К этому классу пищевых добавок (см. табл. 1.1, функциональный класс 3) 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.

   Перечень основных добавок, разрешенных к применению в Российской Федерации при производстве порошкообразных пищевых продуктов для предотвращения их слеживания и комкования, а также регламенты их применения приведены в табл. 3.37.

   Таблица  3.37

   Добавки, препятствующие слеживанию и комкованию, разрешенные к применению в Российской Федерации

   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).

   Силикаты — соли кремниевых кислот (H₄SiO₄, H₂SiO₃, H₂Si₂O₅, Н₆Si₄О₁₀), составляющие минеральную основу почв — кварцевый песок, глины, сланцы и др.

   Бентонит (Е558) — коллоидно-гидратируемый силикат алюминия с общей формулой Al₂O₃SiO₂ • nН₂О. Содержит варьируемое количество железа.

   Метасиликат натрия (E550ii) — сильнощелочной белый порошок, синтезируемый расплавлением песка с карбонатом натрия при температуре 1400°С. В природе не встречается. Коммерческие препараты представляют собой смесь ангидроформы Na₃SiO₃ с пента- и нонагид-ратными формами (Na₂SiO₃ - 5Н₂О, Na₂SiO₃ • 9Н₂О).

   Тальк (Е553) — минерал природного происхождения; по химической природе относится к метасиликатам магния. Наряду с силикатом и трисиликатом тальк образует группу силикатов магния, зарегистрированных под номером Е553.

   Алюмосиликаты — соли алюмокремниевых кислот (HAlSiO₄, HAlSi₃O₈, HAlSi₂O₅).

   Силикаты и алюмосиликаты, как и аморфный диоксид кремния, оксид магния, карбонаты кальция и магния, признаны безопасными и допущены к применению в качестве пищевых технологических добавок без ограничений. Основные области пищевого использования этих добавок приведены в табл. 3.37.

   В соответствии с технологическими задачами и особенностями порошкообразных пищевых систем дозировки силикатов и алюмосиликатов в пищевых продуктах составляют от 0,2 до 1,0 %. Максимальный уровень содержания диоксида кремния в пряностях и других пищевых порошках составляет 3 %.

   Для предотвращения слеживания и комкования гигроскопичных порошков поваренной соли и ее заменителей разрешены к применению ферропианиды калия, натрия и кальция в виде индивидуальных добавок или их комбинаций.

   Ферроцианиды — комплексные соли гексацианоферратной кислоты с общей формулой Me_n[Fe(CN)₆], где п равно 2 для Са и 4 для Na и К.

   Устойчивы в водных растворах. ДСД ферроцианидов составляет 0,025 мг/кг массы тела человека в пересчете на ферроцианид натрия. Дозировка этой добавки для предотвращения слеживания поваренной соли составляет 20 мг/кг продукта.

   К органическим соединениям, которые входят в состав добавок этого функционального класса, относятся соли жирных кислот (Е470) и полидиметилсилоксан (Е900).

   Соли жирных кислот (Е470) представляют собой главным образом натриевые, калиевые, кальциевые, магниевые, алюминиевые, аммониевые соли миристиновой, олеиновой, пальмитиновой и стеариновой кислот с общей формулой

   (R-COO)_nMe,

   где п равно 1 или 2

   Соли высших жирных кислот обладают поверхностной активностью и способны предотвращать агломерацию частиц путем гидрофобизации их поверхности. Они признаны безопасными и в соответствии с технологическими задачами используются в концентрациях до 5 г на 1 кг продукта.

   Полидиметилсилоксан (Е900), называемый также «демификон» или «семификон», представляет собой синтетическую смесь крем-нийсодержащего соединения диметилполисилоксана и силикагеля (диоксида кремния). Структура органических полисилоксанов может быть представлена формулой

   R₃-Si-O-[-Si(R₂)-O-]-Si-R₃,

   где R —метальные группы.

   Полисилоксаны обладают высокой юдоотталкивающей способностью, инертны и используются в различных пищевых продуктах в концентрациях 10 мг/кг. ДСД этих добавок составляет 0—25 мг/кг массы тела человека.

   Аналогично представителям других групп отдельные добавки, применяемые для предотвращения слеживания и комкования пищевых порошков, могут проявлять смежные технологические функции (табл. 3.38). Аналогично, способность стабилизировать порошки могут иметь добавки других функциональных классов (маннит, целлюлоза).

   К таким добавкам относятся соли фосфорной, угольной и высших жирных кислот, а также органические полисилокеаны. Например, в зависимости от состава и свойств конкретной пищевой системы полидиметилсилоксан (Е900) может предотвращать слеживание порошкообразного продукта (сухое молоко), стабилизировать различные пищевые суспензии или предотвращать вспенивание прохладительного напитка при розливе его в бутылки. Кроме того, эта добавка может использоваться для смазки противней в хлебопекарной и кондитерской промышленности.

   Таблица   3.38

Смежные технологические функции добавок для предотвращения слеживания и комкования