизируют порошок, облегчают его использование и улучшают взбитость и стабильность готового продукта. Глицериды лимонной кислоты делают возможным одноэтапное приготовление кондитерских изделий, улучшают взбитость и снижают опасность плесневения, в препаратах сухих дрожжей продлевают жизнеспособность дрожжевых клеток, в ароматизаторах используются для защиты от изменения вкуса.

      Эмульгаторы, обозначаемые как Е 472е и Е 472f (ДВК- эфиры, DАТЕМ), невозможно различить ни при анализе, ни при использовании. Они представляют собой смесь сложных эфиров глицерина с молекулами жирных, винной и уксусной кислот, причём винная кислота может быть этерифицирована ещё двумя молекулами глицерида.

      ДВК- эфиры обладают высокой степенью сродства к пшеничной клейковине и укрепляют в тесте из пшеничной муки мембраны липопротеидов, поэтому используются практически только в хлебопечении при переработке муки со слабой, средней и короткорвущейся клейковиной. Рекомендуется применять ДВК- эфиры, в основном, для приготовления хлеба, в рецептуру которого входит не более 5% сахара и жира (к массе муки). ДВК- эфиры добавляют в тесто, предварительно растворив в жире или смешав с порошкообразными компонентами. Дозировка составляет от 0,3 до 0,4% от массы муки, или от 0,2 до 0,3% от массы выпечки.

      Все эфиры быстро разлагаются при термической обработке и в готовом (испечёном) изделии практически отсутствуют.

      Эфиры сахарозы и жирных кислот (Е 473) и сахароглицериды (Е 474) состоят из обычных пищевых продуктов - сахара и жира или жирных кислот - и были бы идеальными пищевыми эмульгаторами, если бы не два недостатка. Во-первых, их производство очень сложное, необходима дорогостоящая очистка от побочных продуктов, катализаторов и растворителей, что сильно удорожает продукт. Во-вторых, эфиры сахарозы очень трудно растворимы, их переработка требует использования растворителей.

      Эфиры сахарозы и жирных кислот, а также содержащие их сахароглицериды можно применять в различных областях в качестве соэмульгаторов для стабилизации активной формы моноглицеридов. Эфиры сахарозы и сахароглицериды используются в качестве компонента

воско-жировых составов для покрытий, например, покрытий свежих фруктов.

      Сложные эфиры жирных кислот и сорбита (Е 491...Е 496) не создают таких проблем при растворении и производстве как сложные эфиры сахарозы и жирных кислот. Эфиры сорбитана с 1...3 жирными кислотами имеют достаточную растворимость /диспергируемость в пищевых системах. СПЭНы с 2...3 жирными кислотами действуют как эмульгаторы в системах вода/масло; моноэфиры, напротив, стабилизируют эмульсии «масло/вода», причём в обоих случаях возможна инверсия фаз.

      Устойчивость СПЭНов к гидролизу достаточна для пищевых систем. Термостабильность также хорошая. Основные области использования: печенье, кексы, взбитые сливки, мороженое и другие взбитые продукты, дисперсии ароматизаторов, пряные соусы, низкожирные майонезы, маринады, маргарины, жиры для выпечки, шоколад и глазури.

      Раздельная полимеризация жирных кислот и глицерина с последующей этерификацией ведёт к образованию неионогенных, относительно высокомолекулярных эмульгаторов. Е 476 - эфиров полиглицерина и взаимоэтерифицированых рициноловых кислот (РGРR). Они поразительно сильно влияют на поверхностное напряжение в системе масло/вода и масло/жировой кристалл. Для этих эмульгаторов (Е 476); есть две различных области применения:

- в качестве эмульгатора и разделителя в разделяющие эмульсиях, спреях и восках (для   

  смазывания пекарских форм, противней, а также формующих и штампующих машин для   

  кондитерских изделий);

- для снижения вязкости темперируемых шоколадных масс при размалывании, вальцевании и

   коншировании, а также для лучшего формования. РGРR также хорошо подходит для получения

   тонких, но плотных и прочных шоколадных глазурей (покрытий).

       Для ощутимого снижения вязкости шоколадных масс, необходимого при производстве глазурей, концентрация РGPR должна составлять 0,3-0,5%. При потреблении шоколада с таким высоким содержанием Е 476 его предельно допустимая дневная доза достигается уже при употреблении одной плитки весом 100 г, что недопустимо. При употреблении же тонких шоколадных глазурей на выпечке, в кондитерских изделиях и мороженом опасность превышения ДСП отсутствует даже при такой высокой концентрации.

      Сложные эфиры пропиленгликоля и жирных кислот (Е 477) имеют величины ГЛБ ниже, чем у моноглицеридов, однако кристаллизуются всегда в α-форме и переводят жиры и другие эмульгаторы, в особенности моноглицериды, в активную и легко гидратируемую α -форму. Поэтому они чаще все-го используются в качестве соэмульгаторов, повышая взбитость пен, мороженого, десертов и стабилизируя другие препараты эмульгаторов.

      Термически окисленное соевое масло (Е 479) применяют в разделительных восках и эмульсиях. Поскольку оно содержит оксистеарины, то может использоваться также в качестве антивспенивателя.

       Свободная стеароилмолочная кислота трудно поддаётся механической обработке из-за большого температурного интервала плавления. Лактилаты (Е 481...Е 482), наоборот, хорошо измельчаются до стабильных порошков.

