Гелеобразователи

      Гелеобразователи, как правило, являются достаточно эффективными стабилизаторами замутнения, сохраняя во взвешенном состоянии мелкодисперсные частицы замутнённых жидкостей: соков, шоколадного молока, замутнённых прохладительных напитков. Стабилизирующее действие гидроколлоидов на замутнённые жидкости может быть различным. Большинство гидроколлоидов увеличивают вязкость жидкой фазы, тем самым затрудняя перемещение по ней частичек мути. Растительные камеди (например, гуммиарабик) предотвращают осаждение и всплывание на поверхность частичек мути, не увеличивая заметно вязкость напитка. Стабилизирующее действие кислого полисахарида карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) на фруктовый сок с мякотью основано на нейтрализации образующимися при диссоциации отрицательно заряженными молекулами КМЦ положительного заряда поверхности замутняющих частиц. Таким образом сокращается возможное взаимодействие между заряженными частицами замутнителя, способное вызвать флокуляцию. Пектин, подобно другим загустителям, увеличивет вязкость замутнённых напитков (например, овощных соков), а также, обладая собственным отрицательным зарядом, нейтрализует, подобно КМ1Д, положительный заряд на поверхности замутняющих частиц. Всё это вместе очень эффективно предотвращает распад суспензии.

     Гидроколлоиды используются для повышения пеностойкости ряда продуктов, например, аналогов взбитых сливок, пива, низкожирных пен. Чем больше пена содержит свободной воды, тем меньше её стойкость. Снизить количество свободной воды можно, добавив гелеобразователи.

       Если в процессе производства работают с горячей водой, используют преимущественно гелеобразователи, желирующие при нагревании (агар, каррагинан или желатин). Если же используется холодная вода, следует применять растворимые в холодной воде вещества (например, карбоксиметилцеллюлозу). Добавка гидроколлоидов составляет, как правило, 0,1..0,6%.

      Гидроколлоиды (например, КМЦ) благодаря своей способности связывать воду могут регулировать её активность (aw) в пищевых продуктах, то есть, выполнять функцию влагоудерживающих агентов, предохраняя продукты от высыхания, а также ухудшая условия существования микроорганизмов. И то и другое способствует увеличению сроков годности пищевых продуктов.

      Несмотря на такое многообразие технологических функций основное действие гелеобразователей - образование гелей.

       Желатины образуют легкоплавкие гели, которые плавятся уже во рту. Варьируя марку и количество желатина, можно получить пастообразный, мягкий желированный или резиноподобный продукт. Образование геля начинается при температуре ниже 30°С, а уже при 32..35°С гель обратимо плавится. Прочность его зависит от pH среды, достигая максимума в интервале pH от 5,5 до 11,0. Добавка солей может полностью предотвратить образование геля. Желатин используется в производстве мясных и рыбных продуктов (студни, консервы), глазурей, десертов, кондитерских изделий (мармеладо-пастильных). Как правило, желатин сначала замачивают в воде в течение 35-40 минут для набухания, затем разогревают до температуры 65...70°С. Приготовленный таким образом желатиновый раствор используется в пищевом производстве. Обычная дозировка желатина составляет 2... 10%.

         В продаже встречаются желатины двух типов - А и В. Желатины типа А получают кислотной обработкой коллагена свиных шкур. Желатины типа В получают щелочной обработкой костей крупного рогатого скота. При равной с желатинами типа В желирующей способности желатины типа А имеют меньшую вязкость и лучшую формоудерживающую способность.

       Высокоэтерифицированный пектин (0,3...0,5%-ный раствор) в кислых растворах при определённом содержании сухих веществ (табл. 14) и охлаждении медленно (20... 120 мин) образует прозрачный неплавкий гель с блестящим изломом. Высокоэтерифицированный пектин применяется в производстве кондитерских желейных и пастильных изделий, для стабилизации кисломолочных напитков. Растворимость высокоэтерифицированного пектина возрастает с увеличением степени этерификации и уменьшением длины цепи. Прочность пектинового геля, независимо от вида пектина, возрастает с увеличением концентрации пектина и степени полимеризации.

