НПО "Альтернатива" - Технологические функции эмульгаторов в пищевых системах

Диспергирование, в частности эмульгирование и ценообразование.

Все эмульгаторы — поверхностно-активные вещества, которые способны снижать поверхностную энергию на границе раздела фаз с образованием устойчивых дисперсных систем, состоящих из внутренней дисперсной фазы и внешней дисперсионной среды. В зависимости от природы диспергируемых фаз возможно образование следующих типов пищевых дисперсных систем (табл. 3.32).

Таблица 3.32

Типы дисперсных систем в зависимости от диспергируемых фаз

Тип дисперсной системы	Дисперсная фаза	Дисперсионная среда
Эмульсия	Жидкость	Жидкость
Пена	Газ	»
Аэрозоль	Жидкость или твердое вещество	Газ
Суспензия	Твердое вещество	Жидкость

Благодаря дифильной природе молекул все эмульгаторы проявляют способность к образованию и стабилизации эмульсионной системы, тип которой зависит от ГЛБ эмульгатора. Эмульгаторы с низкими значениями ГЛБ стабилизируют эмульсии воды в масле, тогда как эмульгаторы с высокими значениями этого показателя — эмульсии масла в воде.

Для каждой конкретной системы требуется эмульгатор с оптимальным значением ГЛБ, которое определяется экспериментально. Другими словами, значение ГЛБ может служить ориентиром при предварительном выборе подходящего эмульгатора.

Функция эмульгатора проявляется в технологиях маргаринов, забеливателей для кофе, соусов, майонезов и различных салатных заправок.

В целом стабильность эмульсий зависит от ряда отдельных факторов, к которым относятся:

• вязкость дисперсионной среды;

• электрический заряд;

• адсорбция твердых частиц на поверхности эмульгируемой фазы;

• образование моно- или мультимолекулярного слоя на границе раздела фаз при добавлении эмульгатора.

С поверхностной активностью молекул ПАВ связана также их способность стабилизировать системы с газовой дисперсной фазой в жидкой дисперсионной среде (пены). Эффективность стабилизации водных пен характерна для эмульгаторов, содержащих цепи предельных жирных кислот, в связи с чем их можно использовать в качестве пенообразователей, в то время как эмульгаторы, содержащие цепи непредельных жирных кислот, проявляют свойства пеногасителей.

ПАВ применяются в качестве пенообразователей в технологиях различных инстант-продуктов и взбивных масс, а в качестве пеногасителей — в технологиях молочных продуктов и при промышленной переработке яиц.

Пищевые суспензии представляют собой устойчивые дисперсии твердых частиц с размерами от 0,1 до 100 мкм.

Введение поверхностно-активных веществ в такие системы способствует смачиванию твердых частиц, что, в свою очередь, облегчает образование однородного продукта. Обычно в пищевых суспензиях для достижения желаемого результата ПАВ используют вместе со стабилизаторами или загустителями.

Наиболее известным примером пищевых суспензий являются шоколадные напитки.

Солюбилизация. Введение ПАВ в жидкие дисперсные системы улучшает способность образования прозрачных растворов, что является принципиальным для различных жидких пищевых продуктов, содержащих красители и ароматизаторы.

Комплексообразование с крахмалом. Большинство эмульгаторов, молекулы которых содержат ацилы высших жирных кислот, способны к образованию комплексов с растворимой амилозной фракциейкрахмала. Такое взаимодействие является важным для замедления процесса черствения хлеба и хлебобулочных изделий, а также для снижения клейкости продуктов, основанных на восстановлении влажности крахмала.

Комплексное воздействие на крахмал с целью снижения комкования, улучшения консистенции и однородности сопровождается изменением текстуры таких продуктов, как макароны, хлебобулочные и мучные кондитерские изделия.

Взаимодействие с белками. Эмульгаторы, имеющие ионную природу, могут вступать во взаимодействие с белками, что способствует улучшению структурных свойств пищевых продуктов. Например, в хлебе такие ПАВ способны образовывать с пшеничным глютеном комплексы, что приводит к повышению эластичности белков и, как следствие, к увеличению объема хлеба.

