Формируют необходимую консистенцию и текстуру продукта.

К этой группе добавок относят: эмульгаторы (emulsifters, emulsifying agents); загустители (thickening agents); гелеобразователи (gelling agents); стабилизаторы (stabilizers).

Действие этих соединений так или иначе направлено на создание необходимых или изменение существующих реологических свойств пищевых продуктов, что позволяет расширять ассортимент продукции эмульсионной и гелевой природы - маргарины, майонезы, соусы, пастила, зефир, мармелад и др.

Вещества, регулирующие консистенцию и текстуру продуктов, могут быть природного происхождения или получены путем химического синтеза. В современной пищевой технологии используются их индивидуальные соединения, смеси и стабилизационные системы, включающие несколько компонентов различного функционального действия.

Соединения, входящие в вышеуказанную группу пищевых добавок, получили название гидроколлоидов. К основным их представителям относят модифицированные крахмалы, модифицированные целлюлозы, камеди гуарарожкового дерева, пектины, альгинаты, каррагинаны, агар, камедь ксантана.

ЭМУЛЬГАТОРЫ

Эмульгатор - пищевая добавка, предназначенная для создания и (или) сохранения однородной смеси двух или более несмешивающихся фаз в пищевом продукте [49].

Эмульгирующая соль - пищевая добавка, предназначенная для равномерного распределения жиров, белков и (или) улучшения пластичности плавленых сыров и продуктов на их основе [49].

Впервые в качестве эмульгаторов стали использовать камеди, сапонины, лецитин и другие натуральные вещества.

В настоящее время список эмульгаторов довольно расширился главным образом за счет синтезированных препаратов.

Перечень пищевых эмульгаторов, разрешенных к применению в Российской Федерации, представлен в Приложении 1.

Эмульгирующая способность группы веществ связана с их поверхностно-активными свойствами, поэтому термин «эмульгатор» можно рассматривать как синоним терминов «эмульгирующий агент» и «поверхностно-активное вещество» (ПАВ).

Основная область применения эмульгаторов и стабилизаторов - масложировая промышленность. Так, например, для приготовления жиров, используемых в хлебопечении и кондитерском производстве, разрешены эмульгаторы Т-1 и Т-2. Т-1 - моно- и диглицериды жирных кислот; Т-2 - продукт этерификации полиглицерина насыщенными жирными кислотами С16 и С18. Их добавляют в количестве не более 2000 мг/кг продукта, ДСД для этих соединений составляет 125 мг/кг.

Наряду с основной функцией эмульгаторы используют для равномерного распределения в воде жирорастворимых веществ и соединений: ароматизаторов, эфирных масел, экстрактов пряностей, жирорастворимых витаминов и т.д.

В зависимости от своих индивидуальных свойств и области применения они могут выполнять другие технологические функции: диспергирование, пенообразование, суспензирование, взаимодействие с белками, изменение вязкости, модификации крахмалов, модификации кристаллов, смачивание, смазывание, солюбилизация, комплексообразование с крахмалом (амилозой) [24, 25].

Эмульгирующие соли. Не являются эмульгаторами, однако участвуют в образовании эмульсии путем взаимодействия с белковыми молекулами субстрата.

Эффективность использования эмульгирующих солей можно рассмотреть на примере производства плавленых сыров. При отсутствии этих добавок, в частности фосфатов, нагревание сыра не приводит к его плавлению. Появляются дефекты и недостатки: сыр сморщивается, превращаясь в резиноподобную массу, наблюдается отделение масла и воды.

Наряду с солями фосфорной кислоты в качестве эмульгирующих агентов разрешены к применению в производстве молочных и мясных продуктов соли молочной, лимонной кислот, ряд других соединений (см. Приложение 1), обладающих индивидуальными свойствами.

ЗАГУСТИТЕЛИ

Загуститель - пищевая добавка, предназначенная для повышения вязкости пищевой продукции [49].

Механизм их действия заключается в том, что макромолекулы этих добавок содержат гидрофильные группы, которые связывают воду в пищевых системах, изменяя тем самым консистенцию, в частности повышают вязкость продукта.

Вязкость - одно из реологических свойств, которое характеризует сопротивление жидкости движению и является противоположным понятию текучести.

Загустители бывают натуральные и синтетические.

К загустителям животного происхождения относят желатин; растительного - пектин; камеди; агароиды; синтетического - водорастворимые поливиниловые спирты и их эфиры, а также целый ряд других соединений (см. Приложение 1).

