До цієї групи добавок відносять:
емульгатори (emulsifiers, emulsifying agents);
пенообразователи (foaming agents, foamers);
загусники (thickening agents);
гелеутворювачі (желеутворювачі або желюючий речовини) (gelling agents);
наповнювачі (bulking agents).
Широко застосовуються стабілізаційні системи, що складаються з комплексу компонентів: емульгатора, стабілізатора і згущувача.
Речовини, що регулюють консистенцію продуктів, можуть бути природного походження або отримані шляхом хімічного синтезу.
Емульгатори. Речовини, здатні утворювати і стабілізувати емульсію. Вони забезпечують можливість створення і збереження дисперсії двох або більше не змішуються речовин.
Вперше в якості емульгаторів стали використовувати камеді, сапоніни, лецитин та інші натуральні речовини. В даний час список емульгаторів розширився головним чином за рахунок синтезованих препаратів.
Емульгуюча здатність даної групи речовин пов'язана з їх поверхнево-активними властивостями, тому термін «емульгатор» можна розглядати як синонім термінів «емульгуючий агент» і «поверхнево-активна речовина» (ПАР).
Поряд з основною функцією емульгатори використовують для рівномірного розподілу в воді жиророзчинних речовин і з'єднань: ароматизаторів, ефірних масел, екстрактів прянощів і т.д.
Піноутворювачі. Емульгатори, що забезпечують рівномірну дифузію газоподібної фази в рідкі і тверді харчові продукти. В результаті цього процесу утворюються піни і газові емульсії.
В даний час використовуються пенообразователи поділяють на два основних типи:
істинно розчинні низькомолекулярні поверхнево-активні речовини;
колоїдні поверхнево-активні речовини, білки і деякі інші природні високомолекулярні сполуки.
Ці добавки дозволені до застосування і широко використовуються у виробництві кондитерських виробів, збитих десертів, молочних коктейлів і пива. Вони постійно поповнюються новими високоефективними речовинами.
Загусники. Речовини, що використовуються для підвищення в'язкості продукту. Механізм їх дії полягає в тому, що макромолекули цих добавок містять гідрофільні групи, які зв'язують воду в харчових системах, змінюючи консистенцію, зокрема, вони підвищують в'язкість продукту.
Загусники бувають натуральні і синтетичні. До натуральних відносяться загусники тваринного (желатин) і рослинного (пектин, камеді, агароиди) походження. До синтетичних - водорозчинні полівінілові спирти і їх ефіри, а також цілий ряд інших з'єднань.
У нашій країні як загусники широко застосовуються целюлоза, желатин, пектин, метилцелюлоза. За кордоном використовують різні види модифікованої целюлози: гід-роксіпронілцеллюлозу, гідроксіпронілметілцеллюлозу, метил-целюлозу, етилцелюлозу, карбоксіметілнатрійцеллюлозу. для
цих сполук ДСД не повинна перевищувати 30 мг на 1 кг маси тіла людини. У багатьох країнах також застосовують амідірованная пектин, у якого частина вільних карбоксильних груп перетворена в аміди: ДСД становить 25 мг на 1 кг маси тіла людини.
Розглянемо характеристику пектинів, крохмалю та їх застосування.
Пектини. Вони використовуються в харчовій промисловості та громадському харчуванні як студнеобразователи (при виробництві кондитерських виробів, джемів, фруктових напоїв, соків, молочних продуктів і т.д.). Останнім часом пектини широко застосовуються у виробництві дитячого, дієтичного та лікувально-профілактичного харчування, оскільки деякі їх форми мають здатність зв'язувати і виводити з організму окремі токсичні речовини.
В даний час на споживчому ринку реалізується велика група харчових продуктів, що випускаються з використанням пектинів.
Пектини отримують з бурякового жому, яблучних вичавок, шкірки цитрусових, кошиків соняшнику, бульб топінамбура, деяких відходів сільськогосподарського виробництва. Світове виробництво пектину становить 20. 22 тис. Т в рік і продовжує збільшуватися відповідно до зростаючим попитом споживача.
ші продукти, казеїн і сухі молочні концентрати, кисломолочні напої, морозиво, суфле, дієтичні та інші вироби спеціального призначення. Пектин Classic AM-901 не робить подібної дії. При змішуванні з молоком цей полісахарид утворює в'язку гелеобразную масу, стабільну в часі. Він має низьку ступінь етерифікації і точно встановлену чутливість до іонів кальцію молока, активно взаємодіє з ними і утворює гель.
