Получение пищевых эмульсий и изучение их свойств

СОДЕРЖАНИЕ

Лабораторное занятие № 1

Получение пищевых эмульсий и изучение их свойств

Цель лабораторного занятия – изучить влияние эмульгатора на устойчивость эмульсии, получить навыки приготовления пищевых эмульсий заданного состава на примере майонеза.

Задание:

1. Изучите теоретический материал к лабораторной работе, выпишите определения терминов «эмульсия», «эмульгатор», «майонез». Запишите классификацию эмульсий, эмульгаторов, перечислите виды эмульгаторов, применяемых для производства майонезов.

2. Приготовьте эмульсию согласно методическим указаниям.

3. Определите тип эмульсии.

4. Изучите устойчивость приготовленной эмульсии.

5. Постройте график изменения устойчивости эмульсии с течением времени.

6. Сделайте вывод о влиянии эмульгатора на устойчивость эмульсии.

7. Сделайте вывод о влиянии вида эмульгатора на устойчивость эмульсии.

8. Приготовьте майонез согласно рецептуре.

9. Оцените органолептические свойства майонеза.

10. Сделайте вывод о влиянии рецептуры на органолептические характеристики майонеза.

Теоретический материал

Эмульсия — гетерогенная система, состоящая из двух нерастворимых или малорастворимых друг в друге жидкостей, при этом одна жидкость (дисперсная фаза) распределена в другой (дисперсионной среде) в виде множества мелких капелек. Эмульсии могут образовывать только взаимно нерастворимые жидкости.

Эмульсии делят:

- на эмульсии первого рода (или прямого типа), в них неполярная жидкость находится в полярной жидкости - «масло в воде»;

- на эмульсии второго рода (или обратные), в них полярная жидкость находится в неполярной жидкости - «вода в масле».

Эмульсии бывают моно и полидисперсными, т.е. содержат капельки дисперсной фазы одного или разных размеров. Обычно концентрация дисперсной фазы в эмульсиях чистых жидкостей (без стабилизаторов) не превышает 2%. Устойчивость таких эмульсий невысока, легко происходит самопроизвольное слияние капелек дисперсной фазы (так называемая коалесценция) и последующее расслоение жидкости. Чем меньше размер капелек, тем устойчивее эмульсия.

По концентрации дисперсной фазы эмульсии делят на разбавленные, концентрированные и высококонцентрированные. Разбавленные эмульсии содержат до 0,1% дисперсной фазы. Они являются высокодисперсными, диаметр капелек в них составляет порядка 100 нм, сами капельки имеют правильную сферическую форму. К концентрированным относят эмульсии с содержанием дисперсной фазы до 74%. Это максимально возможное содержание недеформированных сферических частиц в монодисперсной системе (с капельками одного размера). При такой концентрации эмульсии устойчивы только в присутствии эмульгатора, поскольку капли дисперсной фазы находятся в контакте и могут сливаться. Высококонцентрированные эмульсии (с концентрацией дисперсной фазы более 74%) имеют деформированные капли, а дисперсионная среда в них часто превращается в тонкие прослойки – эмульсионные пленки.

Для придания эмульсиям устойчивости используют эмульгаторы — вещества, имеющие дифильное строение молекулы и способные ограниченно растворяться и в масле, и в воде, связывая эти компоненты друг с другом.Обладая дифильной структурой, т.е. имея в своем составе гидрофильные и липофильные группы, расположенные на разных концах, молекулы эмульгатора выстраиваются на границе раздела фаз и ориентируются в соответствии с правилом уравнивания полярностей Ребиндера: гидрофильные группы обращены к полярной водной фазе, а липофильные — к неполярной масляной.

Эмульгаторы имеют двойной механизм действия:

– адсорбируясь на поверхности раздела фаз, эмульгатор снижает поверхностное натяжение;

– ориентирование молекул эмульгатора на поверхности капелек дисперсной фазы придает им электрический заряд, способствующий отталкиванию.

Эмульгаторы классифицируют по:

– электрохимическому заряду в водных системах;

– отношению к растворителям;

– функциональным группам, входящим в молекулу;

– соотношению гидрофильных и липофильных групп (гидрофильно-липофильный баланс ГЛБ).

