Исследование свойств желеобразователей

Цель лабораторного занятия – изучить влияние различных факторов на желеобразующую способность желатина.

Задание:

1. Изучите теоретический материал к лабораторной работе, выпишите определение пищевой добавки «желатин», в каких областях пищевой промышленности данная добавка применяется.

2. Изучите влияние концентрации желатина и способа его внесения на органолептические характеристики желе.

3. Изучите влияние температуры и величины рН на желеобразующую способность желатина.

4. Сделайте вывод о влиянии величины рН, температуры застывания и концентрации желатина на желеобразующую способность и органолептические характеристики желе.

5. Дайте рекомендации по использованию желатина для получения желе с высокими органолептическими хаорактеристиками.

Методические указания по выполнению лабораторной работы

Изучение влияния концентрации желатина и способа его внесения на органолептические характеристики желе.

- Приготовьте лимонное желе согласно методическим указаниям.

- Рассчитайте необходимое количество желатина в граммах.

- Проведите органолептическую оценку желе.

Группа студентов делится на три подгруппы, каждая из которых выбирает одну из трех концентраций желатина: 2 %, 4 % или 6%. Согласно приведенной ниже рецептуре (таблица 1) необходимо приготовить желе с выбранной концентрацией желатина двумя способами: методом набухания в холодной воде и методом растворения в горячей воде.

Метод набухания в холодной воде.Желатин всыпать в стакан с 20 г холодной воды и оставить набухать в течение 15 минут. Затем стакан с набухшим желатином поместить на водяную баню до растворения при легком перемешивании.

Оставшееся количество воды поместить в емкость и нагреть до кипения, всыпать сахар, варить до полного растворения сахара. Ввести лимонный сок и раствор желатина. Перелить полученный раствор в форму и поставить застывать при температуре 5 градусов Цельсия в течение 40 минут.

Метод растворения в горячей воде.Воду поместить в емкость и нагреть до кипения, всыпать сахар, варить до полного растворения сахара. Ввести лимонный сок. Остудить раствор до 90 градусов и при перемешивании сыпать гранулы желатина. Мешать, пока раствор не станет прозрачным. Перелить полученный раствор в форму и поставить застывать при температуре 5 градусов Цельсия в течение 40 минут.

Таблица 1 - Рецептура желе

Компонент	Количество
Вода	100 г
Сахар	13 г
Лимонный сок	13 г
Желатин	2 % или 4 % или 6%

Результаты наблюдений всей группы студентов занести в сводную таблицу 2.

Таблица 2 – Результаты наблюдений

Концентрация желатина, в %	Масса желатина, в г	Наблюдения
Метод набухания в холодной воде	Метод растворения в горячей воде

Изучение влияние температуры и величины рН на желеобразующую способность желатина.

- Приготовьте 50 г желе с кислой, щелочной и нейтральной величиной рН и оцените консистенцию желе после застывания:

Группа студентов делится на три подгруппы и выбирает одну из трех величин рН: кислую (около 3), нейтральную (около 7) или щелочную (около 9). Указанные величины рН получают путем добавления к дистиллированной воде 0,1 н растворов NaOHили HCL. Методом растворения в горячей воде приготавливается 10 % раствор желатина (5 г сухого желатина на 45 г воды). Полученный раствор ставят застывать при температуре 5 градусов Цельсия в течение 40 минут.

- Оцените консистенцию желе при застывании при различных температурах:

Группа студентов делится на три подгруппы и выбирает одну из трех температур: 20 градусов Цельсия5 градусов Цельсия или минус 18 градусов Цельсия. Методом растворения в горячей воде приготавливается 10 % раствор желатина(5 г сухого желатина на 45 г воды). Полученный раствор поставить застывать при выбранной температуре в течение 40 минут.

Результаты наблюдений всей группы студентов занести в сводную таблицу 3.

Таблица 3 – Результаты наблюдений

Исследуемый фактор	Наблюдения
величина рН:
температура застывания:
плюс 20 градусов Цельсия
плюс 5 градусов Цельсия
минус 18 градусов Цельсия

Вывод к работе должен содержать общие рекомендации по использованию желатина.

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