Емульгатори

Емульгаторами вважають речовини, що сприяють створенню або збереженню гомогенної суміші двох чи більше несумісних фаз продуктів харчування. За допомогою емульгаторів отримують високодисперсні, стійкі водожирові емульсії. Емульгатори забезпечують добрі споживні властивості маргарину, майонезу, соусам, іншим виробам. При смаженні емульгатори сприяють рівномірному розплавленню продукції, а утримуючи вологу запобігають її розбризкуванню. Емульгатори містять молекули полярних (гідрофільних), і не полярних (ліпофільних) груп молекул. Полярна група зумовлює спорідненість молекул поверхнево-активних речовин з полярною фазою, в якій інтенсивність вандерваальсових сил молекулярного притягання невелика. У суміші двох різних фаз, молекули поверхнево-активних речовин розміщуються на межі розподілу обох фаз. При цьому гідрофільна група орієнтується біля водної фази, а ліпофільна – біля жирової. Кожна роздріблена у вигляді крапель рідина старається зменшити силу поверхневого натягу, тобто прийняти форму кульки. Поверхнево-активні речовини обволікають тонкою плівкою кульки деспергованої рідини, розміщуючись у певній орієнтації на поверхні розділення, і перешкоджують їх об’єднанню. Значна кількість добавок виділена лише як емульгатори. Поліоксиетиленсорбітан монолаурат, твін-20 (Е432), поліоксиетиленсорбітан моноолеат, твін-80 (Е433), поліоксиетиленсорбітан монопальмітат, твін-40 (Е434), поліоксиетиленсорбітан моностеарат, твін-60 (Е435), поліоксиетиленсорбітан тристеарат (Е436).

Таблиця 8 МДР використання деяких емульгаторів у харчових продуктах, мг/кг

Група продовольчих товарів	Поліоксиетиленсорбітан	Ефіри сахарози та жирних кислот	Ефіри полігліцери-дів та жирних кислот	Сорбітани
Напої на основі молока Делікатесні хлібобулочні вироби Емульсії жирів Десерти Кондитерські вироби Соуси Супи Жувальна гумка Кава рідка консервована М’ясні продукти Морозиво Яєчні продукти Лікери Мармелад желейний Вироби з какао Закваска для випічки	5000 3000 10000 3000 1000 5000 1000 20000	10000 5000 5000 10000 2000 1000 5000 5000	5000 5000 2000 2000 5000 5000 5000	10 10 5 5 5 0,5 25 10 10

Фосфатиду амонійні солі(Е442) передбачені для кондитерських виробів на основі шоколаду та какао, безалкогольних непрозорих напоїв і алкогольних прозорих напоїв, аналогічно використовуються і гліцеринові ефіри з деревної смоли (Е445)

Ефіри сахарози та жирних кислот (Е473) передбачені для багатьох продовольчих товарів (таб. 8), аналогічно ефіри полігліцеридів (Е475), та сорбітани.

Не одержали абсолютного статусу дозволенності в Україні наступні емульгатори: пептони (Е429), поліоксиетилен-8-стеарат (Е430), ефіри пропіленгліколя та жирних кислот (Е 477), стеароїд фумарат натрію (Е485), лаурилсульфат натрію (Е487), холева кислота (Е1000), солі та ефіри холіну (Е1001).

Стабілізатори, згущувачі, комплексоутворювачі і желюючі агенти

Стабілізатори – це речовини які сприяють підтримці незмінного фізико-хімічного стану продуктів. При цьому вони забезпечують збереження в них гомогенної дисперсії двох різних фаз. Поверхнева активність в них менша ніж в емульгаторів. До цієї групи умовно належать речовини, які стабілізують, зберігають або посилюють наявний колір продуктів.

Загущувачі – речовини, які підвищують в’язкість продуктів харчування. Емульгатори, стабілізатори та згущувачі використовують для створення і збереження консистенції, що характеризуються стійкістю колоїдних систем у готових продуктах. Емульгатори і стабілізатори вносять в основному в дрібнодисперсному стані (розчини, емульсії).

Емульгаторами і стабілізаторами виступають лактати натрію і кальцію, моно-, та дигліцериди жирних кислот.

Бромована олія(Е481) та ізобутерат ацетат цукрози (Е444) не отримали свого абсолютного статусу в Україні.

Лактати натрію(Е481) представлені стеароїллактилатом (і) та олеїллактилатом (іі). (Таб.9)

Лактилати кальцію(Е482) сюди входять стеароїллактилат і олеїл лактилат.