Гидрофильные эмульгаторы необходимы для стабилизации эмульсий типа «масло в воде». При добавлении гидрофильного эмульгатора в такую эмульсию вокруг капельки масла образуется сплошной слой эмульгатора, сообщающий ей некоторую гидрофильность и повышающий её устойчивость (Рис. 1а). Добавление в такую же смесь гидрофобного эмульгатора, большая часть молекулы которого погружается в капельку масла, не обеспечивает устойчивости эмульсии, поскольку часть поверхности капельки остаётся «открытой» и легко может происходить слияние с другими капельками (рис. 1б).

Рисунок 1 – Эмульсия типа «масло в воде»

Гидрофобные эмульгаторы стабилизируют эмульсии типа «вода в масле». Их молекула, находящаяся большей своей частью в дисперсионной среде (масле), удерживается на поверхности капелек воды своей гидрофильной группировкой (Рис. 2а). В результате вокруг каждой капельки воды образуется плотная оболочка из молекул эмульгатора, препятствующая слиянию дисперсной фазы (воды). Попытка получить эмульсию такого же типа с гидрофильным эмульгатором оказалась бы безуспешной, так как молекулы эмульгатора разместились бы в основном внутри капелек воды (Рис. 2б). Вместо сплошной оболочки вокруг капелек имелись бы лишь выступающие над их поверхностью отдельные гидрофобные группы эмульгатора, не препятствующие коалесценции капелек. Таким образом, эмульгатор должен обладать сродством к дисперсионной среде.

Рисунок 2 – Эмульсия типа «вода в масле»

Эмульгаторы облегчают первоначальное диспергирование и придают эмульсиям некоторую устойчивость. Однако проблему длительной устойчивости эмульсий эмульгаторы не решают.

Устойчивость тонкодисперсных эмульсий можно повысить, увеличив вязкость дисперсионной среды. Для этого служат стабилизаторы. Эти вещества должны растворяться только в водной фазе и повышать ее вязкость путем образования коллоидных растворов. Имея длинноцепочечную структуру, стабилизаторы обволакивают частицы дисперсной фазы, не проникая как эмульгаторы внутрь структуры, усиливают электрические заряды (укрепляют сольватные оболочки) и, таким образом, повышают устойчивость системы. Макромолекулярные гидрофильные стабилизаторы, в качестве которых чаще всего используют гидроколлоиды, образуют вязкие растворы, препятствуя седиментации.

При использовании загустителя дисперсионная среда эмульсии превращается в гель, дополнительно препятствуя расслоению эмульсий с относительно небольшим содержанием жировой фазы.

Схема создания эмульсии показана на рисунке 3.

Рисунок 3 - Схема создания эмульсии

Примером пищевой эмульсии является молоко, которое представляет собой взвешенные в воде частички молочного жира, эмульгированные белком (казеиногеном). При отстаивании молока образуется слой концентрированной эмульсии (сливки). Сбивание сливок приводит к разрушению белковой оболочки, жир коалесцирует в крупные комочки сливочного масла, которое тоже представляет собой эмульсию, но уже типа «вода в масле». Аналогичными этому типу эмульсиями являются: маргарин, мороженое,майонез.

Майонез представляет собой сметанообразную мелкодисперсную эмульсию типа «масло в воде», приготовленную из рафинированных, дезодорированных растительных масел с добавлением эмульгаторов, стабилизаторов, загустителей, вкусовых добавок и пряностей. В качестве жировой основы для майонезных продуктов используют растительные масла. В их число входят подсолнечное, соевое, кукурузное, арахисовое, хлопковое, оливковое. Все растительные масла для производства майонеза должны быть рафинированными и дезодорированными. Рафинация - выведение из масел сопутствующих жиру веществ и некоторых посторонних примесей. Дезодорация - изъятие веществ, придающих маслу специфический вкус и запах: ненасыщенных углеводородов, низкомолекулярных кислот, альдегидов, кетонов, природных эфирных масел.

В производстве майонезов в качестве эмульгаторов используют природные пищевые поверхностно-активные вещества (ПАВ). Как правило, природные ПАВ представляют собой белково-липидные комплексы с различным составом как высоко-, так и низкомолекулярных эмульгирующих веществ.

Традиционными эмульгаторами при производстве майонезов являются яичные и молочные продукты.

