Загустители, используемые в технологии пищевых продуктов растительного происхождения (на примере камедей)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ 

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное  образовательное учреждение

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ»

 

 

 

 

 

Реферат

 

На тему: «Загустители, используемые в технологии пищевых  продуктов растительного происхождения (на примере камедей).»

по дисциплине «Технология продуктов  функционального питания»

 

 

 

                                                                                         Студент: Баландина Я.А.

                                                                         Группа: 10-Т-4

                                                                        Руководитель:

                                                                               Соломахина О.Ю.

 

 

 

 

 

 

 

Москва 2013

Загустители.

Загустители — вещества, увеличивающие вязкость пищевых продуктов, то есть загущающие их. Гелеобразователями (желеобразователями) называются вещества, способные в определенных условиях образовывать желе (гели) — структурированные дисперсные системы. Загустители и гелеобразователи позволяют получать пищевые продукты с нужной консистенцией, улучшают и сохраняют структуру продуктов, оказывая при этом положительное влияние на вкусовое восприятие. Благодаря способности связывать воду загустители и гелеобразователи стабилизируют дисперсные системы: суспензии, эмульсии, пены. Они почти всегда одновременно выполняют другие технологические функции: стабилизаторов и влагоудерживающих агентов. Кроме того, они относятся к пищевым волокнам. Четкое разграничение между гелеобразователями и загустителями не всегда возможно. Есть вещества, обладающие в разной степени свойствами и гелеобразователя, и загустителя. Некоторые загустители в определенных условиях могут образовывать прочные эластичные гели.

Загустители и гелеобразователи по химической природе представляют собой линейные или разветвленные полимерные цепи с гидрофильными группами, которые вступают в физическое взаимодействие с имеющейся в продукте водой. 

Среди загустителей - натуральные природные вещества животного (желатин) и растительного (пектин, агароиды, камеди) происхождения, а также вещества, получаемые искусственно (полусинтетическим путем), в том числе из природных источников (модифицированные целлюлозы, крахмалы и др.). Промежуточное положение между этими двумя группами занимают альгинат натрия и низкоэтерифицированный пектин. К синтетическим загустителям относятся водорастворимые поливиниловые спирты и их эфиры.

Рассмотрим более подробно группу камедей.

Камеди

Камеди - это пищевые добавки класса загустителей и гелеобразователей. Они  увеличивают вязкость пищевых продуктов, позволяют получить пищевые продукты с нужной консистенцией, улучшают и сохраняют структуру продуктов, оказывая при этом положительное влияние на вкусовое восприятие. Представляют собой растворимые в воде или набухающие в ней полимеры моносахаридов: кальциевые, магниевые и калиевые соли высокомолекулярных кислот, состоящих из остатков гексоз, пентоз, метилпентоз и уроновых кислот. В состав камедей входят из гексоз - D-галактоза и D-манноза; из пентоз - L-apaбиноза и D-ксилоза; из метилпентоз - L-рамноза и L-фукоза; из уроновых кислот - D-глюкуроновая и D-галактуроновая кислоты.

Распространение в природе и образование.

Камеди часто образуют очень  сложные растительные экссудаты, смешиваясь с дубильными веществами (танно-камеди), смолами (камедесмолы), смолами и эфирными маслами (ароматические камедесмолы).

Образование камедей свойственно  многим растениям. Наиболее богаты камеденосами семейства Fabaceae, Rosaceae, Rutaceae, Meliaceae и др. В семействе Rosaceae, например, 32 рода являются камеденосами. Процесс камедеобразования может происходить в растениях, произрастающих в различных климатических зонах, но все же большая часть камеденосных семейств является тропическими. Способность к образованию камедей свойственна только многолетним жизненным формам растений - деревьям и кустарникам и в меньшей степени - травянистым многолетникам с деревенеющим корнем и основанием стебля. Камедь продуцируют различные органы растения - корни, ствол, ветви (даже черешки листьев), плоды, семена. Вопрос о том, какие ткани подвергаются окамеденению и как протекает процесс образования камедей, еще недостаточно изучен, так же как и вопрос о значении камедеобразования для самих растений. Существуют разные объяснения, которые верны применительно к определенным растениям. Несомненно одно, что камедь образуется в результате перерождения стенок клеток паренхимной ткани сердцевины и сердцевинных лучей. Известны случаи слизистого перерождения и в области коровой паренхимы. Полагают, что значительная роль в камедеобразовании у косточковых плодовых и акаций принадлежит крахмалу и, возможно, другому содержимому клеток.

