Емульгатори і стабілізатори - студопедія

До емульгатора відносяться речовини, що зменшують поверхневий натяг на межі поділу фаз, тому їх додають до харчових продуктів для отримання тонкодисперсних і стійких колоїдних систем. За допомогою емульгаторів створюють емульсії жиру у воді або води в жирі, а також аерозолі при отриманні дисперсності в газовій фазі. Ці речовини можуть викликати утворення піни або попереджати утворення піни, надавати виробу еластичність.

Стабілізатори мають такий же принцип дії, як і емульгатори; застосовуються для стабілізації вже приготованих гомогенних систем або для збільшення ступеня гомогенізації сумішей. Поверхнева активність стабілізаторів зазвичай менше, ніж у типових емульгаторів.

Залежно від виду гідрофільних груп розрізняють іоногенні і неіоногенні емульгатори. Відповідно до електричним зарядом іоногенні гідрофільні групи поділяють на аніоно- і катіоноактивні емульгатори.

Для харчових продуктів застосовуються неіоногенні поверхнево-активні емульгатори і стабілізатори. З аніоноактівних речовин тільки незначне число придатне для харчових продуктів. Більшість аніоноактівних з'єднань використовується в якості миючих і засобів, що очищають. Катіоноактивні речовини, як правило, не використовуються в харчових продуктах, за винятком лецитину, що містить як аніонну угруповання (залишок фосфорної кислоти), так і катіонну (четвертинний амонієве підставу).

В основному харчові поверхнево-активні речовини (ПАР) є похідні одно- і багатоатомних спиртів, мо-но-і дисахаридів, структурними компонентами яких є залишки різних кислот, в основному органічних. Зазвичай в харчовій промисловості в якості ПАР застосовуються не індивідуальні речовини, а багатокомпонентні суміші, а назва препарату відповідає основному компоненту.

Наприклад: лактоефір, ацілірованная моногліцерид, малат-ефір, ефіри сахарози, ефіри сорбіту, сукцинат, тартрати, цитрати, ацетілцітрати, стероілмолочная кислота, натрійстелат, кальційстелат (кальцієва сіль стеароілмолочной кислоти) і ін.

Лецитини є сумішшю фосфатидів і складаються з двох жирних кислот, фосфорної кислоти, гліцерину і холіну. Отримують їх, в основному, з рослинних масел (соєвого або ріпакової) і застосовують в якості емульгаторів. Вони застосовуються при виготовленні маргарину, шоколаду, деяких видів кондитерських виробів, сиропів і жирових емульсій в концентраціях 1-5 г / кг. У деяких країнах для виробництва шоколаду використовують амонієві сіль фосфотідной кислоти як похідну лецитину (емульгатор YN).

Моно- і дигліцериди. Складні моно- і діефіри жирних кислот і гліцерину (1-моногліцерид, 1,2-диглицерид, ацетильований 1-моногліцерид) є хорошими емульгаторами при виготовленні кондитерських виробів, молочних напоїв і маргарину в концентраціях 1-5 г / кг.

Моно- і дигліцериди, ацетильовані або етерифіковані будь-якої іншої органічної кислотою (винної або лимонної), володіють не тільки емульгуючими, але і стабілізуючими і антиокислювальні властивості. Їх можна застосовувати в якості їстівних захисних покриттів для сиру, горіхів, фруктів і м'яса

Експертний комітет ФАО-ВОЗ по харчових добавок дозволяє застосування моно- і дигліцериди, а також ефірів оцтової, лимонної, винної та молочної кислот. Для моно- і дигліцериди діацетілвінной кислоти встановлено ПСП до 50 мг на один кілограм мас- си тіла. Для харчових масел концетрация моно- і дигліцериди становить 20 г / кг, для маргарину - 10 г / кг, для молочного порошку - до 2,5 г / кг.

Складні ефіри жирних кислот. цукру і сорбіту. Створено групу емульгаторів з широким діапазоном поверхнево-активних властивостей, що представляє собою етерифіковані жирними кислотами цукру (сахароза, глюкоза) і сорбіту. Їх комбінують з поліоксіетіленамі, отримуючи при цьому емульгатори зі зміненими емульгуючими властивостями. Найбільш широко поширені емульгатори цієї групи Спен і твіни. Спен - це складні ефіри жирних кислот з сорбіту, а твіни - це з'єднання поліоксіетіленов зі Спен. Твіни - це Спен-емульгатори; застосовуються при виготовленні жирових емульсій, шоколаду, печива, інших кондитерських виробів, морозива з сухого молока, яєчного і какао-порошків, а також для поліпшення розчинності кави.

Поліоксиетилену можна використовувати для стабілізації пивної піни, а також для захисних плівок таблетованих харчових продуктів. Складні ефіри цукру, сорбіту та жирних кислот не є небезпечними в токсикологічному відношенні, але вони не повинні містити розчинників.

Сапоніни - це рослинні глікозиди, одержувані з коренів мильнянки, цукрових буряків і наперстянки. З теплою водою вони обра- товують сильно пінисті колоїдні розчини з високою поверхневою активністю. Їх дозволено додавати в морозиво і як стабілізатор піни в збиті вершки, газовані напої і пиво.

