Стабилизаторы, эмульгаторы, модифицированный крахмал использование и безопасность в пищевой промышленности

Алматинский технологический университет

Реферат

Стабилизаторы, эмульгаторы, модифицированный крахмал использование и безопасность в пищевой промышленности

 

 

 

Алматы 2013

 

 

 

Оглавление

 

 

Эмульгаторы

Эмульгаторы добавляются в пищевые продукты для создания и стабилизации эмульсий и других пищевых дисперсных систем. Действие эмульгаторов многостороннее. Они отвечают за взаимное распределение двух несмешивающихся состояний, например, жиров и воды, за консистенцию пищевого продукта, его пластические свойства, вязкость и ощущение «наполненности» во рту.

Пенообразователями называют эмульгаторы, создающие условия для равномерного введения газа в жидкие и твердые пищевые продукты.

Стабилизаторы пены – это эмульгаторы, добавляемые в жидкие взбитые продукты для предотвращения оседания пены.

Эмульгаторы – это вещества, делающие возможным или облегчающие получение эмульсий и стабилизирующие последние. Эмульсии представляют собой коллоидные системы из двух или более несмешивающихся фаз с развитой поверхностью раздела между ними. Одна из фаз (жидкость) образует непрерывную дисперсионную среду, по объёму которой распределена дисперсная фаза в виде мелких (< 10-4 см) твёрдых частиц, капель или пузырьков.

В пищевой промышленности часто встречаются эмульсии, состоящие из воды и масла. Если дисперсной фазой является масло, а дисперсионной средой вода, такая эмульсия относится к типу "масло в воде" (М/В) и называется прямой. Например, майонез.

В противном случае эмульсия "вода в масле" (В/М) называется обратной. Типичный пример – маргарин.

Пищевые эмульгаторы представляют собой поверхностно-активные вещества (ПАВ) – органические соединения, молекулы которых имеют дифильное строение, то есть 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.

Действие эмульгаторов многосторонне. Они ответственны за взаимное распределение двух несмешивающихся фаз, за консистенцию пищевого продукта, его пластичные свойства, вязкость и ощущение наполненности во рту ("mouth-feeling").

Намазываемость маргарина, пластичность теста, жевательной резинки, взбитость мороженого определяются диспергирующим действием эмульгаторов. Взаимодействие эмульгаторов с белками муки укрепляет клейковину, что при производстве хлебобулочных изделий приводит к увеличению удельного объёма, улучшению пористости, структуры мякиша, замедлению черствения. В маргарине стабилизирующее действие эмульгаторов на поверхность раздела фаз и влияние на процесс кристаллизации жира определяют 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, 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.

Области применения:

маргарины, майонезы и другие эмульгированные соусы, жиры для выпечки, хлеб и хлебобулочные изделия, кондитерские изделия, жевательная резинка, растворимый кофе, сухое молоко, супы быстрого приготовления и другие сухие продукты, ароматизаторы.

Эмульгаторы, разрешённые к применению при производстве пищевых продуктов в РФ.

Е304 аскорбилпальмитат, Е305 аскорбилстеарат, Е322 лецитины, фосфатиды, Е405 пропиленгликольальгинат, Е445 эфиры глицерина и смоляных кислот, Е463 гидроксипропилцеллюлоза, Е465 метилэтилцеллюлоза, Е470 соли жирных кислот (алюминия, кальция, натрия, магния, калия и аммония), Е471 моно- и диглицериды жирных кислот, Е472Ь эфиры глицерина и молочной и жирных кислот, Е472с эфиры лимонной кислоты и моно- и диглицеридов жирных кислот, E472d эфиры моно- и диглицеридов, винной и жирных кислот, Е472е эфиры глицерина и диацетилвинной и жирных кислот, E472f смешанные эфиры глицерина и винной, уксусной и жирных кислот, E472g эфиры моноглицеридов и янтарной кислоты, Е1450 эфир крахмала и натриевой соли октенилянтарной кислоты, Е430 полиоксиэтилен(8)стеарат, Е431 полиоксиэтилен(40)стеарат, Е432 полиоксиэтилен(20)сорбитан монолаурат (TWEEN 20), Е433 полиоксиэтилен(20)сорбитан моноолеат, (TWEEN 80), Е434 полиоксиэтиленсорбитан(20) монопальмитат (TWEEN 40), Е435 полиоксиэтиленсорбитан(20) моностеарат, (TWEEN 60), Е436 полиоксиэтилен(20)сорбитан тристеарат, Е442 аммонийные соли фосфатидиновой кислоты, Е446 сукцистеарин, Е473 эфиры сахарозы и жирных кислот, Е474 сахароглицериды, Е475 эфиры полиглицерина и жирных кислот, Е476 эфиры полиглицерина и взаимоэтерифицированных рициноловых кислот, Е477 эфиры пропиленгликоля и жирных кислот, Е478 эфиры лактилированных жирных кислот глицерина и пропиленгликоля, Е479 термически окисленное соевое масло с моно- и диглицеридами жирных кислот, Е480 диоктисульфосукцинат натрия, Е481 лактилаты натрия, Е482 лактилаты кальция, Е483 стеарилтартрат, Е484 стеароилцитрат, Е491 сорбитан моностеарат (SPAN 60), Е492 сорбитан тристеарат (SPAN 65), Е493 сорбитан монолаурат (SPAN 20), Е494 сорбитан моноолеат (SPAN 80), Е495 сорбитан монопальмитат (SPAN 40), Е496 сорбитан триолеат (SPAN 85), El000 холевая кислота, оксиянт, Е1450 эфир крахмала и натриевой соли октенилянтарной кислоты, Е1451 крахмал ацетилированный окисленный.

