Емульсії, емульгатори і разжижители. Різні гідроколлоіди. (СК)

Пектин

Пектин є складовою частиною фруктів, ягід, овочів, стебел листя, коріння та інших частин рослин. Фруктово-ягідну сировину, що застосовується в кондитерській промисловості, містить пектин, від якого залежать основні технологічні властивості цієї сировини (здатність до студнеобразованию) і якість готових виробів (стійкість проти зацукровування і намокання).

Крім пектину, використовуваного в нативному вигляді, т. Е. Пектину, що знаходиться в рослинній тканині фруктово-ягідної сировини і напівфабрикатів, останнім часом значного поширення набули препарати пектину, який виділяється з того чи іншого пектінсодержащего сировини.

Харчовий пектин, виготовлений в сухому і рідкому вигляді, застосовується в якості Студнеобразующая агента при виготовленні студнеобразная фруктово-ягідних виробів (желе, джемів, мармеладу, фруктових цукерок).

Для промислового виробництва пектину зазвичай використовуються відходи переробки яблук (яблучні вичавки, одержувані як відхід виробництва соку і вина) і цитрусових плодів (скоринки апельсинів, лимонів та грейпфрутів).

В Україні вперше організовано виробництво пектину з нового виду рослинних відходів - з обмолочених кошиків ( «капелюшків») соняшнику.

В Україні розроблена і впроваджена в практику технологічна схема виробництва високоякісного Студнеобразующая пектину з бурякового жому.

Зміст пектину в різних видах сировини наступне:

вид сировиниЗміст пектину в%
Суха скоринка цитрусових:
лимонів30-35
апельсинів 30-40
грейпфрутів 35-40
mandarinov 7-10
Сухий буряковий жом 25-40
Повітряно-сухі кошики соняшнику18-23
Сухі яблучні вичавки до 18

Пектин є сумішшю речовин вуглеводного характеру, які виходять в рослинах в результаті розпаду целюлози і геміцелюлози. Пектиновий комплекс має в своїй основі полігалактуронових ядро, що складається з багатьох залишків галактуроновой кислоти, з'єднаних між собою у відкритій ланцюга головних валентностей пектиновой молекули.

Карбоксильні групи залишків галактуроновой кислоти насичені в тій чи іншій мірі радикалами метилового спирту СН30.

Полігалактуронових ланцюг пектину представляється в наступному вигляді:3.1

Кожна ланка ланцюга являє собою шестичленное кільце, що складається з п'яти атомів вуглецю і одного атома кисню.

Число ланок ланцюга в молекулі пектину доходить до 1000.

В якості супутніх речовин в складі пектиновой молекули беруть участь галактоза, арабиноза і Арабан.

Молекулярний вага пектину коливається в межах 25 000- 100 000.

Величина молекулярного ваги пектину є показником його здатності до студнеобразованию.

Пектин легко набухає, він розчиняється в холодній і гарячій воді.

Водні розчини пектину мають високу в'язкістю.

Спирт, ацетон, солі полівалентних металів осаджують пектин з його розчинів.

При варінні пектину з цукром і водою (концентрація цукру повинна бути 60-70%) він утворює міцні холодці.

Температура застудененія пектинові-цукрового розчину коливається в межах 65-75 ° і залежить від індивідуальних особливостей пектину.

Для прискорення студнеобразования пектину і збільшення міцності холодцю додають кислоту.

Оптимальний рН для studneobrazovaniâ пектину знаходиться в межах + 3,2 0,2.

Наведені вище дані і умови студнеобразования відносяться до так званого нормального, т. Е. Метоксильованих пектину (з вмістом метоксільних груп не нижче 7%). Однак останнім часом створено промислове виробництво так званих нізкометілірованних пектинів (з вмістом метил ефірних груп нижче 6%).

Особливістю нізкометілірованних пектинів є те, що вони здатні утворити холодці з невеликою кількістю цукру (близько 35% цукру до ваги холодцю) або холодці з іонами полівалентних металів без цукру, так звані іонносвязанние холодці. Ці різновиди пектину використовуються для приготування солодких холодців з мінімальним вмістом цукру або холодців, що не містять цукру і призначаються для салатів, майонезів і т. П.

