Студнеобразователи

Содержание

Желиирующий вещества используются в кондитерской промышленности при приготовлении мармелада, желейных и сбивных конфет и пастильных изделий, а также в кулинарии.

В качестве студнеобразователей  применят: агар, агароид, пектин, в незначительном количестве желатин, все эти компоненты в результате образуют желирующие вещество.

1. РОЛЬ ПЕКТИНОВ В КОНДИТЕРСКОЙ ПРОМЫШЛЕНОСТИ. СОСТАВ И СВОЙСТВА ПЕКТИНА

Пектины Е 440 представляют собой группу высокомолекулярных полисахаридов, входящих в состав клеточных стенок и межклеточных образований совместно с целлюлозой, гемицеллюлозой и лигнином.

Пектины - пищевые растительные волокна, которые сорбируют и  выводят из организма токсичные  продукты обмена, радионуклиды, тяжелые  металлы, шлаки; нормализуют работу желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой системы; снижают уровень глюкозы в крови.

Пектины разделяют на:

• яблочные
• цитрусовые
• цитрусово-ябочные

А с учетом уровня сертификации (SE) они являются

• высокоэтерифицированными (WE) с SE более чем 50%
• низкоэтерифицированными (NE) з SE менее 50%.

Наибольшее количество пектина  содержится в плодах и корнеплодах. В пищевой промышленности пектин получают из яблочных выжимок, из свекловичного  жома и корзинок подсолнечника. Цитрусовые пектины вырабатывают из выжимок цитрусовых плодов: апельсинов, лимонов и т. п. 
      К пектиновым веществам относят: пектовые кислоты — остатки галактуроновой кислоты, связанные α-1,4-гликозидной связью в длинные цепи, они малорастворимы в воде, не обладают студнеобразующей способностью; пектаты — соли пектовой кислоты; пектиновые кислоты — это пектовые кислоты, у которых небольшая часть карбоксильных групп этерифицирована метиловым спиртом; пектинаты — соли пектиновых кислот; протопектин — пектиновые кислоты, у которых значительная часть карбоксильных групп этерифицирована метиловым спиртом. Именно протопектин обладает желирующей способностью.

Гелеобразующая способность пектина зависит от молекулярной массы (20 тыс.–50 тыс.), а также от количества метильных групп, входящих в состав молекулы, и содержания свободных карбоксильных групп и замещения их металлами. В зависимости от степени этерификации карбоксильных групп различают низкоэтерифицированные и высокоэтерифицированные пектины, полученные из исходного сырья либо кислотной или щелочной экстракцией, либо путем ферментативного расщепления. Лучшие пектины получают из кожуры цитрусовых и яблок, а пектины из свекловичного жома отличаются более низким качеством.

Высокоэтерифицированный (высокометоксилированный) пектин применяется в кондитерской промышленности главным образом для приготовления фруктовых изделий (мармелада, пастилы, желе, джемов), ароматизированных составными частями естественных фруктов или синтетическими ароматизаторами. Пектин с высоким содержанием метоксильных групп является хорошим стабилизатором для пенообразных кондитерских изделий: пастилы, зефира, сбивных конфетных масс.

Низкоэтерифицированные пектины применяют при изготовлении овощных и фруктовых желе, паштетов и студней. Этот вид пектина, не требующий добавления кислоты для студнеобразования, применяется для получения желейных изделий и начинок (например, желейных изделий с мятным или коричным вкусом), в которых неприемлем низкий диапазон рН, необходимый для студнеобразования высокометоксилированного пектина. Низкоэтерифицированный (низкометоксилированный) пектин при низких концентрациях может придавать кондитерским начинкам тиксотропную текстуру. При повышенных концентрациях можно получать холодное студнеобразование, если происходит диффузия ионов кальция в начинку. 
      Для производства желейных кондитерских изделий различного ассортимента расход пектина колеблется от 8 кг для цитрусового до 26 кг для свекловичного пектина на 1 т готовой продукции.

По сравнению с другими  желирующими агентами, обычно используемыми для приготовления кондитерских изделий, пектин требует, чтобы строго соблюдались рецептурные и производственные параметры. С другой стороны, пектин дает такие преимущества, как очень хорошую текстуру и вкусовые ощущения во рту; кроме того, пектин из-за относительно быстрого и регулируемого студнеобразования выгодно использовать в современном непрерывном технологическом процессе.

