Меню

Стабилизаторы для молочной продукции



XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2020

СТАБИЛИЗАТОРЫ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕСЯ В МОЛОЧНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Аннотация: В данной статье затрагивается тема применения стабилизаторов, главным предназначением которых является формирование и сохранение консистенции продукции для сохранения качественных характеристик конечного продукта производства молочной промышленности, а так же классификация стабилизационных систем.

Ключевые слова: стабилизаторы, молочное производство, молочная промышленность, молочные продукты, пищевые добавки.

Пищевыми стабилизаторами называют особые группы добавок, предназначенные для формирования и сохранения консистенции, текстур, форм и потребительских качеств продуктов молочного, мясоперерабатывающего, хлебопекарного и кондитерского производств. Актуальность данной темы подкрепляется тем, что в последнее время по причине увеличения объема мирового производства продуктов питания вместе с традиционными стабилизаторами, такими как крахмалы, повсеместно используются стабилизирующие вещества животного происхождения (желатин) и растительного происхождения (камеди, пектины, каррагинаны), которые находят свое применение во всех сферах пищевой промышленности.

Структура продукта важна не только с точки зрения привлекательного внешнего вида. Заданная консистенция улучшает вкусовые качества и даже может продлить срок хранения. Достичь необходимого результата помогают пищевые загустители и стабилизаторы. И натуральные и синтетические стабилизирующие вещества способствуют решению ряда технологических задач: повышают устойчивость продуктов к синерзису ,замедляют испарение влаги, тем самым сохраняя свежесть изделия в течение длительного времени (хлебобулочные, кондитерские изделия), повышают устойчивость к оттаиванию и замораживанию, предотвращает слипание частиц в сыпучих продуктах, оседание пены во взбитых изделиях.

Применение стабилизаторов в пищевой промышленности находится под постоянным контролем национальных и международных организаций, которые занимаются обеспечением надежности и безопасности пищевых продуктов. Наличие стабилизаторов в продукции указывается на потребительской упаковке или этикетке. Стабилизаторам присвоены коды от Е400 до Е449. Стоит отметить, что список пищевых стабилизаторов, разрешенных для использования в пищевом производстве, постоянно пересматривается и обновляется по причине получения новых научных данных об их свойствах и внедрении новых препаратов.

Для наиболее эффективной работы стабилизационной системы и получения ожидаемого результата важно учитывать свойства каждого ее компонента, а также эффект синергии при их взаимодействии между собой и остальными ингредиентами, входящими в рецептуру продукта.

Обычно выделяют три главные группы пищевых стабилизаторов: пектины, каррагинаны и камеди. Все они являются производными натуральных веществ. Пищевые стабилизаторы не несут опасности для здоровья человека. Сырьем для синтеза стабилизирующих веществ служат яблоки, плоды цитрусовых, пшеница, кукуруза, морские водоросли, смолы различных наземных растений и т.п. Отдельные виды стабилизаторов являются продуктами микробиологической промышленности.

Молочная продукция является важнейшим компонентом в питании человека. На ее долю приходится 20% удовлетворения потребностей человека в белке и 30% — в жире. В области производства молочных продуктов приоритетным направлением является создание продуктов с заданными свойствами, с комплексным использованием сырья и материалов.

Пищевые добавки, которые используются сейчас в молочной промышленности, можно разделить на две группы: 1)молочного происхождения: сухое молоко, сыворотко-белковые концентраты, казеинаты и др., 2)немолочного происхождения: гидроколлоиды (стабилизаторы); подсластители; пищевые ароматизаторы и красители, витамины, поливитаминные премиксы, биологически активные добавки (БАД), соевые изолированные белки, комплексный продукт на соевой основе, растительные жиры — аналоги молочного жира, натуральные плодово-ягодные наполнители, натуральные овощные наполнители.

Под стабилизацией понимают достижение определенных эффектов физического, химического и биологического характера и их поддержание на протяжении заданного времени. Пищевые стабилизаторы необходимы для создания устойчивых эмульсий и других подобных по органолептическим ощущениям систем. Актуально для йогуртов, сметаны, ряженки, сливочных кремов, так как эти продукты представляют собой легко расслаивающиеся нестабильные системы.

