Вещества, регулирующие консистенцию продуктов
К этой группе добавок относят:
• эмульгаторы (emulsifiers, emulsifying agents);
• пенообразователи (foaming agents, foamers);
• загустители (thickening agents);
• гелеобразователи (gelling agents);
• стабилизаторы (stabilizers);
• наполнители (bulking agents).
Действие этих веществ направлено на создание необходимых и изменение существующих реологических свойств пищевых продуктов, что позволяет расширять ассортимент продукции эмульсионной и гелевой природы — маргарины, майонезы, соусы, пастила, зефир, мармелад и др.
Вещества, регулирующие консистенцию продуктов, могут быть природного происхождения или полученные путем химического синтеза. В современной пищевой технологии используются их индивидуальные соединения, смеси и стабилизационные системы, включающие несколько компонентов различного функционального действия.
Эмульгаторы — вещества, способные образовывать и стабилизировать эмульсию, что обеспечивает возможность создания и сохранения дисперсии двух или более несмешивающихся веществ.
Поначалу в качестве эмульгаторов использовали камеди, сапонины, лецитин, другие натуральные вещества. В настоящее время список эмульгаторов довольно расширился, главным образом за счет синтезированных препаратов.
Эмульгирующая способность рассматриваемой группы веществ связана с их поверхностно-активными свойствами, поэтому термин «эмульгатор» можно рассматривать как синоним терминов «эмульгирующий агент» и «поверхностно-активное вещество» (ПАВ).
Основная область применения эмульгаторов — масложировая промышленность. Для приготовления жиров, используемых в хлебопечении и кондитерском производстве, разрешены эмульгаторы Т-1 и Т-2. Т-1 — моно- и диглицериды жирных кислот; Т-2 — продукт этерификации полиглицерина насыщенными жирными кислотами С16 и С18. Наряду со своей основной функцией эмульгаторы используют для равномерного распределения в воде жирорастворимых веществ и соединений: ароматизаторов, эфирных масел, экстрактов пряностей и т. д.
Пенообразователи — эмульгаторы, обеспечивающие равномерную диффузию газообразной фазы в жидкие и твердые пищевые продукты. В результате этого процесса образуются пены и газовые эмульсии.
В настоящее время используется два основных типа пенообразователей:
• истинно растворимые низкомолекулярные ПАВ;
• коллоидные ПАВ, белки и некоторые другие природные высокомолекулярные соединения.
Список этих добавок, разрешенных к применению в производстве кондитерских изделий, взбитых десертов, молочных коктейлей, пива, довольно широк и постоянно пополняется новыми высокоэффективными веществами.
Загустители — вещества, используемые для повышения вязкости продукта. Механизм их действия заключается в том, что макромолекулы этих добавок содержат гидрофильные группы, которые связывают воду в пищевых системах, изменяя тем самым консистенцию, в частности, повышают вязкость продукта.
Различают загустители натуральные и синтетические. К натуральным загустителям животного происхождения относят желатин, растительного — пектин, камеди, агароиды; среди синтетических загустителей — водорастворимые поливиниловые спирты и их эфиры, а также целый ряд других соединений.
В нашей стране в качестве загустителей наиболее широкое применение находят желатин, пектин, метилцеллюлоза.
Пектин используется в пищевой промышленности и общественном питании как студнеобразователь при производстве кондитерских изделий, джемов, фруктовых напитков, соков, молочных продуктов и т. д.; в последнее время находит широкое применение для детского, диетического и лечебно-профилактического питания, поскольку некоторые его формы обладают способностью связывать и выводить из организма отдельные токсические вещества. Получают пектины из свекловичного жома, яблочных выжимок, кожуры цитрусовых, корзинок подсолнечника, клубней топинамбура, некоторых отходов сельскохозяйственного производства.
Крахмалы. Традиционно применялись как загустители, в настоящее время область их использования существенно расширилась благодаря созданию модифицированных крахмалов (МК). МК — крахмалы с направленно измененными свойствами, их получают путем физической, химической или комбинированной обработки.
Модификация крахмалов повышает их студнеобразующую, загущающую и эмульгирующую способность, благодаря чему МК широко используются в производстве различных пищевых продуктов, блюд и кулинарных изделий, в том числе при замораживании-оттаивании и тепловой обработке.
МК, полученные путем расщепления (окисления) крахмала пер-манганатом калия, перекисью водорода или другими окислителя-ии, применяют в производстве желейных кондитерских изделий, мороженого, для улучшения качества хлеба. Созданы новые виды набухающих МК для кондитерской, хлебопекарной промышленности, производства сухих смесей мороженого, детского и лечебно-профилактического питания, десертов быстрого приготовления. Специальные виды МК с повышенным содержанием ионов железа, кальция, фосфора и сбалансированным аминокислотным составом имеют важное значение в коррекции дефицита этих веществ, профилактике соответствующих заболеваний. Новые виды фосфатного крахмала используются для загущения и стабилизации фруктовых пюре. Карбоксиметилкрахмалы хорошо зарекомендовали себя в качестве стабилизаторов и эмульгаторов системы белок-жир-вода, они находят практическое применение в производстве низкожирных масел, майонезов, соусов и т. п.
Гелеобразователи (желеобразователи, или желирующие вещества) предназначены для образования гелей — дисперсионных, двух- и многокомпонентных пищевых систем, в которых дисперсионной средой является вода, а дисперсной фазой — гелеобразователь. От эмульгаторов отличаются тем, что в их молекулах отсутствуют липо- и гидрофильные группы.
