Сирохман І.В., Завгородня В.М. Товарознавство харчових продуктів функціонального призначення

Подождите немного. Документ загружается.

141

Таблиця 4.9

ВЛАСТИВОСТІ ОКРЕМИХ ФОРМ КАРАГИНАНІВ

Розчинність

Середовище

Каппа (κ) Йота (ι) Лямбда (λ)

Холодне молоко

t = 18°С

Натрієва сіль набухає. Ка-

лієва й кальцієва солі не-

розчинні

Не розчинний Розчинний

Концентровані цукро-

ві розчини

Розчинний при t = 60°СВажко розчинний Розчинний п

t = 60°С

Концент

овані соляні

розчини

Не розчинний Розчинний п

t = 60°С

Розчинний п

t = 60°С

Таблиця 4.10

ВПЛИВ РЕАКЦІЇ СЕРЕДОВИЩА НА ВЛАСТИВОСТІ РОЗЧИНІВ КАРАГИНАНІВ

Стабільність

Середо-

вище

Каппа (κ) Йота (ι) Лямбда (λ)

рН ≥ 7 Стабільний Стабільний Стабільний

рН < 7 Гід

оліз

є в

озчині під

час нагрівання. Стабільний

у желюючій формі

Гід

оліз

є в

озчині під час

нагрівання. Стабільний у же-

люючій формі

Гід

оліз

є в

озчині без

нагрівання

Таблиця 4.11

ВПЛИВ РІЗНИХ ЧИННИКІВ НА ГЕЛЕУТВОРЕННЯ

Гелеутворення

Каппа (κ) Йота (ι) Лямбда (λ)

Ефект катіонів Утворює драглі най-

краще з іонами К

Утворює драглі най-

краще з іонами Са

Не утворює драглів

Тип драглів Міцний і к

ихкий із

синерезисом

Пружний і еластич-

ний без синерезису

Не утворює драглів

Сине

гетичний е

ект з

борошном насіння рожко-

вого дерева

Високий Високий Відсутній

Стійкість до заморожу-

вання — танення

Відсутня Стійка Відсутня

Карагинан давно знайшов широке застосування у харчовій промисловості в ре-

цептурах молочних (шоколадне молоко, шербети, сирні пасти, збиті вершки та ін.),

м’ясних (м’ясо в желе, консерви та ін.) і рибних продуктів, приправ, безалкоголь-

них напоїв, хлібобулочних (хлібне тісто, фруктові кекси) і кондитерських виробів.

Карагинан володіє біологічною активністю: антикоагулюючою, антивірусною,

антираковою і антивиразковою, а також виводить із організму важкі метали.

Широкий асортимент гідроколоїдів дозволяє виробнику в повній мірі задоволь-

нити свою потребу в карагинані, з відповідними характеристиками (табл. 4.12).

142

Таблиця 4.12

ВЛАСТИВОСТІ ДЕЯКИХ ПРЕПАРАТІВ КАРАГИНАНІВ

Найменування Гідратація

Сила гелю,

г/см

Галузь застосування

Дозуван-

ня

Біотонгель 151 1:50 350—550 Універсальний

Біотонгель 360 1:40 300—600 Емульговані продукти

Біотонгель 495 1:30—40 150—250 Емульговані продукти, шинки, проду-

кти, які піддають вторинному нагрі-

ванню

Біотонгель 649 1:50 700—900 Емульговані продукти

Біотонгель 651 1:60 700—1000 Універсальний

Біотонгель 778 1:65—70 600—800 Ін’єкціоновані цільном’язеві продук-

ти, шинки

Біотонгель 852 1:80 550—700 Універсальний

Біотонгель 500 1:50—60 900—1300 Універсальний

Біотонгель 980 1:50—70 400—600 Емульговані продукти, консерви

Біотонгель 900 1:40—50 250—450 Емульговані продукти, паштети

Біотонгель 555 1:60 500—700 Ін’єкціоновані цільном’язеві продук-

ти, шинки

Біотонгель 120 1:20—25 200—400 Універсальні

Біотонгель 393 1:30—35 350—450 Заг

вач, стабілізато

консистенції

для емульгованих продуктів, паштетів

0,1—

0,6 %

Карагинан використовують як структуроутворювач у виробництві плавлених

сирів, згущеного молока, соусів, желе, мусів. Він не розщеплюється ферментами в

шлунково-кишковому тракті і може застосовуватись у виробництві низькокалорій-

них продуктів.