Крохмалі. Ці продукти традиційно застосовувалися як загусники. В даний час область їх використання істотно розширилася завдяки створенню модифікованих крохмалів (МК), тобто крохмалю з направлено зміненими властивостями. Їх отримують фізичної, хімічної або комбінованої обробкою.
Щорічне виробництво МК становить в США 700, Японії 200 тис. Т. У Росії виробляють близько 10 видів МК в порівняно невеликих кількостях.
Модифікація підвищує студнеобразующую, загущающую і емульгуючу здатність крохмалю, забезпечує використання у виробництві різних харчових продуктів, страв і кулінарних виробів, в тому числі при заморожуванні-відтаванні і тепловій обробці.
Модифіковані крохмалі, отримані шляхом розщеплення (окислення) крохмалю перманганатом калію, пероксидом водню або іншими окислювачами, застосовують у виробництві желейних кондитерських виробів, морозива, для поліпшення якості хліба. При розщепленні кислотою отримують амінопекті-новий крохмаль, який служить основою кровозамінника «Волек» і для інших продуктів дитячого та лікувального харчування.
У сільському господарстві МК використовуються як активні гелеутворювачі при покритті насіння, що утримують на їх поверхні добрива та фунгіциди.
Виробництво МК здійснюється з традиційного (картопля, кукурудза) і нетрадиційного (горох, сорго, пшениця та ін.) Сировини. При виборі крохмалю для того чи іншого технологічного процесу необхідно враховувати хімічний склад і структурно-механічні властивості продукту, особливості його виробництва (температурні параметри, рН, тривалість механічного впливу), зберігання та реалізації (заморожування-відтавання; вакуум-упаковку і т.д. ).
До загусників, які не дозволені до застосування, відносяться Тамаріндовое камедь, курдлан, декстрани, хітин.
Гелеутворювачі (желеутворювачі, або желюючий речовини). Вони призначені для освіти гелів - дисперсійних, двох-і більше компонентних харчових систем, де дисперсійним середовищем є вода, дисперсною фазою - гелеобразова-тель. Гелеутворювачі від емульгаторів відрізняються тим, що в їх молекулах відсутні ліпофільні і гідрофільні групи.
Гелеутворювачі бувають тваринного (желатин) і рослинного (полісахариди) походження. Желатин отримують з колагену, що міститься в кістках, хрящах і сухожиллях забійних тварин. До групи рослинних гелеутворювача входять пектини, камеді, модифіковані целюлози, крохмалі, полісахариди морських рослин і ін.
Структура і міцність харчових гелів можуть сильно відрізнятися в залежності від хімічного складу харчового продукту і природи самого гелю. Звідси різними є і механізми желирования харчових систем.
Наприклад, здатність до желирования у нізкоетеріфіціро-ванних пектинів в істотному ступені залежить від змісту катіонів кальцію і не залежить від сухих речовин і значення рН. При нестачі кальцію гель не утворюється, при надлишку - може випадати в осад (бути схильним до синерезису).
У практиці виробництва харчових продуктів застосовуються кілька гелеутворювача різного походження. Це забезпечує посилення технологічної функції і економію препаратів. Пріоритетним є використання натуральних гелеутворювача, наприклад каррагінаном - природнихполісахаридів з червоних морських водоростей. Вони являють собою суміш гідроколоїдів, що складаються з калієвих, натрієвих, магнієвих і кальцієвих сульфатних складних ефірів галактози. Свою назву вони отримали від ірландського слова «каррайгін» ( «мох скелі»), тому водорості також називають «ірландський мох».
Розрізняють декілька типів каррагінаном в залежності від кількості та положення сульфогрупп.
Відмінними товарознавчі властивості каррагінаном є:
висока Вологозв'язуючий здатність (до 25 частин води на одиницю власної маси);
гарне поєднання з іншими інгредієнтами;
витримування високої температури стерилізації;
здатність стабілізувати консистенцію і збільшувати в'язкість готового продукту.
У промисловості застосовують три типу каррагінаном, які дають різні за властивостями гелі: к-карагенан - жорсткий і крихкий гель в присутності іонів калію; i-карагенан - еластичний і пружний гель; А, -каррагінан - не володіє самостійної здатністю до желирования.
З огляду на ці властивості, карагенан використовують в різних співвідношеннях один з одним, а також з іншими желирующими і стабілізуючими агентами. Це дає можливість отримувати суміш різного функціонального призначення з індивідуальними властивостями.
