Эмульгаторы в мороженом для чего
Эмульгаторы
В контексте пищевых добавок упоминаются разные вещества: красители, консерванты, загустители, ароматизаторы, эмульгаторы. И если о роли первых четырех нетрудно догадаться, то значение последнего упомянутого компонента может вызывать вопросы. Зачем нужны эмульгаторы и как они влияют на здоровье?
Что такое эмульгаторы
Попросту говоря, эмульгаторы – это группа натуральных и синтетических веществ, которые позволяют легко смешивать обычно не смешиваемые ингредиенты. Классическим примером результата работы эмульгаторов является однородная смесь из воды и растительного масла. То есть эти пищевые добавки позволяют создавать ровные, гладкие, нерасслаиваемые массы, которые принято называть эмульсиями. Помимо этого, вещества-эмульгаторы приходят на помощь, когда возникает необходимость превратить некую консистенцию в устойчивую пену.
Эмульгаторы принадлежат к так называемым поверхностно активным веществам. То есть под воздействием этой добавки поверхностное натяжение компонентов смеси снижается, в результате чего все вещества свободно перемешиваются.
Принцип работы эмульгаторов легко объяснить с точки зрения химии. Молекула таких веществ состоит из двух частей: гидролитической (легко связывается с водой) и гидрофобной (обладает свойством связываться с жирами). Эта особенность химической структуры делает эмульгаторы схожими одновременно и с водой, и с жирами, а значит, они без проблем могут образовывать сильные связи сразу с двумя веществами.
Учитывая степень растворимости в разных веществах, эмульгаторы разделяют на гидрофильные и липофильные. Первые лучше проявляют себя в водной основе. Их используют, когда жиры необходимо «растворить» в воде.
Липофильные приходят на помощь, когда масляную основу надо смешать с небольшим количеством воды, в таком случае получают эмульсию «вода в масле».
Но как правило, в промышленных целях одновременно сочетают оба вида эмульгаторов, поскольку эта хитрость помогает создавать более стойкие эмульсии.
Какие бывают
Зависимо от происхождения, эмульгаторы принято разделять на две группы: натуральные и синтетические. Но если первые считаются абсолютно безопасными, то к представителям второй группы следует относиться весьма осторожно.
Натуральные эмульгаторы имеют естественное происхождение. Их получают путем экстракции из натуральных продуктов. Одними из самых популярных эмульгирущих веществ, используемых еще нашими прабабушками, являются сырые куриные яйца. Точнее сказать, лецитин, содержащийся в них.
В современной пищевой промышленности эмульгирущие свойства яиц также не остались невостребованными. Но помимо них, не менее активно используют лецитин, получаемый из сои, пшеницы, кукурузы, чечевицы или гороха. Кроме того, для создания пищевых эмульсий часто применяют и другие вещества растительного либо животного происхождения: агар, желатин, пектин, хитозан, холестерин, ланолин, сапонины.
Синтетические эмульгаторы получают путем модификации натуральных продуктов. Яркий пример таких добавок – моно- и диглицериды жирных кислот. Вещества из этой группы в своем большинстве хоть и являются безопасными, но все же имеют строгие ограничения суточных дозировок. Более того, некоторые компоненты для создания пищевых эмульсий, разрешенные в СНГ, в других странах мира оказались под запретом как токсические. Взять хотя бы вещества с индексами 338, 339, 340 и 341. Эти «ешки» могут вызывать расстройство желудка, а Е477 плохо сказывается на печени и почках.
Когда используют
Эмульгаторы в таблице пищевых добавок занимают позиции от Е322 до Е442, а также от Е470 до Е495. В промышленности их, как правило, используют в производстве жиров и жирной продукции, некоторых напитков, десертов, молочки. Эти вещества также содержатся в некоторых сухих продуктах: супах, порошковом молоке, специях, напитках, предназначенных для растворения в воде. В этом случае добавка позволяет легко развести сухой компонент в жидкости.
Один из популярнейших эмульгаторов – Е407. Основой для него служит получаемый из красных водорослей каррагинан.