Пектин відрізняється від агару підвищеною чутливістю до нагрівання, особливо при температурі вище 70 °. Підвищення температури і тривалості нагрівання суміші, що містить пектин, веде до ослаблення студнеобразующей здатності пектину.

Пектин відрізняється більш високою стійкістю (в порівнянні з агаром і агароидом) по відношенню до кислоти. Це має суттєве значення для процесів виробництва фруктово-ягідних виробів, що протікають здебільшого в кислому середовищі.

Вимоги до якості порошкоподібного пектину з кошиків соняшнику регламентовані ВТУ 382 МППТ СРСР.

ВТУ передбачає колір порошку від сірувато-білого до жовтуватого, смак -слабокіслий при відсутності стороннього присмаку і запаху.

Норма вологості порошку в%не більше 14
Загальна зола в%не більше 3,5
Пектин в pektatu Зміст в%Проте 68
Кількість метоксільних груп в%Проте 6,0
рН 1% е мають багато просто тягне за собою пектин3,2-3,5

Здатність до студнеобразованию оцінюється в спеціальному приладі зусиллям, (Необхідною для розриву стандартної коржі холодцю> 225 г / см2.

Дозування порошку пектину для формового желейного мармеладу становить 1,25-1,5% до ваги готового продукту.

Порошкоподібний пектин розфасовують в банки з жерсті, з міцного пресованого картону або з паперового лиття вагою нетто до 4,5 кг.

Транспортування і зберігання пектину повинні проводитися при відносній вологості повітря не більше 85% і при температурі не вище 30 °.

Термін зберігання 6 місяців.

Агароид ( "чорноморський агар")

Агароид - Студнеобразующая речовина, близьке за своїми фізико-хімічними властивостями до агару і в деяких відносинах до пектину.

Агароид отримують з багряних водоростей роду филлофора, великі зарості яких є в північно-західній частині Чорного моря, в трикутнику Севастополь-Одеса-Аккерман.

На базі цих водоростей створено велике виробництво агароида в Одесі.

Технологічні процеси виробництва агароида з філофори розроблені вперше в Україні.

Хімічний склад і будова агароида ще недостатньо досліджені. За даними Кобзаренко, в складі агароида міститься галактоза, глюкоза і фруктоза, сірка, Іа, Са, М £, невелика кількість ацетильних груп. Він слабо розчиняється в холодній воді і добре в гарячій.

Водні розчини (золи) агароида після охолодження утворюють студні (гелі), починаючи з концентрації 0,8-1,0%.

В умовах кондитерського виробництва здатність до студнеобразованию агароида менше приблизно в 3 рази, ніж у агару, і в 2-2,5 рази нижче, ніж у пектину. Для отримання агароиде-сахароводного холодцю (з концентрацією цукру 70%) необхідно близько 3% агароида до ваги готового холодцю.

Температура плавлення агароиде-цукрово-водного холодцю (3% агароида, 67% цукру, 30% води) 40-45 °.

Температура застудененія в присутності кислоти близька до температури пектинового холодцю, т. Е. До 70 °.

Агароид схожий з пектином по своїй чутливості до нагрівання і з агаром щодо підвищеної чутливості до кислоти.

Гідрофільні властивості (здатність утримувати воду) у агароида виражені слабше, ніж у агару і пектину, внаслідок цього стійкість його холодців проти висихання і зацукровування нижче, ніж у холодців агару і пектину.

Агароид вальцьовий сушки випускається у вигляді плівок, а також у вигляді нарізаних плиток, висушених на повітрі.

желатин 1

Желатин - студнеобразователь. тваринного походження, діючим початком якого є, глютин. Останній являє собою складне білкове з'єднання, що отримується в результаті теплового гідролізу колагену, або оссеина, який міститься в шкурах, сухожиллях, хрящах і кістках наземних тварин.

Емпірична формула колагену (оссеина)

С102Н149О38N31

при гідролізі його з приєднанням однієї молекули Н20 глютин виходить:

С102Н151О39N31.