Таблиця 9. МДР деяких стабілізаторів, комплексоутворювачів, згущувачів і желюючих агентів у харчових продуктах, мг/кг

Група продовольчих товарів	Лактилат натрію	Карагенан	Пірофосфат	Поліфосфат
Делікатесні хлібобулочні вироби Рис швидкого приготування Кондитерські вироби Жувальна гумка Лікери Десерти Емпульсії жирів М’ясні продукти Напої на основі молока Сухе молоко Сир Соуси Морозиво Борошно Яйця сирі Супи Сидр, чай, перрі Алкогольні напої (крім вина та пива) Вівсяні пластівці	5 4 3 2 8 5 10 1	20 0,5 5 5 20	10 3 5 1 2,5 10	3 2 1 10

Моно- та дигліцериди жирних кислот(Е471) формують емульгатори Т-1 і Т-2. в емульгаторі Т-1 жирні кислоти мають спорідненість до жирів, а гідроксильні групи до води. Тому моногліцериди з двома функціональними групами володіють кращою емульгуючою здатністю ніж дигліцериди.

Стабілізаторами і комплексоутворювачами представлені : тартрати натрію(Е335),калію(Е336) істеарилцитрат(Е484). Тартрати використовують як солі-плавники при виробництві плавлених сирів, надають їм пластичність.

Згущувачі і стабілізатори: альгінова кисло та (Е400), альгінат калію (Е402), альгінат амонію (Е403), пропіленглікольальгенат (Е405) і гліцерофосфат калію (Е383).

Альгінова кислотата її похідні. Це полісахариди одержані зD-манурової таD-глуронової кислот. Альгінова кислота складає основну частину клітинних стінок бурих водоростей, вона не розчинна у воді, але зв’язує її.

Альгінати в присутності солей кальцію можуть утворювати желе. Желеутворюючий ефект підсилюється при додаванні фосфатів і поліфосфатів.

Згущувачами, стабілізаторами і желеутворюючими аентами можуть бути: агар (Е406), карагенан та його натрієва, калієва та амонієва солі, включаючи фурацелеран (Е407), камедь рожкового дерева (Е410).

Агар– найбільш цінний перодукт, здатний утворювати желе. Він є представником високомолекулярних сполук, з вуглецевою полісахаридною основою. В холодній воді агар набрякає, в в гарячій утворює золь при охолодженні якого утворюється гель. Використовується для виробництва морозива, пудингів, рибних і м’ясних консервів.

Карагенанице сульфатовані полісахариди червоних морських водоростей. За хімічною природою це суміш хімічно зв’язаних розчинних сульфатованих полісахаридів , які складаються із залишків галактози та її похідних . Структура і фізико-хімічні властивості залежать від методів виділення полісахариду, виду водорості. Використовується для виробництва молочних продуктів, безалкогольних напоїв, та інших продуктів харчування (таб.9).

Камедь рожкового дерева- це смола бобіва яка складається з залишків глюкози і манози. Використовується для приготування джему, мармеладу.

Пектини (Е440) представлений як емульгатор може утворювати драглі тільки в присутності води та кислоти. Цукор відіграє роль дегідратуючої речовини, а кислота витісняє іони металу із солей пектину. Частково звільнені від іонів металу карбонільні групи слабкої пектинової кислоти утворюють міжмолекулярні водневі зв’язки. За рахунок водневих містків утворюється структурний каркас, і в результаті цього отримують відповідний гель. Використовують для виробництва кондитерських виробів, майонезу.

Згущувачами, стабілізаторами і емульгаторами є: гуарова камедь (Е412), трагакант (Е413), карайї камедб (Е416), гідроксипропілметилцелюлоза (Е464), метил целюлоза (Е465), карбоксиметилцелюлоза натрієва сіль (Е466), етилгідроксиетилцелюлоза (Е467), вівсяна камедь (Е411), гхаті камедь (Е419). Не отримали абсолютного статусу дозволеності в Україні добавки з індексами : Е463, Е464, Е465, Е467, Е419.

Гуарова камедьвиробляється з насіння стручковихCyanaposistetrsgonolibus(Індія, Пакистан, США) в її складі галактоманан, в якому дві молекули манози і одна молекула галактози. Вона дуже швидко гідратує утворюючи в’язкі колоїдні розчини. Повна гідратація наступає через кілька годин при кімнатній температурі, а при нагріванні прискорюється. Розчини гуарової камеді відносно стійкі при рН 4-10,5 і є тіксотропними. Використовується як стабілізатор заморожених кремів, салатів, майонезу.

Трагакантвиділяють з деяких видів кущів родуAdragolus. Він включає комплекс полісахаридів, що міститьL– арабінозу,D– галактозу,D– ксилозу,D– галактуронову кислоту. Трагакант складається з двох фракцій: розчинної у воді – трагакантина і нерозчинної – басоріна. Трагакант утворює при змішуванні з водою дуже в’язкі розчини. Максимальна стабільність в’язкість спостерігається при рН 5,0. використовується для виготовлення кондитерських виробів, хлібобулочних виробів та морозива.

Гуміарабік– це висушені виділення з африканських та азіатських акцій, що являє собою нейтральні або слабко кислі солі полісахаридного комплексу і містять іони кальцію, магнію, калію. До складу полісахариду гуміарабіка входятьL– арабіноза,D– галактоза,D– глюкуронова кислота,L– рамноза. Він добре розчинний у воді і не розчинний в органічних розчинниках. Водні розчини гуміарабіка слабкакислі рН 4,5-5,5, з невеликою в’язкістю. Використовується в кондитерській промисловості, матеріал для паронепроникного покриття поверхні корпусів цукерок.