       Из-за малой термостойкости и неустойчивости в отношении гидролиза лактилаты используются преимущественно в сухих добавках, от которых требуется кратковременная эмульгирующая способность: в улучшителях хлеба, хлебобулочных изделий и сладкого теста. В сухих смесях для мороженого и десертов лактилаты улучшают смачиваемость порошка, а в готовом продукте - взбитость и стабильность пены. Часто у них наблюдается синергизм с функциональными белками.

 

 

 

токсикологическая безопасность и хранение

 

Эмульгаторы в большинстве являются синтетическими веществами, нестойкими к гидролизу. В организме человека они расщепляется на природные, легко усваиваемые компоненты: глицерин, жирные кислоты, сахарозу, органические кислоты (винную, лимонную, молочную, уксусную).

       Лецитины являются важной составной частью клеточных мембран, а также клеточным транспортом жиров, холестерина и фосфатированных соединений. Поэтому лецитины в настоящее время используются в рецептурах функциональных продуктов питания как одна из важнейших групп нутриицевтиков.

       Токсикологическими исследованиями Комитета по пищевым добавкам ФАО/ВОЗ установлено допустимое суточное поступление эмульгаторов в организм человека (см. табл. 12).

        Срок годности эмульгаторов, в зависимости от товарной формы, составляет от нескольких месяцев до двух лет.

        Эмульгаторы должны храниться в сухом месте и быть защищены от прямых солнечных лучей и длительного воздействия тепла. Ёмкости, в которых хранят добавку, обязательно следует плотно закрывать после отбора каждой порции.

 

ЗАГУСТИТЕЛИ И ГЕЛЕОБРАЗОВАТЕЛИ

 

Загустители - вещества, увеличивающие вязкость пищевых продуктов, т.е. загущающие их. Гелеобразователями (желеобразователями) называются вещества, способные в определённых условиях образовывать желе (гели) – структурированные дисперсные системы. Загустители и гелеобразователи позволяют получать пищевые продукты с нужной консистенцией, улучшают и сохраняют структуру продуктов, оказывая при этом положительное влияние на вкусовое восприятие. Благодаря способности связывать воду загустители и гелеобразователи стабилизируют дисперсные системы: суспензии, эмульсии, пены. Они почти всегда одновременно выполняют другие технологические функции: стабилизаторов и Влагоудерживающие агентов.

Чёткое разграничение между гелеобразователями и загустителями не всегда возможно. Есть вещества, обладающие в разной степени свойствами и гелеобразователя, и загустителя. Некоторые загустители в определённых условиях могут образовывать прочные эластичные гели.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

 

 Загустители и гелеобразователи по химической природе представляют собой линейные или разветвлённые полимерные цепи с гидрофильными группами, которые вступают в физическое взаимодействие с имеющейся в продукте водой. За исключением микробных полисахаридов - ксантана Е 415 и геллановой камеди Е 418, а также желатина (животный белок) елеобразователи и загустители являются углеводами (полисахаридами) растительного происхождения, растительными гидроколлоидами. Их получают из наземных растений или водорослей. Из бурых водорослей получают альгиновую кислоту Е 400 и её соли Е 401...404. Наиболее популярные гелеобразователи — агар (агар-агар) Е 406 и каррагинан (в том числе фурцеллеран) Е 407 - получают из красных морских водорослей, а пектин Е 440 - чаще всего из яблок и цитрусовых. Полисахариды, полученные из растений, подразделяют на защитные коллоиды, выделяемые растением при повреждениях (экссудаты, смолы), и муку семян (резервные полисахариды растений). К смолам относятся: арабиногалактан Е 409, трагакант Е 413, гуммиарабик Е 414, камедь карайи Е 416, камедь гхатти Е 419. К резервным полисахаридам - мука семян рожкового дерева Е 410, овсяная камедь Е 411, гуаровая камедь Е 412 и камедь тары Е 417.

       По химическому строению гидроколлоиды подразделяют на три группы: кислые полисахариды с остатками уромовой кислоты, кислые полисахариды с остатками серной кислоты и нейтральные полисахариды. В качестве загустителей применяются кислые гидроколлоиды с остатками уроновой кислоты (например, трагакант Е 413 и гуммиарабик Е 414), а также нейтральные соединения (например, камедь бобов рожкового дерева Е 410 и гуар Е 412). Кислые полисахариды с остатками серной кислоты применяются в качестве гелеобразователей (например, агар Е 406 и каррагинан Е 407).

      Эффективность действия гидроколлоидов определяется не только структурными особенностями их молекул (длиной цепи, степенью разветвления, природой мономерных звеньев и функциональных групп и их расположением в молекуле, наличием гликозидных связей), но и составом пищевого продукта, способом его получения и условиями хранения. На растворение и диспергирование гидроколлоидной влияют размер и форма их частиц, удельная поверхность гранулометрический состав. Большое значение имеет способ приготовления раствора (дисперсии): интенсивность и время перемешивания, температура, значение рН, присутствие электролитов, минеральных веществ и гидратируемых веществ (например, сахара), возможность образования комплексов с другими имеющимися в системе соединениями процессы распада, вызываемые ферментами или микроорганизмами. Есть загустители, которые могут образовывать ассоциаты с другими высокомолекулярными компонентами пищевого продукта, что вызывает заметное возрастание вязкости.