Яичные продукты для приготовления майонезов используют как свежими, так и консервированными различными способами: замораживанием, высушиванием.Белок и желток яйца имеют различный состав протеинов. Белок состоит, в основном, из протеинов, в число которых входят овоальбумин, овокональбумин, овоглобулин, лизоцим. Эти протеины обусловливают такие функциональные свойства белка при производстве майонезов, как растворимость в водной фазе, способность диспергировать, а также бактерицидное действие (лизоцим). В желтке содержатся как белки (вителин, липовителин, ливетин, фосфитин), так и липиды. Важнейшими из них являются триглицериды (62%) и фосфолипиды (33%), в число которых входит лецитин. Основным эмульгирующим веществом желтка яиц считается лецитин. Желток в составе рецептуры, кроме эмульгирующего воздействия влияет также на вкус и цвет продукта.

Из молочных продуктов в качестве эмульгаторов используют сухое обезжиренное молоко, цельное сухое молоко, сливки сухие, сыворотку молочную сухую, сухой молочный продукт (СМП), концентрат сывороточный белковый (КСБ), пахту сухую.

Белки молока при взаимодействии с эмульгированными жирами образуют комплекс, являющийся хорошим эмульгатором. Основной фракцией белков молока является казеиновый комплекс (около 80%), остальные белки молока (12-17%) называют сывороточными белками: растворимая фракция — лактальбумин, нерастворимая — лактоглобулин. Сывороточные белки содержат больше незаменимых аминокислот и с точки зрения физиологии питания являются более полноценными. Сывороточный белковый концентрат часто используют как заменитель яичного порошка в низкокалорийных майонезах.

При создании низкокалорийных и диетических сортов майонезов в качестве эмульгаторов иногда используют растительные белки, в основном соевые. Соя содержит в значительных количествах лецитин. Растительные белки выпускают в виде обезжиренной муки (50% белка), концентрата (70-75%) и изолята (90-95%).

Для сокращения массовой доли яичного порошка в рецептурах майонезов в настоящее время изучается возможность замены его пищевыми ПАВ, в числе которых сложный эфир полиглицерина и жирных кислот, 60%-ные мягкие моноглицериды, молочнокислые и лимоннокислые моноглицериды.

Для достижения более высокого эффекта эмульгаторы в рецептурах майонезов обычно комбинируют в различных пропорциях. Таким образом, производитель может в довольно широких пределах изменять вкусовые и функциональные характеристики майонеза и их себестоимость. Перечень эмульгаторов, используемых при изготовлении майонезов, приведен на рисунке 4.

Рисунок 4 – Эмульгаторы для майонеза

Литература:

1. ГОСТ 31761-2012. Государственный стандарт. Майонезы и соусы майонезные. Общие технические условия. –М.: Стандартинформ, 2013. – 15 с.

2. Нечаев А.П. Майонезы. — СПб: ГИОРД, 2000. — 80 с.

Вопросы для самопроверки:

1. Что такое эмульсия?

2. Приведите классификацию эмульсий.

3. Каково назначение эмульгатора?

4. Приведите классификацию эмульгаторов и объясните принцип их действия.

5. Какова роль стабилизаторов и загустителей при создании эмульсии?

6. Приведите примеры пищевых эмульсий.

7. Какие компоненты входят в состав майонеза?

8. Расскажите основные правила приготовления майонеза.

9. Какие виды эмульгаторов применяют при приготовлении майонеза?

10. Как проводится органолептическая оценка качества майонеза?

Лабораторное занятие № 2

Теоретический материал

Мясо наземных животных и рыбы содержит значительное количество влаги: например, мышечная ткань рыб содержит до 70 – 80% воды. Воду, содержащуюся в мышечной ткани животных, делят на связанную и свободную. Часть воды связана с белками химическими, в том числе водородными, связями. Такую воду называют гидратационной: она не может быть отжата даже под высоким давлением, имеет температуру замерзания ниже 0градусов Цельсия. Количество гидратационной воды составляет примерно 22 г на 100 г белка мышечной ткани теплокровных животных. Количество свободной воды, удерживаемой мышечной тканью, значительно выше. Свободная вода включает иммобилизованную, механически удерживаемую мицеллярной структурой белков и электростатическим взаимодействием между пептидными цепями, и непрочно связанную свободную воду, выделяющуюся под действием даже небольших давлений.