Изменение вязкости. Некоторые эмульгаторы при добавлении в пищевые системы, которые содержат кристаллы сахара, диспергированные в жире, способны снижать вязкость системы, адсорбируясь на поверхности частиц гидрофильной природы с образованием гидрофобных оболочек. Гидрофобизация поверхности приводит к повышению сродства природы частиц дисперсной фазы к дисперсионной среде, что проявляется в изменении реологических свойств пищевой системы. Эта технологическая функция ПАВ используется, например, для обеспечения текучести расплавленной шоколадной массы.

Модификация кристаллов. Некоторые эмульгаторы в сочетании с оптимизированными условиями технологического процесса могут оказывать влияние на модификацию полиморфной формы, размер и скорость роста кристаллов жира в таких продуктах, как маргарины, различные жировые смеси, шоколадные массы и арахисовое масло. Оптимизация размеров кристаллов таких жиров обеспечивает улучшение сливочного вкуса и других свойств. Эта функция ПАВ может использоваться также на стадии кристаллообразования при получении сахара и поваренной соли,

Смачивание и смазка. Как правило, ПАВ являются эффективными смачивающими агентами. Однако выбор конкретной добавки будет зависеть от типа смачивания или природы смачиваемой поверхности — восковой, капиллярной или поверхности порошков. Функция эмульгатора в этом случае сводится преимущественно к снижению межфазного натяжения между жидкостью и поверхностью твердых частиц, что обеспечивает более быстрое и равномерное распределение жидкости по поверхности твердых частиц. Смачивающие агенты используются в технологии таких пищевых продуктов, как десертные смеси, высушенные распылением; сливки для кофе; завтраки быстрого приготовления; высушенные овощи и др.

Такие эмульгаторы, как предельные моно- и диглицериды, обладают способностью предотвращать прилипание некоторых пищевых масс к поверхностям пресс-форм, режущих ножей, упаковочных материалов и даже к зубам потребителя. Это свойство добавок глицеридной природы используется в технологии карамельных масс, конфет и жевательной резинки.

Выбор конкретной пищевой добавки определяется особенностями пищевой системы и технологическими задачами, решение которых может быть достигнуто исключительно введением соответствующей пищевой добавки. Предпочтение отдается той из них, совокупность технологических функций которой обеспечит максимальный технологический эффект на фоне наименьшего риска ее применения.

Пищевые продукты и максимальные уровни введения в них различных эмульгаторов представлены в табл. 3.33.