Дисперсные системы являются термодинамически очень неустойчивыми системами. Чем выше дисперсность, тем больше свободная поверхностная энергия, тем больше склонность к самопроизвольному уменьшению дисперсности. Поэтому для получения устойчивых, т.е. длительно сохраняющихся суспензий, эмульсий, коллоидных растворов, необходимо не только достигнуть заданной дисперсности, но и создать условия для её стабилизации.

Основные методы стабилизации, которые применяются в коллоидной химии, основываются на данных принципах:

1) создание одноименно заряженных дисперсных частиц, что вызывает их электростатическое отталкивание; этот метод применяют в основном для обеспечения устойчивости аэрозолей и коллоидных растворов;

2) создание на поверхности дисперсных частиц тонких защитных слоев, которые не разрушаются при приближении частиц друг к другу и препятствуют их контакту и последующему увеличению размерах; такую защиту обеспечивают адсорбционные слои поверхностно-активных веществ, в особенности — высокомолекулярных; этот метод применяют преимущественно для стабилизации эмульсий и пен.

Стоит отметить, что обеспечение устойчивости дисперсных систем представляет одну из основных проблем коллоидной химии.

При использовании гидроколлоидной, гидроколлоидно-протеиновой, гидроколлоидно-эмульгаторной стабилизационной систем улучшаются структурные показатели продукта и вязкость, появляется правильная глянцевость, увеличиваются сроки хранения, стабилизируются пена и жиры, повышается кремообразность, улучшаются вкусовые характеристики. Использование пищевых стабилизаторов при производстве творога способствует увеличению объемов готовой продукции. При производстве йогуртовых масс использование пектинов обеспечивает продукту правильную мягкую желированную структуру, которая необходима для равномерного распределения содержащихся в десерте фруктовых частиц. Дополнительное использование камедей создаст препятствие смешению фруктовой части и молочной. Для приготовления начинки для йогурта с предполагаемым содержанием сухого вещества не менее 25-35% используются яблочный и яблочно-цитрусовый амидированные низкоэтерифицированные пектины. В производстве молочных коктейлей для придания характерной густоты используются каррагинаны. Изготовление плавленых и колбасных сыров, с целью контроля консистенции, предполагает использование каррагинанов с камедью. Сочетание данных стабилизаторов обеспечивают продукции устойчивость к высоким температурам с возможностью горячего и холодного разлива.

Рассмотрим более подробно применение стабилизационных систем на примере производства мороженного. Мороженое — это высокопитательный продукт, представляющий собой замороженную смесь молока, молочных продуктов, сахара, стабилизатора, вкусовых и ароматических веществ насыщенных воздухом.

В состав мороженого входят многие продукты в количестве, определяемом рецептурой. При составлении смеси следят за полным растворением компонентов. Повышение содержания в мороженном сухих веществ сопровождается образованием в нем мелких кристаллов льда. В состав смеси входят стабилизаторы, которые улучшают консистенцию мороженого, снижают скорость таяния при комнатной температуре, замедляют рост кристаллов льда, увеличивают вязкость и взбитость, повышают дисперсность воздушных пузырьков. Одним их них является агар-агар, который образует студни, повышающие вязкость мороженого, что в свою очередь способствует образованию нормальных кристаллов льда. Рассмотрим данный стабилизатор более подробно.

Читайте также:  Стабилизатор upower асн 1000

Агар получают экстракцией из красных морских водорослей. Слабокислый экстракт водорослей подвергают горячему фильтрованию, отбеливанию. Из полученного 1-2%-го геля агар вымораживают, а затем отжимают или осаждают спиртом. Спиртовая экстракция приводит к увеличению доли агарозы.

Агар-агар применение — к преимуществам использования агар-агара в пищевой промышленности относятся его термостойкость и прочность, а также стабильность в кислых средах и малая реакционная способность по отношению к другим компонентам пищи.

• возможность использования в малых концентрациях, благодаря высокой гелеобразующей способности;

• разница температур образования геля и его плавления намного больше, чем у любого другого гелеобразователя;

• образует гель в широком диапазоне рН;

• не ингибирует рост заквасочных культур бактерий в кисломолочных продуктах;

• хорошо совместим с другими полисахаридами и белками при нормальном их содержании в пищевых продуктах;

• для образования агарового геля не требуется присутствие сахара.