В нашей стране в качестве загустителей наиболее широкое применение находят модифицированные целлюлозы, модифицированные крахмалы, гуароваякамедь, камедь рожкового дерева, карбоксиметилцеллюлоза, альгинат натрия, гуммиарабик, ксантановая камедь. За рубежом используют различные виды модифицированной целлюлозы: гидроксипронилцеллюлозу, гидроксипронил-метилцеллюлозу, метилцеллюлозу, этилцеллюлозу, карбоксиметил-натрийцеллюлозу. ДСД для этих соединений не должна превышать 30 мг/кг [24, 73].

Крахмал - растительный полисахарид, является конечным продуктом синтеза углеводов в зеленых листьях растений. Образовавшийся в листьях крахмал превращается в растворимый сахар и в этом виде переходит из листьев в зерно, клубни, плоды, а там вновь откладывается в виде запасного крахмала.

Молекулярная масса крахмала велика и находится в пределах 104-108 а.е.м. Макромолекулы крахмала построены из а-D - ангидридоглюкозных остатков. Эмпирическая формула крахмала - (С₆Н₁₀О₅)n.

Крахмал состоит из двух компонентов - амилозы (17-24%) и амилопектина (76-83%). В молекуле амилозы остатки глюкозы по принципу строения мальтозы связаны глюкозидными связями по типу 1-4. В молекуле амилопектина глюкозидные остатки соединены глюкозидными связями не только между 1 -м и 4-м углеродными атомами, но также между 1-м и 6-м [28, 68].

Зерна крахмала в холодной воде не растворяются и образуют в ней взвеси. В теплой воде крахмал набухает, увеличиваясь в объеме. В горячей воде крахмал клейстеризуется с образованием коллоидного раствора различной вязкости. Способность крахмала к клейстерообразованию обусловлена наличием в нем амилопектина. Клейстеризованные растворы крахмала обладают способностью к образованию гелей, зависящей в основном от амилозной фракции. Крахмальные студни по истечении времени мутнеют, расслаиваются, теряют прочность, эластичность, упругость, т.е. стареют. Процесс старения (ретрограции) крахмального студня объясняется изменениями (выкристаллизовыванием) амилозы.

Крахмалы традиционно применяются как загустители, в настоящее время область их использования существенно расширилась благодаря созданию модифицированных крахмалов (далее - МК). МК - крахмалы с направленно измененными свойствами, их получают путем физической, химической или комбинированной обработки. Это продукты фракционирования, деструкции и различных модификаций нативных растительных крахмалов, представляющих собой смесь преимущественно двух фракций гомоглюканов (полимеров глюкозы) линейного (амилоза) и разветвленного (амилопектин) строения [25].

Ежегодное производство МК в США составляет 700 тыс. т, в Японии - 200 тыс. т. В России производят около 10 видов МК в сравнительно небольших количествах.

Модификация крахмалов повышает их студнеобразующую, загущающую и эмульгирующую способности, обеспечивает их использование в производстве различных пищевых продуктов, блюд и кулинарных изделий, в том числе при замораживании-оттаивании и тепловой обработке.

МК, полученные путем расщепления (окисления) крахмала перманганатом калия, перекисью водорода или другими окислителями, применяют в производстве желейных кондитерских изделий, мороженого, для улучшения качества хлеба. При расщеплении кислотой получают аминопектиновый крахмал, который служит основой кровезаменителя «Волекам», других продуктов детского и лечебного питания. Созданы новые виды набухающих МК для кондитерской, хлебопекарной промышленности, производства сухих смесей, мороженого, детского и лечебно-профилактического питания, десертов быстрого приготовления. Специальные виды МК с повышенным содержанием ионов железа, кальция, фосфора и сбалансированным аминокислотным составом имеют важное значение в коррекции дефицита этих веществ, профилактике соответствующих заболеваний. Новые виды фосфатного крахмала используются для загущения и стабилизации фруктовых пюре. Карбоксиметилкрахмалы хорошо зарекомендовали себя в качестве стабилизаторов и эмульгаторов системы «белок - жир - вода», они находят практическое применение в производстве низкожирных масел, майонезов, соусов и т.п. Способность МК образовывать прочные эластичные пленки создает перспективы в изготовлении пищевых перевариваемых пленок и покрытий.

В сельском хозяйстве МК применяют в качестве активных гелеобразователей при покрытии семян, удерживающих на их поверхности удобрения и фунгициды.