Плавленые сырки, джемы, желе, мармелады, творожные и молочные десерты почти всегда содержат в своем составе Е407. К тому же в этих продуктах каррагинан играет роль не только эмульгатора, но и загустителя.
Еще один распространенный компонент пищевых эмульсий – Е322. Именно он представляет собой натуральное вещество лецитин. Как уже упоминалось, в домашних условиях эту добавку легко получить из куриного желтка. В промышленных целях лецитин извлекают из арахиса, сои, рапса и, конечно же, яиц. Это вещество позволяет с легкостью смешивать воду и масло, создавая в итоге стойкие эмульсии. Е322 обычно содержится в майонезах, шоколаде (предотвращает кристаллизацию, сохраняет вязкость), в продуктах из какао бобов, пирожных, некоторых видах диетических десертов.
Вещество Е471 в составе пищевых продуктов встречается также довольно часто. Это эмульгатор, в основе которого содержатся моно- и диглицериды жирных кислот. Считается вполне безопасным для человека. Наши организмы воспринимают эту пищевую добавку как обычные жиры. Е471 широко используется в производстве маргаринов, в кондитерских изделиях, для приготовления кремов и начинок. Его же добавляют в тесто (для достижения однородности и увеличения объема), в мороженое, муссы, взбитые сливки и другие сладости.
Опасные эмульгаторы
Помимо так называемых зеленых (безопасных) эмульгаторов, существуют и вещества, к которым у исследователей есть много вопросов. Например, Е504, он же – карбонат магния, хоть и разрешен к использованию в пищевой промышленности, но при регулярном употреблении может быть вредным.
Исследователи установили, что эта пищевая добавка может вызывать серьезные нарушения в работе сердечно-сосудистой системы. Чаще всего Е504 можно найти в составе шоколадной и кисломолочной продукции, в джемах, мармеладах, кондитерских изделиях и консервированных фруктах.
Карбонат натрия (Е500) во многих странах мира попал под запрет, как вещество, вызывающее болезни желудка и печени. Эту же добавку считают небезопасной для органов дыхательной системы, а также она крайне нежелательна в рационе аллергиков. Еще одна опасная добавка – Е538 (ферроцианид кальция). Специалисты настойчиво советуют отказаться от покупки продукта, в составе которого есть это вещество. Если не желаете получить расстройство желудка и раздражение пищеварительного тракта, тогда не стоит увлекаться пищей, содержащей добавки с индексами 515 или 507. И это только небольшой список синтетических эмульгаторов, которые могут быть опасными.
Рецепты многих продуктов питания предусматривают сочетание в определенных пропорциях масла и водной основы. Без использования эмульгаторов достичь однородной консистенции при смешивании ингредиентов не получится. В домашних условиях решить проблему поможет обычное сырое яйцо, в пищевой промышленности чаще прибегают к синтетическим компонентам, многие из которых не самым лучшим образом сказываются на работе наших организмов. Помните об этом, выбирая в магазине очередное лакомство, напичканное всевозможными «Е».
Пищевые эмульгаторы: их применение и свойства
Пищевые эмульгаторы: их применение и свойства
В пищевой отрасли эмульгаторы появились уже давно — для того, чтобы смешать ингредиенты, которые раньше не могли смешиваться. Например, при смешении масла и воды обычно на поверхности воды образовывалась пленка. И как бы мы не пытались трясти и смешать полученную массу, она бы не перемешалась. Для смешивания этих ингредиентов были придуманы эмульгаторы. Если добавить немного игредиентов в смесь, то масло распадется на множество мелких частиц и смешается с водой. Так получается прямая эмульсия. На ее основе делается майонез. Существует также и обратная эмульсия (когда вода добавляется в масло). С помощью этой эмульсии делается маргарин.
Сделаем вывод: эмульгаторы — это сложные химические соединения, которые при смешивании образуют эмульсии.
