ЛЕКЦИЯ 4 пищ доб

Камедь ксантана — углеводный полимер с высокой молекулярной массой. Это линейный полисахарид. Получают ксантан путем ферментации глюкозы или сахарозы бактериями Xanthomonas campestris. Брожение исходных продуктов продолжается от одного до четырех дней. После завершения цикла брожения к сырью добавляестя изопропиловый спирт, в результате чего полисахарид выпадает в виде осадка. Осадок отфильтровывают и сушат. Полученный порошок поставляется на предприятия пищевой промышленности, как добавка E415 имеет белый или кремовый цвет, выпускается порошковидной.

Главное свойство добавки E415 - увеличиение вязкости жидкости при добавлении вещества в очень малом количестве (обычно меньше 1%). В отличие от других загустителей, ксантановая камедь обладает стабильными свойствами в очень широком диапазоне температур (от -18 ºС до 120 ºС) и кислотности (от 2 до 12 pH) т.е. одна из наиболее стойких камедей к изменению показателя рН. Вязкость растворов в диапазоне рН 1-13 относительно постоянная.

Ксантан растворимый в холодной и горячей воде, растворах сахара и молока, но не растворимый в большинстве органических растворителей

Термостабильность камеди ксантана превышает другие растворимые в воде полисахариды. Вязкость растворов камеди ксантана после теплового действия (например, стерилизации) полностью восстанавливается.

Камедь ксантана стойка к ферментной деструкции и в раскрытом виде не подвергается разрушению под действием таких ферментов как амилаза, целюлаза и др.

Растворы ксантана характеризуются высокой псевдопластичностю, которая усиливает качество восприятия конечного продукта (отделение аромата, органолептические свойства), а также гарантирует отличное смешивание и стабильность во время перекачивания и стечение продукта.

При низкой концентрации растворы камеди ксантана проявляют высокую степень вязкости, которая характеризует ее как высокоэффективный загуститель и стабилизатор.

Камедь ксантана не влияет на вкус других пищевых ингредиентов и имеет очень низкую энергетическую ценность — 0,6 ккал/г. Она объединяется с большинством таких загустителей, как производные целлюлозы, крахмал, пектин, желатин, альгинаты, карагинан и др. Смешивая разные камеди с камедью ксантана, изменяя их пропорциональное соотношение и концентрацию, можно менять вязкость, текстуру и органолептические свойства.

Камедь ксантана нашла применение в диетических продуктах, поскольку связывает воду, улучшает текстуру и органолептические свойства продуктов без повышения энергетической ценности.

Применяют ксантан в смеси с другими, особенно для получения структуры сгущенных пищевых продуктов, которые используют в холодном виде как сгуститель в производстве соусов, растворимых супов, кетчупов, замороженных продуктов. Допустимое суточное потребление ксантана — до 10 мг/кг массы тела.

СЛАЙД 25 ГЕЛЕОБРАЗОВАТЕЛИ БЕЛКОВОЙ ПРИРОДЫ Желатин. Это практически единственный гелеобразователь белковой природы, который широко используется в пищевой промышленности. Желатин — белковый продукт, представляющий собой смесь линейных полипептидов с различной молекулярной массой (от 50 до 70 тыс.) и их агрегатов с молекулярной массой до 300 тыс.

Желатин не имеет вкуса и запаха, хорошо растворяется в горячей воде, а при охлаждении водные растворы образуют гели. Физические свойства гелей различны и зависят от концентрации белка, молекулярной массы полипептидных цепей, температуры, присутствия солей и других реагентов. Прочность и жесткость гелей из желатина пропорциональны концентрации белков и увеличиваются с ростом молекулярной массы полипептидов. Максимальная прочность геля проявляется в основном при рН 5—10 или в присутствии сульфата натрия. Желатин чувствителен к гидролизу протеолитическими ферментами. По этой причине его нельзя применять в сочетании с такими продуктами, как ананасы или папайя, содержащими протеазы бромелин и папаин.

Для отечественной пищевой промышленности желатин выпускают трех марок (13, 11, 10), различающихся по качеству. Лучшим является желатин марки 13. Наличие в желатине солей тяжелых металлов, посторонних примесей не допускается.

Наиболее интересным свойством желатина является образование термически обратимых гелей. В противоположность полисахаридам преобразование желатина не зависит от рН и не требует присутствия других реагентов, например Сахаров, солей или двухвалентных катионов.

В пищевой промышленности желатин используют как загуститель, добавляя его в различные композиции в количестве 1,5 — 2,2 %. В частности, желатин используют для стабилизации структуры мясных и рыбных продуктов. В производстве мороженого применяют 0,2 —0,5%-ные растворы желатина для придания гладкости и регулирования размеров кристаллов льда.