Величину влагоудерживающей способности мяса определяет содержание в нем иммобилизованной воды. В живой мускульной ткани оптимальное удержание влаги регулируют миофибриллярные белки актин и миозин благодаря аденозинтрифосфату (АТФ), естественным образом присутствующему в мышцах. После убоя в мышечной ткани происходит ряд биохимических реакций, приводящих к быстрому разрушению АТФ. Величина рН ткани снижается, мышечные белки сжимаются, образуя актомиозиновый комплекс, и утрачивают свою способность удерживать влагу. Вода, слабо связанная с белками мышечной ткани, может легко теряться в виде тканевого сока, особенно при холодильном хранении. При вытекании из мяса, птицы, рыбы, морепродуктов тканевого сока ухудшаются их вкусовые качества и консистенция, а также снижается питательная ценность из-за потерь белка, витаминов и минеральных веществ, растворенных в соке [1]. Поэтому возникает необходимость увеличивать влагосвязывающую способность мышечной ткани. Для этого при переработке мяса и рыбы используют влагосвязывающие добавки.

СогласноТехническому регламенту Таможенного союзаТР ТС 029/2012, влагоудерживающий агент (влагоудерживающее вещество)– пищеваядобавка, предназначенная для удерживания влаги и предохранения пищевойпродукции от высыхания. Эти добавки можно разделить на две категории:

1) не связывающие влагу самостоятельно, но повышающие влагосвязывающую способность белков мяса/рыбы (поваренная соль, фосфаты);

2) хорошо связывающие влагу самостоятельно, но не влияющие на влагосвязывающую способность белков мяса/рыбы (мука, крахмал, пищевые волокна, молочные белки, растительные белки, растительные полисахариды).

Одними из традиционных и широко используемых в переработке мяса и рыбы влагосвязывающих агентов первого типа являются фосфаты.

При переработке мяса и рыбы удобно использовать только фосфаты, обладающие высокой растворимостью в воде и солевых растворах. На практике находят применение натриевые и калиевые соли фосфорных кислот:

- монофосфаты (ортофосфаты) Е339, Е340, соли ортофосфорной кислоты Н₃Р0₄;

- ди- или пирофосфаты Е450, соли пирофосфорной кислоты Н₄Р₂О₇;

- трифосфаты Е451, соли триполифосфорной кислоты Н₅Р₃О₁₀;

- полифосфаты Е451, смеси солей полифосфорных кислот.

Фосфаты бывают кислыми, нейтральными и щелочными. Для эмульгированных мясных продуктов лучше подходят фосфаты с величиной рН от 7,0 до 8,3, а при приготовлении рассолов для цельномышечных мясных продуктов используют фосфаты с величиной рН от 9,0 до 9,3. Практически все фосфаты и их смеси, используемые при переработке мяса и рыбы, имеют щелочную реакцию. Добавка щелочных фосфатов к слабокислому мясу приводит к возрастанию величины рН продуктов и, как следствие, к увеличению влагосвязывающей способности белков.Кислые фосфаты используют для размягчения и набухания соединительнотканных белков и улучшения цветообразования.

В Российской Федерации разрешено вводить фосфаты в мясные продукты в количестве до 5 г добавленных фосфатов на 1 кг мясного сырья в пересчете на Р₂О₅. Обработка фосфатами мяса, рыбы и морепродуктов осуществляется только до тепловой обработки, т. е. фосфаты взаимодействуют с нативными, неденатурированными белками.

Дифосфаты обладают сходными с АТФ свойствами и могут восстанавливать естественную способность белков связывать влагу. Они «нейтрализуют» поперечную сшивку между актином и миозином, образующуюся в процессе развития посмертного окоченения и содействуют распаду актомиозинового комплекса на отдельные волокна. Фосфаты ослабляют электростатическое взаимодействие внутри актомиозинового комплекса. Эта их функция известна как «специфическое воздействие» на мышечные белки, следствием которого является существенное увеличение растворимости мышечных белков. Только фосфаты способны расщеплять актин и миозин, и это главная причина повсеместного распространения фосфатов.

Благодаря вышеперечисленным действиям фосфаты увеличивают выход гото­вой продукции, сокращают потери и миграцию влаги при размораживании, терми­ческой обработке, сокращают продолжительность посола, улучшают текстуру и кон­систенцию, цвет и вкус готовых мясо- и рыбопродуктов, замедляют прогоркание жи­ров. Обработанные фосфатами мясные, рыбные и морепродукты более сочные, нежные и более ценные с пищевой точки зрения.