      Поведение нейтральных полисахаридов, в отличие от полиэлектролитов, практически не зависит от изменения рН среды и концентрации соли.

      Наиболее часто встречается следующий механизм загущения. Молекулы загустителя свёрнуты в клубки. Попадая в воду или в среду, содержащую свободную воду (например, в напиток или в смесь для мороженого), клубок молекулы загустителя благодаря сольватации раскручивается, подвижность молекул воды ограничивается, а вязкость раствора возрастает.

      Свойства загустителей, особенно нейтральных полисахаридов, можно менять путём физической (например, термической) обработки или путём химической модификации (например, введением в молекулу нейтральных или ионных заместителей). Путём химической или физической модификации крахмала можно добиться: понижения или повышения температуры его клейстеризации; понижения или повышения вязкости клейстера; повышения растворимости в холодной воде; появления эмульгирующих свойств; снижения склонности к ретроградации; устойчивости к синерезису, кислотам, высоким температурам, циклам оттаивания-замораживания. При этом получают разные виды модифицированных крахмалов (Е 1400...1405, Е 1410...1414,

Е 1420..1423, Е 1440, Е 1442, Е 1443, Е 1450). К модифицированным полисахаридам относят сложные эфиры целлюлозы Е 461...467.

      Гели (желе) представляют собой дисперсные системы, по крайней мере двухкомпонентные, состоящие из дисперсной фазы, распределённой в дисперсионной среде. Дисперсионной средой является жидкость. В пищевых системах это обычно вода, и поэтому гель носит название гидрогеля. Дисперсной фазой является гелеобразователь, полимерные цепи которого образуют поперечно сшитую сетку и не обладают той подвижностью, которая есть у молекул загустителя в высоковязких растворах. Вода в такой системе физически связана и тоже теряет подвижность. Следствием этого является изменение консистенции пищевого продукта. Структура и прочность пищевых гелей, полученных с использованием разных гелеобразователей, могут сильно различаться.

       Гель практически является закреплённой формой коллоидного раствора (золя). Для превращения золя в гель необходимо, чтобы между распределёнными в жидкости молекулами начали действовать силы, вызывающие межмолекулярную сшивку. Этого можно добиться разными способами: снижением количества растворителя за счёт испарения; понижением растворимости распределённого вещества за счёт химического взаимодействия; добавкой веществ, способствующих образованию связей и поперечной сшивке; изменением температуры и регулированием величины рН.

      Начало желирования сопровождается замедлением броуновского движения частиц дисперсной фазы (возрастанием вязкости), их гидратацией и образованием полимерной сетки. Способность полимеров образовывать полимерную сетку зависит от длины и числа линейно ориентированных участков их молекул, а также наличия боковых цепей, создающих стерические затруднения при межмолекулярном взаимодействии. Механизмы образования гелей могут сильно различаться, в настоящее время выделяют три основных механизма: сахарокислотный (высокоэтерифицированные пектины), модель «яичной упаковки» (например, низкоэтерифицированные пектины) и модель двойных спиралей (например, агар).

 

ТОВАРНЫЕ ФОРМЫ И ПРИМЕНЕНИЕ

 

Загустители и гелеобразователи выпускаются в виде ков, стандартизованных с помощью инертных наполнителей (чаще всего сахара) по вязкости 1%-ного раствора (например гуаровая камедь) или по прочности стандартного геля (например, агары, желатины, пектины). Прочность геля (студня) в соответствии с Российскими стандартами, определяется в граммах по Валенту (ГОСТ 11293-89, п. 4.12), в других странах - по Блуму (bloom). Примерное соответствие этих единиц представлено в табл. 13.

 

Таблица 13. Взаимосвязь различных единиц прочности студня

Загуститель

Прочность студня

по Блуму, г/см2

по Валенту, г

Желатин

150

500

200

800

250

1100

280

1300

Агар

600

1400

700

1800

800

2200

900

2600

1000

2800

 

Загустители и гелеобразователи обычно используют в виде водных растворов или вносят в водную фазу пищевого продукта, поскольку непременным условием их действия является растворение в холодной воде или диспергирование в холодной воде с последующим растворением в горячей. При растворении или диспергировании могут образовываться комки, что вызывается высокой влагоудерживающей способностью загустителей и гелеобразователей. Для предотвращения комкования рекомендуется перед растворением (диспергированием) смешать добавку с

трёх-пятикратным количеством рецептурного количества сахара-песка или других сухих компонентов.

       Не рекомендуется готовить водные растворы загуститетилей и гелеобразователей заранее. Водные растворы гидроколлоидов являются исключительно благоприятной средой для развития микроорганизмов. Не случайно питательными средами в микробиологии являются агаровые и желатиновые студни.

       При совместном использовании двух и более загустителей возможно проявление синергического эффекта: смеси загущают сильнее, чем можно было бы ожидать от суммарного действия компонентов. Это проявляется, например, при смешении ксантана с гуаровой камедью или с камедью рожкового дерева. В последнем случае возможно даже гелеобразование. Синергический эффект повышения вязкости может быть достигнут также при комбинировании загустителей с некоторыми биополимерами белковой природы, особенно часто он наблюдается с белками молока (например, каррагинаны). При совместном использовании различных гелеобразователей также возможно проявление эффекта синергизма (взаимного усиления). Поэтому в пищевой промышленности всего мира такое широкое применение находят смеси загустителей и гелеобразователей. Чаще всего их называют стабилизаторами, стабилизационными системами или стабилизаторами-загустителями. Если же в их состав входят эмульгаторы, то смеси носят название стабилизаторов-эмульгаторов. До сих пор эти виды комплексных пищевых добавок были представлены только зарубежными торговыми марками (Grindsted, Palsgaard, Gremodan и др.), однако сейчас появились стабилизаторы и стабилизаторы-эмульгаторы отечественного производства (например, Стабилан).