На рынке сырья для  кондитерской промышленности широко представлены различные виды пектина иностранных  фирм-производителей. Около 80% зарубежного  пектина составляет пектин из крупноплодных цитрусовых. Основным производителем пектина из цитрусовых является американская фирма Gercules Inc. , имеющая около 150 дочерних предприятий в разных странах мира. Крупнейшее предприятие Kopenhagen pectin fabric (Дания) вырабатывает около 20 типов пектинов с торговой маркой «GENU» для различных областей пищевой промышленности. Яблочный пектин производится в основном в Англии, Франции, Австрии, Швейцарии, Германии, Мексике, Италии. Крупнейшими фирмами по выработке пектина из сушеных яблочных выжимок являются Grill & Grossman, Grinstedt, Herbsrtreit & Fox KG, Cesalpina.

2. РОЛЬ АГАРОПОДОБНЫХ ЖИЛИРУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В КОНДИТЕРСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ. СОСТАВ И СВОЙСТВА АГАРОПОДОБНЫХ ВЕЩЕСТВ
1. СВОЙСТВА И СОСТАВ АГАРА

Агар и агароподобные желирующие вещества, получаемые из багряных водорослей, относятся к группе высокомолекулярных веществ (естественных растительных полимеров), растворимых в горячей воде, дающих водные растворы с высокой вязкостью и образующие при охлаждении студни.

Агар-агар получают из наиболее дорогих морских водорослей (анфельция, геллидиум, грациллярия, эухеум). Еще в начале 1990-х гг. в России было свернуто производство студнеобразователя агар-агара, который в настоящее время практически полностью закупается за рубежом.

Основными производителями  агар-агара являются следующие фирмы: Volf & Olsen, Algas Marinas S. A., B & V, Setexam, Instrimpex consfit import & export company и др. Основные поставки агар-агара осуществляются из таких стран, как Германия, Чили, Испания, Италия, Марокко, Китай и др.

Агар - самый сильный желирующий агент. Способность агара образовывать студни уменьшается при его нагревании в присутствии кислот. Водный раствор агара образует студни при охлаждении до 45 °С. Температура плавления водного студня — 80–90 °С. Агар используют в кондитерской промышленности при производстве мармелада, желе, при получении мясных и рыбных студней, при изготовлении мороженого, где он предотвращает образование кристалликов льда, а также при осветлении соков. Студни, приготовленные на основе агар-агара в отличие от всех других студнеобразователей характеризуются стекловидным изломом.

Применение агара в пищевой промышленности не лимитировано, а его количество, добавляемое в пищевые продукты, обусловлено рецептурами и стандартами на эти продукты.

Ориентировочная дозировка  в кондитерских изделиях составляет 1–1,2% к массе готового продукта. В зависимости от содержания основного  вещества желирующая способность агара, или прочность геля (концентрация 1,5%), может изменяться от 500 до 930 г/см при 20 °С по Никону. Желирующая способность определяет тип агара: 600, 700, 800, 900.

На территории России и  Украины агар-агар еще известен в  качестве пищевой добавки Е406, которая  не оказывает абсолютно никакого вредного воздействия на человеческий организм, и в связи с этим, может употребляться практически в любых количествах. Агар-агар, в основном, используют в качестве стабилизатора, желеобразующего компонента, а также загустителя при приготовлении различных кондитерских изделий.

В состав агар-агара входит приблизительно двадцать процентов  воды и около четырех процентов  минеральных солей. Остальные 80 процентов  приходятся на полисахариды, которые  включают в себя глюкуроновую и пировиноградную кислоты, галактозу, пентозу, ангирогалактозу, а также агарозу и агаропектин - вещества, характерные для этого продукта, получаемого из водорослей.

В состав агар-агара входит значительное количество витаминов, микро- и макроэлементов, а также некоторых  других веществ, полезных для человеческого  здоровья. Единственный недостаток агар-агара  в том, что он очень тяжело усваивается  желудочно-кишечным трактом. В связи  с наличием с своем составе грубого волокна, субстанция агар-агара набухает, попадая в пищеварительную трубку, а затем, не разлагаясь, очень быстро проходит через кишечник, тем самым стимулируя его моторику. Из-за таких качеств агар-агар нередко рекомендуют применять в качестве слабительного средства - однако в этих целях потребуется гораздо большее его количество, нежели в кулинарных. Также агар-агар способствует эффективному выведению из организма различных токсических веществ, а также продуктов жизнедеятельности кишечной микрофлоры. Кроме этого, данное вещество помогает очистить печень от избыточного количества желчи и всевозможных вредных соединений.