Литература:

1. Сарафанова Л.А. Применение пищевых добавок в переработке мяса и рыбы. – М.: Изд-во «Профессия», 2007. – 169 с.

Вопросы для самопроверки:

1. Как классифицируется вода, содержащаяся в тканях животных?

2. Что такое ВУС? Условная ВУС?

3. Каков механизм удержания влаги в мышечной ткани?

4. Как сказывается уменьшение ВУС на свойства кулинарных изделий из мяса?

5. Какие пищевые добавки применяют для удержания влаги?

6. Какие виды фосфатов применяют в пищевой промышленности? Чем они различаются?

7. В чем заключается механизм действия фосфатов?

Лабораторное занятие № 3

Теоретический материал

Согласно Техническому регламенту Таможенного союза ТР ТС 029/2012, желирующий агент - пищевая добавка, предназначенная дляобразования гелеобразной текстуры пищевой продукции

Желатин – это желирующий агент животного происхождения, линейный полипептид, полученный путем частичного гидролиза коллагена – основного белкового вещества соединительной ткани животных (сухожилий, хрящей, кожи и костей). Желатин является единственным белком, имеющим промышленное значение, который способен образовывать в воде прозрачный термообратимый гель при температуре близкой к температуре тела.Причина застудневания состоит в возникновении связей между молекулами полимера.Молекулярный вес обусловливает вязкость и прочность студня. Чем больше молекулярный вес, тем выше температура плавления и меньше продолжительность студнеобразования.

Желатин производят из свиных шкур, путем кислотной обработки (тип А) и из костей – путем щелочной обработки (тип В). У желатина типа А изо-электрическая точка лежит в диапазоне величин рН 7,0 - 9,0. У желатина типа В – около 5,0. Оба типа желатина взаимозаменяемы в большинстве пищевых производств. Однако желатин типа А при равной желирующей способности имеет меньшую вязкость и, следовательно, лучшую пенообразующую способность.

Коммерческий желатин представляет собой гетерогенную белковую смесь полипептидных цепочек в виде гранул или пластин.

При приготовлении растворов желатина имеют место два процесса – дисперсия и гидратация.

Дисперсия – это разделение на отдельные части таким образом, чтобы не образовывались комки.

Гидратация – это индивидуализация макромолекул в водной среде.

Чтобы добиться одновременного протекания этих процессов, очень важно правильно выбрать метод приготовления раствора желатина.

Желатин практически не растворим в холодной воде, но легко гидратируется в теплой.При добавлении в холодную воду гранулы желатина превращаются в отдельно набухшие частицы, поглощая количество воды в 5–10 раз превышающее их вес. При увеличении температуры выше 40 градусов Цельсия эти частицы образуют раствор, который при охлаждении превращается в гель.

Степень набухания гранул желатина в холодной воде зависит от уровня рН среды, температуры, концентрации, размера частиц.

Желатин образует термообратимые гели, которые при повышении температуры до 30–35 градусов Цельсия снова переходят в раствор. При остывании этого раствора до точки застывания реформируется структура геля. Этот переход обратим и может быть повторен много раз. Поэтому гели желатина имеют свойство плавиться во рту и обладают высокой степенью высвобождения вкуса, что является желательным органолептическим показателем для многих блюд.

Желатин образует гели при всех значениях рН, характерных для пищевых систем. Желатиновые растворы теряют способность к студнеобразованию при нагревании в кислых и щелочных средах. Желатин образует студни как водные, так и сахаро-водные. Прочность желатиновых студней в 8-10 раз меньше, чем агаровых. Жесткость желатиновых студней со временем увеличивается, созревает, достигая максимума примерно через 18 часов созревания.

Прочность желатинового студня зависит от концентрации и собственной прочности используемого желатина, которая в свою очередь обусловлена его молекулярным весом. Прочность студня практически не зависит от величины рН в широком диапазоне значений выше 5,0, однако эта зависимость существенна в области низких значений рН. Это важно в кислых пищевых системах, таких как кондитерские изделия, фруктовые десерты, кисломолочные продукты.

В отличие от большинства полисахаридов-гелеобразователей растительного происхождения, желатину для образования студней не требуется присутствия сахарозы или ионов двухвалентных металлов.