Молоко тоже своего рода эмульсия, но оно образовывается естественным путем. Функционал эмульгаторов многосторонен. За свои свойства их также называют поверхностно-активными веществами (ПАВ). Они не только отвечают за смешивание двух консистенций, но также вязкость, консистенцию, пластичность, а также ощущение наполненности во рту.
Сфера применения
Эмульгаторы уже давно зарекомендовали себя в качестве добавок в таких продуктах питания как майонез, соусы, шоколад, мороженое. Помимо пищевой промышленности они активно применяются в химической отрасли (воск и лецитин).
По данным Persistence Market Research, рынок эмульгаторов к 2024 году покажет интенсивный рост. В год рост составит примерно 5-6%. Лидерами останутся моно- и диглицериды жирных кислот. Этот вид эмульгаторов пользуется особым спросом как в сфере косметологии, так и в пищевой промышленности.
Классификация и виды эмульгаторов
Эмульсионные агенты делят на несколько групп:
К натуральным эмульгаторам относят яичные белок и желток, желатины, агары, пектины, сапонины. Последние широко распространены в природной среде (листьях, корнях, стеблях, растение «мыльнянка»). К синтетическим — карбол, метилцеллюлоза.
Эмульсирующие агенты бывают также концентрированные, высококонцентированные и разбавленные.
В концентрированных эмульсиях содержание жидкости с дисперсной фазой может превышать 74% (мороженое, кремы, молочная продукция).
В высоконцентированных эмульсиях допустимо превышение 74%. Такие эмульсии по своим свойствам схожи с гелями (масла, майонезы).
В разбавленных эмульсиях концентрация воды или масла не может превышать 0,1. Сюда можно отнести молоко и напитки, где вместо ароматизаторов используются эфирные масла.
По химической составляющей эмульгаторы делят на гидрофобные и гидрофильные. Они расположены на полярных концах молекул. Гидрофильные призваны обеспечить растворимость эмульсии в воде, гидрофобные — в неполярных растворителях. Эти группы эмульгаторов облегчают образование эмульсий, а также предотвращают возможность повторного слипания частичек дисперсной фазы.
Перечень некоторых видов эмульгаторов:
Моно- и диглицериды жирных кислот (натуральный жир) — это самые известные эмульсионные агенты. Появились они в самом начале XX века и являются полностью натуральными. Применяются преимущественно в продуктах питания. Главное их преимущество — улучшение уровня вязкости, структуры готового изделия. Отличительная особенность — замена ингредиентов животного происхождения. Состав очень схож с натуральным, поэтому этот эмульгатор часто добавляют в диетические продукты. Один из самых безопасных эмульгаторов, в организме перерабатывается как любой другой жир. Важное преимущество эмульгатора — он является полностью гипоаллергенным. Они продлевают срок жизни продукта, улучшают его вкусовые свойства. Например, макароны уже давно перестали склеиваться между собой, благодаря применяемому эмульгатору.
Эфиры жирных кислот — это винная, уксусная кислоты, глицерин и тд. Эти эмульгаторы улучшают качество пшеничной муки, делая ее менее клейкой, а также помогают придать объем кондитерским изделиям. Для того, чтобы внести их в тесто необходимо предварительно растворить. Рекомендуемая дозировка составляет 0,2% эмульсионного агента. Эмульгаторы облегчают переработку сырья, улучшают качество взбивания теста. При взаимодействии с токоферолом действуют как антиокислитель. Эмульгаторы этой группы хорошо взаимодействуют с ароматизаторами, защищая их от появления нежелательного вкуса.
Эфиры полиглицерина — это не только эмульгаторы по своим свойствам, но и стабилизаторы. Они сохраняют вязкость изделий, улучшают структуру продукта. Эфиры полиглицерина используется для приготовления соусов, майонезов, масла, маргарина, применимы в кондитерской отрасли.
Полиглицерин — эмульгатор для шоколада. Благодаря использованной эмульсии сокращаются расходы на какао масло. У готового шоколадного изделия и глазури появляется приятная обтекаемость. Эмульгатор готовят на основе касторового масла.