Кроме того, агар-агар не всасывается и не переваривается, это растворимое балластное вещество. Так же в количестве 4-5г на один прием для человека агар-агар e406 оказывает лёгкое слабительное действие.

Для применения агар-агара в производстве мороженого его выдерживают в течение 30 минут в холодной воде для набухания (на 1 часть агара берут 7-9 частей воды) и нагревают до 90-95град. Полученный 10%-ый раствор вносят в смесь, температура которой 60-65°С, в период нагревания для последующей пастеризации; Можно раствор агара вносить в смесь без предварительного нагревания; Агар-агар можно вносить в пастеризатор периодического действия в сухом виде при температуре смеси 50-60 °С. Массовая доля агара в мороженом молочном, сливочном и пломбире – не менее 0,3%; в плодово-ягодном, ароматическом — не менее 0,7% или в комбинации с другими стабилизаторами.

Агар по своей химической природе представляет сложную смесь полисахаридов, которые имеют одинаковую структуру основной цепи, но различаются степенью заряженных групп. Агароза – нейтральный полимер, состоит из цепочки ß -1,3-связанной -D-галактозы и a-1,4-связанной 3,6-ангидро-L-галактозы (рисунке 1), обладает желующими свойствами. Агаропектин разветвлен, имеет меньшую молекулярную массу, содержит от 3 до 10 % сульфатных групп, также может иметь в своем составе пируваты или метильные группы. Агаропектин не способен к образованию геля. Молекулярная масса агарозы , как правило, свыше 100 000 Д, [4, c. 22] и часто превосходит 150 000 Д. Агаропектин имеет низкую молекулярную массу, как правило, ниже 20000 Д.

Соотношение агарозы и агаропектина варьирует от вида водорослей, агароза как правило составляет до двух третей агара.

Гелеобразование происходит за счет водородных связей. Желирующая способность агара обусловлена образованием двойных спиралей с участием двух полимерных цепей 3,6-ангидро-L-галактозы, образуя трехмерную каркасную структуру, которая удерживает молекулы воды в пустотах каркаса. Ангидро-мосты вместе с ограниченной конформационной гибкостью вокруг гликозидных связей ограничивают молекулу, способствуя формированию спирали; последующее изменение состояния спиралей –результат формирования геля .

На основе изложенной выше информации можно сделать вывод о том, что стабилизаторы играют огромную роль в наращивании мирового производства продуктов питания, а использование пищевых стабилизаторов в молочной промышленности приводит к улучшению структуры и органолептических свойств продукта, повышению стабильности в условиях перепада температур, увеличению его срока годности, предотвращению отделения влаги и экономии сырья при производстве.

Литература:
1.ЭЛЕКТРОННЫЙ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ «ФИЗИЧЕСКАЯ И КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ: УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ»Боровская Л.В. Москва, 2010.

2.ФИЗКОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ (ЭЛЕКТРОННЫЙ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС) Боровская Л.В. Международный журнал экспериментального образования. 2009. № 4. С. 9-10.

3.ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ПИЩЕВОЙ ПРОДУКЦИИ МЕТОДОМ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ Боровская Л.В. В сборнике: ДАЛЬНЕВОСТОЧНАЯ ВЕСНА — 2016 Материалы 14-й Международной научно-практической конференции по проблемам экологии и безопасности. Ответственный редактор: И. П. Степанова. 2016. С. 257-259.

4.ИССЛЕДОВАНИЕ СТУДНЕЙ НА ОСНОВЕ КАРРАГИНАНА И ПЕКТИНА МЕТОДОМ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ СКАНИРУЮЩЕЙ КАЛОРИМЕТРИИ Барашкина Е.В., Тамова М.Ю., Боровская Л.В., Миронова О.П. Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2003. № 4 (275). С. 85-86.

5.ЭЛЕКТРОННЫЙ УЧЕБНИК ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА Данилин В.Н., Шурай П.Е., Боровская Л.В. Краснодар, 2010.

6.ТРАНСПОРТИРОВКА И ХРАНЕНИЕ СКОРОПОРТЯЩИХСЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ Данилин В.Н., Петрашев В.А., Боровская Л.В. Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 1996. № 1-2 (230-231). С. 74.

