1.23. Загустители (Thickener)

Чтобы придать пищевым продуктам требуемую консистенцию или улучшить ее, применяют пищевые добавки, изменяющие их реологические свойства. Ассортимент веществ, улучшающих кон­систенцию достаточно широк

Химическая природа этих веществ разнообразна. Для этой цели используют как вещества неорганической природы, так и веще­ства растительного или микробного происхождения.

Улучшители консистенции применяют преимущественно в про­изводстве пищевых продуктов, имеющих неустойчивую консистен­цию и гомогенную структуру. Такие продукты, как, например, мо­роженое или мармелад, сыры или колбасы при использовании в технологии их производства указанных пищевых добавок приоб­ретают качественно более высокие показатели.

Загустители об­разуют с водой высоковязкие растворы, а студнеобразователи и желирующие агенты - гели. При этом одни и те же вещества в за­висимости от их концентрации в пищевом продукте могут выполнять как роль загустителя, так и желе- или студнеобразователя.

Различают загустители натуральные, по­лусинтетические и синтетические. Натуральные и полусинтетичес­кие добавки этой группы применяют при производстве пищевых продуктов, синтетические - только при производстве косметических изделий.

Перечень основных загустителей разрешен­ных в соответствии с СанПиН 2.3.2.560—96 для применения в производстве пищевых продуктов в России, приведен в табл. 24

Таблица 24

Пищевые загустители, разрешенные к применению при производстве пищевых продуктов в Российской Федерации

Е-номер	Пищевая добавка	Технологическая функция
Е400	Альгиновая кислота	Загуститель, стабилизатор
Соли алъгиновой кислоты (альгинаты)
Е 401	Альгинат натрия	Загуститель, стабилизатор
Е 402	Альгинат калия	Загуститель, стабилизатор
Е 403	Альгинат аммония	Загуститель, стабилизатор
Е 404	Альгинат кальция	Загуститель
Е 405	Пропиленгликольальгинат (ПГА)	Загуститель, эмульгатор
Е 406	Агар-агар	Глелеобразователь, загуститель, стабилизатор
Е 407	Каррагинан и соли аммония , калия и натрия	То же
Е 409	Арабиногалактан	Загуститель, стабилизатор, гелеобразователь.
Е 410	Камедь рожкового дерева	Загуститель, стабилизатор
Е 411	Овсяная камедь	Загуститель, стабилизатор
Е 412	Гуаровая камедь	Загуститель, стабилизатор
Е 413	Трагакант	Загуститель, стабилизатор, эмульгатор
Е 414	Гуммиарабик	Загуститель, стабилизатор
Е 415	Ксантановая камедь	Загуститель, стабилизатор
Е 416	Камедь карайи	Загуститель, стабилизатор
Е 417	Камедь тары	Загуститель, стабилизатор
Е 418	Геллановая камедь	Гелеобразователь, загуститель, стабилизатор
Е 461	Метилцеллюлоза	Загуститель, стабилизатор
Е 464	Гидроксипропилметилцеллюлоза	Загуститель, стабилизатор, эмульгатор
Е 465	Метилэтилцеллюлоза	Стабилизатор, загуститель, эмульгатор, пенообразователь
Е 466	Карбоксиметилцеллюлоза (натриевая соль)	Загуститель, стабилизатор
Е 1400	Декстрины, крахмал, обработанный термически, белый и желтый	Загуститель, стабилизатор
Е 1401	Крахмал, обработанный кислотой	Загуститель, стабилизатор
Е 1402	Крахмал, обработанный щелочью	Загуститель, стабилизатор
Е 1403	Отбеленный крахмал	Загуститель, стабилизатор
Е 1404	Окисленный крахмал	Загуститель, эмульгатор
Е 1405	Крахмал, обработанный ферментными препаратами	Загуститель
Е 1410	Монокрахмалфосфат	Загуститель, стабилизатор
Е 1411	Дикрахмалглицерин сшитый	Загуститель, стабилизатор
Е 1412	Дикрахмалфосфат, этерифицированный тринатрийфосфатом; этерефицированный хлорокисью фосфора	Загуститель, стабилизатор
Е 1413	Фосфатированный дикрахмалфосфат сшитый	Загуститель, стабилизатор
Е 1414	Ацетилированный дикрахмалфосфат сшитый	Загуститель
Е 1420	Ацетатный крахмал, этерефицированный уксусным ангидридом	Загуститель, стабилизатор
Е 1421	Ацетатный крахмал, этерефицированный винилацетатом	Загуститель, стабилизатор
Е 1422	Ацетилированный дикрахмаладипат	Загуститель, стабилизатор
Е 1423	Ацетилированный дикрахмалглицерин	Загуститель, стабилизатор
Е 1440	Оксипропилированный крахмал	Загуститель, эмульгатор
Е 1442	Оксипропилированный дикрахмалфосфат сшитый	Загуститель, стабилизатор
Е 1443	Оксипропилированный дикрахмалглицерин	Загуститель, стабилизатор