Вязкость желатиновых растворов играет важную роль во многих пищевых системах, например, заливаемых в формы, где из-за высоких скоростей розлива необходим желатин с малой вязкостью, чтобы избежать образования «хвостов» при быстром розливе в формы. Желатин с высоким значением вязкости образует гели с более высокой температурой плавления, меньшим временем застывания, чем желатин с меньшей вязкостью.

В пищевых системах желатин используют в качестве:

– желирующего агента. В этом качестве желатин применяют в производстве мясных изделий типа «мясо в желе», рыбных заливных блюд;

– загустителя. При производстве соусов, супов, подливок, низкожирных майонезов и салатных заправок;

– образователя пленок. Это свойство желатина используется для нанесения покрытий на колбасные изделия с целью дальнейшего “приклеивания” к их поверхности ароматических смесей, приготовления изделий типа засахаренного миндаля;

– защитного коллоида. В этом качестве желатин вводят в рецептуру различных сортов мороженого и замороженных десертов. Помимо создания специфичной консистенции и ощущения медленного таяния, желатин препятствует ощущению языком микрокристаллов замороженной воды. Желатин препятствует образованию кристаллов сахарозы в сбивных изделиях;

– эмульгатора. Эмульгирующие и одновременно стабилизирующие свойства желатина используются при приготовлении кремов, шоколадных глазурей, молочных карамелей;

– вспенивающего (пенообразующего) вещества. Это свойство желатина используется при производстве таких кондитерских изделий как зефир, нуга, наполнители для вафель и бисквитов. При этом желатин одновременно является стабилизатором пены;

– осветлителя для напитков.

Дозировка желатина в зависимости от вида продукта составляет от 10 до 60 г/кг продукта. К недостатку желатиновых студней следует отнести относительно быстрое их «старение» – выделение свободной влаги. Кроме того, ферменты некоторых сырых фруктов и фруктовых соков (ананас, папайя, киви и холодный лимонный сок)расщепляют белок желатина и уменьшают его желирующие свойства. Если вначале желатин оказывает желирующее действие, то через 24 часа смесь снова становится мягкой. Нагревание разрушает фермент, поэтому пастеризованные соки и консервированные фрукты больше подходят для желирования.

Литература:

1. Кострова И.Е., Соболева Е.В. Применение пищевых добавок – стабилизаторов консистенции пищевых продуктов. - СПб.: СПбГУНиПТ, 2001. - 28 с.

2. Траксова Н., Гринькина Т. П. Использование лимонного сока при производстве желе из молочной сыворотки // Успехи современного естествознания. – 2011. – № 7 – С. 219-220.

Вопросы для самопроверки:

1. Что такое желатин?

2. Какие типы желатина существуют и как они отличаются?

3. В каких пищевых технологиях используют желатин?

4. Какие способы приготовления раствора желатина существуют?

5. Какие процессы имеют место при приготовлении растворов желатина?

6. От чего зависит прочность желатинового студня?

7. Какие недостатки использования желатина?

8. Приведите рекомендации по приготовлению желе.

Лабораторное занятие № 4

Теоретический материал

Для изготовления полуфабрикатов и готовых изделий на предприятиях общественного питания часто использую сахарный сироп.Сахарный сироп – это смесь сахара с водой, уваренного до определенной плотности, т.е. доопределенного содержания в нем сухого вещества – сахара. Для каждого из приготовляемых блюд необходим сахарный сироп заданной плотности. Плотность сиропа можно определить органолептически (таблица 1).

Таблица 1 - Органолептические признаки, соответствующие определенной концентрации и плотности сахарного сиропа

Органолептические признаки сиропа	Содержание сахара, %	Относительная плотность при 20 оС	Температура кипения в открытой посуде, оС
Подслащенная вода		1,038	100,1
Подслащенная вода		1,081	100,3
Сладкая вода		1,127	100,6
Сладкая вода		1,177	101,0
Сироп слабый		1,230	101,8
Сироп средний		1,287	103,0
Сироп крепкий		1,317	103,9
Нитка тонкая		1,349	105,5
Нитка средняя		1,381	107,0
Нитка толстая		1,412	109,4
Шарик мягкий		1,445	113,0
Шарик средний		1,480	119,6
Шарик твердый		-	127,0
Карамель		-	165,0
Жженка		-	200,0

Изтаблицы 1 видно, что до 65% содержания сахара в сиропе определяется на вкус,затем определяют в зависимости от плотности сиропа, так при плотности 70 – 80%капля охлажденного сиропа, сжатая между пальцами, при последующем разъединениирастягивается в нить. Чем выше концентрация сахара, тем толще нить. Присодержании сахара 85 – 95% пробу берут ложкой, затем быстро охлаждают вхолодной воде и скатывают в шарик. Когда содержание сахара выше 95% шарикскатать уже нельзя, так как охлажденная масса будет ломаться, сироппревращается в карамель.