Производство МК осуществляется из традиционного (картофель, кукуруза) и нетрадиционного (горох, сорго, пшеница и др.) сырья. При выборе крахмала для того или иного технологического процесса необходимо учитывать химический состав и структурно- механические свойства продукта, особенности его производства (температурные параметры, рН среды, продолжительность механического воздействия), хранения и реализации (замораживание-оттаивание; вакуум-упаковка и т.д.).

Экспериментально установлено, что крахмалы в умеренных количествах хорошо усваиваются и не оказывают отрицательного действия на организм. Однако если их содержание в пище превышает 10% , то они вызывают диарею и расширение слепой кишки. Согласно рекомендациям Объединенного комитета экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам, применять без ограничений можно только ферментно обработанные крахмалы.

Гелеобразователи (желеобразователи или желирующие вещества).

Предназначены для образования гелей - дисперсионных, двух- и более компонентных пищевых систем, где дисперсионной средой является вода, дисперсной фазой - гелеобразователь.

От эмульгаторов отличаются тем, что в их молекулах отсутствуют липофильные и гидрофильные группы.

Гелеобразователи бывают животного (желатин) и растительного (полисахариды) происхождения. Желатин получают из коллагена, содержащегося в костях, хрящах и сухожилиях убойных животных. В группу растительных гелеобразователей входят пектины, камеди, модифицированные целлюлозы, крахмалы, полисахариды морских растений и др. (см. Приложение 1).

Пектиновые вещества - высокомолекулярные полисахариды, которые широко распространены в растительном мире и входят, наряду с целлюлозой, гемицеллюлозой и лигнином, в состав клеточных стенок. Эта группа веществ углеводной природы участвует в формировании скелета растений, заполняя в клеточных оболочках пространство между целлюлозными фибриллами.

Термином «пектиновые вещества» объединены все формы пектинов, встречающиеся в природе,водорастворимый пектин, кальциевые, магниевые соли пектиновой кислоты и протопектин. Основой их является цепь из остатков D-галактуроновой кислоты, соединенной связями а-1,4.

Согласно номенклатуре, разработанной Комитетом Американского химического общества, пектин - водорастворимое вещество, свободное от целлюлозы й состоящее из частично или полностью метоксилированных остатков полигалактуроновой кислоты. Пектины различаются в зависимости от количества метоксильных групп и степени полимеризации. Н-пектин - высокоэтерифицированный пектин. Он имеет степень этерификации, т.е. отношение числа этерифицированных карбоксильных групп на каждые 100 карбоксильных групп пектиновой кислоты, более 50%; L-пектин - низкоэтерифицированный пектин - степень этерификации менее 50%.

Пектины используются в пищевой промышленности и общественном питании как студнеобразователи (при производстве кондитерских изделий, джемов, фруктовых напитков, соков, молочных продуктов и т.д.). В последнее время находят широкое применение для детского, диетического и лечебно-профилактического питания, поскольку некоторые их формы обладают способностью связывать и выводить из организма отдельные токсические вещества.

В настоящее время на потребительском рынке имеется большая группа пищевых продуктов, выпускаемых с использованием пектинов.

Потребность в пектине только кондитерской промышленности достигает более 10 тыс. т в год.

Получают пектины из свекловичного жома, яблочных выжимок, кожуры цитрусовых, корзинок подсолнечника, клубней топинамбура, некоторых отходов сельскохозяйственного производства.

Один из новых видов пектина - зостерин. Сырьевым источником является морская трава семейства Взморниковых (Zostera), распространенная в Азовском, Черном морях и заливах Дальнего Востока.

Зостерин - низкоэтерифицированный пектин, что обеспечивает ему высокие адсорбционные свойства. В связи с этим пектин из морских трав рекомендован Институтом питания РАМН РФ в качестве лечебно-профилактической добавки.

Разрабатываются новые технологии, позволяющие получать пектин с улучшенными свойствами; внедряются технологии из различного нетрадиционного для пектинового производства сырья: покровные листья капусты, топинамбур и др.

Пектины различных растений отличаются по фракционному составу, количеству моносахаридов, ацетильных групп. Установлено, что пектин является лиофильным коллоидом,

Вязкость является одной из самых характерных особенностей пектиновых растворов. Она возрастает при увеличении концентрации пектина, и эта особенность характерна практически для всех видов желатинирующих веществ. Молекулы пектина легко ассоциируются друг с другом и с крупными молекулами сопутствующих веществ.