ДДН за рекомендаціями Експертного комітету з харчових добавок ФАО/

ВООЗ — до 75 мг на 1 кг маси тіла.

4.3.3. К

АМЕДІ

Із рослинних структуроутворювачів поліцукридної природи, отриманих з насін-

ня, промислове значення має камедь із бобів рожкового дерева, гуарова камедь, ка-

медь таро та ін. Структуроутворювачі цієї групи представлені галактоманами, їх

поліцукридні структури складаються із манозних залишків, сполучених між собою

зв’язками β-1,4, до частини яких приєднані галактозні залишки зв’язками α-1,6.

Камедь рожкового дерева (цареградського стручка, цератонії) Е 410 — отри-

мують із плодів дерева Carotonia siliqua. Поліцукридна структура утворена із дов-

гих лінійних ланок, що складається із молекул D-галактози. Розподіл бокових ла-

нок галактози не упорядковано. Співвідношення манози й галактози 4:2. Камедь

рожкового дерева погано розчиняється і набрякає в холодній воді. За концентрації

143

2—3 % утворюється густа пастоподібна маса, але не гель (рис. 4.7). У харчовій

промисловості камедь рожкового дерева застосовується в основному як загусник.

Тимчасово допустиме добове споживання не встановлено.

підвищення в`язкості

стабілізація

гелеутворення

термостабільність

зміни поверхневої активності

вологоутримуюча здатність

КАМЕДЬ РОЖКОВОГО ДЕРЕВА

Рис. 4.7. Властивості камеді рожкового дерева

Камедь гуара (або гуаран) (Е412). Це полімерна сполука із більш ніж 10000 за-

лишків галактози, що має неіонну лінійну структуру. Отримують камедь гуара

шляхом екстракції із насіння рослини С-tetragonoloba, є економічно вигідним стабі-

лізатором, швидко гідролізується в холодній воді і створює в’язкий псевдопластич-

ний розчин з низькою міцністю на розривання. Камедь гуара більш розчинна, ніж

камедь рожкового дерева, і порівняно з нею — кращий емульгатор. Камедь гуара

проявляє порівняно добру стійкість у процесах заморожування-танення (рис. 4.8).

Використовується як поліпшувач харчових концентратів і сиропів, емульгатор для

жирів, соусів, олій.

Гуарова камедь містить, %: поліцукриди — 85,0; протеїн — 4,0; сиру кліткови-

ну — 1,5; золу — 0,5; воду — 9,0. Її отримують із насіння ціамонсіса. Після крох-

малю й гуміарабіку гуарова камедь є найбільш розповсюдженим гідроколоїдом у

виробництві харчових продуктів. Гуарова камедь має нейтральний смак і запах,

розчиняється в холодній воді, утворюючи в’язкі розчини з рН 2,5—7,0. Вона добре

поєднується з іншими гідроколоїдами — ксантаном, карагинаном. Їх сумісне засто-

сування взаємно підкреслює структуроутворюючі властивості. Для гуарової камеді

Об’єднаним комітетом експертів ФАО/ВООЗ також прийнято позначення «Tucirobe

DDC не встановлено».

Камеді виділяються видами дерев, які ростуть у тропіках і субтропіках. Харчова

промисловість використовує камеді гуміарабіка — Е414, трагаканта — Е413, ка-

райя — Е416.

Камедь тара являє собою подрібнений ендосперм насіння рослини виду

Caesalpinia spinosa або дерева тара. Функціональні властивості камеді тара в основ-

144

ному подібні до властивостей камеді гуара і камеді рожкового дерева, оскільки ка-

медь дерева тара також є галактомананом, що складається із залишків галактози й

манози у співвідношенні 1:3.