        Загустители и гелеобразователи, как правило, являются достаточно эффективными стабилизаторами замутнения, сохраняя во взвешенном состоянии мелкодисперсные частицы замутнённых жидкостей: соков, шоколадного молока, замутненных прохладительных напитков. Стабилизирующее действие гидроколлоидов на замутнённые жидкости может быть различным. Большинство гидроколлоидов увеличивают вязкость жидкой фазы, тем самым затрудняя перемещение по ней частичек мути. Растительные камеди (например, гуммиарабик) предотвращают осаждение и всплывание на поверхность частичек мути, не увеличивая заметно вязкость напитка. Стабилизирующее действие кислого полисахарида карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) на фруктовый сок с мякотью основано на нейтрализации образующимися при диссоциации отрицательно заряженными молекулами КМЦ положительного заряда поверхности замутняющих частиц. Таким обраразом сокращается возможное взаимодействие между заряженными частицами замутнителя, способное вызвать флокуляцию. Пектин, подобно другим загустителям, увеличивает вязкость замутнённых напитков (например, овощных соков), также, обладая собственным отрицательным зарядом, нейтрализует, подобно КМЦ, положительный заряд на поверхности замутняющих частиц. Всё это вместе очень эффективно предотвращает распад суспензии.

       Гидроколлоиды используются для повышения пеностойкости ряда продуктов, например, аналогов взбитых сливок, пива, иизкожирных пен. Чем больше пена содержит свободной воды, тем меньше её стойкость. Снизить количество свободной воды можно, добавив загустители или гелеобразователи. Если в процессе производства работают с горячей водой используют преимущественно гелеобразователи, желирующие при нагревании (агар, каррагинан или желатин). Если же используется холодная вода, следует применять растворимые в холодной воде вещества (например, карбоксиметилцеллюлозу). Добавка гидроколлоидов составляет, как правило, 0,1...0,6%.

      Гидроколлоиды (например, КМЦ) благодаря своей способности связывать воду могут регулировать её активность (аw) в пищевых продуктах, то есть, выполнять функцию Влагоудерживающие агентов, предохраняя продукты от высыхания, а также ухудшая условия существования микроорганизмов. И то и другое способствует увеличению сроков годности пищевых продуктов.

      Несмотря на такое многообразие технологических функций основное действие загустителей и гелеобразователей - загущение и образование гелей.

      Желатины образуют легкоплавкие гели, которые плавятся уже во рту. Варьируя марку и количество желатина, можно получить пастообразный, мягкий желированный или

резино-подобный продукт. Образование геля начинается при температуре ниже 30°С, а уже при 32...35°С гель обратимо плавится. Прочность его зависит от рН среды, достигая максимума в интервале рН от 5,5 до 11,0. Добавка солей может полностью предотвратить образование геля. Желатин используется в производстве мясных и рыбных продуктов (студни, консервы), глазурей, десертов, кондитерских изделий (мармеладо-пастильных). Как правило, желатин сначала замачивают в воде в течение 35...40 минут для набухания, затем разогревают до температуры 65...70°С. Приготовленный таким образом желатиновый раствор используется в пищевом производстве. Обычная дозировка желатина составляет 2...10%.

       В продаже встречаются желатины двух типов - А и В. Желатины типа А получают кислотной обработкой коллагена свиных шкур. Желатины типа В получают щелочной обработкой костей крупного рогатого скота. При равной с желатинами типа В желирующей способности желатины типа А имеют меньшую вязкость и лучшую формоудерживающую способность.

       Высокоэтерифицированный пектин (0,3...0,5%-ный раствор) в кислых растворах при определённом содержании сухих веществ (табл. 14) и охлаждении медленно (20...120 мин) образует прозрачный неплавкий гель с блестящим изломом. Высокоэтсрифицированный пектин применяется в производстве кондитерских желейных и пастильных изделий, для стабилизации кисломолочных напитков. Растворимость высокоэтерифицироваппого пектина возрастает с увеличением степени этерификации и уменьшением длины цепи. Прочность пектинового геля, независимо от вида пектина, возрастает с увеличением концентрации пектина и степени полимеризации.

      В зависимости от скорости и температуры начала желирования высокоэтерифицированные пектины делятся на две группы - быстро и медленно желирующие. Быстро желирующие пектины имеют более высокую степень этерификации и желируют при более высоких значениях рН. Наиболее благоприятная область рН для быстро желирующих пектинов от 3,0 до 3,4, для медленно желирующих - от 2,8 до 3,2. Полностью этерифицированный пектин может желировать без добавления кислоты, только с сахаром.