Молекулярная масса яблочного, свекловичного и цитрусового пектина различна, она составляет в среднем (4,4-56,2%).

Установлено, что молекулярная масса пектина зависит от сорта, степени зрелости сырья и способов его извлечения из растительной ткани.

Свойство пектиновых веществ расщепляться под действием ферментов широко используется при переработке фруктов, получении фруктовых соков. Для виноградных и яблочных выжимок наибольший интерес представляют следующие пектолитические ферментные препараты; целлюлазы и гемицеллюлазы, амилазы, пектинэстераза, экзополигалактуроназа.

Известны антибактериальные свойства пектинов по отношению к некоторым неспорообразующим возбудителям пищевых отравлений и условно патогенным микроорганизмам.

Пектин обладает сорбционными и комплексообразующими свойствами. В литературе для описания таких свойств, помимо термина «комплексообразующая способность по отношению к металлам», используются термины «реакционная способность», «связывающая способность» и «защитные свойства пектина».

Предполагают, что действие пектина подобно действию ионообменных смол. Ион металла или метальная группа замещают водород карбоксильной группы, образуя соответственно метиловые эфиры или соли, снижая токсическое действие ксенобиотиков.

Способность пектина связывать поливалентные металлы зависит от природы, способа получения, степени этерификации пектина, рН среды, в которой происходит взаимодействие «пектин - металл», соотношения их концентраций и заместителей. Наиболее высокой комплексообразующей способностью обладают низкоэтерифицированные пектины.

Установлено, что с увеличением степени этерификации комплексообразующая способность пектинов уменьшается. Наилучшей комплексообразующей способностью обладают пектины, полученные из свеклы, корзинок подсолнечника и кормового арбуза.

Пектины могут образовывать комплексы с токсинами органического происхождения, образующимися в организме человека в результате жизнедеятельности. Они способны связывать продуценты желчных кислот в кишечнике и тем самым препятствовать накоплению холестерина в организме, прежде всего в кровеносных сосудах.

Студнеобразующая способность пектина зависит от его молекулярной массы, степени этерификации, содержания функциональных групп, рН среды.

С увеличением молекулярной массы пектина его способность к образованию студня возрастает. Хороший эффект студнеобразования достигается с молекулярной массой пектина не менее 20 000 кДа.

Установлены рекомендации Минздрава России в отношении суточной потребности в пектиновых веществах для работников, контактирующих с токсическими веществами, в том числе тяжелыми металлами, которая составляет 15-16 г. В профилактическом питании нуждается и население, проживающее в обычных условиях. Для этой группы рекомендовано 3-4 г в день (для взрослых) и 1- 2 г (для детей).

Мировое производство пектина составляет 20-22 тыс. т в год и продолжает увеличиваться в соответствии с растущим спросом потребителя. За рубежом производится более 130 типов пектинов различного назначения.

Лидером по производству пектинов является производственное объединение «Хербстрайт унд Фокс КГ» (Германия). Оно выпускает более 100 сортов высоко-, средне- и низкоэтерифицированных классических пектинов, а также группу комбинированных пектинов с особыми свойствами, согласно пожеланиям заказчика. Учеными объединения разработана и реализуется на международном рынке лечебно-профилактическая добавка к пище - «Медетопект», которая содержит пектиновые продукты, обладающие хорошей связывающей способностью по отношению к тяжелым металлам и радионуклидам. Продукт способен уменьшать содержание холестерина, улучшать пищеварение, может быть использован в разгрузочных диетах, для снижения избыточного веса [41, 53}

Показана разделяющая способность некоторых пектинов, производимых немецкой фирмой. В частности, образцы Classic AM-201 и Classic CM-201 с высоким содержанием метоксилированных карбоксильных групп обладают Способностью к фракционированию обезжиренного молока с получением молочно-белковых концентратов. Последние имеют заданный состав, функциональные свойства и успешно применяются в технологии производства молока «Био-Тон». К настоящему времени разработана нормативно- техническая документация на промышленный выпуск более чем 20 основных видов такой продукции: творожных изделий, белково-жировых продуктов, казеина и сухих молочных концентратов, кисломолочных напитков, мороженого, суфле, диетических, лечебных и других специализированных изделий. Пектин Classic AM-901 не оказывает подобного действия. При смешивании с молоком этот полисахарид образует вязкую гелеобразную массу, стабильную во времени, поскольку имеет низкую степень этерификации и установленную чувствительность к ионам кальция молока, что позволяет ему активно взаимодействовать с ними, образовывая гель.