підвищення в`язкості

стабілізація

гелеутворення

термостабільність

зміни поверхневої активності

вологоутримуюча здатність

КАМЕДЬ ГУАРОВА

Рис. 4.8. Основні властивості камеді гуарової

Камедь тара легко розчиняється у воді, дозволяє утримувати дисперсні системи

в стабільному стані тривалий час (рис. 4.9).

підвищення в`язкості

стабілізація

гелеутворення

термостабільність

зміни поверхневої активності

вологоутримуюча здатність

КАМЕДЬ ТАРИ

Рис. 4.9. Основні властивості камеді тара

145

Камедь тари застосовується для таких продуктів:

• майонези, соуси, приправи — як стабілізатор;

• м’ясні консерви — як желюючий агент.

Камедь ксантана отримують шляхом ферментації чистої культури за допомо-

гою мікроорганізму ксантомонас кампестріс (Xanthomonas campetris). Камедь ксан-

тана має білий або кремовий колір, випускається порошкоподібною.

Камедь ксантана — вуглеводневий полімер з високою молекулярною масою. Це

лінійний поліцукрид. Молекулярну масу й властивості ксантану можна регулювати,

змінюючи умови життєдіяльності мікроорганізмів.

Розчини ксантана за різних температур і кислотності, а також відповідному ме-

ханічному обробітку, добре переносять заморожування й танення.

Ксантан розчинний у холодній і гарячій воді, розчинах цукру й молока, але не

розчинний у більшості органічних розчинників (рис. 4.10).

Камедь ксантана — одна із найбільш стійких камедей до зміни показника рН.

В’язкість розчинів в діапазоні рН 1—13 відносно постійна.

підвищення в`язкості

стабілізація

гелеутворення

термостабільність

зміни поверхневої активності

вологоутримуюча здатність

КАМЕДЬ КСАНТАНА

Рис. 4.10. Основні властивості камеді ксантана

Термостабільність камеді ксантана перевищує інші розчинні у воді поліцукриди.

В’язкість розчинів камеді ксантана після теплової дії (наприклад, стерилізації) по-

вністю відновлюється.

Камедь ксантана стійка до ферментної деструкції і в розчиненому вигляді не

піддається руйнуванню під дією таких ферментів як амілаза, целюлаза та ін.

Розчини ксантана характеризуються високою псевдопластичністю, яка посилює

якість сприйняття кінцевого продукту (відділення аромату, органолептичні власти-

вості), а також гарантує відмінне змішування і стабільність під час перекачування і

стікання продукту.

За низької концентрації розчини камеді ксантана проявляють високу ступінь

в’язкості, що характеризує її як високоефективний загусник і стабілізатор.

Камедь ксантана не впливає на смак інших харчових інгредієнтів і має дуже ни-

зьку енергетичну цінність — 0,6 ккал/г. Вона поєднується з більшістю таких згу-

щувачів, як похідні целюлози, крохмаль, пектин, желатин, альгінати, карагинан та

ін. Змішуючи різні камеді з камедю ксантана, змінюючи їх пропорційне співвідно-

шення й концентрацію, можна змінювати в’язкість, текстуру й органолептичні вла-

стивості.

Камедь ксантана знайшла застосування в дієтичних продуктах, оскільки зв’язує

воду, поліпшує текстуру й органолептичні властивості продуктів без підвищення

енергетичної цінності.

Застосовують ксантан у суміші з іншими, особливо для отримання структури

згущених харчових продуктів, які використовують у холодному вигляді як згущу-

вач у виробництві соусів, розчинних супів, кетчупів, заморожених продуктів. До-

пустиме добове споживання ксантану — до 10 мг/кг маси тіла.

Карбоксилметилцелюлоза (КМЦ, Е469) відома як целюлозна камедь, — це

целюлоза, яка виділена із рослинного матеріалу. Целюлоза складається із мо-

номерів глюкози. Вона нерозчинна у воді, оскільки її молекули «зшиті» водне-

вими зв’язками. З метою надання целюлозі властивостей харчового інгредієнта

її модифікують, вводять замінники типу карбоксиметилових груп, які роблять

доступною для гідратації структуру основної ланки полімеру. Оскільки моле-

кула КМЦ має заряд, вона нейтралізується катіонами металів, звичайно на-

трієм.