Желатин не розчинний в ефірі, хлороформі, бензолі, абсолютному алкоголі і в інших органічних розчинниках.

При нагріванні желатин розм'якшується, спучується і обвуглюється з виділенням запаху паленого рогу.

У холодній воді і в розбавлених кислотах желатин набухає, поглинає при кімнатній температурі 10-15-кратну кількість води, перетворюючись поступово в холодець.

У гарячій воді желатин легко розчинний. При охолодженні гарячого розчину він студенеет (для освіти слабкого холодцю потрібно не менше 1% желатину).

Водні холодці желатину при нагріванні до певної температури розплавляються, при повторному охолодженні студнеобразная структура знову відновлюється.

Желатинові холодці вельми чутливі до температури: при нагріванні вище 60 ° здатність желатину до студнеобразованию послаблюється, при нагріванні з кислотами і лугами він втрачає цю здатність.

Відповідно до діючих стандартів розрізняють желатин харчовий, технічний і фотографічний.

Харчовий желатин випускається у вигляді прозорих листків або пластинок, порошку або крупки.

Харчовий желатин повинен давати безбарвні (до світло-жовтих) розчини. Вологість його не вище 16%, зольність - не вище 2%.

Піноутворюючі властивості желатину.

Міцність 10% -ного холодцю в градусах по спеціальному приладу не нижче 500.

Мікробіологічна стійкість 5% -ного розчину характеризується сохраняемостью не менше 7 діб.

За свою здатність до студнеобразованию в умовах кондитерського виробництва желатин слабкіше в 5-8 раз агару і пектину. Желатиново-цукрові холодці відрізняються високою чутливістю до дії кислот.

У харчовій промисловості желатин застосовується для приготування солодких желе і заливок, для рибних і м'ясних страв і консервів, морозива, для освітлення вина, пива та ін.

На кондитерських фабриках СРСР желатин раніше застосовували як замінник агару у виробництві зефіру.

У практиці кондитерського виробництва за кордоном желатин застосовують як антикристаллизатором при виготовленні помадних цукерок і як структуроутворювача для спеціальних виробів під назвою маршмелоу, близьких за своєю структурою до нашого зефіру.

альгіну

Альгіну - коротке позначення препаратів альгінової кислоти, що одержується з бурих водоростей виду ламінарія дігітата, ламінарія Гіперборея і роду Фукс.

Альгінова кислота, що отримується в результаті переробки цих водоростей, являє продукт полімеризації маннуроновой кислоти, що складається з ангідридових залишків маннуроновой кислоти З5Н704 НАЙБЛИЖЧИМ ЧАСОМ.

За Євтушенко альгіновая кислота є рівноважною сумішшю поліманнуроновой кислоти і її поліангідріда.3.2

В даний час розроблений ряд варіантів промислового методу отримання альгінової кислоти та її препаратів.

Альгінова кислота і її солі, за винятком солей лужних металів і магнію, важко розчиняються у воді.

Розчинні в холодній воді сполуки альгінової кислоти в залежності від концентрації утворюють в'язкі розчини або холодці.

Міцної кислотою (НС1 або H2SO4) Альгінова кислота осідає з її водних розчинів у вигляді суцільного гелю або осаду волокнистої структури.

У спиртових розчинах з концентрацією спирту вище 50%, в хлороформі, гліцерині, ефірі і в інших органічних розчинниках альгіновая кислота практично не розчинна.

Сильні підстави калію і натрію і їх солі надають деполімеризує дію на альгин. Остання також вельми чутлива до дії кислого середовища з рН <5,5.

Препарати альгінової кислоти випускають у продаж в формі альгинатов лужних металів, частіше у вигляді NН4 солі. Вони отримали останнім часом широке поширення в різних галузях харчової промисловості як стабілізатор або емульгатора, зокрема у виробництві морозива, майонезів, в молочній промисловості і ін.

Велика чутливість альгинатов до дії кислоти (pH середовища повинна бути не нижче 6,0) і нагрівання обмежує їх застосування в кондитерській промисловості.