Во многих странах применяют амидированный пектин, у которого часть свободных карбоксильных групп превращена в амиды: ДСД составляет 25 мг/кг.

Структура и прочность пищевых гелей могут сильно различаться в зависимости от химического состава пищевого продукта и природы самого геля. Отсюда различными являются и механизмы желирования пищевых систем.

Так, например, способность к желйрованию у низкоэтерифицированных пектинов в существенной степени зависит от содержания катионов кальция и не зависит от сухих веществ и значения рН среды. При недостатке кальция гель не образуется, при избытке - может выпадать в осадок (быть склонным к синерезису).

В практике производства пищевых продуктов находят применение одновременно несколько гелеобразователей различной природы, что обеспечивает усиление технологической функции и экономию препаратов. Приоритетным направлением является использование натуральных гелеобразователей, где в качестве примера можно привести каррагинаны - природные полисахариды из красных морских водорослей. По своей структуре это смесь гидроколлоидов, состоящих из калиевых, натриевых, магниевых и кальциевых сульфатных сложных эфиров галактозы. Свое название эти вещества получили от ирландского слова «каррайгин», что означает «мох утеса», - отсюда и другое название водорослей - «ирландский мох».

Жители северного побережья Ирландии начали использовать их для медицинских целей и в пищу более 600 лет назад. Однако термин «каррагинан» предложен около 100 лет назад.

Каррагинан - углеводный полимер, образованный из остатков с1-галактозы (17-31%), соединенных между собой глюкозидными связями типа 1,3; в молекуле есть эфиросвязанный остаток серной кислоты, присоединенный к четвертому углеродному атому.

Каррагинаны получают экстрагированием из следующих видов водорослей: Furcellaria, Gigartina, Choudrus, Iridae, Eucheuma, Hipuca, Phullophora, Ahnfeltia, Gymnogongrus, Meristothesa и др.

Состав и количество получаемого каррагинана зависят как от места произрастания водоросли, так и от сезона ее сбора.

Молекулярная масса каррагинанов обычно колеблется от 500 до 1000 кДа.

Различают несколько типов каррагинанов в зависимости от количества и положения сульфогрупп.

Отличительными свойствами каррагинанов являются:

• высокая водосвязывающая способность (до 25 частей воды на единицу собственного веса);
• отсутствие запаха;
• хорошее совмещение с другими ингредиентами;
• выдерживание высокой температуры стерилизации;
• способность стабилизировать консистенцию и увеличивать вязкость готового продукта.

Промышленное применение нашли три типа каррагинанов, которые дают различные по свойствам гели: каппа-каррагинан - жесткий и ломкий гель в присутствии ионов калия; йота-карра- гинан - эластичный и упругий гель; лямбда-каррагинан - не обладает самостоятельной способностью к желированию.

Учитывая эти свойства, каррагинаны применяют в различных соотношениях друг с другом, другими желирующими и стабилизирующими агентами, что дает возможность получать смесь различного функционального назначения с ее только присущими свойствами и текстурой геля - твердой, хрупкой, эластичной, мягкой, тиксотропной, конезионной.

Медико-санитарная оценка безопасности каррагинана и вторичных продуктов обмена включает исследования острой и хронической токсичности, мутагенности, эмбриотоксичности и тератогенности. Имеется обобщенный материал Экспертного комитета по пищевым добавкам и Рабочей группы Комиссий по пищевому кодексу ВОЗ, который подтвердил безопасность использования каррагинана. Установлена допустимая суточная доза - до 75 мг на 1 кг массы тела.

Фармакологические исследования некоторых видов каррагинана показали эффективность использования каррагинанов в качестве энтеросорбента, радиопротектора и профилактического средства для выведения тяжелых металлов.

Агар, агар-агар - смесь полисахаридов морских водорослей, макромолекулы которых состоят в основном из звеньев D-галактозы, этерифицированных серной кислотой. Полисахариды агара делят на две основные фракции: агарозу и агаропектин.

От соотношения различных полимеров и состава металла, входящего в молекулу, существенно изменяются свойства агаров.

Агар представляет собой пластины толщиной не менее 20 мм или порошок. Цвет агара - белый или светло-желтый до желтого, допускается слегка сероватый оттенок. Главными местами добычи агара являются Иберийский полуостров, Марокко, Аргентина, Чили и Япония. Крупнейший производитель гелеобразователя - Япония.