      Быстро желирующие пектины применяются в производстве варенья, особенно при температуре разлива выше 85°С. Они гарантируют равномерное распределение фруктов по всему объёму варенья. Медленно желирующие пектины преимущественно используются в производстве фруктовых желе, мармеладов или варенья, если температура разлива ниже 70°с и заботиться о равномерном распределении фруктов нет необходимости. Изменением количества сахара и величины рН можно добиться ускорения процесса желирования. Наоборот замедлить желирование позволяет использование буферных солей-ретардаторов. Ретардаторами являются, как правило соли одновалентных катионов (например, ионов К+) и молочной, винной, лимонной или фосфорной кислот. Катионы мешают пектиновым цепочкам сблизиться для образования геля. Результатом является увеличение времени желирования и понижение его температуры. Кроме того, буферные соли повышают рН перед дозировкой кислоты, что помогает предотвратить преждевременное желирование. Степень этих изменений можно регулировать концентрацией буферных солей, хотя слишком высокая дозировка солей может отрицательно сказаться на вкусе и прочности геля.

Таблица 14. Поведение основных гидроколлоидов в водных системах

 

Код

Добавка

Растворимость в воде

Условия гелеобразования

Стабильность гелей

Е 400

Альгановая кислота

При нагревании (набухает при комнатной температуре)

При подкислении

 

Е 401…

 404

Альганаты

При комнатной температуре

При рн < 4 или в присутствии ионов Са2+

 

Е 406

Агар

При кипячении (набухает  при комнатной температуре)

При температуре ниже 32...39°С

При рН > 4,5 термообратимы, устойчивы к кислотам

Е 407

Каррагананы:

 

λ-каррагинан

При комнатной температуре

Прочных гелей не образует

 

ι-каррагинан

При нагревании (Nа-соль при комнатной температуре)

При температуре ниже 49...55°С, в присутствии ионов Са2+

При рН > 3,8 термообратимы, стабильны при замораживании/оттаивании

κ-каррагинан

То же

При температуре ниже 49-55°С, в присутствии ионов К+

При рН > 3,8 термообратимы, нестабильны при замораживании/оттаивании

Е 410

Камедь рожкового

дерева

При нагревании не выше 80°С

В смеси с κ-каррагинаном, ксантаном

 

Е 412

Гуаровая камедь

При комнатной температуре

Не желирует

 

Е 415

Ксантановая камедь

« « «

В смеси с камедью рожкового дерева

 

Е 418

Геллановая камедь

При нагревании (диспергируемая в холодной воде)

При охлаждении

Устойчив к разрезу, склонен к синерезису

 

Е 440

Пектины:

Высокометокси-

лированный

При комнатной температуре

При рН < 4 и содержании сухих веществ  в системе 55...80%, при температуре ниже 60...90°С

Термонеобратимы

Низкометокси-

лированный

« « «

В присутствии ионов Са2+ (> 200 мг/л), при температуре ниже 60...40°С

Термообратимы

-

Желатин

При нагревании > 40°С (набухает при комнатной температуре)

При температуре ниже 30°С

 

«

 

        Низкоэтерифицировапный, т. е. сильно ионогенный , пектин (0,5...1,5%-ный раствор) в Са2+-содержащих растворах при охлаждении образует почти прозрачный, плавящийся гель. Скорость желирования и прочность геля зависят от ионов, образующих комплексы с Са2+ (цитраты, фосфаты), от значения рН и концентрации сахара. Низкоэтерифицированные и амидированные пектины применяют обычно в качестве загустителя и стабилизатора консистенции в производстве кисломолочных продуктов, фруктовых консервов, йогуртов, молочных десертов, напитков, кетчупов. Пектин позволяет получать термостабильные фруктвые начинки, не растекающиеся при выпечке, а также наппаж (глянец для выпечных изделий).

       Агар является эффективным гелеобразователем. Его гелеобразующая способность примерно в 10 раз выше, чем у желатина. Уже 0,85%-ный водный раствор агара образует при охлаждении стабильный, стойкий к надрезу гель, обладающий стекловидным изломом. Этот гель плавится лишь при 80°С, что даёт ему преимущество по сравнению с желатином при использовании для покрытий и заливок в консервах, особенно мясных. Зефир, пастила, мармелад, фрукты в желе, жевательная резинка благодаря 1...2% агара приобретают свои специфические свойства. Здесь агар часто комбинируют с другими гелеобразователями и загустителями. Агар нерастворим в холодной воде, поэтому для получения водного раствора агара его кипятят с водой.

      Применение отечественного и импортного агаров но сколько различается. Отечественный агар обычно представляет собой пластинки или крупинки, которые необходимо подвергнуть операциям замачивания, промывки и набухания для удаления дурнопахнущих и красящих веществ, а также для ускорения растворения. Для промывки и набухания воздушно-сухой агар взвешивают порциями по 500 г в мешочки из бязи или марли (в два слоя) и помещают в ванну с проточиной водой при температуре 15...25°С на 1...3 часа. Продолжительность замочки зависит от степени окрашенности агара и температуры воды. По окончании замочки и набухания мешочки с агаром вынимают из ванны и в течение 15...30 мин дают воде стечь. Затем агар добавляют в воду и кипятят до полного растворения.

      Импортный агар обычно представляет собой порошок без постороннего запаха и остаточных красящих веществ. Он не требует предварительной замочки и промывки. Сухой агар добавляется в воду, и после 5... 10 мин кипячения образует раствор.