Гелеобразователи бывают животного (желатин) и растительного (полисахариды) происхождения. Желатин получают из коллагена, содержащегося в костях, хрящах и сухожилиях убойных животных. В группу растительных гелеобразователей входят пектины, камеди, модифицированные целлюлозы, крахмалы, полисахариды морских растений и др.
В практике производства пищевых продуктов часто применяют одновременно несколько гелеобразователей различной природы, что обеспечивает усиление технологической функции и экономию препаратов.
Приоритетным направлением является использование натуральных гелеобразователей, в качестве примера можно привести каррагинаны — природные полисахариды из красных морских водорослей. По своей структуре это смесь гидроколлоидов, состоящих из калиевых, натириевых, магниевых и кальциевых сульфатных сложных эфиров галактозы. Свое название получили от ирландского слова «каррайгин», что означает «мох утеса», отсюда и другое название водорослей — «ирландский мох».
Отличительными товароведными свойствами каррагинанов являются:
• высокая водосвязывающая способность (до 25 частей воды на единицу собственного веса);
• отсутствие запаха;
• хорошее совмещение с другими ингридиентами;
• устойчивость к высокой температуры стерилизации;
• способность стабилизировать консистенцию и увеличивать вязкость готового продукта.
Рынок желирующих веществ представлен в настоящее время торговыми марками: лиангель — желирующая и влагоудерживающая добавка в производстве мясопродуктов (ветчины, мяса в желе, фаршевых изделий и др.); сатижель — стабилизатор шоколадного молока; кларигум — стабилизатор пива (предотвращает различные виды помутнений, улучшает характеристики пены).
Как и прочие -пищевые добавки, гелеобразователи при определенных условиях способны к другим свойствам: стабилизируют эмульсии, пену, могут быть средством для обработки виноматериалов.
Не имеет разрешения к применению гелеобразователь Е408 — гликан пекарских дрожжей.
Стабилизаторы улучшают степень гомогенизации пищевой системы стабилизации, состоящей из двух или более несмешивающихся веществ.
Стабилизаторы применяются, в частности, в производстве непрозрачных безалкогольных напитков, спрос на которые постоянно увеличивается.
Наибольшую перспективу имеют два направления:
• использование натуральных коллоидных систем, состоящих из плодово-ягодных соков и/или натуральных полисахаридов (пектинов, клетчатки и др.);
• использование искусственных замутнителей с добавлением стабилизаторов, ароматических масел или эссенций.
Добавки позволяют производить майонезы, кетчупы, соусы с пониженным содержанием жира и томат-пасты, увеличить устойчивость пищевых эмульсий, улучшить и сохранить консистенцию продукта на протяжении длительного времени, что является одной из важных товароведных характеристик.
Стабилизационные системы широко используют в странах Европейского союза при изготовлении первых и вторых консервированных блюд, которые доминируют в системе общественного питания, розничной торговле. К таким блюдам относят:
• супы (сухие, консервированные, замороженные);
• соусы (майонезы, холландейзы, кетчупы и др.);
• бульонные продукты, специи, ряд других готовых консервированных блюд (в том числе макаронных) с соусом и мясом.
Применение стабилизационных систем обеспечивает устойчивость продукта, способность переносить режимы тепловой обработки, транспортировки, хранения.
Замутнителипредставляют собой коллоидную систему типа эмульсии масла в воде или суспензии. Эмульсионные замутнители применяются в готовых к употреблению напитках, суспензионные — при производстве порошкообразных смесей для напитков.
Среди замутнителей эмульсионного типа наибольшее распространение получили эмульгированные в растворе стабилизатора различные липиды, среди которых предпочтение отдают эфирным маслам или их смеси с растительными маслами. В этом случае получают замутнители с ярко выраженным ароматом плодов и ягод, они наиболее перспективны, достаточно полно передают органолептические свойства натуральных соков, обеспечивают их коллоидную стойкость в течение нескольких месяцев.
Замутнители суспензионного типа — это коллоидные растворы стабилизированных в воде тонкодисперсных порошков различных инертных и нерастворимых в воде веществ. В качестве последних применяют диоксид титана, цитрусовые корки, альбедо и семена цитрусовых плодов, тонко измельченную плодовую мякоть. Широко используются замутнители, полученные из молока.
Наряду с созданием эмульсий и суспензий на базе неорганических веществ и полимеров глюкозы, замутнители получают с использованием высокомолекулярных веществ растительного и животного происхождения. В любом случае замутняющий агент должен быть нетоксичен, нейтрален, способен придать напитку равномерную замутненность без перемешивания в течение длительного времени.
Наполнители — инертные вещества, не имеющие пищевой (в том числе энергетической) ценности, используются для компенсации потерь массы и объема в различного рода продуктах диетического назначения (с низким содержанием жира, углеводов, других нутриентов и калорий). Наполнители также применяются в качестве основы при производстве таблетированных продутков питания (быстрорастворимые сухие напитки, подсластители и др.) и традиционных продуктов кондитерской, масложировой, хлебопекарной, других отраслей пищевой промышленности. Среди разрешенных наполнителей наибольшее практическое применение получили крахмалы, сахароза, различные виды целлюлоз. Традиционно используются такие простые наполнители, как вода и воздух (при условии дополнительного внесения в пищевой продукт эмульгаторов и загустителей).