К числу естественных красителей, применяемых в пищевой промышленности и приготовляемых на основе сахарного сиропа, относятся краситель растительного происхождения — добавка Е150 (сахарный колер), более известная как карамель или жженый сахар. Колер является водорастворимым пищевым красителем, имеет запах жженого сахара и несколько горьковатый вкус. Цвет красителя Е150 варьируется от светло-желтого и янтарного до темно-коричневого.

Карамельный колер получают путем термического разложения различных видов сахаристых веществ.В качестве основного компонента при производстве красителя Е150 используется фруктоза, декстроза (глюкоза), инвертный сахар, сахароза, солодовый сироп, патока, крахмал.

Сахароза плавится при 160 градусах Цельсия. Если сахарозу нагреватьпри 170 – 190 градусах Цельсия, то она разлагается, причем в первой стадиипроисходит выделение воды.В последующих стадиях процесс разрушения идет дальше, ивыделяются окиси углерода, ацетон, фурол. В остатке образуются карамели (гуминовые вещества кислотного характера).

Объединенная группа экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам (JECFA) подразделяет карамельный краситель на 4 класса, в зависимости от способа получения и физических свойств.

Сахарный колер I (добавка E150a) – простая карамель, получаемая путем термической обработки углеводов без применения сторонних веществ. Сахарный колер I нечувствителен к воздействию света, температуры, окисления. Данный краситель может быть использован для окраски молочных десертов с шоколадным вкусом, вкусом карамели, для окраски шоколадного масла, чёрного хлеба, мороженого, джемов, сладостей.Хотя основная функция карамельного красителя - окраска продуктов, добавка Е150 также обладает рядом дополнительных функций. В безалкогольных напитках, краситель Е150 действует как эмульгатор, чтобы препятствовать помутнению напитка и формированию хлопьев. Этому способствуют светозащитные свойства добавки, предотвращающие окисление вкусовых компонентов напитков.

Сахарный колер II (добавка E150b) – карамель, полученная по щелочно-сульфитной технологии;

Сахарный колер III (добавка E150c) – карамельный краситель, полученный по аммиачной технологии;

Сахарный колер IV (добавка E150d) – карамель, получаемая по аммиачно-сульфитной технологии.Карамельный колер IV входит в состав многих газированных безалкогольных напитков темного цвета. Вследствие того, что молекулы сахарного колера IV имеют остаточный заряд, добавка E150d предотвращает помутнение напитков, которое может появиться из-за образовавшегося в них осадка.Сахарный колер IV является наиболее опасной добавкой в группе Е150. Результаты серии научных исследований утверждают, что сахарный колер IV является слабым канцерогеном, и может послужить причиной раковых заболеваний и проблем с желудочно-кишечным трактом. Производители должны указывать на этикетах наличие добавки E150d в составе продуктов.Дневная доза потребления сахарного колера IV должна составлять не более 200 мг/кг веса тела человека.

Сахарный колер имеет высокую микробиологическую стабильность. Так как краситель Е150 производится при очень высоких температурах и имеет высокую плотность вещества, он не поддерживает развитие микроорганизмов.

Ванилин - пищевой ароматизатор, идентичный натуральной ванили, представляющий собой бесцветные кристаллы с запахом. Ванилин применяется в кулинарии, парфюмерной и фармацевтической промышленности. В кондитерской промышленности ванилин добавляют в тесто для выпечки, торты, пирожные, коктейли, мороженое, шоколад, десерты. Добавление ванилина позволяет придать кулинарному изделию ванильный вкус.

Химическая формула ванилина - C₈H₈O₃. Химическое название кристаллического ванилина - 4-окси, 3-метоксибензальдегид.