Важливими критеріями оцінки придатності КМЦ для харчових цілей вва-

жають ступінь заміщення карбоксилметилових груп — чим вища ця ступінь,

тим більш розчинною стає КМЦ; однорідність заміщення — чим вище фактор

випадковості, тим більш виражена тиксотропність гелю внаслідок присутності

незаміщених ділянок, здатних взаємодіяти одна з одною. Враховують також

ступінь полімеризації, оскільки із зростанням молекулярної маси полімеру

збільшується в’язкість гелю. КМЦ вважають дуже добрим стабілізатором,

який легко розчиняється у харчових сумішах і проявляє високу вологоутри-

муючу здатність.

Мікрокристалічну целюлозу (МКЦ) також називають целюлозним гелем. Як і у

випадку КМЦ, для отримання МКЦ застосовується целюлоза, яка хімічно деполі-

меризується кислотою. Це необхідно для ліквідації аморфних (не зшитих) ділянок

мікроволокон целюлози. МКЦ в основному використовується як модифікатор стру-

ктури у низькожирних молочних продуктах і десертах.

4.3.4. М

ОДИФІКОВАНІ ВИДИ КРОХМАЛЮ

І ФОСФАТИ

Залежно від методу отримання модифіковані види крохмалю можна класифіку-

вати за наступною схемою (рис. 4.11). Після обробки отримують крохмаль з відпо-

відним ступенем деструкції зерен і поліцукридів крохмалю та утворенням певних

функціональних груп.

Гідролізовані

Кислотами

Ферментами

КРОХМАЛЬ

Високоамілозний крохмаль

МОДИФІКОВАНІ ВИДИ КРОХМАЛЮ

Розщеплені види крохмалю Ефі

и крохмалю

Окислені

KMnO

HClO

KBrO

KIO

та ін.

Декстрини Опромінені

Зшиті види крохмалю

Складні ефі

Фосфатні

Ацетатні

Оксіалкільні

Прості

ефіри

Карбокси-

метил-

крохмаль

Хлорокисом

фосфору

Епіхлоргідрином

Біфункціональни-

ми сполуками

Набухаючі

Вальцьового сушіння Екструзійні

Амілопектиновий крохмаль

Основні реакційно здатні групи Основні замінники

О О О

Крохмаль-С-ОН, Крохмаль-С, Крохмаль-С Крохмаль — СН

-О-СН

-С-ОН

Н ОН О

Крохмаль — СНОН-СН

-С-ОН

СН = О О

Крохмаль Крохмаль — СН

-О-Р-ОН

СН = О ОNa

Рис. 4.11. Схема класифікації модифікованих видів крохмалю

148

У харчовій промисловості широко використовують суміші модифікованих видів

крохмалю і поліцукридів іншого походження (агари, карагинани, камеді). Під час

клейстеризації проходить взаємодія поліцукридів, що дозволяє отримати клейстер з

необхідними структурою, в’язкістю, стабільністю.

У молочних продуктах природні й модифіковані види крохмалю використову-

ють як стабілізатори, структуроутворювачі, утримувачі вологи й аромату. Молочні

продукти з модифікованим крохмалем можуть бути приготовлені у збитому вигля-

ді. Вони добре витримують заморожування й наступне розморожування.

Використання набухаючого крохмалю з харчовою кислотою, камеддю, емульга-

тором і цукром дозволяє після змішування з холодним молоком отримати продукт з

властивостями йогурту.

Додавання до молока желатину й крохмалю дає можливість збільшити вихід па-

стеризованих вершків. Розроблений замінник сиру, який виготовлений на основі

води, масла, сирних добавок і казеїнату, в якому до 50 % останнього замінено на

модифікований крохмаль.

Частина модифікованих видів крохмалю високо оцінюється як структуроутво-

рювачі плавлених сирів, низькокалорійних соусів, майонезів, а з додаванням до

твердих олій і жирів, вони поліпшують структуру й пластичність продукту.