7.ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИСТЕМЫ КОРРЕКТИРУЮЩИХ И ПРЕДУПРЕЖДАЮЩИХ ДЕЙСТВИЙ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ МАЛЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ СТРОЙИНДУСТРИИ Никитин А.А., Боровский А.Б., Доценко С.П., Боровская Л.В. Известия Юго-Западного государственного университета. 2012. № 5-2 (44). С. 337-343.

8.МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ЭМУЛЬСИЙ И ТЕРМОДИНАМИКА ИХ СТАБИЛИЗАЦИИ Никанов К.К., Боровская Л.В. В сборнике: СТУДЕНЧЕСКИЙ НАУЧНЫЙ ФОРУМ — 2018 2018.

9.ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СТАБИЛИЗАЦИИ ГЕТЕРОГЕННЫХ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ Боровская Л.В., Данилин В.Н. Методические указания для самостоятельной работы студентов заочной формы обучения по специальности 06.16-Товароведение и экспертиза потребительских товаров / Краснодар, 2001.

Источник

«Молочная стабилизация»

Ольга Дидух, Татьяна Дидух
Молочные продукты являются важнейшим компонентом в рационе питания человека. На их долю приходится 20% удовлетворения потребностей человека в белке и 30% — в жире. В области производства молочных продуктов приоритетным направлением является создание продуктов с заданными свойствами, с комплексным использованием сырья и материалов.

Качество молочных продуктов определяется их структурой и консистенцией, которые зависят от правильного проведения технологического процесса. Структура (строение) вещества характеризуется размерами, формой и положением частиц.

Дисперсные системы (с жидкой дисперсной средой) могут находиться: а) в свободном состоянии — золь (молоко) — когда отдельные элементы не связаны или слабо связаны между собою; б) в связанном состоянии — гель (простокваша, кефир) — когда дольки связаны друг с другом молекулярными силами и образуют упорядоченную структуру, то есть пространственный каркас.

Влияние добавок на консистенцию молочных продуктов

В связи с возрастающей необходимостью производства комбинированных молочных продуктов, обогащенных разными пищевыми добавками, с целью удовлетворения потребностей в продуктах разных категорий населения возникает задача глубокого изучения состава, реологических и функциональных свойств молочных продуктов, изготовленных с применением добавок. Пищевые добавки, которые используются сейчас в молочной промышленности, можно разделить на две группы:

молочного происхождения: сухое молоко, сыворотко-белковые концентраты, казеинаты и др.;
немолочного происхождения: гидроколлоиды (стабилизаторы); подсластители; пищевые ароматизаторы и красители; витамины, поливитаминные премиксы, биологически активные добавки (БАД); соевые изолированные белки; комплексный продукт на соевой основе; растительные жиры — аналоги молочного жира; натуральные плодово-ягодные наполнители; натуральные овощные наполнители.
Стабилизаторы дают возможность регулировать вязкость продуктов на разных этапах технологического процесса, который облегчает производство. С их помощью можно уменьшить температуру разлива йогурта, не вызывая при этом снижения вязкости конечного продукта. Они разрешают предупреждать отстаивание сыворотки при сохранении кисломолочных продуктов, благодаря повышению влагоудерживающей способности молочно-белкового сгустка, а также достигать повышения вязкости продуктов и увеличения прочности молочно-белкового сгустка без увеличения содержимого жира, который дает возможность вырабатывать с их помощью продукты питания сниженной калорийности.

Таким образом, под стабилизацией понимают достижение определенных эффектов физического, химического и биологического характера и их поддержку на протяжении заданного времени. Поэтому гидроколлоиды в молочных продуктах могут выполнять роль загустителей, желирующих агентов, пенообразователей, стабилизаторов пены, белка. Их применяют для связывания воды, жира и в качестве эмульгаторов.

Существующие способы производства кисломолочных продуктов в нашей стране и за границей предусматривают использование гелеобразующих свойств таких полисахаридов, как пектин, метилцеллюлоза, крахмал, а также разных комплексных стабилизаторов растительного происхождения.

Из имеющихся стабилизаторов растительного происхождения за границей для продуктов типа йогуртов с фруктовыми наполнителями применяют комплексные стабилизирующие системы из карагинана, пектина, камеди рожкового дерева, желатина.