Эфиры молочной кислоты — вещества, необходимые в производстве алкогольных напитков, кондитерских изделий, хлеба и мяса. Эмульгатор способен увеличить длительность жизни дрожжевых клеток и улучшить качество исходного продукта.
Сорбитан тристеарат — это сложные эфиры на основе стеариновой кислота. Добавляют в качестве текстуратора и загустителя в чай, мороженое типа фруктовый лед, травяные настойки.
Эмульгаторы ГК «СОЮЗСНАБ»
Кондитерская отрасль
В мучных кондитерских изделиях использование эмульгаторов давно стало необходимостью. От качества использования жировой эмульсии зависит многое. Эмульсионные агенты обладает «волшебным» свойством: они могут разбить жир на множество мелких частиц, предотвратить их слипание. Мелкие частицы эмульгатора обладают хорошей способностью к равномерному распределению между частицами муки. В результате получается стабилизированная эмульсия с воздушной структурой, а готовый продукт — рассыпчатым.
В кондитерской отрасли зарекомендовала себя смесь лецитина с моноглицеридами. Преимущества использования эмульгатора — полученная в результате пластичность теста, увеличение срока хранения, а также сокращения использования яиц в рецептуре продукта. Если добавить и смешать несколько эмульгаторов, то можно сократить использование яичной смеси до 50%. Поверхностно-активные веществ помогают уменьшить расход жира, при этом качество получаемого продукта останется на том же уровне.
Для увеличения вязкости шоколада и его текучести используется лецитин и полиглицерилполирицинолеаты. Некоторые виды эмульгаторов могут улучшить взбитость используемого крема.
Холдинг «СОЮЗСНАБ» предлагает эмульгаторы как собственного производства, так и зарубежного. Компания гарантирует оптимальное соотношение цены и качества продукта.
Соусы и майонезы
К этой группе относятся эмульсии прямого типа, т.е. регулирующие стойкость продукта, устойчивость к транспортировке и хранению.
Увеличение потребностей рынка в высококачественных соусах, майонезах, а также соусах с различными видами добавок и наполнителей, привело к бурному росту спроса на эмульгирующие системы для этих продуктов. Широко применяют эмульгирующие системы, которые состоят, в основном, из концентратов сывороточного белка.
Классическим эмульгатором для майонеза являются яичные продукты и сухое молоко. В состав молока входит казеин, который реагирует на высокую температуру и уровень рН. Эти эмульгаторы придают отличные органолептические характеристики продукту, густую кремовую консистенцию, повышают срок годности изделия, насыщают полезными аминокислотами, тем самым повышает биологическую ценность майонеза.
Эмульгаторы для производства мороженого
Главным эмульгатором холодных десертов является лецитин. Он входит в группу фосфолипидов (растительные жиры). Его получают методом гидратации. Лецитин выполняет не только эмульгирующую роль для создания эмульсии прямого или обратного типа, но и улучшает физико-химическую стабильность продуктов за счет создания поверхностных зарядов или устойчивых лецитиново-протеиновых пленок.
Эмульгаторы по-особому действуют в каждом продукте. Они стабилизируют эмульсии, улучшают реологические показатели и повышают эффективность технологических процессов, продлевают сроки хранения и исходное качество продукта.
Лецитин используется при производстве вафельных изделий и глазурей для мороженого. В вафлях лецитин обеспечивает легкий съем изделий с форм, создает мелкодисперсную жировую фазу в тесте, за счет чего улучшается текстура продукта и уменьшается их ломкость.
При производстве глазурей для мороженого лецитин понижает вязкость, снижает порог текучести, контролирует кристаллизацию жира при застывании.
Группа компаний «СОЮЗСНАБ» предлагает высококачественный нативный соевый лецитин для мороженого по выгодной цене. Мы сотрудничаем с мировыми поставщиками лецитина и гарантирует качество продукта.