Ксантанова камедь– це гетерополісахарид, який отримують культивуваннямKonthomonascompestrisна декстрозі. Вона складається зD– глюкуронової кислоти,D– глюкози,D– манози. Для покращення технічних властивостей використовують мутазу, целюлазу, хітіналазу, ламінаріназу, ксиналазу. Ксантан це порошок кремового кольору, легко розчинний у воді, з утворенням в’язких розчинів. Використовують як емульгатор, піноутворювач, стабілізатор.

Карайї камедьсухе виділення дереваSterculiaurens, містить частково ацетильовані полісахариди. Підвищення кислотності сприяє зниженню в’язкості, при рН вище 7,0 наступає дегідратація і деацтиляція молекул гідроколоїдів. Використовуються для виготовлення кондитерських виробів, кремів, глазурі.

Натрієва сіль карбокси метилцелюлозив ній частина вільних гідроксо груп ангідроглюкозових груп заміщена –О-СН₂СООNа. Добре розчинна у воді. Утворює стабільні розчини з рН 5-11. використовується для виробництва морозива перешкоджаючи утворенню кристалів, запобігає синерезису пудингу, желе.

Целюлоза(Е460) використовується як емульгатор, текстуратор.

Карбонат і гідрокарбонат калію(Е501) використовуються як стабілізатор какао- та шоколадних продуктів.

Модифікований крохмаль(Е1404-1450), це згущувачі, емульгатори, стабілізатори. Модифікований крохмаль відрізняється від звичайного високим ступенем гідрофільності. Рекомендовано широке використання тільки ферментообробленого крохмалю. Виявилось, що при включенні в раціон щурам 5-25% розчину крохмалю спричинило пошкодження нирок, ступінь вираження якого залежить від концентрації. Відзначалося збільшення розмірів сліпої кишки, часто пов’язане з діареєю, підвищене бактеріальне бродіння у товстій кишці, зниження рівня рН вмістимого кишок і сечі, зміна кислотно-лужного стану. Для окремих видів модифікованого крохмалю процес змін пов’язаний з введенням зовні в їх структуру активних речовин.

Оксидований крохмаль(Е1440) можуть отримувати окисненням зерен крохмалю розчином пермаганату калію в кислому середовищі. При дії на крохмаль окиснювача проходить гідроліз глюкозидних зв’язків, окиснення спиртових груп у карбонільні і карбоксильні, характеризується пониженою в’язкістю і підвищеною прозорістю. Використовується для виробництва кондитерських виробів і морозива.

Монокрохмалю фосфат(Е1410),дикрохмалю фосфат(Е1412),фосфатованого крохмалюфосфат(Е1413) відносять до заміщеного крохмалю, що являє собою ефір крохмалю і фосфорної кислоти. Вирізняються підвищеною в’язкістю клейстерів. Монокрохмалю фосфати являють собою ефіри, в яких одна гідроксильна група глюкозидного залишку етерифікована однією з кислотних грур залишків фосфорної кислоти абоїї солей. Їх готують нагріванням крохмалю з водорозчинними фосфатами, солями орто - , піро-, або мета фосфорної кислоти. Клейстери відзначаються підвищеною прозорістю. Дикрохмалю фосфати характеризуються тим, що в них пройшла взаємодія гідроксидів глюкозних залишків різних ланцюгів з двома кислотними групами фосфорної кислоти та її солей. Для їх приготування використовують триметафосфат натрію, хлороокис фосфору, тріохлорид фосфору. Клейстери стійкі до нагрівання і механічної дії. Для виготовлення фосфатного кукурудзяного крохмалю використовують розчини фосфату натрію марки А. Це суміш полісахариду і реагентів. Фосфатний крохмаль марки Б готують з марки А термообробкою у декстринізаторах. Використовують для згущення м’ясних консервів, майонезів, кондитерських виробів. Взаємодія вільних амінокислот та аміногруп білків м’яса з крохмалем призводить до утворення комплексів стійких до дії протеолітичних ферментів. Враховуючи високу реакційну активність більшості видів модифікованого крохмалю, веде до більш активного протікання біохімічних реакцій та помітної зміни біологічної цінності білків консервів. Крім того у досліджуваних тварин знижувалась кількість еритроцитів, і гемоглобіну в крові. Це свідчить про те, що при стерилізації консервів з модифікованим крохмалем можуть утворюватись мутагенні сполуки небажані для організму.

Крохмаль ацетильований(Е1420) одержують нагріванням льдяної оцтової кислотиз крохмалем у співвідношенні 1:4 при цьому гідроксо групи глюкозного залишку утворюють ефірні зв’язки з залишками оцтової кислоти. Для видалення залишку кислоти крохмаль промивають водою. Він добре розчинний у воді, при висиханні утворює міцні плівки.