С помощью стабилизирующих систем можно достичь эластичности структуры и необходимой вязкости. Для такого продукта, как йогурт, который вырабатывается из отечественного сырья, это в особенности актуально, поскольку колебания в качестве исходного молока при отсутствии стабилизаторов могут привести к появлению таких недостатков, как недостаточная вязкость и отделение сыворотки.

Стабилизирующие вещества в производстве молочных продуктов

Для улучшения консистенции пищевых продуктов и повышения их стойкости при сохранении часто используют стабилизирующие добавки растительного и животного происхождения.

В химическом отношении стабилизаторы являются полисахаридами или белками (желатин). По происхождению различают натуральные гидроколлоиды животного (желатин) и растительного происхождения (пектин, альгинаты, агар и агароиды, карагинан, камеди, нативные крахмалы и т. д.) и полученные искусственно, в том числе из природных объектов (гидроксиметилцеллюлоза, натрий, карбокси-метилцеллюлоза, микрокристаллическая целлюлоза, модифицированные крахмалы).

Классификация пищевых стабилизаторов довольно сложная, и потому был предложен целый ряд разных схем, например:

писание всех соединений как полисахаридных материалов;
наименования, которые содержит ботанический вид;
происхождение — растительное, животное или синтетическое;
химическая классификация.

Позднее была предложенная классификация, которая включает метод обработки:

натуральные стабилизаторы;
модифицированные натуральные или полусинтетические стабилизаторы (химические модификации натуральных стабилизаторов или подобных им веществ);
синтетические камеди (полученные химическим синтезом).

Таким образом, при классификации пищевых стабилизаторов могут применяться разные подходы и критерии, как с точки зрения происхождения, так и способа производства.

Эта группа пищевых добавок, как отмечалось выше, включает соединения двух функциональных классов:

загустители — вещества, которые используются для повышения вязкости продукта;
гелеобразователи — соединения, которые предоставляют пищевому продукту свойства геля (структурированной высокодисперсной системы, которая заполняет каркас, образованный частичками дисперсной фазы).

Свойства и функции загустителей и гелеобразователей

Главной технологической функцией добавок этой группы в пищевых системах является повышение вязкости или формирование гелевой структуры разной прочности. Одним из основных свойств, определяющим эффективность при применении таких добавок в конкретной пищевой системе, является их полная растворимость, которая зависит прежде всего от химической природы. Добавки полисахаридной природы, которые содержат большое количество гидрофильных групп, являются гидрофильными и в основном растворимы в воде. В зависимости от химической природы макромолекул и особенностей пищевой системы возможны разные механизмы гелеобразования.

Рассмотрим свойства отдельных представителей стабилизаторов и особенности их применения в пищевой промышленности.

Целлюлоза и ее производные

В группу пищевых добавок целлюлозной природы входят продукты механической и химической модификации и деполимеризации натуральной целлюлозы. Целлюлоза представляет собой линейный полимер, построенный из цепочек D-глюкозы, соединенных 1,4-b-гликозидными связями. В качестве пищевой добавки используется в виде микрокристаллической целлюлозы (Е-460і) и порошкообразной (Е-460іі). Используется как эмульгатор, текстуратор и как добавка, которая предотвращает слеживание и комкование. Представители: метилцеллюлоза (Е-461), гидрокси-пропилметилцеллюлоза (Е-464), этилцеллюлоза (Е-462), гидроксипропилцеллюлоза (Е-463), метилетилцеллюлоза (Е-465), карбоксиметилцеллюлоза натриевая соль (Е-466), карбоксиметилцеллюлоза ферментированная (Е-469).

Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) используется как стабилизатор консистенции, загуститель и средство для капсулирования. Основным свойством карбоксиметилцеллюлозы является то, что она может образовывать очень вяжущий коллоидный раствор, который не теряет вязкости на протяжении длинного промежутка времени. С точки зрения химического происхождения представляет собой высокополимерный ионный электролит в нейтральном или слабом щелочном эфире целлюлозы. КМЦ хорошо растворима в воде, не имеет запаха, не ядовита, не подвержена влиянию животных/растительных масел, а также влиянию яркого света.