        В зависимости от скорости и температуры начала жели-рования высокоэтерифицированные пектины делятся на две группы - быстро и медленно желирующие. Быстро желиру-ющие пектины имеют более высокую степень этерификации и желируют при более высоких значениях рН. Наиболее благоприятная область pH для быстро желирующих пектинов от 3,0 до 3,4, для медленно желирующих - от 2,8 до 3,2. Полностью этерифицированный пектин может желировать без добавления кислоты, только с сахаром.

        Быстро желирующие пектины применяются в производстве варенья, особенно при температуре разлива выше 85°С. Они гарантируют равномерное распределение фруктов по всему объёму варенья. Медленно желирующие пектины преимущественно используются в производстве фруктовых желе, мармеладов или варенья, если температура разлива ниже 70°С, и заботиться о равномерном распределении фруктов нет необходимости. Изменением количества сахара и величины pH можно добиться ускорения процесса желирования. Наоборот, замедлить желирование позволяет использование буферных солей-ретардаторов. Ретардаторами являются, как правило, соли одновалентных катионов (например, ионов К+) и молочной, винной, лимонной или фосфорной кислот.

    Катионы мешают пектиновым цепочкам сблизиться для образования геля. Результатом является увеличение времени желирования и понижение его температуры. Кроме того, буферные соли повышают pH перед дозировкой кислоты, что помогает предотвратить преждевременное желирование. Степень этих изменений можно регулировать концентрацией буферных солей, хотя слишком высокая дозировка солей может отрицательно сказаться на вкусе и прочности геля.

Токсикологическая безопасность и хранение:

Все гелеобразователи, разрешенные для применения в пищевых продуктах, встречаются в природе. Пектины и желатин являются природными компонентами пищевых продуктов, регулярно употребляемых в пищу: овощей, фруктов, мясных продуктов.

Почти все гелеобразователи, за исключением крахмалов и желатина, являются растворимыми балластными веществами. Они не всасываются и не перевариваются. В количестве 4...5 г на один прием для человека они, как правило, являются легким слабительным. Каррагинаны и пектины могут уменьшать степень и скорость всасывания других составляющих пищевых продуктов (например, холестерина). Пектин, особенно низкометоксилированный, обладает высокой комплексообразующей способностью, благодаря чему способствует выведению из организма тяжелых металлов и радионуклидов. Рекомендуемое суточное потребление пектиновых веществ в рационе взрослого здорового человека составляет 6 г.

Нативный крахмал является питательным веществом, он полностью усваивается после растворения; нерастворенный крахмал практически не усваивается. Модифицированные крахмалы расщепляются и усваиваются, как нативный крахмал, некоторые быстрее. Крахмалы, обработанные эпихлоргидрином, считаются непригодными для пищевого производства, поскольку контакт с токсичным и канцерогенным эпихлоргидрином вызывает у токсикологов опасения.

Желатин является съедобным  белком, поэтому может считаться  пищевым продуктом. Из-за отсутствия эссенциальной аминокислоты триптофана собственная пищевая ценность этого белка низкая, однако желатин может увеличивать пищевую ценность других белков (например, белков мяса с 92 до 99 %).

Срок годности сухих гелеобразователей от полугода до двух лет. Сухие порошки гелеобразователей могут храниться и дольше. Они обязательно должны храниться в сухом месте и быть защищены от прямых солнечных лучей и длительного воздействия тепла. Емкости, в которых хранят добавку, обязательно следует плотно закрывать после отбора каждой порции. Все гидроколлоиды являются благоприятной средой для развития микроорганизмов, поэтому при работе с ними следует особенно тщательно соблюдать правила производственной санитарии и гигиены.