Агар незначительно растворяется в холодной воде, но обладает свойством набухания. В горячей воде образует коллоидный раствор, который при остывании дает прочный гель, обладающий прозрачным стекловидным изломом. Для получения таких студней не требуется добавлять сахар и кислоту, его желирующая способность намного больше, чем у желатина. Застудневание агаровых растворов возможно даже при очень низких концентрациях благодаря вытянутой форме их макромолекул.

В отличие от многих структурообразователей агар является нейтральным полисахаридом, не содержит солей, белков и поэтому легко смешивается с другими компонентами, легко желирует разнообразные смеси.

Применение агара в пищевой промышленности не лимитировано и обусловлено рецептурами и стандартами на эти продукты. Применение агара разрешено во всех странах [41, 55].

Комитет экспертов ФАО/ВОЗ считает ДСД агара для человека 0-50 г на 1 кг веса тела.

Агароид - смесь полимеров, специфичных для состава углеводов морской красной водоросли филлофоры. Содержание его достигает 20-30% массы сухого вещества водоросли.

Агароид плохо растворим в холодной воде, в горячей воде образует коллоидный раствор, при охлаждении которого образуется студень. Студнеобразующая способность в 2 раза ниже, чем у агара.

Студни на основе агароида имеют затяжистую консистенцию и не обладают характерным для агара стекловидным изломом. Агароид застудневает при значительно более высокой температуре, чем агар. В зависимости от технологии агароид выпускают в виде листов, пластинок, пористых пластин, хлопьев, крупки и порошка. Цвет агароида - светло-серый, допускается слегка желтоватый оттенок без вкуса и запаха. В пищевой промышленности агароид находит применение, аналогичное агару.

Хитозан - вещество, являющееся производным природного биополимера, относящегося к группе полисахаридов, - хитина, вследствие чего хитин и хитозан обладают сходными свойствами.

Хитины - природные линейные полимеры, образованные из остатков глюкозамина, соединенных между собой глюкозидными связями по типу 1,4.

Термин «хитин» предложен в 1823 г. для вещества, извлеченного из кутикул насекомых. Позднее хитин обнаружен в панцирях ракообразных и клеточных стенках грибов.

Структура хитина отличается от целлюлозы тем, что у хитина оксигруппа атома углерода во втором положении заменена ацетиламиногруппами и, подобно целлюлозе, но только в животном мире, является структурой, выполняющей функции опоры и защиты.

Годовая биологическая продуктивность хитина и хитозана в мире оценивается в 100 млн т. Первое промышленное производство организовано в Японии в 1972 г. фирмой «Киова Ойл».

Получают хитин путем обработки сырья (измельченные в виде тонкого порошка высушенные панцири ракообразных) разбавленными растворами кислот и щелочей для удаления белковых веществ и минеральных примесей.

Установлено, что хитозан обладает щелочными свойствами и является поликатионным электролитом, его можно отнести к классу ионообменных смол, действие которых приводит к образованию хелатных соединений.

Установлены антиокислительная, противоопухолевая активность, антимикробные свойства, а также способность хитозана связывать и выводить из организма прочно образованные комплексы с металлами переменной валентности - ртутью, кадмием и свинцом.

Степень проявления хитозаном свойств гелеобразователя, эмульгатора или загустителя зависит от качества хитозана, технологии его получения.

Способность хитозана растворяться в разведенных органических (чаще всего используют уксусную, яблочную, лимонную кислоту) или минеральных кислотах с образованием вязких растворов положена в основу его использования в различных отраслях промышленности, в том числе пищевой.

Надо полагать, что в будущем благодаря своим уникальным свойствам хитин и хитозан вытеснят синтетические аналоги и станут рассматриваться как «полимеры XXI в.».

Желатин - структурообразователь животного происхождения, полученный в результате частичного гидролиза коллагенсодержащего сырья, основного белкового вещества соединительной ткани животных.

В зависимости от перерабатываемого сырья желатин производят различными способами. Желатин типа А получают методом кислотной обработки мягкого коллагенсодержащего сырья (шкур свиней, лоскута, обрезков шкур свиней). При получении желатина типа Б сырьем служат кости, и обработку производят щелочным способом.

Желатин состоит из цепей аминокислот, соединенных пептидными связями. Аминокислотный состав желатина и коллагена близки.

Молекулярная масса желатина в среднем составляет 100 кДа. Основными свойствами желатина являются набухание, вязкость, студнеобразующая способность.