В даний час ринок цієї продукції представлений такими торговими марками:
«Ліангель» - желирующая і влагоудерживающая добавка у виробництві м'ясопродуктів (шинки, м'яса у желе, фаршевих виробів та ін.);
«Сатіжель» - стабілізатор у виробництві шоколадного молока;
«Кларігум» - стабілізатор пива (запобігає різні види помутнінь, покращує характеристики піни).
З останніх розробок можна відзначити желюючу добавку «Фіброжель LAB 1915» (фірма CNI, Франція), що представляє суміш стандартизованих бавовняних волокон, крохмалю та каррагинин.
Використання цієї добавки у виробництві м'ясопродуктів дає можливість знизити втрати при термообробці та зберіганні, збільшити вихід і поліпшити консистенцію, а також знизити собівартість продукції.
Як і інші харчові добавки, гелеутворювачі при певних умовах здатні мати інші властивості: стабілізувати емульсії, піну, можуть бути засобом для обробки виноматеріалів.
У Росії гелеутворювач Е 408 - глікани пекарських дріжджів - не дозволено до застосування у виробництві харчових продуктів.
Стабілізатори. Вони виконують функцію стабілізації або поліпшення ступеня гомогенізації харчової системи, що складається з двох або більше не змішуються речовин.
Суміжні технологічні функції стабілізаторів виконують багато загусники, гелеутворювачі, ущільнювачі, влагоудерживающие агенти, а також стабілізатори піни і замутнения.
Застосування стабілізаторів можна розглянути на прикладі непрозорих безалкогольних напоїв, попит на які постійно збільшується.
Найбільшу перспективу мають два напрямки:
використання натуральних колоїдних систем, що складаються з плодово-ягідних соків і (або) натуральних полісахаридів (пектинів, клітковини і ін.);
застосування штучних замутнювачів з додаванням стабілізаторів, ароматичних масел або есенцій.
Замутнювачі представляють собою колоїдну систему типу емульсії масла у воді або суспензії. Емульсійні замутнювачі застосовують в готових для вживання напоях, суспензійні - при виробництві порошкоподібних сумішей для напоїв.
Серед емульсійних замутнювачів найбільшого поширення набули емульгованих у розчині стабілізатора різні ліпіди, серед яких перевага надається ефірним оліям, або їх суміші з рослинними оліями. В цьому випадку отримують замутнювачі з яскраво вираженим ароматом плодів і ягід. Вони найбільш перспективні, досить повно передають органолептичні властивості натуральних соків і забезпечують їх колоїдну стійкість протягом декількох місяців.
Суспензійні замутнювачі - колоїдні розчини стабілізовані тонкодисперсних порошків різних інертних і нерозчинних у воді речовин. В якості останніх застосовують діоксид титану, цитрусові кірки, альбедо і насіння цитрусових плодів, тонко подрібнену плодову м'якоть. Широко використовуються замутнювачі, отримані з молока.
Поряд зі створенням емульсій і суспензій на базі неорганічних речовин і полімерів глюкози замутнювачі отримують з використанням високомолекулярних речовин рослинного і тваринного походження. В даний час випробувано і запатентовано величезна кількість таких речовин, сполук і натуральних продуктів.
У будь-якому випадку стабілізатор повинен бути нетоксичний, нейтральний, здатний надати напою рівномірну замутненность без перемішування протягом тривалого часу.
Стабілізатори «Лігомм AVS» (Франція) і «Гріндстед SB» 251 (Данія) представляють собою суміш желатину, пектину і мо
Стабілізаційні системи. Вони складаються з комплексу компонентів: емульгатора, стабілізатора і згущувача, якісний і кількісний склад яких підбирають в залежності від призначення продукту, умов його виробництва, зберігання і реалізації.
Стабілізаційні системи широко використовують в країнах ЄС при виготовленні перших і других консервованих страв, які домінують в системі громадського харчування та роздрібної торгівлі. До таких страв відносять:
супи (сухі, консервовані, заморожені);
бульйонні продукти, спеції, ряд інших готових консервованих страв (в тому числі макаронних) з соусом і м'ясом.
Виробництво супів і соусів продовжує збільшуватися в більшості країн Європи, Америки і Азії.
Застосування стабілізаційних систем забезпечує стійкість продукту, здатність переносити режими теплової обробки, транспортування і зберігання.
Серед наповнювачів, дозволених до застосування, на практиці широко використовуються крохмалі, сахароза і різні види целюлози. Традиційно використовуються такі прості наповнювачі, як вода і повітря, за умови додаткового внесення в харчовий продукт емульгаторів і загусники.