Анатомическая топография у отдельных  камеденосов разная. У косточковых  плодовых, например, камедь может образоваться как в клетках луба и сердцевинных лучей, так и в специальных полостях в паренхиме древесины и коры.

Многие авторы считают, что камедеобразование  возникает под влиянием внешних  стимулов, например механических ранений, повреждений насекомыми или их личинками, бактериальных или грибковых заболеваний. На интенсивность гуммоза может влиять характер почвы, удобрения, сильный полив, густота посадки деревьев и т.д.

Физико-химические свойства.

Камеди - большей частью экссудативные  продукты, истечение которых (натеки) образуется на местах различных случайных (естественных) дефектов (трещины в коре, повреждения насекомыми, животными и т.д.) или в результате искусственных воздействий на растение с целью интенсификации истечения камеди. Первоначально мягкие или вязкие натеки камеди на воздухе постепенно твердеют, превращаясь в аморфные массы разнообразной формы, величины и окраски. Камеди безвкусны, но некоторые из них обладают сладковатым, реже - горьковатым вкусом. Если камеди чисты и не включают загрязнений, то они не обладают запахом. Они нерастворимы в этаноле, эфире, хлороформе и других органических растворителях (это их основное отличие от натеков смол и веществ каучуковой природы). Являясь гидрофильными веществами, камеди растворяются в воде, образуя растворы, занимающие среднее положение между истинными и коллоидными растворами. При этом растворы камедей обладают специфическими свойствами - вязкостью, клейкостью и набухаемостью. Некоторые камеди в воде растворяются не полностью или только набухают.

Классификация

• По химическим признакам камеди можно разделить на следующие группы:

1. Кислые полисахариды, кислотность которых обусловлена присутствием глюкуроновой и галактуроновой кислот (камеди разных видов акации и др.);

2. Кислые полисахариды, кислотность которых обусловлена присутствием сульфатных групп (водоросли, мхи);
3. Нейтральные полисахариды, представляющие собой глюкоманнаны или галактоманнаны (встречаются в семенах).

• По растворимости в воде камеди разделяют на три группы:

1. Растворимые - полностью растворимые в воде с образованием более или менее прозрачных клейких растворов (абрикосовая камедь, аравийская камедь);
2. Полурастворимые - частично растворяющиеся в воде, причем остальная их часть набухает, образуя желеподобную массу, переходящую в раствор только при большом разведении (камеди вишни, сливы);
3. Нерастворимые - абсорбирующие значительные количества воды и набухающие, образующие желеподобные массы (трагакант, камедь лоха и др.).

• По происхождению камеди бывают:

1. растительного происхождения:

• Камедь рожкового дерева
• Гуаровая камедь
• Аравийская камедь
• Крньячная камедь (конжаковый маннан)
• И другие

2. Микробиологического происхождения:

• Ксантановая камедь
• Гелановая камедь

Ксантановая камедь- полисахарид, полученный путем ферментации с использованием бактерии Xanthomonas campestris.

       Хорошо растворима как в горячей, так и в холодной воде с образованием высоковязких растворов. Является очень сильным загустителем, чьё действие не зависит от кислот, солей, нагрева и механического воздействия. Вязкость растворов остается стабильной в широком диапазоне значений рН (рН=2-12) и температур.

Структура ксантановой  камеди состоит из линейно связанных 1,4-β,D-глюкозы, которые образуют основную цепь. Структура аналогична глюкозе, где каждый второй глюкозный остаток при третьем углеродном атоме имеет разветвление, т.е. боковую цепь, состоящую из моносахаридных единиц. Обычно боковая цепь в ксантане представляет собой трисахарид, который включает в себя: остаток глюкуроновой кислоты, соединенной 1,4-связью со вторым остатком монозы, примыкающим к основной цепи.

Назначение 
           В производстве замороженных продуктов ксантановая камедь предотвращает  синерезис (отделение влаги) и обеспечивает постоянную вязкость в течение циклов замораживания-оттаивания и при нагревании. 
В фасованных полуфабрикатах камедь ксантана улучшает формоустойчивость и предотвращает промокание упаковки.

