Лекции по "Технологии питания"

Быстро желирующие пектины  применяются в производстве варенья, особенно при температуре разлива  выше 85°С. Они гарантируют равномерное распределение фруктов по всему объёму варенья. Медленно желирующие пектины преимущественно используются в производстве фруктовых желе, мармеладов или варенья, если температура разлива ниже 70°С, и заботиться о равномерном распределении фруктов нет необходимости. Изменением количества сахара и величины pH можно добиться ускорения процесса желирования. Наоборот, замедлить желирование позволяет использование буферных солей-ретардаторов. Ретардаторами являются, как правило, соли одновалентных катионов (например, ионов К+) и молочной, винной, лимонной или фосфорной кислот. Катионы мешают пектиновым цепочкам сблизиться для образования геля. Результатом является увеличение времени желирования и понижение его температуры. Кроме того, буферные соли повышают pH перед дозировкой кислоты, что помогает предотвратить преждевременное желирование. Степень этих изменений можно регулировать концентрацией буферных солей, хотя слишком высокая дозировка солей может отрицательно сказаться на вкусе и прочности геля. 

Таблица 8 - Поведение основных гидроколлоидов в водных системах.

Таблица 9 - Стабильность гелей.

Продолжение таблицы 9

Низкоэтерифицированный, т. е. сильно ионогенный, пектин (0,5-1,5%-ный раствор) в Са2+-содержащих растворах при охлаждении образует почти прозрачный, плавящийся гель. Скорость желирования и прочность геля зависят от ионов, образующих комплексы с Са2+ (цитраты, фосфаты), от значения pH и концентрации сахара. Низкоэтерифицированные и амидированные пектины применяются обычно в качестве загустителя и стабилизатора консистенции в производстве кисломолочных продуктов, фруктовых консервов, йогуртов, молочных десертов, напитков, кетчупов. Пектин позволяет получать термостабильные фруктовые начинки, не растекающиеся при выпечке, а также нап-паж (глянец для выпечных изделий).

Агар является эффективным  гелеобразователем. Его гелеобразующая способность примерно в 10 раз выше, чем у желатина. Уже 0,85%-ный водный раствор агара образует при охлаждении стабильный, стойкий к надрезу гель, обладающий стекловидным изломом. Этот гель плавится лишь при 80°С, что даёт ему преимущество по сравнению с желатином при использовании для покрытий и заливок в консервах, особенно мясных. Зефир, пастила, мармелад, фрукты в желе, жевательная резинка благодаря 1...2% агара приобретают свои специфические свойства. Здесь агар часто комбинируют с другими гелеобразователями и загустителями. Агар нерастворим в холодной воде, поэтому для получения водного раствора агара его кипятят с водой.

Применение отечественного и импортного агаров несколько различается. Отечественный агар обычно представляет собой пластинки или крупинки, которые необходимо подвергнуть  операциям замачивания, промывки и  набухания для удаления дурнопахнущих  и красящих веществ, а также для ускорения растворения. Для промывки и набухания воздушно-сухой агар взвешивают порциями по 500 г в мешочки из бязи или марли (в два слоя) и помещают в ванну с проточной водой при температуре 15...25°С на 1...3 часа. Продолжительность замочки зависит от степени окрашенности агара и температуры воды. По окончании замочки и набухания мешочки с агаром вынимают из ванны и в течение 15-30 мин дают воде стечь. Затем агар добавляют в воду и кипятят до полного растворения.

Импортный агар обычно представляет собой порошок без постороннего запаха и остаточных красящих веществ. Он не требует предварительного замачивания и промывки. Сухой агар добавляется в воду, и после 5... 10 мин кипячения образует раствор.

При варке агаро-сахаро-паточного сиропа, в зависимости от применяемого агара, последовательность внесения компонентов различная. При работе с отечественными агарами сначала загружают воду, затем набухший агар, который при кипячении растворяют в воде. После полного растворения агара загружают сахар-песок, по окончании растворения которого загружают патоку. При работе с импортными агарами сначала варят сахарный сироп, затем добавляют сухой или набухший (в течение 30 мин) агар. После полного растворения агара загружают патоку. Обычно импортный агар может подвергаться тепловой обработке при уваривании не более 10 мин.

Причиной широкого применения каррагинана является его способность  загущать практически любые пищевые  продукты и образовывать прозрачный плавящийся гель. Качество этого геля можно существенно менять с помощью других полисахаридов, в особенности, добавлением камеди рожкового дерева.

В зависимости от особенностей химического строения различают i- (йота), к- (каппа) и Х- (лямбда) каррагинаны. При применении очень важно соотношение  этих трёх типов каррагинана, количество других типов незначительно. Они по-разному ведут себя в различных. к-Каррагинан желирует только в присутствии ионов К+, образуя хрупкие неустойчивые гели. Х-Каррагинан самостоятельно не желирует. i-Каррагинан в присутствии ионов Са2+ образует прочные эластичные гели, не склонные к синерезису и устойчивые к циклам замораживания-оттаивания. Каррагинаны проявляют эффект синергического усиления казеинового геля: одна и та же прочность геля достигается в молочной среде при концентрации каррагинана в 10 раз меньшей, чем в водной. к-Каррагинан и i-каррагинан образуют гели с молоком при концентрации 0,02-0,2%. Даже Х-каррагинан образует с молоком слабые гели.

Каррагинан и фурцеллеран  используют для формирования консистенции овощных и фруктовых консервов, плавленых сыров, творожных изделий, сливок, мороженого, соусов, кисломолочных и мясных продуктов, концентрированного молока, маргаринов. Обычная дозировка - 5-10 г/кг продукта.

