Пищевые ингредиенты и биологически активные добавки в производстве продуктов животного происхождения. Лабораторный практикум. Учебное пособие

Среди

природных

полимеров в пищевой

технологии

самыми дешевыми и доступными являются крахмалы. Крахмал –

полимер глюкозы с большинством связей

1-пому

и 4-му

углеродным атомам. При этом образуется линейный полимер

амилоза, который не имеет боковых цепей, и разветвленный

полимер амилопектин с боковыми цепями. Соотношение между

амилозой и амилопектином у разных крахмалов колеблется от

1:1,5 до 1: 4,5.

Сырьем

для

получения

крахмала

являются

клубни

картофеля, зерно кукурузы, пшеницы, риса. 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 (клейстер). При клейстеризации одновременно с набуханием

происходит

разрушение

кристаллической

структуры

. зёрен

Крахмальный клейстер представляет собой раствор, важнейшей

характеристикой которого является вязкость.

В последние годы в пищевой промышленности все больше

применяют

модифицированные

крахмалы, полученные

в

результате физических, химических, биологических воздействий

на нативные молекулы крахмала. Модифицированные крахмалы

гидрофильности,

способности

к

клейстеризации

и

гелеобразованию.

Желатин – белковый продукт, линейный полипептид, не

имеющий ни вкуса, ни запаха, полученный из костей и хрящей

животных.

Умеренно

нагретый

водный

раствор

желатина

застывает при охлаждении и образует гели. Физические свойства

гелей различны и зависят от концентрации белка, молекулярной

массы полипептидных цепей, температуры, присутствия солей и

др. реагентов. Прочность и

жесткость

гелей

из

желатина

пропорциональны

концентрации

белков

и увеличиваются

с

ростом

молекулярной

массы

полипептидов. Максимальная

прочность

геля

проявляется

при =5рНили

в

присутствии

сульфита

натрия. Желатин

чувствителен

к

гидролизу

протеолитическими ферментами.

В

молочной

отрасли

желатин

применяется

д

изготовления йогуртов, мороженого (для придания гладкости и

регулирования

размеров кристаллов льда), пудингов,

желе,

кремов.

Рекомендуемая

дозировка

желатина, обеспечивающая

решение технологических задач, составляет 10-60 г/кг готового

продукта, для творожных кремов – 8 г/кг готового продукта.

Карбоксиметилцеллюлоза (Е 466) представляет

собой

светлый

или

светло-бежевый кристаллический порошок без

запаха и вкуса, не ядовита, хорошо растворяется в воде, щелочах,

средне растворим в кислотах, не растворим в органических

растворителях, минеральных маслах.

Химическая формула: [С6Н7О2(ОН)3-х(ОСН2СООН)х]n,

где х=0,08-1,5.

Пищевая

добавка

466Е

используется как

стабилизатор

консистенции,

загуститель,

средство

для

капсулирования.

Карбоксиметилцеллюлоза

применяется

в

качестве

загустителя при изготовлении мороженого, творожных масс,

майонезов; как регулятор консистенции в десертах, желе, кремах

и пастах; в оболочках для рыбы, мяса, кондитерских изделиях.

Пектины – полигалактурониды, содержащиеся

в

клеточных стенках и межклеточных образованиях растений. В

клетках они ассоциированы с целлюлозой, гемицеллюлозой и

лигнином. Построены из галактуроновой кислоты и сопутствующей

ей L-арабинозы, Д-галактозы,

L-раминозы, L-фукозы.

Часть

Пектины вырабатывают из растительного сырья(яблочных

и

цитрусовых

выжимок, свекловичного

жома, корзинок

подсолнечника) методом кислой или щёлочной экстракции или

путём

ферментативного

расщепления. В

настоящее

время

выпускается

несколько

видов

пектин, отличающихсяв

по

составу и функциональным свойствам(молекулярной массе,

степени

метоксилирования,

содержания

свободных

карбоксильных групп и замещения их металлами, степени

этерификации).

Высокоэтерифицированные

пектины,

полученные

из

яблочных выжимок, корочки цитрусовых, образуют гели в

присутствии кислоты (рН= 3,1-3,5) и сахарозы (50-60%). Эти гели

имеют высокую

эластичность

и возвращаются в

исходное

состояние

после

изменения

формы

при

механическом

применяют

для

приготовления

мороженого, йогуртов

и

количестве 1-5 г/кг готового продукта, а в творожном креме их

доза может доходить до 8 г/кг.