      При варке агаро-сахаро-паточного сиропа, в зависимости от применяемого агара, последовательность внесения компонентов различная. При работе с отечественными агарами сначала загружают воду, затем набухший агар, который при кипячении растворяют в воде. После полного растворения агара загружают сахар-песок, по окончании растворения которого загружают патоку. При работе с импортными агарами сначала варят сахарный сироп, затем добавляют сухой или набухший (в течение 30 мин) агар. После полного растворения агара загружают патоку. Обычно импортный агар может подвергаться тепловой обработке при уваривании не более 10 мин.

      Причиной широкого применения каррагинана является его способность загущать практически любые пищевые продукты и образовывать прозрачный плавящийся гель. Качество этого геля можно существенно менять с помощью других полисахаридов, в особенности, добавлением камеди рожкового дерева.

       В зависимости от особенностей химического строения различают ι- (иота), κ- (каппа) и

λ- (лямбда) каррагинаны. При применении очень важно соотношение этих трёх типов каррагинана, количество других типов незначительно. Они по-разному ведут себя в различных растворителях (табл. 15). κ-Каррагинан желирует только в присутствии ионов К+, образуя хрупкие неустойчивые гели. λ-Каррагинан самостоятельно не желирует. ι-Каррагинан в присутствии ионов Са2+ образует прочные эластичные гели, не склонные к синерезису и устойчивые к циклам замораживания-оттаивания (см. табл. 14). Каррагинаны проявляют эффект синергического усиления казеинового геля: одна и та же прочность геля достигается в молочной среде при концентрации каррагинана в 10 раз меньшей, чем в водной. κ-Каррагинан и ι-каррагинан образуют гели с молоком при концентрации 0,02...0,2%. Даже λ-каррагинан образует с молоком слабые гели.

 

Таблица 15. Растворимость основных типов каррагинанов в различных растворителях

 

Растворитель

κ-Каррагинан

ι-Каррагинан

λ-Каррагинац

Раствор соли (5%):

холодный

Нерастворим

Нерастворим

Растворим

горячий

Набухает

Набухает

Растворим

Раствор сахара (50%):

холодный

Нерастворим

Нерастворим

Растворим

горячий

Растворим

Нерастворим

Растворим

МОЛОКО:

холодное (20°С)

Нерастворим

Нерастворим

Растворим

горячее (80°С)

Растворим

Растворим

Растворим

       Каррагинан и фурцеллеран используют для формирования консистенции овощных и фруктовых консервов, плавленых сыров, творожных изделий, сливок, мороженого, соусов, кисломолочных и мясных продуктов, концентрированного молока, маргаринов. Обычная дозировка - 5...10 г/кг продукта.

      В молочных продуктах предпочтительнее использовать каппа- и иота-каррагинан, в соусах - лямбда-каррагинан.

       Альгиновая кислота и её соли используются в качестве загустителей и гелеобразователей в плавленом сыре, твороге, мясо- и рыбопродуктах, майонезах, соусах, мороженом и других десертах в количестве 2...10 г/кг; в кондитерских изделиях в количестве 5...30 г/кг.      Пропиленгликольальгинат применяется в качестве загустителя и эмульгатора в производстве десертов, начинок, мороженого, сахарных кондитерских изделий, сдобы, соусов, жевательной резинки в количестве нескольких грамм на 1 кг. В количестве нескольких десятых грамма на литр напитка пропиленгликольальгинат не только загущает, но и стабилизирует пену. Например, добавление пропиленгликольальгината в пиво за 2...3 дня до фильтрации в количестве

50...500 мг/л резко улучшает пенообразующую способность пива.

       Наиболее популярными загустителями являются камедь бобов рожкового дерева, гуар и ксантан.

       Камедь рожкового дерева (Е 410) широко используется в качестве загустителя благодаря тому, что на неё не влияют кислоты, соли и нагревание (как и на гуаран). При смешении с ксантаном, каррагинаном, гелланом, агаром или альгинатом камедь бобов рожкового дерева усиливает желирующее действие последних. Основной областью использования камеди рожкового дерева является производство плавленых сыров (4...6 г/кг), мороженого и молочных продуктов

(5...10 г/кг), фруктовых и овощных консервов (3...10 г/кг). Она может добавляться в тесто для сохранения свежести хлебобулочных изделий в количестве 1...5 г/кг.

       Высокая степень разветвления молекулы обеспечивает хорошую растворимость гуаровой камеди (Е 412) даже в холодной воде. Однопроцентный раствор камеди обладает псевдопластическими и тиксотропными свойствами, имеет вязкость 3000...7000 сПз, которая почти не изменяется при добавлении солей и кислот. Гуаровая камедь используется для загущения и стабилизации соусов, майонезов, кетчупов, мороженого (в количестве до 1,0%), может использоваться для сохранения свежести хлебобулочных изделий в (количестве 0,2...0,5%). Вместо гуара и камеди рожкового дерева может использоваться камедь тары.

       Ксантановая камедь (Е 415) является очень сильным загустителем, чьё действие совершенно не зависит от кислот, солей, нагрева и механического воздействия. При взаимодействии с другими загустителями, особенно с камедью рожкового дерева, ксантан образует тиксотропные, плавящиеся при 80...90°С, гели. Благодаря химической стабильности и независимости от внешних воздействий ксантан особенно пригоден для загущения и/или желирования сильнокислых и солесодержащих продуктов. Он оказывает хорошее стабилизирующее действие на эмульсии, суспензии и пены. В майонезах, соусах, молочных продуктах, фруктовых и овощных

консервах ксантан используется обычно в количестве 1...4 г/кг, в напитках — 0,2...0,5 г/кг.