Используется как регулятор консистенции в десертах, мороженом, желе, майонезах, соусах, кремах и пастах, оболочках для мяса, рыбы, кондитерских изделий, орехов.

Пектины являются наиболее известными представителями гетерогликанов высших растений. Пектинами Е-440 (pektos в переводе с греческой — свернувшийся, замерзший) называется группа высокомолекулярных гетерогликанов, которые входят вместе с целлюлозой, гемицеллюлозой и лигнином в состав клеточных стенок и межклеточных образований высших растений, а также в растительные соки некоторых из них. По химическому происхождению пектины представляют собой гетерополисахариды, основу которых составляют рамногалактоурананы.

В зависимости от степени этерификации все пектины условно делятся на две подгруппы:

высокоэтерифицированные — степень этерификации больше 50%;
низкоэтерифицированные — степень этерификации меньше 50%.

Строение молекул пектинов, полученных из разных растительных объектов, имеет свои отличительные свойства: по молекулярной массе, по степени этерификации, наличии ацетилированных гидроксильных групп.

Главное свойство, на котором базируется применение пектинов в пищевой промышленности, — гелеобразующая способность.

Основные свойства. Пектин должен быть полностью растворим — это обеспечивает его полную утилизацию и предупреждает неоднородное студнеобразование. Растворение пектина предусматривает дисперсию без комков; если пектин комкуется, то его очень тяжело растворить. Пектин, так же, как и другие желирующие добавки, не растворяется в среде, где уже созданы условия для желирования. Поэтому высокометилированный пектин очень тяжело растворить в среде с высоким содержанием сухих веществ. Высокометилированный пектин рекомендуется растворять в воде с содержанием сухих веществ ниже 20%.

Простейший способ растворения порошка пектина — использование высокоскоростного миксера. В этом случае легко приготовить 4—8% пектиновый раствор. С помощью наиболее современных миксеров и горячей воды (80°С) возможно приготовить 10% пектиновый раствор.

Смешанный с пятью частями сахара пектин легко диспергируется в воде. Тонкий помол пектина позволяет ему при низких концентрациях растворяться даже в холодной воде. Используя пектин с типичным размером частичек и обычный миксер, можно приготовить 4% дисперсию пектина. При высоких концентрациях вязкость раствора препятствует образованию однородной дисперсии.

Для полного растворения пектина рекомендуется прокипятить дисперсию на протяжении 1 минуты. Поскольку растворение пектина задерживается высоким содержанием сухих веществ, то основную массу сахара по рецептуре не рекомендуется вносить до растворения пектина.

Нерастворимость пектина в системах с высоким содержанием сахара позволяет приготовить дисперсию пектина без его комкования в концентрированном сахарном растворе. В зависимости от скорости миксера и технологии производства реально получить 2—12% пектиновые дисперсии.

Полное растворение пектина предусматривает растворение дисперсии водой до 20% получения сухих веществ и ниже с последующей варкой на протяжении 1 минуты.

Вязкость. В отличие от других загустителей и камедей растительного происхождения, пектиновые растворы имеют относительно низкую вязкость. Ионы кальция и прочие поливалентные ионы увеличивают вязкость пектиновых растворов, а низкоэтерифицированные пектины даже могут желировать, если содержимое кальция превышает установленные нормы. Кислотность также влияет на вязкость пектиновых растворов. В растворах, которые не содержат кальция, вязкость падает, если значения рН увеличивается до и выше коэффициента рК пектина. Вязкость пектинового раствора может использоваться для определения молекулярной массы пектина или его загустительных свойств. В таких случаях вязкость измеряется в растворах, которые не содержат кальций, с постоянной кислотностью, например, значением рН — 4,0.

Большинство химических реакций, в которые вступает пектин в процессе своего применения, разрушают его. Считается, что максимальная стойкость продукта достигается при значении рН 4,0. Наличие сахара в растворе выполняет защитную функцию, в то время как повышение температуры ускоряет процесс распада пектина.