У виробництві кондитерських виробів альгінати можуть застосовуватися лише тоді, коли не потрібно приготування міцних холодців, піддаються різанні ножем, т. Е. Тільки для отримання слабких желе, кремів, що не піддаються в процесі виробництва дії сильного нагрівання. У ряді випадків альгінати можуть бути використані в якості антикристаллизаторов.

Препарати альгинатов виготовляють у вигляді порошку вологістю близько 20%. Якість їх контролюють по в'язкості 1% -ного розчину.

Здатність до студнеобразованию порошку деградує в процесі зберігання. Нейтральні препарати або злегка кислі більш стійкі при зберіганні, чим препарати, що мають слаболужну реакцію.

Нерозчинні солі, наприклад сухий альгінат кальцію, володіють хорошою стійкістю при зберіганні.

Карраген-екстракт (екстракт ірландського моху)

Карраген-екстракт - Студнеобразующая речовина, що виходить з багряних водоростей виду Chondrus crispus (так званий ірландський мох), що росте на берегах Атлантичного океану (в Англії, Ірландії, Франції, США).

Чинним Студнеобразующая початком карраген-екстракту є каррагинин, який представляє собою сірчанокислий ефір полісахариду, що складається із залишків галактози, т. Е. Він схожий за своїм складом з агаром.

Студнеобразователи з ірландського моху останнім часом набувають поширення в США, Франції, Англії.

Сухий екстракт (вологістю 5-6%) розчинний у воді при -нагреваніі. За наявними даними, його здатність до студнеобразованию близька до такої у агару і пектину. Він використовується як стабілізатор для молока (додавання його в кількості 0,04% в молоко при 70 ° забезпечує утворення міцної суспензії з казеїном).

0,5% сухого карраген-екстракту дают- з молоком міцний холодець, який використовується як основа для молочних пудингів та інших виробів.

Є вказівки про застосування карраген-екстракту в кондитерській промисловості як студнеобразователя для так званого трубкового желе, начинок, маршмелоу, як стабілізатор у виробництві шоколадного молока, бісквітних кремів і морозива.

різні гідроколлоіди

Крім студнеобразователей, в кондитерській промисловості застосовується ряд гідрофільних колоїдів, які у відомих відносинах наближаються до даної групи речовин. В першу чергу сюди відноситься змінений (модифікований) крохмаль, а також так звані камеді (гума) - рослинні водорозчинні клеї вуглеводного характеру. З останніх слід вказати: трагант, гуміарабік, вишневий гума-клей і ін.

Ці продукти відрізняються від типових студнеобразователей тим, що вони (не мають здатності утворювати міцні студнеобразниє структури без сильного уварювання рецептурних сумішей.

Змінений (модифікований) крохмаль, Приготований за схемою ВКНІІ, виходить із звичайної (нативного) крохмалю шляхом слабкого кислотного або ферментативного його гідролізу. Змінений крохмаль відрізняється від звичайного здатністю утворювати клейстер зі зниженою в'язкістю в порівнянні з цією здатністю у звичайного крохмального клейстеру, тому в умовах кондитерського виробництва (для оброблення, розливання) їм зручно користуватися. При введенні модифікованого крохмалю (вологістю до 10%) в рецептурну суміш є можливість отримувати цукерки типу формового желейного мармеладу. Кількість вводиться крохмалю становить близько 10% за вагою готових виробів. Цукерки цього типу повинні відливатися в м'які форми (крохмальні або цукрові). Крім того, звичайний крохмаль застосовується для приготування виробів типу рахат-лукум і ін.

Камеді (гумі) - Смолообразниє речовини, що виділяються з рослин у вигляді аморфних мас, здатних до затвердіння на повітрі. За своєю хімічною природою ці речовини займають проміжне місце між геміцелюлозами і пектинові речовини. Основну масу цих речовин становлять вуглеводи (гексози і пентози), галактоза, арабиноза, ксилоза та інші уроновие кислоти (переважно галактуроновая).

У кондитерській промисловості України застосовують наступні камеді: трагант, гуміарабік, вишневий гума-клей.