       Геллановая камедь (Е 418) легко диспергируема в холодной воде, растворяется при нагревании и желирует при охлаждении. Уже начиная с концентрации 0,05% гели устойчивы к разрезу, но очень склонны к синерезису. Прочность, твёрдость гелей из геллановой камеди и их плавление зависят от присутствия ионов кальция и других солей. Поэтому геллановая камедь часто применяется в комбинации с другими гелеобразователями - ксантаном, камедью рожкового дерева, модифицированными крахмалами и др. Такие свойства гелей, как прозрачность, стабильность, высвобождение аромата, улучшаются с помощью геллана.

       Гуммиарабик (Е 414) вряд ли можно считать загустителем, поскольку его растворы имеют низкую вязкость даже при концентрации 50%, однако он может стабилизировать дисперсии. Это используется в производстве ароматизаторов и фруктовых порошков, полученных распылительной сушкой хорошая растворимость в воде при незначительной гигроскопичности гуммиарабика обеспечивает быстрое растворение порошка. Гуммиарабик стабилизирует эмульсии «масло в воде», не изменяя их консистенцию, это его свойство используют в производстве эмульсий для напитков и напитков на основе эфирных масел. Гуммиарабик позволяет ароматизатору при хранении напитка оставаться равномерно распределенным по всему объёму.

       Камедь гхатти (Е 419) также оказывает хорошее стабилизирующее действие на эмульсии и дисперсии. Она применяется вместо гуммиарабика или вместе с ним.

       Смола лиственницы (арабиногалактан, Е 409), так же как и гуммиарабик, имеет в растворах, в том числе концентрированных, низкую вязкость (в 40%-ном растворе только 23 сПз); эти растворы устойчивы к действию солей, кислот и щелочей и могут стабилизировать эмульсии и суспензии (например, концентраты ароматизаторов). Как безвкусный наполнитель смола лиственницы может придавать низкокалорийным продуктам ощущение наполненности во рту.

Даже сильно разбавленные растворы трагаканта (Е 413) имеют высокую вязкость, которая не меняется ни при нагревании, ни в сильнокислой среде. Поэтому трагакант применяется в очень кислых соусах, заливках и фруктовых продуктах, где он не может быть заменён дешёвыми продуктами (пропиленгликольальгинатом, метилцеллюлозой, ксантаном). Обычные дозировки - от 5 до 10 г/кг.

       Дорогостоящий трагакант иногда заменяют в этих продуктах камедью карайи (Е 416), хотя она не обладает кислотостойкостью трагаканта и имеет специфический привкус. Способность набухать на холоду и синергическое усиление желирующей силы в присутствии молочного белка открывают широкие возможности применения карайи в молочной и сырной продукции, а также в специальных мясопродуктах.

       Модифицированная целлюлоза (Е 461, Е 463...465, Е 467) используется в качестве загустителя (в холодной воде), при нагревании происходит обратимое гелеобразование. Все виды модифицированной целлюлозы, особенно метилцеллюлоза, являются хорошими наполнителями в таблетках. Они позволяют уменьшить добавку жира в продукт, а в сдобных хлебобулочных изделиях (в количестве 1...5 г/кг) обеспечивают увеличение удельного объёма за счёт усиления газообразования. Модифицированные целлюлозы (5... 10 г/кг) загущают при холодном и горячем способе производства кетчупы и соусы, стабилизируют пену улучшают структуру, уменьшают синерезис в мороженом и других взбитых десертах. Очень малое количество модифицированной целлюлозы (0,1...0,5 г/кг), добавленное в газированные напитки, способствует замедлению выделения из них газа.

       Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) в форме натриевой соли (Е 466) является одной из самых популярных пищевых добавок. Она хорошо растворима в холодной и горячей воде, однако является ионогенным эфиром целлюлозы, и её действие зависит от концентрации соли и других свойств среды. Несмотря на это области использования КМЦ чрезвычайно многочисленны: десерты, мороженое, желе, майонезы, соусы, кремы, оболочки для мяса, рыбы, кондитерских изделий, орехов. Обычно дозировка составляет 1...8 г/кг. Существуют товарные формы КМЦ, дозировки которых могут заметно отличаться от стандартных.

      Нативные (натуральные) крахмалы обладают пищевой ценностью и не относятся к пищевым добавкам, но их основной технологической функцией является загущение и желеобразование. Незначительная стабильность клейстера/геля его зависимость от температуры, старения, кислотности солей ограничивают применение нативных крахмалов в качестве загустителей и гелеобразователей. Физическая и химическая модификации крахмала меняют свойства крахмального клейстера/геля (см. выше), вследствие чего расширяется область применения и снижаются рекомендуемые дозировки. Крахмалы, нативные и модифицированные, используются для загущения и стабилизации овощных, грибных, рыбных консервов, кисломолочных продуктов, кетчупов, майонезов, соусов, продуктов быстрого приготовления, кондитерских изделий. Рекомендуемые дозировки модифицированных крахмалов, как правило, не превышают 60 г/кг. Крахмалы используются в производстве детского питания, в т.ч. в питании грудных детей.