Пектин является полигалактоуроновой кислотой, его молекулярная цепь несет отрицательный заряд при нейтральной величине рН. Коэффициент рК пектина — приблизительно 3,5. Пектин вступает в реакцию с положительно заряженными макромолекулами, например белками, при величинах рН ниже их изоэлектрической точки. В кислых средах пектин осаждает желатин, но данную реакцию можно предупредить внесением соли. Когда пектин вносят в молоко (при рН молока 6,6), получается двухфазная система. Реакция пектина с казеиновыми частицами при низком значении рН производит стабилизирующий эффект на кисломолочный напиток, который можно термически обработать, чтобы увеличить срок его хранения. Без пектина молочный белок агломерируется, развивает в продукте “крупку” и увеличивает синерезис.

В теории механизм желирования пектина выглядит таким образом: сегменты молекулярной цепи соединяются один с другим в результате кристаллизации и образовывают трехмерную сетку, которая удерживает воду, сахар и прочие растворители.

Важнейшими факторами растворения пектина являются:

1) температура;
2) состав молекулы пектина (тип пектина);
3) величина рН;
4) сахар и прочие растворители;
5) ионы кальция.

Сейчас выпускают несколько видов пектинов, которые выделяются из разных видов сырья и отличаются составом и функциональными свойствами: яблочный, цитрусовый, свекольный, пектин из корзинок подсолнуха, а также комбинированные пектины из смешанного сырья

Источник

Стабилизаторы для молочной продукции

Общее определение пищевых стабилизаторов подразумевает под собой специфическую группу добавок, используемых в таких отраслях пищевой промышленности, как: кондитерская, молочная, хлебопекарная, мясоперерабатывающая. Главная задача стабилизаторов заключается в придании и дальнейшем сохранении конечным продуктом необходимой консистенции, текстуры, формы. Для организации любого пищевого производства, составления оптимальной схемы затрат и калькуляции себестоимости целесообразнее всего закупать стабилизаторы оптом.

Пищевые стабилизаторы находятся под постоянным контролем – национальные и международные организации обеспечивают наблюдение за качеством пищевых продуктов, содержащих стабилизирующие добавки. В составе не этикетках продукции стабилизаторы указаны в виде кодов, согласованных системой цифровой кодификации Евросоюза в диапазоне от Е400 до Е449.

Существуют 3 группы стабилизаторов:

  • Каррагинаны
  • Пектины
  • Камеди

Их получают из натурального сырья и потенциальной опасности данные добавки не несут. В качестве исходного материала принято использовать яблоки, кукурузу, пшеницу, морские водоросли, цитрусовые, смолы растений. Простоту использования обеспечивает порошковое состояние добавок, они легко растворяются в воде. Ввиду быстрого роста объемов мирового производства продуктов питания некоторые стабилизаторы получают путем микробиологических разработок.

Что касается молочной продукции, стабилизаторы необходимы в основном для создания, эмульсированного и других подобных по органолептическим показателям систем, иным словом, чтобы придать продукту однородную кремообразную консистенцию. Актуально для йогуртов, сметаны, ряженки, сливочных кремов. В организации молочного производства в промышленных объемах имеет смысл заранее позаботиться о наличии вспомогательного сырья, и купить стабилизаторы своевременно. При использовании гидроколлоидной, гидроколлоидно-протеиновой, гидроколлоидно-эмульгаторной стабилизационной систем улучшаются структурные показатели продукта и вязкость, появляется правильная глянцевость, увеличиваются сроки хранения, стабилизируются пена и жиры, повышается кремообразность, улучшаются вкусовые характеристики.

Использование пищевых стабилизаторов при производстве творога способствует увеличению объемов готовой продукции.

При производстве йогуртовых масс использование пектинов обеспечивает продукту правильную мягкую желированную структуру, которая необходима для того, чтобы содержащиеся в десерте фруктовые частицы распределялись наиболее равномерно. Дополнительное использование камедей создаст препятствие смешению фруктовой части и молочной. Для приготовления начинки для йогурта с предполагаемым содержанием сухого вещества не менее 25-35% используются яблочный и яблочно-цитрусовый амидированные низкоэтерифицированные пектины.

Для производства мороженого и молочных коктейлей для придания характерной густоты используются каррагинаны.

Изготовление плавленых и колбасных сыров, с целью контроля консистенции, предполагает использование каррагинанов с камедью. Сочетание данных стабилизаторов обеспечивают продукции стабильность к высоким температурам с возможностью горячего и холодного разлива.

Источник