На зарубіжних ринках широко застосовується емульгатор "Атлан-та", що отримується методом конденсації изомеризовать соєвого масла з ангідридом малеїнової кислоти. У токсикологічному відношенні препарат нешкідливий.

Інші стабілізатори. Як стабілізатори допущені до застосування в харчових виробництвах без обмежень карбонати кальцію і магнію, оксид магнію, аморфна двоокис кремнію, силікат кальцію і алюмінію або натрійкальційалюмосілікат, стеарати, пальмітат, міристат, казеинати і холін. ПСП холевой або дезоксихолевої кислоти 1,25 мг, оксістеаріна - до 25 мг, сульфату міді - до 0,5 мг і фероціанідів кальцію, калію або натрію - до 0,025 мг на один кілограм маси тіла.

Застосування добавок, що змінюють консистенцію продуктів, регулюється в різних країнах, в тому числі в РФ, постановами або спеціальними дозволами органів охорони здоров'я, державними стандартами та іншими регламентуючими документами.

Конденсовані фосфати і поліфосфати. Як стабили-заторів при виробництві багатьох видів харчових продуктів використовують нейтральні і кислі Монофосфат, дифосфати, трифосфати і вищі поліфосфати. Крім стабілізуючого ефекту ці сполуки зберігають колір продуктів при деяких видах обробки.

Застосування вітаміну С в поєднанні з поліфосфатом натрію (сіль Грехема) дозволяє досягти високого ступеня стабілізації продукту. Для створення оптимальних умов при екстракції і набуханні білків м'язової тканини фосфати безпосередньо додають в м'ясні вироби, наприклад, при виробництві ковбаси - 0,5% від маси виробу (0,1% в перерахунку на фосфор).

Монофосфат використовуються в технологічних процесах для регулювання величини рН, у виробництві кофесодержащіх напоїв, для стабілізації згущеного молока і сиру.

Для пом'якшення питної води до неї можна додавати до 3 мг на один літр фосфату (у перерахунку на фосфор). Поліфосфати покращують консистенцію, колір і аромат консервованого окосту. Вони пре- дотвращают освіту винного каменю, освітлюють вина (усувають так звані металеві помутніння), застосовуються при виробництві морозива.

У багатьох країнах дозволена добавка поліфосфатів в плавлені сири, сосиски, печиво, кондитерські вироби, хлібобулочні вироби, в наповнювачі для шоколадних цукерок. Фосфати є природними компонентами харчових продуктів: молока, сиру, м'яса, яєць, зернових, фруктів. Неорганічні фосфати необхідні для синтезу АТФ, ферментів, фосфоліпідів та ін.

Комплексообразующие речовини і освітлювачі. Найбільш поширеним комплексоутворюючих речовиною є етилендіамінтетраоцтової кислоти (ЕДТА). Вона здатна утворювати стабільні комплекси з іонами металів, тому в харчових виробництвах застосовується для зв'язування слідів металів. Для уповільнення каталітичної дії іонів міді при окисленні аскорбінової кислоти допускається застосовувати динатрієву сіль ЕДТА. У харчовій промисловості широко використовуються солі натрію і натрій-кальцію. ЕДТА застосовується для освітлення вин. Допустимі ПСП для зазначених солей ЕДТА складають до 2,5 мг на один кілограм маси тіла.

Як освітлювача пива, вина, оцту і т.п. в концентраціях близько 0,1 г / л застосовується танін, який представляє неоднорідну суміш різних ефірів глюкози і галової кислоти. Танін має терпкий смак, розчиняється в етанолі і гліцерині, в воді дає колоїдні розчини. Танін пов'язує білки і випадає з розчинів або суспензій у вигляді осаду.

Граничний ПСП для таніну коливається від 0,3 до 0,6 мг на один кілограм маси тіла.

Для освітлення вин застосовуються фітинової кислота і її солі. Фітинова кислота - це ефір фосфорної кислоти і мезоінозіта, зустрічається в рослинах у вигляді солей кальцію і магнію. Відомостей про її токсичності в літературі немає.

Поліспирти - це різні гликоли, гліцерин і сор-біт. Вони добре розчиняються у воді і сильно гігроскопічні.

Гліцерин застосовується в якості пом'якшувача і для підтримки вологості в харчових продуктах. Крім того, він покращує в'язкість. Для цих цілей використовують також сорбіт, який представляє собою багатоатомних спирт. У природі зустрічається в плодах горобини. У промисловості його отримують ферментативним шляхом з виноградного цукру. За рахунок комплексообразующих властивостей сорбіт здатний видаляти залізо і мідь з рідких продуктів, наприклад, вин або масел. Крім того, в концентраціях 50-150 г / кг сорбіт застосовується як підсолоджувальних речовин для діабетиків.

З токсикологічної точки зору гликоли дуже різні. На-приклад, етиленгліколь не вирішено для застосування в харчових продуктах, для пропиленгликоля ПСП становить до 25 мг на один кілограм маси тіла, сорбіт і гліцерин дозволені для застосування без обмеження.