Низкоэтерефицированные

пектины (свекловичный,

подсолнечный)

способны

образовывать

различные

по

консистенции

гели: от

высоковязких (не восстанавливающих

исходную форму после деформирования) до высокоэластичных в

присутствии

ионов

поливалентных

металлов, кальция

(независимо от

содержания сахарозы) в широком диапазоне рН

(от

2,5 до 6,5).Низкоэтерефицированные пектины используют

в

сыродельной

отрасли (для

увеличения

водопоглотительной

способности сыров), а также при производстве молочных продуктов

с низким содержанием сахара (молочные пудинги и др.).

Камеди.

Из

растительных

структурообразователей

полисахаридной природы, не расщепляемых в ЖКТ, получаемых

из

семян, промышленное

значение

имеют

камедь из бобов

рожкового дерева, гуровая камедь, камедь таро и др.

Структурообразователи

этой

группы

я

галактоманнанами, их полисахаридные структуры состоят из

маннозных

остатков.

Они

характеризуются

следующими

свойствами:

• способностью образовывать вязкие водные растворы;

•способностью

к

синергическому

взаимодействию

с

другими полисахаридами, приводящему к образованию гелей

различной структуры;

• способностью регулировать процесс синерезиса.

При

производстве

мороженого

используют

гуаровую

камедь (Е 412). Ее получают из семян циамонсиса. Она является

наиболее распространненым гидроколлоидом в производстве

пищевых продуктов (низкожирные сыры,

йогурты).

Имеет

нейтральные вкус и запах, растворяется в холодной воде, образуя

вязкие растворы в области рН 2,2-7,0.

Агар-агар (Е 460).

Загуститель,

стабилизатор

и

гелеобразующее вещество. Основу агара составляет дисахарид

агароза, молекула которого

построена изD-галактозы

и 3,6-

ангидро-L-галактозы. Свойства агара различаются в зависимости

от его происхождения. Обычно состоит из смеси агароз,

различающихся по степни полимеризации; в их состав могут

входить разные металлы(калий,

натрий,

кальций,

магний)

и

присоединяться по месту функциональных групп.

Агар

незначительно

растворяется

в холодной

воде

и

набухает в ней, в горячей воде образует коллоидный раствор, при

остывании превращающейся в прочный студень, обладающий

стекловидным

изломом. Его

применяют

в

кондитерском

производстве при приготовлении желейного мармелада, пастилы,

зефира, мясных и рыбных студней, желе, пудингов, мороженого,

для предотвращения образования кристалликов льда, а также при

осветлении соков.

Альгиновые кислоты и их соли (Е 400, Е 401, Е 402, Е 403, Е

404)представляют собой полисахариды, состоящие

из

остатков

D-маннуровой и L-гулуроновой кислот. Нерастворимы в воде, но

связывают

ее.

При

нейтрализации

карбоксильных

групп

альгиновой кислоты образуются альгинаты, которые растворимы

в горячей и холодной воде.

взаимодействии

их

водорастворимых

солевых

форм

присутствии Ca2+ , что приводит к модификации реологических

свойств

(повышению

вязкости

и

образованию

гелевой

структуры).

Термостабильны.

Используют

при

производстве

мармелада,

фруктового желе, мороженого для

регулирования

процесса кристаллизации, создания равномерной структуры и

замедления

таяния, соусов,

кремов

для

предотвращения

выделения

воды

при

замораживании, пива

для

контроля

пенообразования в заданных пределах.

Каррагинан (Е 407). Входит в состав красных водорослей,

структура его гетерогенна. Используется как структурообразователь

при производстве плавленых сыров, сгущенного молока, соусов,

желе,

пудингов,

муссов,

мороженого,

сыров.Наличие

отрицательно

заряженных

сульфатных

групп

в

молекулах

каррагинана

обусловливает

их

способность

комплексообразованию с казеиновыми мицеллами, имеющими во

внешних зонах высокую концентрацию положительных зарядов.

Это

взаимодействие

в

комбинации

с

водопоглотительной

Наименование ингредиента

Масса, кг

Молоко цельное

478,0

Молоко обезжиренное

325,9

Сухое обезжиренное молоко

46,1

Сироп

100,0

Закваска

50,0

Итого

1000,0

Показатели качества кисломолочного напитка

Таблица 2

Наименование показателя

Значение показателя для напитка с массовой

долей карбоксиметилцеллюлозы, %

0

0,3

0,5

1,0

Вкус, запах

Внешний вид, цвет

Консистенция

Вязкость, мПа·с

Титруемая кислотность, °Т

Синеретическая способность,

количество выделившейся

сыворотки, см3/10 см3

В формировании

вкуса и аромата каждого продукта

принимает участие большое количество гармонирующих друг с

другом ароматических соединений.