Трагант збирається з гілок чагарникових рослин виду Astragalus, які ростуть в країнах Малої Азії (Сирія, Ліван та ін.). Виступаюча на поверхні кори рослини рідка маса твердне протягом декількох днів до стану рогового речовини, приймаючи при цьому ту чи іншу випадкову форму з мінливою забарвленням від світло-жовтого до коричневого.

При гідролізі дає пентози і метілпектози. Повільно розчиняється в воді, для прискорення розчинення подрібнений в порошок трагант змочують спиртом і заливають водою щодо 1: 75, 1: 100.

Гуміарабік (аравійська камедь) виходить з різних

видів акацій, які ростуть переважно в Африці. За даними останніх досліджень, важливу складову частину гуммиарабика становить алдобіоновая кислота З12Н20О12, Яка дає при кислотному гідролізі d-глюкороновая кислоту, пов'язану з галактозою.

Вишневий гума-клей, що виділяється вишневими, сливовими і

абрикосовими деревами. За своїм хімічним складом дуже близький до аравійської камеді.

Камеді знаходять застосування в кондитерській промисловості як клеять речовин і стабілізаторів для прикрас, для приготування спеціальних виробів з резінообразной структурою типу жувальних цукерок, для діабетичних кондитерських виробів.

У практиці кондитерського виробництва за кордоном застосовуються харчові рослинні камеді, відомі під різними назвами: чіклі-гумі, гума-карайя, Чолла-гумі і ін.

Використана література

ВТУ 382 МППТ СРСР. Пектин харчової.

ГОСТ 6470-53. Агар.

Зикеев Б. В., Переробка водного Нерибні сировини, Пі щепроміздат, 1950.

Ognyan новий Іл., Karakolev Т. М. Маринов, VTRHU, деякі особливості pektinovato zheleobrazuvane. Софія, 1952.

Технологія кондитерського виробництва, під ред. проф. А. Л. Рапопорта, частина I, Піщепроміздат, 1951.

Успіхи хімії серії 11, натуральних рослинних гідроколоїдів, ACS, Вашингтон, 1954.

Хот приклад, пектини і їх використання, Мюнхен, 1951.

Kertesz ZL, The пектинові речовини, Нью-Йорк, 1951.

Маасс Х., пектини, Брауншвейг, 1951.

Емульсії, емульгатори і разжижители

Під емульсіями розуміють однорідну суміш двох взаємно нерозчинних і не змішуються між собою рідин. У емульсіях * окремі дрібні крапельки однієї рідини оточені іншою рідиною.

Рідина, що знаходиться в роздробленому стані називають дисперсною фазою, а рідина, що утворить безперервну фазу, називають дисперсійним середовищем.

Жири з водою можуть утворювати два типи емульсій: жир у воді, що позначається зазвичай «масло-вода» або «жир-вода» і воду в жирі, що позначається зазвичай «вода-масло». У емульсіях «масло-вода» жир є дисперсною фазою, а вода дисперсійним середовищем, а в емульсіях «вода-масло», навпаки, вода є дисперсною фазою, а жир дисперсійним середовищем. Емульсії одного типу можуть переходити в емульсії іншого типу. Наприклад, при збиванні вершків емульсія «масло-вода» частково переходить в емульсію «вода-масло».

Для отримання стійких концентрованих емульсій в суміш необхідно вводити стабілізатори (емульгатори), які утворюють на поверхні окремих крапель дисперсної фази захисний адсорбційний шар.

При введенні емульгаторів, розчинних у воді, утворюються емульсії «масло-вода», а при введенні емульгаторів, розчинних в жирах - «вода-масло».

Особливо гарною емульгуючою здатністю володіють так звані збалансовані емульгатори, в яких співвідношення ліпофільних (гідрофобних) груп (радикалів жирних кислот) і гідрофільних груп відповідає типу емульсії.