В натуральном виде ванилин находится в плодах ванили. Он составляет примерно 2% сухого веса обработанных плодов ванили. Также ванилин выделяют из плодов корицы и лозы орхидей. Большую долю натурального ванилина на мировой рынок поставляет Мадагаскар. Стоимость изготовления натурального ванилина очень высока. В производстве в основном используется ванилин кристаллический, идентичный натуральному, получаемый с помощью синтеза из нефтехимического сырья. Это процесс, состоящий из двух стадий, в которых гваякол реагирует с глиоксиловой кислотой. Получается ванилилминдальная кислота, которая затем окисляется до 4-гидрокси-3-метоксифенилгликолевой кислоты и декарбоксилируется с образованием ванилина.

Ванильные ароматизаторы выпускаются в жидком и порошкообразном виде. Порошкообразные ванильные ароматизаторы представляютсобой чистый ванилин, смеси ванилина и другихвкусоароматических веществ сносителем – мальтодекстрином,модифицированным крахмалом,лактозой.Жидкие ароматизаторы – это растворы ванилина и других вкусоароматических веществ в пропиленгликоле или триацетине.Как порошкообразные, так и жидкие ароматизаторы значительно различаются между собойпо характеру и силе аромата имогут придавать кондитерским изделиям, наряду с доминирующим ванильным ароматом,широкую гамму вкусовых и ароматических оттенков – сливок, крема, масла, молока, рома, специй.

Литература:

1. Нассонова В.А., Бурмистрова О.М. Физико-химические свойства сахарного колера[Электронный ресурс]URL: http://econf.rae.ru/pdf/2015/03/4357.pdf

2. Сергачева Е.С. Пищевые и биологически активные добавки: учеб. - метод. пособие. – СПб.: НИУ ИТМО, ИХиБТ, 2013. – 37 с.

Вопросы для самопроверки:

1. Опишите органолептические признаки, соответствующие определенной концентрации и плотности сахарного сиропа

2. Как получают краситель «Сахарный колер»?

3. На какие подгруппы и по какому признаку делят красителигруппы «Сахарный колер»?

4. Какими характеристиками должен обладать краситель «Сахарный колер»?

5. Что такое ванилин?

6. Каким образом получают ароматизатор «Ванилин»?

7. В каком виде выпускается ванильный ароматизатор?

Лабораторное занятие № 5

Теоретический материал

Согласно ГОСТ 28188-2014, безалкогольный напиток – это готовый напиток, изготовленный с использованием питьевой или минеральной воды с общей минерализацией не более 1,0 г/дм, объемной долей этилового спирта не более 0,5%, а для напитков на спиртосодержащем сырье не более 1,2%.

Мировое потребление напитков составляет около 1,47 трл л, что соответствует 227 л на человека в год. Повышение продаж напитков наблюдается за счет повышения спроса на безалкогольные напитки, потребление которых по всему миру увеличилось на 3,9 % и выросло до 499 млр л, что составляет 77 л на человека.

Безалкогольный напиток может быть подслащен, подкислен, газирован; содержать фрукты и (или) соки, и (или) растительное сырье, и (или) молочные продукты, и (или) продукты пчеловодства, и (или) соли, и (или) пищевые добавки, и (или) биологически активные добавки и другие ингредиенты, использование которых допускается нормативными правовыми актами, действующими на территории Российской Федерации.

Ароматизаторы нашли широкое применение при приготовлении безалкогольных напитков. Небольшие затраты в себестоимости, разнообразие вкусов и ароматов позволяют удовлетворять различные запросы современного потребителя.

По Техническом регламенту Таможенного союза, ароматизатор - не употребляемое человеком непосредственно в пищу вкусоароматическое вещество или вкусоароматический препарат, или термический технологический ароматизатор, или коптильный ароматизатор, или предшественники ароматизаторов, или их смесь (вкусоароматическая часть), предназначенные для придания пищевой продукции аромата и (или) вкуса (за исключением сладкого, кислого и соленого), с добавлением или без добавления других компонентов.

При выборе ароматизатора не следует делать вывод по первоначальному «резкому» или «слабому» запаху. Это верхние ноты ароматизатора, которые могут вообще не проявиться в готовом продукте. Важно помнить, что в полной мере оценить влияние ароматизатора на органолептические свойства можно только по результатам дегустации готового продукта. Ориентировочные дозы внесения ароматизатора составляют 10 – 200 г на 100 кг готового продукта. Чаще всего ароматизаторы вносят в б/а напитки вместе с сахарным сиропом. После внесения ароматизатора продукт тщательно перемешивают.

Одно из важных органолептических свойств безалкогольных напитков – их окраска. В качестве красителей используют натура