В молочных продуктах  предпочтительнее использовать каппа- и иота-каррагинан, в соусах - лямбда-каррагинан.

Альгиновая кислота  и её соли используются в качестве загустителей и гелеобразователеи  в плавленом сыре, твороге, мясо- и рыбопродуктах, майонезах, соусах, мороженом и других десертах в  количестве 2-10 г/кг; в кондитерских изделиях в количестве 5-30 г/кг. Пропиленгликольальгинат применяется в качестве загустителя и эмульгатора в производстве десертов, начинок, мороженого, сахарных кондитерских изделий, сдобы, соусов, жевательной резинки в количестве нескольких грамм на 1 кг. В количестве нескольких десятых грамма на литр напитка пропиленгликольальгинат не только загущает, но и стабилизирует пену. Например, добавление пропиленгликольальгината в пиво за 2-3 дня до фильтрации в количестве 50...500 мг/л резко улучшает пенообразующую способность пива.

Наиболее популярными  загустителями являются камедь бобов  рожкового дерева, гуар и ксантан.

Камедь рожкового дерева (Е 410) широко используется в качестве загустителя благодаря тому, что  на неё не влияют кислоты, соли и нагревание (как и на гуаран). При смешении с ксантаном, каррагинаном, гелланом, агаром или альгинатом камедь бобов рожкового дерева усиливает желирующее действие последних. Основной областью использования камеди рожкового дерева является производство плавленых сыров (4-6 г/кг), мороженого и молочных продуктов (5-10 г/кг), фруктовых и овощных консервов (3-10 г/кг). Она может добавляться в тесто для сохранения свежести хлебобулочных изделий в количестве 1-5 г/кг.

Высокая степень разветвления молекулы обеспечивает хорошую растворимость гуаровой камеди (Е 412) даже в холодной воде. Однопроцентный раствор камеди обладает псевдопластическими и тиксотропными свойствами, имеет вязкость 3000-7000 сПз, которая почти не изменяется при добавлении солей и кислот. Гуаровая камедь используется для загущения и стабилизации соусов, майонезов, кетчупов, мороженого (в количестве до 1,0%), может использоваться для сохранения свежести хлебобулочных изделий в (количестве 0,2-0,5%). Вместо гуара и камеди рожкового дерева может использоваться камедь тары.

Ксантановая камедь (Е 415) является очень сильным загустителем, чьё действие совершенно не зависит  от кислот, солей, нагрева и механического  воздействия. При взаимодействии с  другими загустителями, особенно с  камедью рожкового дерева, ксантан образует тиксотропные, плавящиеся при 80-90°С, гели. Благодаря химической стабильности и независимости от внешних воздействий ксантан особенно пригоден для загущения и/или желирования сильнокислых и соле-содержащих продуктов. Он оказывает хорошее стабилизирующее действие на эмульсии, суспензии и пены. В майонезах, соусах, молочных продуктах, фруктовых и овощных консервах ксантан используется обычно в количестве 1-4 г/кг, в напитках - 0,2-0,5 г/кг.

Геллановая камедь (Е 418) легко диспергируема в холодной воде, растворяется при нагревании и желирует при охлаждении. Уже начиная с концентрации 0,05% гели устойчивы к разрезу, но очень склонны к синерезису. Прочность, твёрдость гелей из геллановой камеди и их плавление зависят от присутствия ионов кальция и других солей. Поэтому геллановая камедь часто применяется в комбинации с другими гелеобразователями - ксантаном, камедью рожкового дерева, модифицированными крахмалами и др. Такие свойства гелей, как прозрачность, стабильность, высвобождение аромата, улучшаются с помощью геллана.

Гуммиарабик (Е 414) вряд ли можно считать загустителем, поскольку  его растворы имеют низкую вязкость даже при концентрации 50%, однако он может стабилизировать дисперсии. Это используется в производстве ароматизаторов и фруктовых порошков, полученных распылительной сушкой: хорошая растворимость в воде при незначительной гигроскопичности гуммиарабика обеспечивает быстрое растворение порошка. Гуммиарабик стабилизирует эмульсии "масло в воде", не изменяя их консистенцию, это его свойство используют в производстве эмульсий для напитков и напитков на основе эфирных масел. Гуммиарабик позволяет ароматизатору при хранении напитка оставаться равномерно распределённым по всему объёму.

Камедь гхатти (Е 419) также  оказывает хорошее стабилизирующее действие на эмульсии и дисперсии. Она применяется вместо гуммиарабика или вместе с ним.

Смола лиственницы (арабиногалактан, Е 409), так же как и гуммиарабик, имеет в растворах, в том числе  концентрированных, низкую вязкость (в 40%-ном растворе только 23 сПз); эти растворы устойчивы к действию солей, кислот и щелочей и могут стабилизировать эмульсии и суспензии (например, концентраты ароматизаторов). Как безвкусный наполнитель смола лиственницы может придавать низкокалорийным продуктам ощущение наполненности во рту.

Даже сильно разбавленные растворы трагаканта (Е 413) имеют высокую  вязкость, которая не меняется ни при  нагревании, ни в сильнокислой среде. Поэтому трагакант применяется  в очень кислых соусах, заливках и фруктовых продуктах, где он не может быть заменён дешёвыми продуктами (пропиленгликольальгинатом, метилцеллюлозой, ксанта-ном). Обычные дозировки - от 5 до 10 г/кг.

Дорогостоящий трагакант  иногда заменяют в этих продуктах  камедью карайи (Е 416), хотя она не обладает кисло-тостойкостью трагаканта и имеет специфический привкус. Способность набухать на холоду и синергическое усиление желирующей силы в присутствии молочного белка открывают широкие возможности применения карайи в молочной и сырной продукции, а также в специальных мясопродуктах.