17

Вещества изменяющие или регулирующие консистенцию полуфабрикатов и готовых изделий

Одной из наиболее распространенных групп пищевых добавок являются вещества изменяющие или регулирующие консистенцию полуфабрикатов и готовых изделий. К ним принадлежат добавки различных функциональных классов – загустители, гелеобразователи, стабилизаторы физического состояния пищевых продуктов, в частности, эмульгаторы и пенообразователи.

Загустители и гелеобразователи – вещества, позволяющие в определенных условиях получать пищевые продукты с нужной консистенцией, улучшать и сохранять структуру продуктов. При этом, загустители – вещества, увеличивающие вязкость пищевых продуктов. Желеобразователи (гелеобразователи) это вещества, при определенных условиях образующие студни или гели - структурированные дисперсные системы. Данные пищевые добавки одновременно выполняют функции стабилизаторов и влагоудерживающих агентов.

В большинстве случаев загустители и гелеобразователи являются растительными полисахаридами. Их получают из наземных растений и водорослей. Из бурых водорослей получают альгиновую кислоту и ее соли. Из красных водорослей агар и каррагинан. Из яблок и плодов цитрусовых - пектин. Полисахариды, полученные из растений, подразделяются на резервные коллоиды, выделяемые растениями при повреждении (смолы), и резервные полисахариды (мука семян). К смолам относятся арабиногалактан, трагакант, гуммиарабик. К резервным полисахаридам относятся камедь плодов рожкового дерева, овсяная камедь, камедь гуара, камедь тары.

Кроме растительных полисахаридов в кондитерской промышленности используется микробный полисахарид – камедь ксантана, животный белок – желатин.

Гидроколлоиды по химическому строению подразделяются на три группы: кислые полисахариды с остатками уроновой кислоты, кислые полисахариды с остатками серной кислоты и нейтральные полисахариды. В качестве загустителей применяются кислые полисахариды с остатками уроновой кислоты – гуммиарабик, трагакант, камедь ксантана; а также нейтральные – камеди рожкового дерева, гуара, тари. Поведение нейтральных полисахаридов, в отличие от полиэлектролитов практически не зависит от РН среды.

Кислые полисахариды с остатками серной кислоты применяются как гелеобразователи, например, агар, каррагинан.

К модифицированным полисахаридам относят сложные эфиры целлюлозы, модифицированные крахмалы.

Эффективность действия гидроколлоидов определяется структурными особенностями их молекул: длиной цепи, степенью развлетвления, природой мономерных звеньев и функциональных групп и их расположением в молекуле, наличием глюкозидных связей; а также во многом зависит от состава изделия и способа приготовления кондитерских масс.

Принцип действия загустителя заключается в следующем. Молекула загустителя свернута в клубок. Попадая в среду, содержащую воду вследствие сольватации молекулы загустителя раскручиваются, подвижность молекул воды ограничивается, и вязкость раствора возрастает.

Механизмы студнеобразования гелеобразователей различаются. Выделяют три механизма желирования: модель двойных спиралей, модель «яичной» упаковки, сахаро-кислотный (табл. )

Таблица

Условия гелеобразования в растворах гидроколлоидов

Гелеобразователь	Опт. РН	Условия гелеобразования	Механизм гелеобразования
Агар	2,5-10,0	При температуре ниже 32-40 С	Модель двойных спиралей
Альгинат	2,8-10,0	в присутствии ионов Са	Модель яичной упаковки
Желатин	4,5-10	При температуре ниже 30 С	Модель двойных спиралей
Карагинан, йота	4,0-10,0	При температуре ниже 49-55 С, в присутствии ионов Са	То же
Карагинан, каппа	4,0-10,0	При температуре ниже 49-55 С, в присутствии ионов К	То же
Пектин ВЭ	2,5-4,0	РН менее 4; 55-80% сухих в-в	Сахаро-кислотный
Пектин НЭ	2,5-5,5	При температуре ниже 60-40 С, в присутствии ионов Са	Модель яичной упаковки

Загустители и желеобразователи выпускаются в виде порошков и используют в виде водных растворов или вносятся в водную фазу продукта. Для предотвращения комкования рекомендуется перед растворением смешать добавку с семи-десятикратным количеством рецептурного количества сахара.

На растворение и диспергирование гидроколлоидов влияют размер и форма частиц, гранолуметричный состав. Большое значение имеет способ приготовления раствора: интенсивность и время перемешивания, температура, значение РН, присутствие электролитов возможность образования комплексов с другими, имеющимися в системе соединениями.

Камеди гуара, ксантана, тари, альгинаты, пектины растворяются при комнатной температуре; камедь рожкового дерева, геллановая камедь агар, каррагинан, желатин растворяются при нагревании.

Наиболее популярными загустителями являются камеди плодов рожкового дерева, гуара, тари, ксантана. Дозировка их в кондитерские массы с большим содержанием влаги – выше 20% составляет от 0,3 до1% .

Камедь рожкового дерева (Е 410) широко используется в качестве загустителя благодаря тому, что на неё не влияют кислоты и нагревание. При смешении с ксантаном, каррагипаном, агаром или альгинатом камедь бобов рожкового дерева усиливает желирующее действие последних.

Высокая степень разветвления молекулы обеспечивает хорошую растворимость гуаровой камеди (Е 412) даже в холодной воде. Однопроцентный раствор камеди обладает псевдопластическими и тиксотропными свойствами, имеет вязкость ЗООО...7ООО сПз, которая почти не изменяется при добавлении кислот.

Вязкость раствора гуаровой камеди меняется в течение суток после растворения, возрастая за этот промежуток времени на 25-30%.

Вместо гуара и камеди рожкового дерева может использоваться камедь тары, при этом следует учитывать, что степень набухания ее в 2,5-3 раза больше.

Геллановая камедь (Е 418) легко диспергируема в холодной воде, растворяется при нагревании и желирует при охлаждении. Уже начиная с концентрации 0,05% гели устойчивы к разрезу, но очень склонны к синерезису. Прочность, твёрдость гелей из геллановой камеди и их плавление зависят от присутствия ионов кальция и других солей. Поэтому геллановая камедь часто применяется в комбинации с другими гелеобразователями — ксантаном, камедью рожкового дерева, модифицированными крахмалами и др.

Ксантановая камедь (Е 415) является очень сильным загустителем, её действие совершенно не зависит от кислот, солей, нагрева и механического воздействия. При взаимодействии с другими загустителями, особенно с камедью рожкового дерева, ксантан образует тиксотропные гели. Благодаря химической стабильности и независимости от внешних воздействий ксантан особенно пригоден для загущения и/или желирования масс с повышенной кислотностью. Он оказывает хорошее стабилизирующее действие на эмульсии и пены.

Камеди рекомендуют добавлять при приготовлении сбивных конфетных масс для увеличения сроков хранения, для фруктовых начинок.