В водных растворах макромолекулы желатина находятся в виде клубков, однако при температуре 35-40°С в макромолекулах желатина происходит конформационное преобразование «клубок - спираль», в результате при дальнейшем охлаждении система переходит в гелеобразное состояние. Это связано с образованием внутримолекулярных водородных связей между карбоксильным кислородом и амидным водородом звеньев полипептидной цепи.

Как и у остальных гидроколлоидов с повышением температуры, вязкость раствора желатина значительно падает, а при повышении концентрации - возрастает.

Рынок этой продукции представлен в настоящее время следующими торговыми марками.

Лиангель - желирующая и влагоудерживающая добавка в производстве мясопродуктов (ветчины, мяса в желе, фаршевых изделий и др.).

Сатижель - стабилизатор в производстве шоколадного молока.

Кларигум - стабилизатор пива (предотвращает различные виды помутнений, улучшает характеристики пены).

Из последних разработок можно отметить желирующую добавку Фиброжель LAB 1915 (фирма СШ, Франция), представляющую смесь стандартизированных хлопковых волокон, крахмала и каррагинина. Использование добавки в производстве мясопродуктов дает возможность снизить потери при термообработке и хранении, увеличить выход и улучшить консистенцию, снизить себестоимость продукции.

Как и другие пищевые добавки, гелеобразователи при определенных условиях способны к другим свойствам: стабилизируют эмульсии, пену, могут быть средством для обработки виноматериалов.

Имеется гелеобразователь, не имеющий разрешения к применению, - Е408 - гликон пекарских дрожжей.

Стабилизаторы - пищевая добавка, предназначенная для обеспечения агрегативной устойчивости и (или) поддержания однородной дисперсии двух и более несмешивающихся ингредиентов [49].

Смежные технологические функции стабилизаторов выполняют многие загустители, гелеобразователи, уплотнители, влагоудерживающие агенты, стабилизаторы пены, стабилизаторы замутнения.

Применение стабилизаторов можно рассмотреть на примере непрозрачных безалкогольных напитков, спрос на которые постоянно увеличивается.

Наибольшую перспективу имеют два направления:

• использование натуральных коллоидных систем, состоящих из плодово-ягодных соков и (или) натуральных полисахаридов (пектинов, клетчатки и др.);
• использование искусственных замутнителей с добавлением стабилизаторов, ароматических масел или эссенций.

Замутнители представляют собой коллоидную систему типа эмульсии масла в воде или суспензии. Эмульсионные замутнители применяют в готовых для употребления напитках, суспензионные - при производстве порошкообразных смесей для напитков.

Среди замутнителей эмульсионного типа наибольшее распространение получили эмульгированные в растворе стабилизатора различные липиды, среди которых предпочтение отдают эфирным маслам или их смеси с растительными маслами. В этом случае получают замутнители с выраженным ароматом плодов и ягод, они наиболее перспективны, достаточно полно передают органолептические свойства натуральных соков, обеспечивают их коллоидную стойкость в течение нескольких месяцев.

Замутнители суспензионного типа - это коллоидные растворы стабилизированных в воде тонкодисперсных порошков различных инертных и нерастворимых в воде веществ. В качестве последних применяют диоксид титана, цитрусовые корки, альбедо и семена цитрусовых плодов, тонко измельченную плодовую мякоть. Широко используются замутнители, полученные из молока.

Наряду с созданием эмульсий и суспензий на базе неорганических веществ и полимеров глюкозы, замутнители получают с использованием высокомолекулярных веществ растительного и животного происхождения. В настоящее время испытано и запатентовано огромное количество таких веществ, соединений и натуральных продуктов.

В любом случае замутняющий агент должен быть нетоксичен, нейтрален, способен придать напитку равномерную замутненность без перемешивания в течение длительного времени.

Среди новинок рынка стабилизаторов можно отметить фримульсионы марок ЕР, Е 057 и ВМ 40 итальянского производства, созданные на основе растительных камедей (гуаровой, ксантановой, рожкового дерева). Добавки позволяют производить майонезы, кет­чупы и соусы с пониженным содержанием жира и томатные пасты, увеличивать устойчивость пищевых эмульсий, улучшать и сохранять консистенцию продукта на протяжении длительного времени, что является одной из важных товароведных характеристик.

Стабилизаторы Лигомм AVS (Франция) и Гриндстед SB 251 (Дания). Представляют собой смесь желатина, пектина и модифи­цированного крахмала. Хорошо зарекомендовали себя в произ­водстве кисломолочной продукции с пониженным содержанием жира, обеспечивают повышение вязкости и улучшение конси­стенции, уменьшают тенденцию к синерезису, увеличивая тем самым срок хранения кисломолочной продукции без расслоения, позволяют получить высококачественный продукт из молока с низким содержанием белка.