Одним из основных свойств, определяющих эффективность применения таких добавок в конк­ретной пищевой системе, является их полное растворение которое зависит прежде вceго от химической природы.

Р а с т в о р и м о с т ь этих добавок в воде зависит от природы катиона в мономерных остатках, формирующих молекулы рассматриваемых гетерогликанов. При низких концентрациях повышение вязкости может быть достигнуто путем вве­дения небольшого количества ионов кальция, которые, связывая моле­кулы, приводят фактически к повышению молекулярной массы и, как следствие, к повышению вязкости.

АГАР-АГАР, или АГАР(Е 406), является классическим представителем класса загустителей.

Свойства агара различаются в зависимости от его происхождения.

Обычно агар состоит из смеси агароз, различающихся по степени полимеризации; в их состав могут входить разные металлы (калий, натрий, кальций, магний) и присоединяться по месту функциональ­ных групп. В зависимости от соотношения полимеров, вида метал­лов значительно изменяются свойства агар-агара.

КРАХМАЛ И МОДИФИЦИРОВАННЫЕ КРАХМАЛЫ (Е 1402). Среди природных полимеров в пищевой технологии самыми дешевыми и доступными являются крахмалы. Крахмал - полимер глю­козы с большинством связей по

1 -му и 4-му углеродным атомам. При этом образуется линейный полимер амилоза, который не име­ет боковых цепей, и разветвленный полимер амилопектин с боковыми цепями, образованными по 10-му и 6-му атомам углерода. Соотношение между амилозой и амилопектином у разных крахма­лов колеблется от 1:1,5 до 1:4,5.

Сырьем для получения крахмала служат клубни картофеля, зерно кукурузы, пшеницы, риса и других растений. Содержание его зависит от вида сырья. Крахмалы могут различаться не только со­отношением массовой доли амилозы и амилопектина, но и сред­ней молекулярной массой в целом и распределением молекуляр­ных масс в каждом из полимеров. Кроме того, молекулы крахма­ла, помимо глюкозных остатков, могут содержать и другие группы

От химического состава крахмала зависят его физико-химические свойства. Крах­мальные зерна при обычной температуре не растворяются в воде, а при повышении температуры набухают, образуя вязкий колло­идный раствор, который при охлаждении превращается в устой­чивый гель, известный под названием "клейстер".

Крахмал, его отдельные фракции (амилопектин и амилоза) и продукты частичного гидролиза находят применение в пищевой промышленности в качестве загустителей при производстве кондитерских и хлебобулочных изделий, а так же мороженого.

В последние годы в пищевой промышленности все больше применяют модифицированные крахмалы, свойства которых в результа­те разнообразных способов обработки (физического, химического, биологического) заметно отличаются от свойств обычного крахма­ла. Так, модифицированные крахмалы существенно отличаются от обычного крахмала по степени гидрофильности, способности к клейстеризации и гелеобразованию. Модифицированные крахмалы ис­пользуют в хлебопекарной и кондитерской промышленности, в том числе и для получения безбелковых диетических продуктов питания.