Збалансовані емульгатори є Разжижителі шоколадних і цукеркових мас. Роль розріджувачів, за даними академіка П. А. Ребіндера, зводиться до того, що вони, адсорбируясь, на центрах коагуляції твердих частинок, викликають повну сольватацию дисперсійним середовищем, усуваючи можливість коагуляционного зчеплення, і обумовлюють її найбільшу плинність.

Разжижающая здатність Разжижителі визначається будь-яким віскозиметром і обчислюється за формулою3.3

де: - разжижающая здатність;

ƞ1-в'язкість в пуаз шоколадної маси до введення розріджувача;

ƞ2- в'язкість в пуаз після введення розріджувача.

Для визначення розріджує здатності необхідно брати шоколадну масу (добре вимішати) температурою 40 °, що містить 30-32% жиру.

Характеристики émwlgatorov і razjïjïteley

У кондитерському виробництві в якості емульгаторів використовуються білки, фосфатиди, камедb і сапоніни, які входять до складу рецептурної суміші і спеціально як емульгатори не вводяться.

Як емульгатори і розріджувачів зазвичай спеціально додають фосфатиди і синтетичні поверхнево активні речовини.

З фосфатидів застосовується соєвий лецитин. Соєвий лецитин виходить при гідратації соєвого масла. Він являє собою суміш лецитину і Кефалінія3.4

тут R1 і R2 -залишки жирних кислот.

Кефалін належить до тієї ж групи з'єднань, що і лецитин, але в його склад замість холіну [АЛЕ (СН3) 3NСН2С.Н.2ВІН] входить кол амін (NН2С.Н.2С.Н.2ОН). Кефалін є похідним а-гліцерінофосфорной кислоти.

Товарний лецитин містить близько 60% лецитину і Кефалінія і близько 40% жиру. Масло збільшує стійкість лецитину при зберіганні. Соєвий лецитин є хорошим емульгатором і розріджувачів. Його разжижающая здатність при введенні 0,3% до ваги шоколадної маси не нижче 3.

емульгатор

емульгатор VNÏÏJ

(Gidrofil'nye Lipiny полігліцерина)

Гідрофільні Липини на Полігліцерин виходять шляхом переетерифікації рослинних масел Полігліцерин.

Зазвичай для отримання емульгатора ВНИИЖ виходять з тригліцеринів з деяким вмістом дігліцеріна.

Primernaя формула gidrofilьnиh lipinov з poliglicerinah3.5

де R-радикал жирної кислоти.

Разжижающая здатність при введенні 0,3% до ваги шоколадної маси не менше 2,4.

Tverdıy емульгатор T1

Твердий емульгатор Т1 є в основному сумішшю моно- і дигліцериди. Він є слабким Разжижителі.

емульгатор T2

Приблизна формула наступна:3.7

Приблизна формула наступна:3.6

Гідрофільність і липофильность емульгатора залежить від співвідношення моно- та дигліцериди.

де R - радикал стеаринової кислоти.

Емульгатор Т2 є дуже слабким Разжижителі.

Окислені масла (полімеризовані)

Ці емульгатори отримують при окисленні рослинних масел з високим йодним числом при температурі близько 250 ° до початку желатинування при кімнатній температурі. Вони дають емульсії типу «вода-масло».

Ці масла є хорошими емульгаторами і розріджувачів.

Окислені масла для борошняних виробів

Ці масла отримують при окисленні суміші рівних кількостей масел з високим і низьким йодним числом при температурі 160- 170 ° протягом 6 годин.

Застосовуються для поліпшення структури борошняних виробів.

Використана література

Клейтон В., Емульсії. Їх теорія і технічні застосування. Переклад з англійської під ред. акад. П. А. Ребіндера, изд. іноземної літератури, 1950.

Козин Н. І., Харчові емульсії, Пшцепроміздат, 1950.

Беркман С. і Е г про 1 Ф.Ф. Г., емульсіями і Fooms, Edit. Рейнхольд .. Нью-Йорк, 1947.

Kuhn А., колоїдна хімічний Тасо ^ ienbuch, 4, видання,

Акад. Publishing Company, Лейпциг, \ л 953.

Додати коментар

Вашу адресу електронної пошти не буде опублікований. Обов'язкові поля позначені *