2. СВОЙСТВА И СОСТАВ АГАРОИДА

Агароид - агароподобное вещество, похожее на агар. Наиболее характерные физико-химические особенности агароида, отличающие его от собственно агара, - более низкая желирующая способность (в среднем в 2-3 раза), высокие температуры плавления и застудневания (студней с сахаром), меньшая химическая устойчивость и т. д.

Вместе с тем агароид имеет много общего с агаром. Так же как и агар, он является полиэлектролитом и в водной среде диссоциирует на высокомолекулярные анионы, в состав которых входят сульфогруппы и полисахариды, и на катионы.

Агароид отличается от агара очень высокой (в 3-4 раза большей) зольностью и соответственно более высоким (в 4-6 раз и более) содержанием сульфоксильных групп. В нем на одну сульфо-ксильную группу приходится меньше остатков гексоз, чем в агаре (в этом отношении он более близок к каррагинину, чем к агару).

В гидролизатах агароида найдено 60-70% редуцирующих веществ ( углеводов), в том числе 24% d-галактозы (остальные редуцирующие вещества не уточнены).

Тип глюкозидной связи остатков гексоз, по-видимому, а-1-4. К основным катионам агароида, связанным с сульфогруппами и диссоциированным в водном растворе агароида, относятся Na, К, Са, Mg, в небольших количествах присутствуют микроэлементы Fe, А1, Мп, Си.

Состав минеральных элементов  в агароиде может значительно измениться в зависимости от технологических условий приготовления, так как агароид обладает свойствами природного ионообменника. Это оказывает сильное влияние на его физико-химические свойства и студнеобразующую способность.

Структурная формула агароида, по данным исследований, близка к формуле агара. Агароид следует считать производным полигалактана, относящимся к полисульфокислотам; соотношение мономеров с основными функциональными группами (-СН2ОН, -СООН, -S03H) в нем приблизительно равно 50 :45 : 5, что существенно отличает его от агара.

3. СВОЙСТВА И СОСТАВ КАРРАГИНАНА

Каррагинаны получают водной экстракцией из нескольких видов красных морских водорослей. Широкое применение каррагинанов в пищевой промышленности обусловлено их уникальными стабилизирующими и уплотняющими свойствами, они способствуют улучшению структуры продукта, увеличивают выход готового продукта, придают эластичность и упругость, устойчивость к синерезису. Эти свойства каррагинанов позволяют применять их в производстве вареных колбас, сосисок и сарделек, ветчинных колбас, цельномышечных продуктов из свинины и говядины. В зависимости от вида сырья, рецептуры вырабатываемого продукта, соотношения мышечной, жировой и соединительной ткани, уровня использования немясных ингредиентов дозировка каррагинанов в мясных продуктах может составлять 0,2–2 кг на 100 кг несоленого сырья.

Каррагинаны широко используются в качестве вяжущего компонента при приготовлении пудингов и фруктовых йогуртов, диетических маргаринов и сливочного мороженого. Каррагинанами осветляют пиво и пропитывают ткани; его добавляют в самые разные изделия: в корм для кошек и собак, в облатки пилюль, в туалетное мыло и шампунь. Каррагинаны превращают жидкости в кремы или прозрачные желе, придают шоколадным напиткам тягучий вкус. Кроме того, благодаря каррагинанам мы не видим на замороженных продуктах кристалликов льда. В США и странах Юго-Восточной Азии это вещество добавляют даже в шницели и бифштексы, чтобы кусок мяса казался пышным, воздушным. Присутствие каррагинанов в продуктах питания показывает маркировка «E407», встречающаяся на упаковке.

Вид водоросли влияет на тип и свойства получаемого каррагинана, которые зависят от содержания полисахаридов.

Каррагинан, полученный из красной водоросли, предназначен для использования в качестве желирующего вещества в жидких желейных десертах. Данный вид каррагинана дает чистый коллоидный раствор, формирует прозрачный гель и может образовывать упругий гель с камедью рожкового дерева.

Используется также в  мясоперерабатывающей промышленности, увеличивает выход готовых мясных продуктов.

Каррагинан получают также из ирландского мха (хондрус) - Chуndrus crispus (L.), произрастающего на северо-западном побережье Ирландии и американского штата Массачусетс. В Ирландии заготовку водорослей проводят осенью, а в Америке — летом. По химическому составу хондрус близок к агару и содержит 55–80% полисахаридов-каррагинанов. Основными являются α-, β- и γ-каррагинаны, отличающиеся по количеству 3,6-ангидро-D-галактозы. Кроме того, ирландский мох, или хондрус, содержит около 10% белка, богат солями галогенов (йода, брома, хлора), карбонатом кальция. Особенностью ирландского мха в отличие от агара является высокое содержание серы.