В пищевой технологии находят применение целлю­лоза и ее производные: микрокристаллическая целлюлоза (Е 460) метил целлюлоза (Е 461), карбоксиметилцеллюлоза (Е 466) гидроксипропилцеллюлоза (Е 463), гидроксипропилметилцеллюлоза (Е 464), метилэтилиеллюлоза (Е 465). Эти пищевые добавки исполь­зуют в производстве мороженого, кондитерских изделий и соусов Производные целлюлозы применяют в качестве диетических волокон при создании сбалансированных продуктов питания. Они являются также эффективными загустителями.

Среди производных целлюлозы наибольшее значение имеют метил целлюлоза и карбоксиметилцеллюлоза, которые получают, воздействуя алкилируюшими реактивами, например галоидными алкилам и или диалкилсульфатами, на алкал ил целлюлозу.

Объединенным комитетом экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым до­бавкам установлены ДСД производных целлюлозы для человека в ко­личестве до 30 мг на 1 кг массы тела.

Из растительных структурообразователей полисахаридной природы, получаемых из семян, промышленное значение имеют камедь из бобов рожкового дерева, гуаровая камедь, камедь таро и др. Структурообразователи этой группы являются галактоманнанми, их полисахаридный структуры состоят из маннозных остатков, соединенных между собой связями β - 1,4, к части которых присоединены галактозные остатки связями α - 1,6.

ПОЛИСАХАРИДЫ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ. Многие виды микроорганизмов в процессе жизнедеятельности выделяют камеди, состоящие в основном из полисахаридов.

К ним относятся ксантан (Е 415) и геллан (Е 417).

Ксантан образуется в результате брожения культуры Xanthomonas campestris в углеводных растворах, служащих питательной средой для микроорганизмов Это линейный полисахарид, содержащий большое чис­ло боковых трисахаридных цепей. Главная цепь имеет структуру целлюлозы, а боковые образуют два звена D-маннозы, и одно зве­но глюкуроновой кислоты. К ним присоединены ацетильные груп­пы и группы пировиноградной кислоты Благодаря такой структуре боковых цепей цепь ксантана необычайно прочно защищена от химического и ферментативного гидролиза. Молекулярную массу и свойства ксантана можно регулировать, изменяя условия жиз­недеятельности микроорганизмов. Ксантан растворим в холодной и горячей воде, растворах сахара и молоке. Водные растворы ксан­тана обладают необычным свойством - при механической нагруз­ке (размешивании, перекачивании насосом и т.д.) они утрачивают вязкость. Как только механическое воздействие заканчивается, моментально восстанавливается первоначальная вязкость.

Геллан в отличие от ксантана имеет другие химические свой­ства. Вязкость геллановой камеди очень низкая при повышенных температурах, а при комнатных - очень чувствительна к соли. В присутствии одно-, двух- и трехвалентных ионов геллан дает слабые гели. При нагревании водных растворов геллана до 70˚С, введе­нии соли и последующем охлаждении структура гелей упрочняет­ся. Эти свойства обусловили применение геллана в пищевой промышленности в качестве загустителя.

ЖЕЛАТИН - белок животного происхождения, в его составе присутствует смесь полипептидов с молекулярной массой 50 000...70 000, а также их агрегаты. Получают желатин из хрящей, сухожилий и костей сельскохозяйственных животных, Желатин хорошо растворяется в горячей воде, а при охлаждении водные растворы образуют гели. Физические свойства гелей различны и зависят от концентрации белка, молекулярной массы полипептидных цепей, температуры, присутствия солей и других реагентов.

В пищевой промышленности желатин используют как загусти­тель при добавлении его в различные композиции в количестве 1,5...2,2 %. В частности, желатин используют при производстве мясных и рыбных продуктов для стабилизации их структуры.

Список разрешенных пищевых добавок для производства пи­щевых продуктов или продажи населению постоянно пересмат­ривается и обновляется в связи с получением новых научных дан­ных об их свойствах и внедрении новых препаратов. Следует от­метить, что в нашей стране список разрешенных пищевых добавок значительно меньший, чем за рубежом.