Стабилизаторы

К стабилизаторам относятся: загустители, гелеобразователи, уплотнители, влагоудерживающие агенты, стабилизаторы пены, стабилизаторы замутнения.

Загустители

Загустители – это вещества, увеличивающие вязкость пищевых продуктов, загущающие их. Загустители улучшают и сохраняют структуру пищевого продукта, позволяют получать продукты с нужной консистенцией, "телом", которое положительно влияет на вкусовое восприятие (так называемый эффект "mouthfeel"). Благодаря способности увеличивать вязкость водных сред загустители стабилизируют дисперсные системы: суспензии, эмульсии и пены.

Загустители являются гидроколлоидами. Их молекулы представляют собой линейные или разветвлённые полимерные цепи, свёрнутые в клубки.

Благодаря особенностям своей структуры и многочисленным полярным группам, особенно гидроксильным, загустители, добавленные к пищевому продукту, вступают во взаимодействие с имеющейся в нём водой. Полярные молекулы воды располагаются при этом вокруг полярных групп загустителя. Благодаря сольватации, которая часто сопровождается раскручиванием молекулы, подвижность молекул воды ограничивается, а вязкость раствора возрастает. Макромолекулы, которые при набухании частично или полностью переходят в вытянутое состояние, в наибольшей степени увеличивают вязкость, так как гидродинамическое сопротивление длинных вытянутых полимерных цепей является наибольшим. Вязкость возрастает экспоненциально с увеличением длины цепи.

Свойства загустителей, особенно нейтральных полисахароидов, можно менять путём химической модификации: введением в молекулу нейтральных или ионных заместителей. Ярким примером этого служат крахмалы, нативные и модифицированные. Путем модификации можно добиться следующих свойств у крахмалов:

• понижения или повышения температуры клейстеризации;
• понижения или повышения вязкости;
• повышения растворимости в холодной воде;
• эмульгирующих;
• снижение склонности к ретроградации;
• устойчивости к синерезису;
• устойчивости к кислотам;
• устойчивости к высоким температурам;
• устойчивости к циклам оттаивания-замораживания.

При совместном использовании двух и более загустителей возможно проявление синергического эффекта: смеси загущают сильнее, чем можно было бы ожидать от суммарного действия компонентов. Например, ксантан с гуаровой камедью или с камедью рожкового дерева. В последнем случае возможно даже гелеобразование.

Области применения:

супы и соусы быстрого приготовления, консервированные супы и соусы, продукты глубокой заморозки, инстантные продукты, фруктовые наполнители и другие продукты переработки фруктов, фруктовые и овощные консервы, напитки, сметана, йогурт, кефир и другие кисломолочные продукты, сухие молочные продукты, мороженое, десерты, кисели, майонезы и другие эмульгированные соусы, маргарины, сыры, плавленые сыры и сырные продукты, мучные кондитерские изделия, сахарные изделия, жевательная резинка, жевательные конфеты, кетчуп и аналогичные продукты, диетические низкокалорийные продукты.

Загустители, разрешённые к применению при производстве пищевых продуктов в РФ.