Желатин — естественный компонент пищевых продуктов, поэтому ограничений по его применению нет. Однако следует учитывать, что продукты, содержащие желатин, могут иметь посторонний, не свойственный им привкус. Кроме того, они в большей степени подвержены микробиологической порче.

Казеин. Известно, что белки молока представлены в основном казеином (80 — 83 %) и сывороточными белками. Казеин получают путем осаждения из обезжиренного молока при изоэлектрической точке (рН 4,6) и температуре 20 °С. В зависимости от вида осадителей выпускают солянокислый, молочнокислый, хлорокальциевый и другие виды казеина, различающиеся функциональными свойствами. Однако все виды казеина способны образовывать гели. В пищевой технологии казеин используют как эмульгатор и загуститель для производства майонезных соусов и кондитерских желейных изделий.

СЛАЙД 26 Влияние структуры гидроколлоидов на растворимость

Слайд 27 Условия студнеобразования в растворах полисахаридов и желатина

СЛАЙД 28 МОДИФИЦИРОВАННЫЕ КРАХМАЛЫ

Никакой другой пищевой ингредиент не может конкурировать с крахмалом по абсолютной универсальности применения в пищевой промышленности. По распространению в природе он занимает второе место после целлюлозы и является энергетически запасным веществом растений. Глюкоза, получаемая в процессе фотосинтеза слишком подвижна чтобы быть системой, способной хранить солнечную энергию на протяжении длительного времени. Поэтому она превращается в полимерное соединение в котором остатки глюкозы связываются между собой за счет отщепления воды. Это и есть крохмал или ангидроглюкозный полимер. Крахмал является полисахаридом и представляет собой нерастворимые, плотные и микроскопические полукристаличкские гранулы размером 1…100мкм т.е. 1 г. Крахмала содержит порядка 1 млрд гранул, а каждая гранула- 10 000млрд молекул крахмала. В процессе пищеварения идет гидролиз крахмала и он снова расщепляется на молекулы глюкозы. Источников крахмала не так много : кукуруза, картофель, пшеница.

Нативные крохмалы не подвергшиеся обработке, обладают слишком слабой структурой, и в настоящее время их применение в пищевых технологиях ограничено. Чтобы расширить диапазон возможного применения, крахмал модифицируют. Модификация может быть химической, биохимической или физической. Химически модифицированные крахмалы указываются на этикетке как «модифицированные крахмалы». Физически измененные маркируются как «крахмалы».

СЛАЙД 29 МОДИФИКАЦИИ КРАХМАЛОВ (табл)

СШИВАНИЕ- это замена водородных связей между цепями крахмала более сильными, постоянными ковалентными связями. Обладают большей устойчивостью к кислотному, тепловому и механическим воздействиям.

Стабилизация -используется вместе со сшиванием и предотвращает ретроградацию с целью увеличения сроков хранения и устойчивостью к циклам замораживание размораживание. Путем замены на массивные группы, которые занимают пространство и затрудняют попытки диспергированных ( обработанных в процессе приготовления) линейных участков молекул заново выравниваться. Эффективность стабилизации зависит от количества и природы замещающих групп: ацетилированный и гидроксипропилированный. Степень замещения- это количество заместителей на 100 остатков ангидроглюкозы. Наиболее выгодными являются крохмалы с низкой степеньюзамещения менее 0,2 ( т.е. 2 заместителя на 10 звеньев ангидроглюкозы)

КОНВЕРСИИ к ним относят кислотный гидролиз, окисление декстринезация, ферментативный гидролиз. При всех этих модификациях происходит разрыв цепи, что сказывается на функционально-технологических свойствах крахмалов.

ЛИПОФИЛЬНОЕ ЗАМЕЩЕНИЕ введение липофильной (гидрофобной) углеводородной цепи для придания стабилизационных свойств при взаимодействии: масло и вода.

ПРЕКЛЕСТЕРИЗАЦИЯ –это физическая модификация для набухания и растворения в холодной воде. Крахмалы подвергаются предварительной обработке, заключающейся в одновременном нагревании и высушивании: - сушка крохмальных суспензий и паст в

вальцевой сушилке;

-экструзия

-распылительная сушка

ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА это новое направление в модификации крахмалов с 1997 года. Обработка физическая, но свойства сродни химически модифицированным и классифицируют как нативные.

СЛАЙД 30, 31, 32.33 Рассмотрим некоторые пищевые добавки, полученные путем различных модификаций нативного крахмала