Таблица 3.33

Максимальные уровни содержания эмульгаторов в пищевых продуктах

Е-номер	Пищевая добавка		Пищевой продукт	Максимальный уровень в продукте, мг/кг
E471	Моно- и диглицериды жирных кислот		Согласно ТИ	Согласно ТИ
Е472	Эфиры моно- и диглицеридов жирных кислот.		То же	То же
Е472а	уксусной
Е472b	молочной
Е472с	лимонной
E472d	винной
Е472е	диацетилвинной
E472f	винной и уксусной
E472g	янтарной
Е445	Эфиры глицерина и смоляных кислот		Напитки безалкогольные на ароматизаторах с замутнителем Цитрусовые плоды (обработка поверхности)	100* 50
Е478	Эфиры глицерина, пропиленгликоля – и лактилированных жирных кислот		Согласно ТИ	Согласно ТИ
Е479	Термически окисленное соевое масло с моно- и диглицеридами жирных кислот	Маргарины, жировые эмульсии фритюрные		5000
Е480	Диоктилсульфосукцинат-натрия	Сухие смеси для напитков Десерты, содержащие фумаровую кислоту		В готовых — 10* В готовых — 15
Е470	Жирных кислот соли алюминия аммония, калия, кальция, магния, натрия	Согласно ТИ,		Согласно ТИ
Е1400- Е1450	Модифицированные крахмалы	См. Стабилизаторы и загустители		То же
Е967	Ксилит	См. Подсластители		»
Е482	Лактилаты кальция Лактилаты натрия	См. Стеароиллактилаты и олеиллактилат натрия		»
Е481	Лактилаты кальция Лактилаты натрия	См. Стеароиллактилаты и олеиллактилат натрия		»
Е322	Лецитины	Согласно ТИ		»
Е965	Мальтит	См. Подсластители
E481іі	Олеиллактилат натрия	См. Стеароиллактилаты		»
Е475	Эфиры полиглицеридов и жирных кислот	Аналоги молока и сливок Жировые эмульсии Сахаристые кондитерские изделия Жевательная резинка Сдобные хлебобулочные и мучные кондитерские изделия Десерты Продукты из яиц Ликеры эмульсионные Диетические смеси для снижения массы тела, предназначенные для питания в течение дня или в отдельные приемы Биологически активные добавки к пище		10000 5000 2000 5000 10000 2000 1000 5000 5000 Согласно ТИ
Е476	Эфиры полиглицерина и взаимоэтерифицирован-ных рициноловых кислот	Маргарины бутербродные с содержанием жира не более 41 % и подобные продукты с содержанием жира менее 10 % Десерты желированные Аналоги молока и сливок		4000 4000 5000
Е432	Полиоксиэтилен (20) сорбитан монолаурат, Твин-20	Жировые эмульсии для хлебобулочных изделий		10000
Е433	Полиоксиэтилен (20) сорбитан моноолеат, Твин-80	Мороженое Десерты		1000 3000
Е434	Полиоксиэтилен (20) сорбитан монопальчитат, Твин-40	Сдобные и мучные кондитерские изделия		3000
Е435	Полиоксиэтилен (20) сорбитан моностеарат, Твин-60	Сахаристые кондитерские изделия		1000
Е436	Полиоксиэтилен (20) сорбитан тристеарат, Твин-65	Жевательная резинка Соусы эмульгированные Супы консервированные и концентрированные Диетические смеси для снижения массы тела, предназначенные для питания в течение дня или в отдельные приемы Биологически активные добавки к пище		5000 5000 1000 1000 Согласно ТИ
Е431	Полиоксиэтилен (40) стеарат	Вино		То же
Е430	Полиоксиэтилен (8) стеарат			»
Е405	Пропиленгликольальгинат	Сыры		9000
		Жировые эмульсии Мороженое фруктовое Продукты из фруктов и овощей Сахаристые кондитерские изделия Жевательная резинка Сдобная выпечка Мучные кондитерские изделия Сухие завтраки на зерновой и картофельной основе Напитки безалкогольные на ароматизаторах Пиво, сидр Ликеры эмульсионные Соусы Начинки, глазури, декоративные компоненты для сдобной выпечки и десертов Диетические смеси для снижения массы тела, предназначенные для питания в течение дня или в отдельные приемы Биологически активные добавки к пище		3000 1500 5000 1500 5000 2000 3000 3000 300* 100* 10000* 8000 5000 12 1000
Е477	Эфиры пропиленгликоля и жирных кислот	Аналоги молока и сливок Жировые эмульсии для хлебобулочных изделий Мороженое Десерты Сахаристые кондитерские изделия Сдобные хлебобулочные изделия Декоративные компоненты сбитые, кроме молочных Диетические смеси для снижения массы тела, предназначенные для питания в течение дня или в отдельные приемы		5000 10000 3000 5000 5000 5000 30000 1000