Е400 альгиновая кислота, Е401-404 альгинаты натрия, калия, аммония, кальция, Е405 пропиленгликоль-альгинат, Е406 агар, Е407 каррагинан и его натриевая, калиевая, аммонийная соли, включая фурцел-леран, Е407а каррагинан из водорослей Euchema, Е409 арабиногалактан, Е410 камедь рожкового дерева, Е411 овсяная камедь, Е412 гуаровая камедь, Е413 трагакант, Е415 ксантановая камедь, Е416 карайи камедь, Е417 тары камедь, Е418 геллановая камедь, Е419 гхатти камедь, Е422 глицерин, Е425 камедь коньяку, Е440 пектины, Е444 сахарозы ацетатизобутират, Е445 эфиры глицерина и смоляных кислот, Е460 целлюлоза, Е461 метилцеллюлоза, Е463 гидроксипропилцеллюлоза, Е464 гидроксипропилметилцеллюлоза, Е465 метилетилцеллюлоза, Е466 карбоксиметилцеллюлоза натриевая соль, Е467 этилгидроксиэтилцеллюлоза, Е1200 полидекстрозы А и N, Е1201 поливинилпирролидон, Е1400 декстрины, Е1401 крахмал, обработанный кислотой, Е1402 крахмал, обработанный щёлочыо,Е1403 отбелённый крахмал, Е1404 окисленный крахмал, Е1405 крахмал, обработанный ферментными препаратами, Е1410 монокрахмал-фосфат, Е1411 дикрахмалглицерин "сшитый", Е1412 дикрахмалфосфат, этерифицированный тринатрийметафосфатом; этерифицированный хлорокисью фосфора, Е1413 фосфатированный дикрахмалфосфат "сшитый", Е1414 ацетилированный дикрахмалфосфат "сшитый", Е1420 ацетатный крахмал, этерифицированный уксусным ангидридом, Е1421 ацетатный крахмал, этерифицированный уксусным ангидридом, Е1422 ацетилированный дикрахмалоадипат, Е1423 ацетилированный дикрахмалоглицерин, Е1440 оксипропилированный крахмал, Е1442 оксипропилирован-ный дикрахмалфосфат "сшитый", Е1443 оксипропилированный дикрахмалоглицерин, Е1450 эфир крахмала и натриевой соли октенилянтарной кислоты, Е1451 крахмал ацетилированный окисленный, желатин, крахмал нативный, набухающие крахмалы, хитозан, гидрохлорид хитозония.

Загустители, не имеющие разрешения к применению при производстве пищевых продуктов в РФ.

Тамариндовая камедь, курдлан, декстраны, хитин.

Желатин 

Гелеобразователи

Гелеобразователи (желеобразователи, желирующие вещества) – это вещества, в определённых условиях способные образовывать гели.

Гели (желе) представляют собой дисперсные системы, по крайней мере, двухкомпонентные. Дисперсионной средой является жидкость. В пищевых системах это обычно вода, и гель носит название гидрогеля. Дисперсной фазой является желеобразователь, полимерные цепи которого образуют поперечно сшитую сетку. Вода в такой системе физически связана и теряет подвижность. Следствием этого является изменение консистенции пищевого продукта.

Структура и прочность пищевых гелей могут сильно различаться, например "нежный" эластичный желатиновый гель совсем не похож на "короткий" ломкий непрочный каррагинановый.

За исключением желатина (животный белок), гелеобразователи являются углеводами (полисахаридами) растительного происхождения, растительными гидроколлоидами. Их получают из наземных растений или водорослей. По химической природе гелеобразователи являются кислыми полисахаридами с остатками серной кислоты.

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. Это может происходить по-разному: 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. При совместном использовании различных гелеобразователей возможно проявление эффекта синергизма, взаимного усиления.

Гелеобразователи могут выполнять функции стабилизаторов пены и средств для обработки виноматериалов.

Области применения:

мармелады, желе, варенья, фруктовые наполнители, жевательные конфеты, жевательная резинка, кондитерские массы, низкокалорийные продукты, кисломолочные продукты, низкокалорийные масла, какао и шоколадные напитки, молочно-фруктовые напитки, молоко, сливки и сгущённое молоко, мороженое и другие молочные десерты, пудинги, сыры, плавленые сыры и продукты их переработки, быстрозамороженные продукты, особенно рыба, заливки для овощей, мяса или рыбы, студень, новые продукты на основе эмульсий.

Гелеобразователи, разрешённые к применению при производстве пищевых продуктов в РФ.

Е400 альгиновая кислота, Е401-404 альгинаты натрия, калия, аммония, кальция, Е406 агар, Е407 каррагинан и его натриевая, калиевая, аммонийная соли, включая фурцеллеран, Е407а каррагинан из водорослей Euchema, Е410 камедь рожкового дерева, Е411 овсяная камедь, Е415 ксантан, Е416 карайи камедь, Е418 геллановая камедь, Е425 камедь коньяку, Е440 пектины, Е461 метилцеллюлоза, Е464 гидроксипропилметилцеллюлоза, Е465 этилметилцеллюлоза, Е467 этилгидроксиэтилцеллюлоза, Е1405 крахмал, обработанный ферментными препаратами, желатин, Е1401 крахмал, обработанный кислотой, Е1402 крахмал, обработанный щёлочью, Е1405 крахмал, обработанный ферментными препаратами, Е1410 монокрахмал фосфат, Е1412 дикрахмалфосфат, этерифицированный тринатрийметафосфатом; этерифицированный фосфор, Е1413 фосфатированный дикрахмалфосфат "сшитый", Е1414 ацетилированный дикрахмалфосфат "сшитый", Е1420 ацетатный крахмал, этерифицированный уксусным ангидридом, Е1421 ацетатный крахмал, этерифицированный уксусным ангидридом, Е1422 ацетилированный дикрахмалоадипат, Е1423 ацетилированный дикрахмалоглицерин, желатин.