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

Очищенные препараты каррагинанов классифицируют как пищевую добавку Е 407, а полуочищенные – как Е 407а.

Технология пищевой добавки Е 407 предусматривает кипячение свежих водорослей с разбавленной щелочью, фильтрацию раствора, осветление, далее осаждение каррагинана либо спиртами или солями кальция, либо вымораживанием или ультрафильтрацией.

Технология полуочищенного каррагинана включает в себя обработку свежих водорослей 10 %-м раствором К₂СО₃ при 70–80 ºС для удаления красящих веществ, белков и низкомолекулярных соединений, затем фильтрацию, промывку остатка, сушку и измельчение в порошок.

Коммерческие препараты пищевой добавки Е 407 представляют собой смеси различных типов каррагинанов или смеси с другими загустителями и желирующими веществами. Для получения препаратов каррагинана с постоянными функциональными свойствами для лучшего гелеобразования добавляют соли калия (обычно КСL) в таких количествах, которые не ухудшают органолептические характеристики готового продукта, а способствуют образованию более элас-тичных гелей при минимальном синерезисе (отделении влаги).

Для пищевой добавки Е 407 допустимое суточное поступление не регламентировано, а для Е 407а установлено на уровне 20 мг/кг массы тела в день. В РФ эти добавки отнесены к разрешенным пищевым добавкам.

Сфера применения каррагинанов достаточно обширна и причиной этому является их способность загущать практически любые пищевые системы.

Их используют для формирования консистенции в производстве широкого спектра органической продукции: фруктовых и овощных консервов, творожных изделий, сливок, кисломолочных продуктов, мороженого, сгущенного молока, мясных консервов и соусов. Дозировки выбирают в пределах 5–10 г/кг продукта.

Трагакант (е 413)

Камедь трагаканта – это смола бобового дерева Asragalus gum-mifer и других видов Asragalus.

Технология пищевой добавки Е 413 довольно проста: капли смолы собирают, сортируют, размалывают, растворяют, фильтруют и сушат. Полученный таким образом продукт содержит 30–70 % растворимого трагакантина, 30–60 % труднорастворимого бассорина и незначительные количества белка, целлюлозы и золы. С химической точки зрения камедь трагаканта является смесью кислых и нейтральных полисахаридов.

По внешнему виду пищевая добавка Е 413 представляет собой прозрачные твердые капли смолы, или чешуйки светло-желтого цвета, или порошок от кремового до розовато-коричневого цвета.

Молекулярная масса добавки ~ 800 кДа.

Растворимость веществ, входящих в состав добавки, различная: трагакант хорошо растворим в холодной воде, а бассорин – только в горячей. В отличие от других камедей трагакант медленно впитывает воду и образует не прозрачные растворы, а слизистую массу.

Допустимое суточное потребление данной пищевой добавки не регламентировано.

Особенностью Е 413 является то, что даже сильно разбавленные растворы имеют высокую вязкость, которая не изменяется при нагревании и в сильнокислой среде. Поэтому эта добавка применяется, в первую очередь, в тех продуктах, где низкое рН. Это кислые соусы, майонезы (5–10 г/кг), а также в производстве мороженого, десертов (4–8 г/кг), начинок для выпечки (5–10 г/кг).

Наряду со своей основной технологической функцией загустителя и стабилизатора Е 413 используют в качестве покрытия фруктов в дозировке 20–30 г/кг.

Альгиновая кислота (е 400) и ее соли: альгинат натрия (е 401) и альгинат калия (е 402)

Альгиновую кислоту и ее соли выделяют из бурых водорослей семейства Phaeophycea.

Технологический процесс получения альгинатов основан на экстракции сырья разбавленными растворами щелочей. При подкислении экстракта из раствора выделяют собственно альгиновую кислоту, которую очищают, концентрируют и в дальнейшем высушивают. Но так как альгиновая кислота обладает ограниченной стабильностью, то ее на завершающем этапе, как правило, переводят в солевые формы. Для органических продуктов – это калиевые и натриевые соли альгиновой кислоты, соответственно альгинат калия (Е 402) и альгинат натрия (Е 401).

С химической точки зрения альгинаты – линейные гетерополисахариды, включающие в различной последовательности остатки β, D-маннуроновой и ά, L-гулуроновой кислот и их производных по карбоксильной группе [18]. Структурная форма альгиновой кислоты показана на рис. 4.

(1 4) -D-маннуронат

(1 4) ά-L-гулуронат

Рис. 4. Структурная формула альгиновой кислоты

Молекула альгинатов является настоящим блочным сополимером, состоящим из полимерных участков трех типов, включающих:

– гомополимерные блоки из монотонных последовательностей остатков β-D-маннуроновой кислоты (М-блоки), которые образуют аморфные зоны (зоны гибкости);

– гомополимерные блоки из монотонных последовательностей остатков ά-L-гулуроновой кислоты (Г-блоки), образующие кристаллические зоны (зоны жесткости);

– гетерополимерные блоки с регулярным чередованием остатков обеих кислот (МГ-блоки), характеризующиеся промежуточной жесткостью (см. [16]).

В зависимости от вида водорослей соотношение маннуроновой и гулуроновой кислот меняется от 1:1,04 до 1:1,9.

По внешнему виду альгинаты представляют собой волокнистые гранулы или пластинки, порошки желтовато-белого цвета, иногда с сероватым оттенком.

Молекулярная масса альгиновой кислоты и ее солей колеблется от 32 до 600 кDа в зависимости от соотношения мономеров и характера их распределения в молекулах, которые меняются в зависимости от источника сырья.