В консервній і харчоконцентратній промисловості частіше всього використову-

ють фосфатний крохмаль для загущення варення, джемів, повидла, особливо у тих

випадках, коли частину цукру замінюють підсолоджувачами. Для згущування різ-

них консервів зручний високоамілозний крохмаль. Включення його в рецептуру (до

20 %) забезпечує низьку в’язкість маси під час нагрівання і високу — після охоло-

дження. У першому випадку маса має високу теплопровідність, що забезпечує не-

обхідну стерилізацію з меншими затратами тепла.

Модифіковані види крохмалю використовують у виробництві швидко приготов-

лених соусів, супів, підливок, непрозорих напоїв, які випускаються у вигляді сухих

порошків і паст. Після розмішування концентрату у воді отримують продукт відпо-

відної консистенції.

У ВНДІ крохмалопродуктів розроблені способи вологотермічного обробітку

підготовленої суміші для виробництва фруктово-ягідних і овочевих пластівців та

гранул, що включають природні й модифіковані види крохмалю та інші добавки.

Після регідратації продукт має відповідну густоту і використовується як десертна

страва або для начинки пирогів.

Амілопектиновий крохмаль застосовується у виробництві ароматизованого бай-

хового чаю.

У хлібопекарній промисловості для поліпшення якості хліба, особливо з вико-

ристання борошна пониженої якості, використовують окислені різними методами

види крохмалю. Невелика частка їх (3—5 %) підвищує об’ємний вихід хліба, його

еластичність, поліпшує пористість, гальмує черствіння.

Додавання модифікованого крохмалю до борошна дозволяє підвищити якість

макаронних виробів.

Для дітей, хворих фенілкетонурією, у ВНДІ крохмалопродуктів на основі при-

родних і модифікованих видів крохмалю розроблено технологію безбілкових про-

дуктів харчування макаронних виробів, саго, різних десертів, печива.

У м’ясній промисловості різні види крохмалю використовують як зв’язуючі, во-

лого- й жироутримуючі компоненти. Ці поліцукриди зручні для приготування

складних за рецептурою м’ясних продуктів дитячого харчування, м’ясоовочевих

виробів, продуктів із м’яса й круп. Більшість видів модифікованого крохмалю доб-

149

ре утримує вологу у котлетній масі, що підвищує її якість. Додавання до м’ясного

фаршу 4 % крохмалю, прискорює процес приготування біфштекса по-гамбурзькі, а

також поліпшує якість фаршу після сушки, у тому числі сублімаційної.

Природні й модифіковані види крохмалю використовують у рибній промисло-

вості і для виготовлення консервів та інших виробів як згущувачів, водо- й жироут-

римуючих компонентів, особливо для складних за рецептурою оброблених мас.

Крохмальні поліцукриди використовують у виробництві рибних продуктів ди-

тячого харчування, рибних ковбас, пудингів, паштетів, виробів, що нагадують су-

шену каракатицю. Розроблений спосіб виготовлення крохмалю, який утримує до

10 % жиру печінки риб. Продукт використовують у різних виробах, пастах.

Фосфати (Е339-341; Е343, Е450-Е452, Е542). У харчовій промисловості вико-

ристовують як нейтральні, так і кислі моно-, ди-, три- і вищі поліфосфати.

Основна частка фосфатів, застосовується як стабілізатори вологоутримування

ковбасного фаршу, м’яса риби й безхребетних.

Лімітованим показником безпечності цієї групи речовин є стан нирок, в яких

можуть спостерігатися ознаки кальцифікації внаслідок надлишкового надходження

фосфатів з їжею. Об’єднаним Комітетом експертів ФАО/ВООЗ з харчових добавок

рекомендована величина максимального надходження фосфатів в організм людини,

у тому числі у вигляді харчової добавки, 70 мг на 1 кг маси тіла (у перерахунку на

фосфор). Якщо вміст кальцію в раціоні підвищено, то і рівень фосфатів відповідно

може бути збільшений.