Ксантан в производстве соусов  уменьшает потери аромата при термообработке.

При внесении ксантановой  камеди в хлебобулочные изделия увеличивается их удельный объем и срок сохранения свежести, изделия меньше крошатся и менее подвержены повреждению при транспортировке.

В производстве глазурей ксантановая камедь улучшает блеск  глазурей, их прилипаемость, устойчивость к излому, а также замедляет процесс кристаллизации сахара и увеличивает устойчивость к колебаниям влажности.

Области применения

Ксантановую камедь рекомендуется  использовать как индивидуально, так  и в сочетании с другими  загущающими и стабилизирующими агентами (гуаровой камедью, камедью рожкового дерева, каррагинаном, альгинатом и т. п.) в составе комплексных стабилизаторов.

Улучшенные  показатели вязкости при взаимодействии с гуаром и низкими концентрациями КРД(0,03). Взаимодействие ксантана с  КРД в более высоких концентрациях и  коньячной камедью приводит к образованию мягких и эластичных гелей.

Рекомендуется к применению в производстве:

• Соусов, в том числе эмульгированных (майонезы, кетчупы, хрен, горчица и т. д.). Особенно рекомендуется к применению в производстве майонезов пониженной калорийности и соусов со сниженным содержанием сухих веществ. 
• Напитков (соков, сокосодержащих и других безалкогольных напитков). Не рекомендуется в производстве алкогольных напитков, так как осаждается этанолом.
• Замороженных продуктов.
• Продуктов переработки фруктов и овощей, фруктовых начинок, фруктовых и овощных консервов, особенно со сниженным содержанием сухих веществ.
• Глазурей.
• Икры (связывает воду, выделившуюся при дефростировании икры и предотвращает дальнейшее выделение влаги).
• Молочных десертов и коктейлей.
• Замороженных продуктов (замороженного теста, быстрозамороженных полуфабрикатов).
• Хлебобулочных продуктов.

А также в производстве косметики, кормов для животных, фармацевтической промышленности, нефтепереработке, лакокрасочной промышленности.

Внешний вид: порошок от белого до сероватого цвета без вкуса и запаха.

Рекомендуемые дозировки: 0,02-0,5 % к массе готового продукта.

Способ применения: ксантановую камедь постепенно добавляют в продукт или в водный раствор  при тщательном перемешивании. Во избежание комкования рекомендуется предварительно смешать ксантановую камедь с рецептурным количеством сухих компонентов (сахар, соль и  т.д.).

Гуаровая  камедь (Получают из семян гуарового дерева, из сока индийской акации)

Назначение

Гуаровая камедь в  пищевых производствах выполняет  роль загущающего и, в меньшей  степени, стабилизирующего агента. Она хорошо растворима в холодной воде, совместима с большинством других растительных гидроколлоидов, таких как агар, каррагинан, камедь рожкового дерева, пектин, метилцеллюлоза и др., улучшающими консистенцию, такие комбинации могут оказать взаимно положительное влияние. При растворении образует вязкие растворы, вязкость которых почти не изменяется при добавлении кислот и солей.

 
             Области применения 
             Гуаровую камедь рекомендуется использовать как индивидуально, так и в сочетании с другими загущающими и стабилизирующими агентами (ксантановой камедью, камедью рожкового дерева, каррагинаном и т. п.) в составе комплексных стабилизаторов. Считается, что она практически не всасывается в кишечнике и способствует уменьшению аппетита и очень эффективно снижает уровень холестерина и насыщенных жиров в организме.

Рекомендуется к применению в производстве:

• Соусов (майонезы, кетчупы и т. д.), в т.ч. со сниженным содержанием сухих веществ. Особенно рекомендуется к применению в производстве майонезов пониженной калорийности. В производстве майонезов рекомендуется использовать гуар в сочетании с ксантановой камедью и модифицированными крахмалами.
• Напитков и соков, особенно со сниженным содержанием сухих веществ.
• Замороженных продуктов.
• Продуктов переработки фруктов и овощей.
• Хлебобулочных изделий.
• Мороженого.
• Молочных и кисломолочных продуктов.

А также в косметической и фармацевтической промышленности. 

Внешний вид: серовато-белый порошок почти без запаха.

Рекомендуемые дозировки: 0,2-0,9 % к массе готового продукта.