1.3 Фактори, що впливають на прояв синергізму

Показники сумішей гелеутворювачі-полісахаридів, що визначають ступінь і природу синергізму, наступні:

1. Диспергованість сухих порошків у воді і розчинах;

2. РН систем;

3. В'язкість систем;

4. В'язкість систем після термообробки;

5. Органолептичні показники систем (опосередковано);

6. Наявність синерезиса в системах;

7. Структурно-механічні показники систем;

8. Концентрації гелеутворювачі і добавок (при їх наявності).

У квітні 2010 року в Санкт-Петербурзі пройшла чергова, 7-ий за рахунком конференція, присвячена харчовим добавкам. Тематика даної конференції - "Синергізм харчових добавок" - викликала величезний інтерес у учасників. На даній конференції було значною мірою узагальнено і структурований матеріал по синергізму харчових систем, що використовуються в Росії; названі основні параметри, пов'язані з синергетичним взаємовпливом харчових добавок (8 ключових названі вище) [4].

Дослідження в галузі регулювання ряду параметрів і аналіз отриманих експериментальних даних в даний час активно ведуться як в нашій країні, так і за кордоном. Наприклад, темою моєї курсової роботи і частиною диплома стало дослідження синергізму на прикладі системи альгінат + пектин. У результаті вивчення цієї проблеми, неминуче доводиться регулювати такі показники, як концентрація полімеру, наявність і концентрація добавок, температурний режим гелеутворення та ін Ці та інші чинники якраз і зумовлюють явище синергізму.

2. Гідроколлоіди. Загальні відомості

Гідроколлоіди представляють собою високомолекулярні розчинні (або частково розчинні, набухають) у воді органічні речовини, що широко поширені в природі (а також штучно синтезовані) і різняться за походженням, хімічним складом, властивостями, області застосування.

За походженням гідроколоїди можна розділити на 3 основні групи:

- Гідроколоїди, які продукують мікроорганізмами;

- Гідроколоїди тваринного походження;

- Гідроколоїди рослинного походження.

Представниками першої групи є ксантанова (Е 415) і геллановая (Е 418) камеді, а також камеді Веллана і Рамзан.

Гідроколоїдів тваринного походження є желатин, одержуваний шляхом термічного гідролізу білка сполучної тканини колагену.

До гідроколоїдами рослинного походження відносяться різноманітні продукти переробки рослин і морських водоростей. Іноді водоростеві полісахариди виділяють в окрему самостійну групу на основі специфіки властивостей і широкої різноманітності їх джерел - водоростей.

Гідроколлоіди, одержувані з наземного рослинної сировини, можна, у свою чергу, розділити на 3 основні підгрупи:

- Екстракти насіння рослин (галактоманнани): камедь ріжкового дерева / LBG (Е 410), гуарова камідь (Е 412);

- Екстракти власне рослин: гуміарабік (Е 414), камедь трагаканта (Е 413), камедь карайі (Е 416);

- Екстракти плодів рослин: різні пектини і крохмалі.

До гідроколоїдами, отриманим в результаті переробки морських водоростей, відносяться альгінати (Е 401, Е 402, Е 404), агар та агароид (Е 406), Карагенан (Е 407) та інші. [7]

Представники різних груп гідроколоїдів знайшли те чи інше застосування при виробництві багатьох видів харчових продуктів - кондитерських і хлібобулочних виробів, соків і напоїв, молочних і м'ясних продуктів, кулінарних виробів і готових страв, продуктів спеціального, лікувального, профілактичного та дієтичного харчування.

Наприклад, при виробництві м'ясних продуктів найбільш широко використовуються крохмалі, желатин, карагенан, а також деякі види камеді.

Згідно з даними [1], камеддю вважають «продукти, що виділяються з надрізів і тріщин рослин або отримані в результаті їхньої промислової переробки; до камеддю також відносяться комерційні препарати на основі полісахаридів, що продукуються деякими видами мікроорганізмів».

У хімічному відношенні камеді не однорідні і відносяться до Гетерополісахариди - гексозани, пентазани, поліуроніди.

Камедь ріжкового дерева, відома ще в Давньому Єгипті, виходить при переробці насіння рослини Ceratonia siligua. Препарат гуарової камеді витягується з меленого ендосперму насіння гуарової рослини Cyamopsis tetragonolobus, що культивується в Індії та Пакистані. Ксантанова камедь залишається єдиним полисахаридом, одержуваним промисловим способом в широкому масштабі шляхом мікробного біосинтезу в аеробних умовах, ферментацією вуглеводів мікроорганізмами Xanthomonas campetris. Ксантан широко застосовується при виробництві хлібобулочних і кондитерських виробів, мармеладу, джемів, желе, соусів, соків і напоїв.

За здатністю розчинятися у воді гідроколоїди діляться на повністю розчинні, сильно набухають і мало розчинні. Для багатьох гідроколоїдів розчинення повинно супроводжуватися термостатування або навіть інтенсивним нагріванням. У холодній воді набухання полісахаридів часто супроводжується утворенням в'язких колоїдних розчинів. Висока гідрофільність гідроколоїдів обумовлена ​​їх хімічною будовою - наявністю бічних ланцюгів і великого числа заряджених карбоксильних груп [3].

У харчовій промисловості полісахариди гідроколоїдів часто використовуються як загусники і стабілізаторів консистенції, для формування в'язкості і пластичності структури готового продукту. В'язкість, термообратімость, структура, стійкість дисперсних розчинів гідроколоїдів залежить від виду та концентрації полісахариду, температури і часу застудневания, рівня рН середовища, наявності та концентрації добавок. Для досягнення необхідного рівня в'язкості, концентрація більшості полісахаридів коливається в межах від 0,1 до 3%. При використанні тонкодисперсних порошків (розмір часток близько 100 мкм) гелі-і студнеобразование протікає за 20-40 хвилин (для більшості ПС). Для гідратації і набрякання більш великих часток ряду полісахаридів (200-300 мкм) необхідна витримка близько 1 години. Слід мати на увазі, що швидкість набухання частинок істотно залежить від інтенсивності перемішування і температури, в якій знаходиться при цьому система [3,6].

При повторному нагріванні-охолодженні системи гігроскопіровавшего полісахариду може спостерігатися синерезис, що негативно позначається на властивостях і якості продукції. Тим не менше, для деяких гідроколоїдів характерна термообратімость їх холодців (наприклад, холодці альгінату натрію) [7].

Співвідношення гідроколоїдів при спільному використанні варіюється в залежності від багатьох факторів - виду продукту, рецептури, вихідного стану основної сировини та ін Рекомендоване співвідношення для камеді і Карагенан, приміром, становить від 1:1 до 1:3. А для систем типу пектин + альгінат оптимальне співвідношення концентрації - 1:1 (визначено емпірично) [6].

Для виключення або зниження ефекту пленкообразования і грудкування гідроколлойдов при розчиненні необхідно застосовувати високошвидкісне щоперемішує обладнання та попередньо змішувати зразки з іншими сипучими рецептурними компонентами (цукор, лимонна кислота та ін), що дозволяє збільшити відстань між частинками і запобігти їх агломерацію [4].

3. Пектин