Для мясной промышленности
Эмульгаторы активно применяются в мясной отрасли. Главные свойства эмульсий в мясе:
• препятствует образованию бульонных и жировых отеков;
• устраняет неприятные привкусы, в том числе, жира;
• улучшает внешний вид продукта;
• позволяет использовать в рецептурах легкоплавкое мясное сырье;
• стабилизирует и улучшает консистенцию, а также качество готовых изделий;
• увеличивает длительность хранения (продукция устойчива к механическим воздействиям и к неблагоприятным факторам).
Эмульгаторами для вареных колбас и сосисок чаще всего становятся моно и диглецириды. Они тонко распределяют жир, защищают от образования жировых отеков, обеспечивают аппетитный аромат и вкус готовых изделий. Данные виды эмульсионных агентов используют также для ливерных колбас и паштетов. Они выравнивают колебания качества сырья, уменьшают появления осадка в виде желе.
Эмульгаторы вносятся вместе с сухими компонентами в самом начале подготовки фарша.
Эмульгаторы для маргаринов и спредов
Компания «СОЮЗСНАБ» ведет сотрудничество с мировыми компаниями по производству эмульгаторов и их продаже для молочных изделий, в том числе, спредов. Главные отличительные свойства эмульсионных агентов для спредов: придание продукту пластичности, высокий уровень водопоглощения, улучшенное качество взбивания, препятствие в появлении такого порока как «крошливость».
Все эмульгаторы применяются в пищевой промышленности строго по рецептуре и согласно рекомендуемым дозировкам. В продуктах с высокой кислотностью эмульгирующие агенты могут выступать в роли пеногасителя. Это незаменимый ингредиент в современной пищевой промышленности, позволяющий в несколько раз улучшить органолептические, функциональные и технологические свойства пищевых продуктов.
Заказать бесплатные образцы вы можете на нашем сайте или связавшись через форму обратной связи с менеджером компании.
Использование эмульгаторов в мороженом
Н.КРОГ, Фирме «Даниско Ингредиенте», Дания
Оригинал: «Молочная промышленность» №3, 2000 г.
Мороженое известно с древних времен. Однако об использовании при его изготовлении различных ингредиентов заговорили около 150 лет тому назад, когда впервые попробовали применить яичный желток и желатин.
Около 50 лет тому назад Арбакл писал, что ингредиенты придают мороженому желаемые структурные характеристики, а позже Кини и др. отмечали, что хорошее качество, консистенция и «сливочность» мороженого связаны с дестабилизацией в нем эмульсии, которую повышают моноглицериды и полисорбаты.
Найтли установил, что смесь моноглицеридов и полисорбатов обеспечивает необходимое качество мороженого, и в 1950-х годах такие смеси стали обычными эмульгаторами в производстве мороженого. Они и до сих пор широко используются в Северной Америке и других странах, где их применение разрешено.
Однако в Европе органы здравоохранения никогда не давали согласия на применение полисорбатов. В результате основными эмульгаторами для производства мороженого здесь стали моноглицериды. Правда, рассматривались возможности использования и других эмульгаторов.
Так, Ж.Нилсен, изучая некоторые эфиры органических кислот моноглицеридов и полиглицериновые эфиры, установил, что по функциональности лактилированные моноглицериды и моностеарат полиглицерина равны моноглицеридам. Однако эти специфические эмульгаторы не заняли важного места в производстве мороженого. В отличие от действия эмульгаторов в других пищевых продуктах в мороженом они играют роль дестабилизирующих веществ.
Дестабилизация смеси для мороженого приводит к флокуляции жировых шариков и частичному объединению в процессе созревания при низкой температуре, а также при замораживании. Это способствует аэрации и сухой экструзии мороженого наряду с повышением устойчивости к растаиванию, что объясняется более мелкими пузырьками воздуха в готовом мороженом и улучшенной консистенцией.
Электронная микрофотография структуры мороженого показана на рис. 1.
Рис. 1. Микроструктура мороженого (стрелками показана адсорбция жировых шариков на поверхности раздела воздух- сыворотка)
Похожая структура образуется и при взбивании сливок. Плотность и стабильность таких взбитых эмульсий пропорциональны количеству дестабилизированных частиц жира, которые адсорбируются вокруг пузырьков воздуха.