Е474	Сахароглицериды	Сливки стерилизованные		5000
Е473	Эфиры сахарозы и жирных кислот (отдельно или в комбинации)	Напитки на молочной основе Аналоги сливок Жировые эмульсии для хлебобулочных изделий Мороженое Свежие плоды (поверхностная обработка)		5000 5000 10000 5000 Согласно ТИ
		Сахаристые кондитерские изделия Десерты Сдобные мучные кондитерские изделия Жевательная резинка Напитки безалкогольные на основе какао, миндаля, ананаса Спиртные напитки, за исключением вина и пива Порошки для приготовления горячих напитков Соусы Супы и бульоны консервированные, концентрированные Диетические смеси для снижения массы тела, предназначенные для питания в течение дня или в отдельные приемы Биологически активные добавки к пище		5000 5000 10000 10000 5000* 5000 10000 10000 2000 5000 Согласно ТИ
Е444	Ацетатизобутират сахарозы	Напитки безалкогольные на ароматизаторах замутненные		300
Е491-Е496	Сорбитаны, эфиры сорбита и жирных кислот, СПЭНы	Аналоги молока и сливок Жировые эмульсии Мороженое		5000 10000 500 (только для Е492)
Е491	Сорбитан моностеарат, СПЭН 60	Сдобные хлебобулочные и мучные кондитерские изделия		10000
Е492	Сорбитан тристеарат, СПЭН 65	Сахаристые кондитерские изделия		5000
Е493	Сорбитан монолаурат, СПЭН 20	Конфеты на основе какао, шоколад		10000 (только для Е492)
Е494	Сорбитан моноолеат, СПЭН 80	Жевательная резинка		5000
Е495	Сорбитан монопальмитат, СПЭН 40	Мармелад желейный		25 (только для Е493)
Е496	Сорбитан триолеат, СПЭН 85 (отдельно или в комбинации)	Десерты Вина Жидкие концентраты чая, фруктовых и травяных отваров Соусы эмульгированные Начинки, глазури, компоненты для сдобных хлебобулочных изделий Дрожжи хлебопекарные		5000* (только для Е491) 5000 (только для Е493) 5000 5000 Согласно ТИ
		Диетические смеси для снижения массы тела, предназначенные для питания в течение дня или в отдельные приемы Биологически активные добавки к пище		5000 Согласно ТИ
Е481i E481ii	Стеаронллактилат натрия Олеиллактилат натрия	Жировые эмульсии Сдобные хлебобулочные и мучные кондитерские изделия		10000 5000
Е482i	Стеароиллактилат кальция (отдельно или в комбинации)	Жевательная резинка Рис быстрой варки Сахаристые кондитерские изделия Десерты Сухие завтраки на основе зерновых и картофеля Консервы из рубленого или нарезанного кубиками мяса Порошки для приготовления горячих напитков Ликеры эмульсионные, спиртные напитки крепостью менее 15% Горчица фруктовая Диетические, лечебно-профилактические, специализированные продукты; диетические смеси для снижения массы тела, предназначенные для питания в течение дня или в отдельные приемы		2000 4000 5000 5000 5000 4000 2000 8000* 2000 3000
Е483	Стеароилтартрат	Сдобные хлебобулочные и мучные кондитерские изделия		4000
Е484	Стеароилцитрат	Десерты		5000
Е446	Сукцистеарин	Кулинарные жиры для жарения и смесей Для начинок Для мучных кондитерских изделий		Согласно ТИ То же »
Е442	Фосфатиды аммониевые	Какао и шоколад, конфеты на основе какао		10000
E1000	Холевая кислота	Согласно ТИ		Согласно ТИ
E1001	Соли и эфиры холина	То же		То же
E460- E469	Целлюлозы модифицированные	»		»
E331	Цитраты натрия	»		»
E385	Этилендиаминотетраацетат кальций— динатрий	Маргарины бутербродные с содержанием жира менее 41 % Бобовые, грибы, артишоки, консервы в металлических и стеклянных банках Рыба консервированная в металлических и стеклянных банках Ракообразные мороженые и быстрозамороженные Ракообразные и моллюски консервированные в металлических и стеклянных банках		100 250 75 75 75

*Максимальный уровень в продукте в мг/л.

ГК "Униконс"

"Антисептики Септоцил"

"Петритест"

"АльтерСтарт"

Технологические функции эмульгаторов в пищевых системах