Вопрос 16. Функциональные свойства, механизм действия пенообразователей. Приведите примеры.

ПЕНООБРАЗОВАТЕЛИ Это вещества (функциональный класс 14), создающие условия для равномерной диффузии газообразной фазы в жидкие и твёрдые пищевые продукты.

Для пен с жидкой дисперсионной средой принципиальное практическое значение имеет устойчивость, стабилизация и разрушение. Данные процессы связаны с коалесценцией (слиянием) газовых пузырьков и обратной седиментации. Последний случай связан с разрушением газовых эмульсий, в которых концентрация дисперсной фазы невелика, поэтому газовые пузырьки всплывают на поверхность из объема жидкой дисперсионной среды.

Пена представляет собой тонкую дисперсию воздуха в жидкости или твёрдом теле. Для образования пены могут быть необходимы поверхностно-активные свойства пенообразователей. В жиросодержащих пенных массах они располагаются на поверхности жировых шариков. Пенообразователи обеспечивают лучшее распределение жира и одновременно снижают антагонизм жиров благодаря «гидрофилизации» поверхности жира. Кроме того, они способствуют необходимой частичной агломерации жировых шариков (деэмульгированию).

Для получения пен необходимой устойчивости в систему вводят пенообразователи, которые подразделяют на два типа:

1. истинно растворимые (низкомолекулярные) ПАВ;

2. коллоидные ПАВ, белки и некоторые другие ВМС.

В присутствии пенообразователей первого типа устойчивость пен повышается пропорционально концентрации введенного ПАВ, однако такие пены быстро разрушаются по мере истечения жидкости из пенных пленок. При использовании пенообразователей второго рода с увеличением их концентрации повышается прочность структуры пены, каркас которой способен сдерживать истечение межпленочной жидкости. При этом образуются устойчивые пены, время «жизни» которых составляет десятки минут, часы.

Пенообразование в пищевых системах может осуществляться:

- диспергированием: перемешивание, встряхивание, взбивание, барбожа струи газа через жидкость и ускоряется в присутствии пенообразователей, растворенных в жидкой дисперсной среде, а также при нагревании или снижении давления;

- конденсацией: пересыщении дисперсионной среды газом.

Области применения: кондитерские изде6лия, мороженое и другие взбитые десерты, молочные коктейли, пиво.

Вопрос 17. Перечислите основные причины слеживания и комкования порошкообразных продуктов. Каковы механизмы действия пищевых добавок, препятствующих слеживанию и комкованию?

К этому классу пищевых добавок относятся вещества, которые вводят в готовые порошкообразные или кристаллические продукты для предотвращения слеживания, комкования или агломерации их частиц.

Порошкообразные пищевые продукты (мука, сухое молоко, сахарная пудра и др.), как и другие порошки, являются двухфазными системами, в которых твердые частицы дисперсной фазы распределены в газовой (воздушной) дисперсионной среде и характеризуются высокой межфазной поверхностью. Наличие этой поверхности обусловливает важнейшие технологические свойства порошков, к которым относятся:

• сыпучесть, определяемая величиной, обратной вязкости;

• уплотняемость, характеризуемая изменением объема порошка под действием динамической нагрузки;

• слеживаемость в процессе хранения, связанная с образованием структур, прочность которых превышает первоначальную.

В основе слеживания и комкования порошков лежат процессы структурообразования, обусловленные самопроизвольным соединением частиц дисперсной фазы в пространственные структуры. Можно выделить две основные причины, лежащие в основе такого самопроизвольного соединения частиц в порошкообразных продуктах.

Первой причиной слеживания и комкования водорастворимых порошков, например, сахарной пудры, является возникновение мостиков срастания между частицами порошка вследствие его увлажнения при длительном хранении на воздухе, второй — увеличение площади контакта между частицами за счет пластической деформации под действием массы вышележащих слоев.

Слеживание и комкование порошкообразных пищевых продуктов приводят к снижению сыпучести и ухудшению их потребительских свойств, а в экстремальном случае — к полной потере качества порошка.

Для обеспечения необходимой сыпучести пищевых порошков на протяжении всего установленного срока хранения в них вводят твердые высокодисперсные нерастворимые в воде добавки, поглощающие влагу или препятствующие увеличению площади контакта между частицами. Для предотвращения слеживания гигроскопичных порошков применяют также гидрофобизацию поверхности частиц с помощью поверхностно-активных веществ. Молекулы ПАВ, адсорбируясь на поверхности твердых частиц, покрывают их тонкой пленкой, что создает барьер для влаги, провоцирующей слеживание и образование комков.

По химической природе подавляющее большинство добавок этою функционального класса относится к неорганическим соединениям минерального происхождения. Основную группу составляют силикаты и алюмосиликаты щелочных, щелочноземельных и других сходных по некоторым свойствам металлов (калия, натрия, кальция, алюминия и цинка).