       Образующийся при охлаждении растворов гидролизованных крахмалов (Е 1401, Е 1402,

Е 1405) клейстер не очень клейкий и только при высоком содержании сухих веществ легко образует гель. Гидролизованные крахмалы применяются в качестве наполнителей в супах, соусах; в качестве гелеобразователей во фруктовых жевательных конфетах; как компоненты глазирующих составов и носители пищевых добавок.

      Набухающие крахмалы используют в выпечных изделиях, продуктах быстрого приготовления и других пищевых продуктах, для которых характерно короткое время хранения после перемешивания, так что быстрая ретроградация клейстера не оказывает отрицательного влияния.

Благодаря ацетилированию старение крахмала замедляется, но он становится менее стойким в отношении нагревания, механического воздействия и кислот, поэтому пищевые продукты с ацетатными крахмалами (Е 1420, Е 1421) нельзя стерилизовать. Ацетилированные сшитые крахмалы (Е 1414, Е 1422, Е 1423) применяют везде, где может использоваться обычный крахмал. Наиболее часто они используются для загущения и стабилизации кетчупов и других соусов. В противоположность ацетилированному крахмалу оксипропилированные крахмалы (Е 1440,

Е 1442, Е 1443) устойчивы при варке и стерилизации. Сшитый Е 1442, кроме того, устойчив к надрезу, циклам замораживания/оттаивания и желирует.

      Фосфатные крахмалы (Е 1410, Е 1412, Е 1413) применяются в тех же продуктах, что и нативные, обеспечивая получение консистенции, более стойкой к ретроградации (Е 1410), к воздействию температуры, кислот и надрезу (Е 1412), к циклам замораживания-оттаивания

(Е 1413), чем при использовании нативных крахмалов. Вследствие этерификации октенилянтарной кислотой крахмал (Е 1450) приобретает эмульгирующие и пеностабилизирующие свойства. Он с успехом может применяться в производстве майонеза и как эмульгатор, и как стабилизатор эмульсии. Крахмалглицерины (Е 1411, Е 1423, Е 1443) в пищевой промышленности практически не применяются.

 

ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ХРАНЕНИЕ

 

Все загустители и гелеобразователи, разрешённые для применения в пищевых продуктах, встречаются в природе. Пектины и желатин являются природными компонентами пищевых продуктов, регулярно употребляемых в пищу: овощей, фруктов, мясных продуктов.

       Почти все загустители и гелеобразователи, за исключением крахмалов и желатина, являются растворимыми балластными веществами. Они не всасываются и не перевариваются. В количестве 4...5 г на один приём для человека они, как правило, являются лёгким слабительным. Каррагинаны и пектины могут уменьшать степень и скорость всасывания других составляющих пищевых продуктов (например, холестерина). Пектин, особенно низкометоксилированный, обладает высокой комплексообразующей способностью, благодаря чему способствует выведению из организма тяжёлых металлов и радионуклидов. Рекомендуемое суточное потребление пектиновых веществ в рационе  взрослого здорового человека составляет 5-6 г.

      Нативный крахмал является питательным веществом, он полностью усваивается после растворения; нерастворённый крахмал практически нс усваивается. Модифицированные крахмалы расщепляются и усваиваются, как нативный крахмал, некоторые быстрее. Крахмалы, обработанные эпихлоргидрином, считаются непригодными для пищевого производства, поскольку контакт с токсичным и канцерогенным эпихлоргидрином вызывает у токсикологов опасения.

      Желатин является съедобным белком, поэтому может считаться пищевым продуктом. Из-за отсутствия эссенциальной аминокислоты триптофана собственная пищевая ценность этого белка низкая, однако желатин может увеличивать пищевую ценность других белков (например, белков мяса с 92 до 99%).

      В соответствии с рекомендациями JЕСFА, ДСП подавляющего большинства загустителей и гелеобразователей ограничено. Есть ограничение ДСП для полуочищенного каррагинана

- 20 мг/кг в день.

       Срок годности сухих загустителей и гелеобразователей в соответствии с требованиями Госсанэпиднадзора РФ, от полугода до двух лет.

       Они обязательно должны храниться в сухом месте и быть защищены от прямых солнечных лучей и длительного воздействия тепла. Ёмкости, в которых хранят добавку обязательно следует плотно закрывать после отбора каждой порции. Все гидроколлоиды являются благоприятной средой развития микроорганизмов, поэтому при работе с ними следует особенно тщательно соблюдать правила производственной санитарии и гигиены.

 

НАПОЛНИТЕЛИ

 

Наполнителями называют недорогое пищевое сырьё, применяемое для регулирования массы и объёма пищевого продукта, например таблеток (см. с. 127).

       Наполнители, используемые в производстве низкокалорийных продуктов, не имеют (или практически не имеют) пищевой ценности и используются для компенсации потери массы и объёма продукта при снижении содержания в нём жира, сахара и других углеводов. Кроме того, наполнители вызывают чувство насыщения, не привнося лишних калорий в рацион.

Простейшими «наполнителями» являются вода и воздух. Их использование в пищевых продуктах требует дополнительного внесения эмульгаторов и загустителей. Важнейшими наполнителями являются крахмалы, сахар, различные виды целлюлозы.

Технологу

© 2007 ЧП "Текстра Вита". Все права защищены

При использовании материалов с сайта ссылка обязательна

 
Украинский хостинг - лучший UNIX хостинг