Согласно

«КодексуАлиментариус»,

изданному

продовольственной

и

сельскохозяйственной

организацией

Натуральные

ароматы

и

ароматизаторы– это

композиции

или

отдельные

компоненты, извлекаемые

исключительно

физическими

свойствами

из

исходных

материалов

растительного

или

животного

происхождения,

применяемые

непосредственно

в

исходной

форме

или

приготовленном для потребления человеком виде. Обозначаются

буквой N.

Примером этой группы ароматизаторов могут служить

эфирные масла (цитрусовые,

мятные),

вытяжки,

экстракты

(ванильные, пряные), дистилляты (водка

малиновая,

грушевая,

виноградная), концентраты плодово – ягодных соков, сухие соки,

ароматы, образующиеся в процессе приготовления пищи.

Ароматизаторы,

идентичные

натуральным, -

наиболее

а следовательно,

и

свойствам,

они

идентичны

веществам,

встречаемых в натуральных продуктах. Обозначение – IN.

Для этой группы ароматизаторов характерно большое

структурное разнообразие. К ним относятся представители

различных функциональных групп (алкоголи, альдегиды, кетоны,

эфиры, кислоты,

фенолы

и

др.)

и

различного

химического

строения (алифатические, алициклические, ароматические

и

гетероциклические

соединения).

Первым

ароматическим

веществом, синтезированном идентично натуральному образцу,

был ванилин.

Искусственные

ароматизаторы –

это

вещества,

не

обнаруженные до настоящего времени в натуральных продуктах,

предназначенные для потребления человеком в первоначальной

или приготовленной форме. Обозначение – А.

Концентрация и область использования искусственных

ароматизаторов ограничены. Наиболее распространенные из них:

амилацетат, нормальный бутилацетат, этилацетат, этилсалицилат,

этилформиат,

додециловый

альдегид,

гелиотропин,

ванилаль,

цитраль, ионон, ундекалактон и мускусамбрет.

В молочной отрасли из всех ароматизаторов наибольшее

распространение получил ванилин(идентичный натуральному).

Ванилин

в

химическом

отношении

представляет

собой

метаметоксипараоксибензойный

альдегид,

получаемый

путем

синтеза его из гваякола и эйгенола. Синтетический ванилин

обладает запахом гликозида ванилина, который содержится в

стручках ванили.

Синтетический

ванилин

предпочтительнее

натурального, т.к. отличается

высокой

стабильностью,

интенсивностью запаха и дешевизной.

Ванилин разрешено применять для ароматизации творожных

сырков, кремов, желе, мороженого, пудингов, молочных коктейлей,

йогуртов, масла. Установлена допустимая концентрация ванилина в

молочных продуктах: молочные напитки, коктейли

–

20 мг/кг,

мороженое – 1500 мг/кг, масло –

50 мг/кг, творожные

сырки,

молочные кисели, кремы, пудинги, йогурты – 200 мг/кг.

Аналогичным

ванилину

ароматом

обладает

аровинилон

или этилванилин (искусственный аромат), который используется

в

производстве

мороженого, кремов, взбитых

сливок

в

концентрации до 40 мг/кг.

В молочно-жировом и сыродельном

производствах в

концентрации

до 5

мг/кг. Диацетил

образуется

также

в

кисломолочных продуктах под влиянием жизнедеятельности

молочнокислых

бактерий.

Наибольшей

способностью

к

образованию диацетила обладают бактерии, сбраживающие

лимонную кислоту.

Для улучшения вкусоароматических свойств низкожирного

сливочного

масла

в

качестве

натурального

ароматизатора

используют свежие сливки в количестве 4 – 6 % путём введения в

пласт продукта при его механической обработке в текстураторе

МНД,

при

этом

увеличивается

количество

свободных

сульфгидрильных групп, и массовая доля уксусной кислоты при

одновременном

снижении

доли

масляной, капроновой

и

каприловой кислот, улучшается вкус продукта.

Для ароматизации кислосливочного масла предусмотрена

добавка

ароматизатора

ВНИИИЖ–

43М,

молочной

кислоты

пищевой с массовой долей40%, уксуса пищевого спиртового с

массовой долей 9%.

Порядок выполнения работы

Подготовка образца к анализу. В химический стакан

вместимостью 150 см3 отвесить 25 г продукта (творожной массы,

мороженого). Навеску творожных изделий растереть стеклянной

палочкой с небольшим количеством воды температурой45 °С и

перенести в мерную колбу вместимостью 250 см3. Стакан обмыть

несколько раз дистиллированной водой и смыть

ополоски

в

мерную колбу.

Содержимое колбы охладить до температуры20 °С и

прибавить

по 4 см3

уксуснокислого

цинка

и

железисто

синеродистого

калия.

После

прибавления каждого

раствора

содержимое колбы перемешать, затем долить до метки водой и

оставить в покое на 10 мин. Затем раствор профильтровать через

сухой складчатый фильтр.