Материал: А27633 Никифорова ТА Органические продукты и пищевые добавки для их производства

При получении маслосмол ванили, которые в дальнейшем могут использоваться для получения концентрированного экстракта или концентрированного ароматизатора, экстракцию проводят 95 или 45 %-м этиловым спиртом с последующим удалением экстрагента. Концентрация спирта влияет на получаемые оттенки вкусоароматических веществ. Так, при использовании 45 %-го водного раствора спирта для его удаления необходимы высокие температуры, что приводит к изменению вкусоароматических нот, характерных для ванильных бобов (масляные и молочные оттенки).

Традиционной областью применения экстрактов и натуральных ароматизаторов ванили является производство шоколада и элитных сортов мороженого.

4.4. Загустители, гелеобразователи и стабилизаторы

Согласно ГОСТ Р 52499-2005, к этой группе пищевых добавок относятся вещества, регулирующие и формирующие консистенцию пищевых продуктов [15].

Загуститель пищевого продукта – пищевая добавка, предназначенная для повышения вязкости пищевых продуктов.

Стабилизатор консистенции пищевого продукта – пищевая добавка, предназначенная для обеспечения агрегативной устойчивости и/или поддержания однородной дисперсии двух и более несмешивающихся ингредиентов пищевого продукта.

Именно эти пищевые добавки, являясь регуляторами консистенции, обеспечивают внешний вид и текстуру большинства пищевых продуктов с заданными свойствами.

Для органических продуктов в качестве загустителей, гелеобразователей и стабилизаторов используют натуральные вещества растительного и микробного происхождения. Все они относятся к гидроколлоидам, т. е. веществам, способным набухать и растворяться в воде с образованием коллоидных систем. Гидроколлоиды связывают свободную воду пищевой системы и, следовательно, уменьшают ее подвижность, тем самым повышая вязкость и снижая показатель текучести пищевой коллоидной системы, что отражается на реологичесикх свойствах продукта.

У гидроколлоидов-загустителей полимерные молекулы не образуют в растворах прочных межмолекулярных связей, и вязкость этих растворов зависит от молекулярной массы растворенного гидроколлоида.

У гидроколлоидов-стабилизаторов гидрофильные группы в молекулах равномерно распределяются по всей длине молекулы и изменяют характер ее поведения на границе раздела фаз. Поэтому стабилизация от внесения таких веществ в пищевую систему достигается, с одной стороны, за счет повышения вязкости дисперсионной среды, а с другой стороны – благодаря адсорбции молекул стабилизатора на межфазных границах.

Достаточно часто в качестве стабилизаторов пищевых систем выступают загустители и эффект стабилизации в этом случае достигается за счет значительного увеличения вязкости водной фазы.

В качестве гидроколлоидов для органических продуктов разрешены следующие пищевые добавки:

– альгиновая кислота (Е 400) и ее соли – альгинат натрия (Е 401) и альгинат калия (Е 402);

– агар (Е 406);

– каррагинан (Е 407);

– камедь рожкового дерева (Е 410);

– гуаровая смола (Е 412);

– трагаканта камедь (Е 413);

– гуммиарабик (Е 414);

– ксантановая камедь (Е 415);

– карайи камедь (Е 416);

– пектины (Е 440).

В табл. 13 дана вязкость различных гидроколлоидов, применяемых в качестве загустителей. Для сравнения – вязкость воды ~ 1 МПас.

Таблица 13

Вязкость растворов различных гидроколлоидов (по [16])

При конструировании новых продуктов используется способность гидроколлоидов образовывать гели – связнодисперсную систему, имеющую сплошную пространственную сетку из частиц дисперсной фазы, в ячейках которой заключен растворитель. При формировании гелевой структуры между отдельными молекулами раст-воренного гидроколлоида возникают прочные межмолекулярные связи, обеспечивающие образование «стыковых» зон и их сшивание. Процесс гелеобразования зависит от химической структуры гидроколлоида, его концентрации, рН среды и других факторов.

Так, альгинаты образуют гель при рН 2,5-5,5 в присутствии ионов кальция (Са²⁺); - и j-каррагинанам для формирования гелевой структуры необходим рН > 3,7 и ионы К⁺ и Са²⁺.

Ниже приведены сведения о свойствах и особенностях применения наиболее востребованных гидроколлоидов.

Каррагинан и его соли (е 407)

К числу наиболее широко используемых в пищевой промышленности гидроколлоидов относятся каррагинаны и их соли, объединенные под индексом Е 407.

Их технологические функции в пищевой системе достаточно обширны: они выступают как загустители, желирующие агенты и стабилизаторы, вещества, облегчающие фильтрование, средства для капсулирования.

Технологи пищевых производств в полной мере используют такие положительные (уникальные) свойства каррагинанов, как высокая водоудерживающая способность и возможность регуляции текстуры готового изделия.

По химическому составу каррагинаны – это полисахариды, цепь которых состоит из остатков галактозы с высокой молекулярной массой. Существует несколько видов каррагинанов, различающихся между собой по содержанию сульфатных групп и наличию в цепи ангидрогалактозы (табл. 14).

Существует вид каррагинана, который по своему химическому строению занимает промежуточное положение между каппа- и иота-каррагинанами. Он не достигается их простым механическим смешиванием и называется каппа II.

Сырьем для получения пищевой добавки Е 407 являются красные морские водоросли (Rhodophycea), имеющие различные ареалы произрастания: Филиппины, Индонезию, Чили, Португалию, острова Тихого океана, Нигерию, Судан.

Таблица 14

Особенности строения каррагинанов

Тип каррагинана зависит от вида водоросли, места ее произ-растания, времени сбора и степени очистки.

Каррагинаны востребованы в технологиях пищевых производств по ряду причин:

– они обладают высокой водосвязывающей способностью;

– дают возможность регулировать и стабилизировать реологические свойства эмульсий и суспензий;

– образовывают устойчивые термообратимые гели.

Все типы каррагинанов – желтовато-белые порошки без запаха, растворимые в горячей воде (от 70 ºС). Основные их отличия связаны с гелеобразованием. В присутствии ионов калия и кальция каппа- и йота-каррагинаны при температуре ниже 55 ºС образуют термообратимые гели, которые расплавляются при температурах, превышаю-щих температуру гелеобразования, а при ее понижении вновь застывают.

Каппа II и иота-каррагинан проявляют тиксотропные свойства, т. е. происходят обратимые изменения структуры геля при механической нагрузке и после ее снятия.

Особенностью каррагинанов является также их взаимодействие с белками молока, обусловленное наличием в составе молекулы отрицательно заряженных сульфатных групп, образующих комплексы с казеиновыми мицеллами молока, имеющими в периферийных зонах высокую концентрацию положительных зарядов. В результате этого синергического взаимодействия прочность геля в молочной среде возрастает в 10 раз даже при низких концентрациях (0,02–0,2 %).

В целом, качество каррагинанов оценивают по показателям прочности и прозрачности стандартного геля.

В организме человека каррагинаны, являясь растворимыми балластными веществами, не всасываются, тем самым они снижают степень и скорость утилизации сахаров, жиров и других компонентов пищи.

Основным показателем степени очистки каррагинана является содержание веществ не растворимых в кислоте. Если их содержание менее 2 %, то такой каррагинан относится к категории очищенных, а при содержании не растворимых в кислоте веществ более 8 % получают каррагинан полуочищенный. Основные свойства каррагинанов представлены в табл. 15.

Таблица 15

Основные свойства каррагинанов (по [17])