Свободная альгиновая кислота практически не растворима в холодной воде, но набухает в ней, связывая 200–300-кратное количество воды. В горячей воде она растворима, также растворима в растворах щелочей, образуя при подкислении гели.

Физико-химические свойства альгината натрия и альгината калия идентичны: они не растворимы в спирте и водно-спиртовых растворах с содержанием спирта более 30 %, органических растворителя, в кислых средах (рН < 3). В воде они образуют вязкие коллоидные растворы, но для этого требуется достаточно длительное время.

Вязкость растворов альгинатов связана с длиной полимерной молекулы альгината, поэтому все коммерческие препараты имеют свою определенную молекулярную массу. Вязкость растворов в этом случае изменяется пропорционально концентрации вводимой добавки. При низких концентрациях альгинатов повышение вязкости можно достичь путем введения небольшого количества ионов кальция, однако превышение дозировки кальция приводит к гелеобразованию, т. е. модификации реологических свойств пищевой системы.

Одним из преимуществ применения альгинатов является их способность образовывать термостабильные гели, которые могут формироваться при комнатной температуре.

Допустимое суточное поступление альгиновой кислоты и солей по рекомендациям ФАО/ВОЗ установлено на уровне 25 мг на 1 кг массы тела в пересчете на свободную альгиновую кислоту.

В пищевых продуктах содержание альгинатов находится в пределах от 0,1 до 1 %.

Применяют альгиновую кислоту и ее соли в основном в конди-терской, молочной, хлебопекарной и консервной промышленности в качестве загустителей, гелеобразователей и стабилизаторов пищевых систем, а в отдельных продуктах используют в качестве влаго-удерживающих агентов (кондитерские изделия, производство хлеба).

Ниже приведены обычно применяемые ее концентрации:

Мороженое, соусы, г/кг …………………..	от 2,0 до 7,0
Кондитерские изделия, г/кг ………………	от 5,0 до 30,0
Десерты, кремы, г/кг ……………………...	от 5,0 до 10,0
Хлеб и хлебобулочные изделия, % ..…….	от 1,0 до 5,0

Альгинат натрия вводят в концентрациях (г/кг):

Домашний сыр, % …………………...........	до 5,0
Консервированные овощи и грибы, % .....	от 5,0 до 10,0
Для осветления соков, мг/л. ……………...	до 20

Необходимо иметь в виду, что альгинаты натрия и калия в жесткой воде могут образовывать нерастворимые соли, поэтому в товарные формы для связывания ионов кальция добавляют цитраты, фосфаты и другие разрешенные для производства пищевых продуктов реагенты. На это необходимо обращать внимание, так как для органических продуктов возможно применение для связывания ионов кальция только цитратов.

Агар-агар (е 406)

Пищевую добавку Е 406 получают из морских красных водорослей. Отечественный стандарт (ГОСТ 16280-2002) предусмат-ривает получение пищевого агара из красных водорослей семейства Ahnfeltiaceae рода Ahnfeltia и семейства Gracilariaceae рода Gracilaria, произрастающих в Белом море и Тихом океане. С химической точки зрения Е 406 представляет собой смесь полисахаридов: 70 % несульфитированной агарозы поли–(β-D-галактозы-(1,4)-3,6-ан-гидро-ά-L-лактозы), частично метилированной (в положении 6) и 30 % агаропектина аналогичного строения, содержащего галактуроновую кислоту, а также метильные группы, остатки пировиноградной кис-лоты и сульфатный эфир (5–10 %).

В зависимости от вида водорослей состав выделенных полисахаридов может меняться.

Технология агар-агара включает следующие стадии: получение слабокислого экстракта водорослей, фильтрование при температуре не ниже 70 ºС и получение гелеобразной массы, ее вымораживание, отжим или осаждение спиртом.

Внешний вид агар-агара различен. Это может быть порошок, или хлопья, или мелкая крупка, или стекловидные нити, или пластинки, или пленки. Цвет варьируется в зависимости от сорта продукции: от светло-кремового до светло-коричневого.

Физико-химические свойства пищевой добавки Е 406 зависят от используемого сырья и способа получения (отжим или осаждение спиртом на завершающем этапе).

В холодной воде агар-агар набухает, но не растворяется. Он имеет среднюю растворимость в органических растворителях и хорошо растворим в горячей (кипящей) воде, образуя коллоидный раствор, который при охлаждении образует прочный гель. При нагревании в присутствии кислоты способность к гелеобразованию у агар-агара снижается. Гели термообратимы и стабильны при рН > 4,5. Считается, что агар-агар является эффективным гелеобразователем. Даже 0,85 %-й водный раствор агар-агара образует при охлаждении стабильный гель.

Дозировки пищевой добавки Е 406 в пищевых продуктах связаны с таким показателем, как «прочность студня».

В России и странах СНГ она, как правило, определяется по Валенту, в других странах – по Блуму. Основные товарные формы, представленные на российском рынке, характеризуются показателями, приведенными в табл. 16.

Таблица 16

Характеристика товарных форм пищевой добавки Е 406

Сфера применения агар-агара – это кондитерские изделия, про-изводство различных желе, пудингов, заливных (мясных и рыбных), хлебобулочных и молочных изделий. Наиболее типичные его дозировки (г/кг) приведены ниже:

Кондитерские изделия, различные желе ..……..	от 10,0 до 20,0
Мороженое, майонезы .. …………………….......	от 5,0 до 10,0
Глазури ……………………………………….......	от 10,0 до 30,0
Хлебобулочные изделия …………………...........	от 1,0 до 10,0
Осветление соков …………………………..........	от 0,5 до 1,5