Стабилизационные системы. Состоят из комплекса компонентов: эмульгатора, стабилизатора и загустителя, качественный и количе­ственный состав которых подбирают в зависимости от назначения продукта, условий его производства, хранения и реализации.

Стабилизационные системы широко используют в странах Ев­ропейского союза при изготовлении первых и вторых консервиро­ванных блюд, которые доминируют в системе общественного пи­тания и розничной торговле. К таким блюдам относят:

• супы (сухие, консервированные, замороженные);
• соусы (майонезы, холландейзы, красные томатные соусы и др.);
• бульонные продукты, специи, ряд других готовых консервиро­ванных блюд (в том числе макаронных) с соусом и мясом.

Производство таких супов и соусов продолжает увеличиваться

в большинстве стран Азии, Европы и Америки [5].

Применение стабилизационных систем обеспечивает устойчи­вость продукта, блюд и кулинарных изделий, способность перено­сить режимы тепловой обработки, транспортировки, хранения.

В качестве примера рассмотрим стабилизационные системы одной из ведущих зарубежных фирм - «Хан».

Хамульсион SF- комбинация гуаровой муки и ксантана. Вводят в рецептуру красных и коричневых соусов, не содержащих жиров, экзотических супов и прозрачных бульонов.

Хамульсион LF - состоит из гуаровой муки, ксантана и эмульга­тора. Обладает способностью адсорбировать и эмульгировать жир из мяса в таких стерилизованных блюдах, как гуляш, бефстроганов, фрикасе,

Хамульсион LSH - композиция, состоящая из различных долей эмульгатора, крахмала, гуаровой муки и ксантана. Разработана для супов и соусов, имеющих кислую среду (рН 4,4-4,5), применяется для жирных блюд и продуктов глубокой заморозки.

Рассмотренные стабилизационные системы пригодны как для холодного, так и горячего способов приготовления.

Хамульсион ZNBS- увеличивает вязкость томатных супов, пред­отвращает расплескивание и вытекание при упаковке, способствуя тем самым их экономии. Последующая стерилизация обеспечивает изменение вязкости до желаемой, при этом продукт приобретает требуемую консистенцию.

Большой популярностью во всем мире пользуются картофелепродукты: жареные, замороженные, сушеные, чипсы и т.д. Фирмой «Хан» разработаны стабилизационные системы для этого вида про­дукции, уменьшающие потерю воды и предотвращающие потем­нение в процессе обработки.

Хамульсион ЕР6, Хамульбак Е - используются при изготовлении свежих картофельных салатов с майонезом.

Хамульсион ZKP, ZKT, ZNA, ZKR и др. - используются в произ­водстве блюд глубокой заморозки: чипсов, оладий, тарталеток и т.д., для сохранения стабильности формы во время жарки.

Хамульсион ZKL, ZKG - применяются при выработке стерилизо­ванных продуктов типа фермерского завтрака, жареного картофеля, пюре.

Разработан ряд других стабилизационных систем направленного действия. Все они отвечают требованиям гигиенической безопас­ности. В качестве примера можно привести одну из последних раз­работок, предназначенных для производства мягкого и закаленного мороженого, - стабилизационные системы Кремодан SE (Дания). Представляют собой комбинированные смеси пищевых эмульга­торов и стабилизаторов, стандартизированных сахарозой, позво­ляющих: увеличить вязкость и создать однородную консистенцию продукта; повысить взбитость смеси и предотвратить ее усадку; за­медлить процесс таяния; предотвратить образование и рост кри­сталлов льда во время транспортировки и хранения мороженого. Последнее является немаловажным достоинством при оценке това­роведных свойств рассматриваемой добавки.

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Назовите пищевые добавки, регулирующие или формирующие кон­систенцию. Какова их природа?
2. Назовите натуральные загустители и гелеобразователи животного и растительного происхождения.
3. Назовите искусственные загустители и гелеобразователи, а также об­ласть применения в пищевых технологиях.
4. Охарактеризуйте эмульгаторы, их свойства. Каково их применение в пищевых технологиях?
5. Назовите гелеобразователи: пектин, студнеобразователи из красных морских водорослей, желатин. Каковы характерные особенности до­бавок этого класса, направления использования?