Процесс дестабилизации очень сложен. Он вызывает различные физические изменения в эмульсии мороженого, из которых в последние годы наиболее подробно изучены два: кристаллизация жировых шариков и стабильность поверхности раздела, образуемой белками и эмульгаторами вокруг жировых шариков.
Для процесса дестабилизации очень важным фактором является количество кристаллического жира, образованию которого способствуют триглицериды с высокой точкой плавления. При слишком низком содержании твердого жира взбива-емость сливок или мороженого снижается. Жировая фаза в эмульсиях обычно находится в частично переохлажденном состоянии из-за сокращенного процесса образования центров кристаллизации в эмульгированных жировых частицах. Поэтому кристаллизация проходит медленно, и для достижения ее максимальной степени в смесях для мороженого может потребоваться несколько часов. Сначала она происходит на внешних слоях жировых шариков, образуя вокруг них концентрический кристаллический слой. Затем кристаллы могут проникать через поверхность оболочки шарика, вызывая частичное их соединение. Пример кристаллизации жира в смеси для мороженого приводится на рис. 2.
Рис. 2. Микрофотография жировых шариков (концентрированные кристаллические слои вокруг жидкого центра)
Влияние эмульгаторов на процесс кристаллизации зависит от их точки плавления и растворимости в жировой фазе. Как видно из рис. 3, насыщенные моноглицериды увеличивают содержание твердого жира в эмульсии мороженого до такой же величины, как и в неэмульгированном кокосовом жире. Степень кристаллизации эмульсии без моноглицеридов ниже.
Ненасыщенные моноглицериды оказывают меньшее влияние на кристаллизацию жира, но она зависит от соотношения между насыщенными и ненасыщенными кислотами, которое может значительно отличаться.
Полисорбаты на процесс кристаллизации в эмульсии мороженого влияния не оказывают, так как их избыточное количество, превышающее адсорбированное, растворяется в водной фазе.
Количество белка, адсорбированного на поверхности жирового шарика, которое важно для начальной стабильности эмульсии, уменьшается во время созревания смеси. Это важная часть процесса дестабилизации.
Если адсорбированный слой белков высокий, эмульсия очень устойчива, ее трудно аэрировать в пену желаемой структуры из-за отсутствия флокуляции жировых шариков и последующей адсорбции жировых шариков на поверхности раздела воздух-сыворотка. Поэтому необходимо, чтобы белковая пленка частично десорбировалась с поверхности жировых шариков или изменились плотность белка и физические свойства.
В значительной степени на количество адсорбированного белка, а также на характеристики пленки из него влияют эмульгаторы. Специалистами установлено, что эмульгаторы снижают количество адсорбированного белка.
На рис. 4 показаны изменения в адсорбированном белке, которые указаны как количество белка на единице поверхности, в смеси для мороженого как функция времени созревания при 5 °С. Смесь содержала 10 % кокосового масла, 4 % белка и 0,2 % глицеринмоностеа-рата. Контролем служила смесь без добавления эмульгаторов. Для сравнения показано значение, полученное при использовании 0,2 % полисорбата 60.
Рис. 4. Десорбция белков из жировых шариков во время созревания при 5 °С смеси для мороженого без эмульгаторов (1) и с 0,2 % насыщенных моноглицеридов (2), а также 0,2 % полисорбата 60 (3)
Количество белка, адсорбированного на поверхности жировых шариков,определяли с помощью отделения слоев сливок центрифугированием. Такие же анализы белка осуществляли во всей смеси в фазе сыворотки. При этом основывались на среднем размере частиц ненасыщенные моноглицериды > полисорбаты.
Таким образом, использование эмульгаторов в форме моноглицеридов или комбинации полисорбата и моноглицеридов в мороженом способствует дестабилизации эмульсии и повышению сухости экструзии из фризера, более высокой устойчивости к таянию и лучшим характеристикам консистенции готового продукта.