У виробництві плавлених сирів застосовують солі-плавителі (20—25 г/кг сиро-

вини), з них фосфатів у перерахунку на фосфатний ангідрид близько 9 г. До фаршу

варених ковбас дозволяється добавляти суміш фосфатів у перерахунку на фосфат-

ний ангідрид у кількості до 4 г/кг продукту.

4.3.5. П

ІДСОЛОДЖУВАЧІ

Заслуговує на увагу рослина Stevia rebaudiana Betroni (медова трава, двулисник

солодкий) з природною солодкістю. Стевія — одна із цінних культур, що сприяє

підвищення біоенергетичних можливостей організму людини, дозволяє вести акти-

вний спосіб життя.

Листя стевії містить комплекс дитерпенових глікозидів невуглеводної природи,

які отримали загальну назву «стевіозид», який у 250—300 разів перевершує за со-

лодкістю цукрозу.

Листя стевії містять і інші компоненти, що забезпечують їй лікувально-

профілактичні й оздоровчі властивості: флавоноїди, водорозчинні хлорофіли і кса-

нтофіли, оксикоричні кислоти, незамінні амінокислоти, мінеральні речовини, віта-

міни А, С, Е, К, Р.

Стевіозидний порошок має максимальну антиоксидантну активність (табл. 4.13),

вищу від меду і хмелю (табл. 4.14).

Антиоксидантна активність (АОА) встановлюється за стандартними речовина-

ми — рутином і дигідрокверцитином.

Стевіозидний порошок має наступні якісні параметри: колір — солом’яний,

смак солодкий з невеликим рослинним присмаком, без запаху, консистенція — од-

норідний аморфний порошок, без конгломератів.

Підсолоджувач на основі стевії рекомендується в дієтичному харчуванні з ме-

тою профілактики й лікування цукрового діабету 1 і 2 типів, ожиріння, гіпертоніч-

150

ної хвороби, серцево-судинної системи та інших захворювань. Він у 100—300 разів

солодший за цукрозу. Крім того, стевіозид проявляє антимікробну і протигрибкову

дію, є природнім антиоксидантом, нормалізує роботу шлунково-кишкового тракту.

Таблиця 4.13

АНТИОКСИДАНТНА АКТИВНІСТЬ (АОА)

ПРОДУКТІВ ПЕРЕРОБКИ СТЕВІЇ (СТАНДАРТНА РЕЧОВИНА — КВЕРЦИТИН)

Продукт Характеристика зразків АОА, мг/г

Концентрат солод-

ких речовин стевії

Вміст сухих речовин — 35 %,

вміст глікозидів до 25 %

15,5

Стевіозидний по-

рошок

Вміст глікозидів до 75 % 20

Продукт «SWETA» Стевіозид, т

ансглікозидований

ментативним шляхом

(виробник — фірма «Стевіан»)

0,1

Таблиця 4.14

АНТИОКСИДАНТНА АКТИВНІСТЬ (АОА) МЕДУ І ХМЕЛЮ

(СТАНДАРТНІ РЕЧОВИНИ РУТИН І ДИГІДРОКВЕРЦИТИН)

Продукт АОА, мг/г

Мед

гречаний 2,31

липовий 2,11

еспарцетовий 1,80

квітковий 1,64

Хміль

«Крилатський» 15,2

«Підв’язний» 14,1

«Ранній» 11,7

«Дикий»1,7

Екстракт стевії містить понад 70 хімічних елементів: срібла — 0,0006 мг/мл,

чим і обумовлені антимікробні властивості. Стевіозид вважається безпечним підсо-

лоджувачем низької енергетичної цінності, нетоксичним, не володіє мутагенною,

канцерогенною дією.

До переваг добавки слід віднести, крім солодкого смаку, низьку енергетичну

цінність, стійкість у зберіганні й нагріванні, дії кислот і лугів, непереварюваність

мікроорганізмами, участі в обмінних процесах без інсуліну.

Глікозиди в сполученні з іншими компонентами стевії нормалізують рівень

глюкози у крові і сприяють відновленню порушеного обміну речовин, що полегшує

протікання цукрового діабету, а також володіють бактерицидними й протизапаль-

ними властивостями.