Студнеобразователи и загустители

Студнеобразователи (гелеобразователи)широко применяются в кондитерском производстве. Имея различную приро­ду и происхождения, они обладают одним общим свойством— способностью при определенных условиях образовывать студни-гели.

Гельпредставляет собой структурированную высокодисперсную систему с жидкой дисперсионной средой, которая заполняет каркас, образованный частицами дисперсной фазы (молекулами студнеобразователя).

Студнеобразопатели пектин, агар, агароид, фурцеларан, ка­меди относятся к натуральным природным веществам растительного происхождении,желатин – студнеобразователь животного происхождения. В качестве загустителей и стабилизаторов испильзуют отдельные видымодифицированных крахмалов.

Пектинявляется одним из основных студнеобразователей,применяемых в кондитерской промышленности при приготовлении фруктовых ижелейных мармеладов, фруктовых, желейных и желейно-фруктовых конфет. Пектины относятся к гетерополи сахар идам. Это высокомолекулярные соединения углевод­ной природы, они входят в состав многих фруктов, ягод, корней, листьев и других частей растений, составляя до 35 % сухого веще­ства (основным структурным компонентом является галактуроновая кислота).

По химическому строению пектины подразделя­ются на низкоэтерифицированные,среднеэтерифицированные,высокоэтерифицированные, а также амидированные. Каждый вид пектинов имеет свою область применения. В кондитерской про­мышленности применяются высокоэтерифицированные пектины. По скорости студнеобразования они подразделяются на быстро-, средне- и медленожилирующие. Для производства пастилы, зефира, мармелада по действующимре­цептурам рекомендуется использовать ГЕНУ-пектин типа DZ - этерифицированный цитрусовый пектин низкой садки, стандар­тизованный сахарозой.

Особыми свойствами обладают пектины, полученные из сме­шанных видов растительного сырья. Правильный выбор пектина для каждого изделия зависит от конкретных задач, решаемых производителем и предъявляемых потребителем (структура, рецептура, технология).

Товарный пектин представляет собой порошок тонкого помо­ла. В зависимости от используемого сырья его цвет может быть светло-кремовым, светло-серым, серовато-белым.

Хранение пектина производится при относительной влажно­сти воздуха не более 85 % и температуре не выше 30 ⁰С. Гарантий­ный срок хранения пектина — 6 мес. Перед поступлением на производство пектин проходит через магнитоуловители и просеивается.

Модифицированные крахмалыполучают из нативных крахма­лов путем различных модификаций. Используемые методы обра­ботки (химические, биологические и физические) нативных крах­малов способствуют значительному изменению их свойств и стро­ению. Они приобретают способность к растворению в холодной воде, к клейстсризации, гелеобразованию, становятся устойчи­выми к нагреванию и воздействию кислот. В кондитерском произ­водстве применяют набухающие, гидролизованные и окисленные крахмалы.

Гидролизованный крахмал получают частичным гидролизом нативного крахмала. Крахмальная суспензия обрабатывается раство­рами кислот или гидролитических ферментов (амилаз). Гидроли­зованные крахмалы используются как желирующие вещества при производстве изделий студнеобразной структуры.

Окисленный крахмал, или желирующий, по­лучают в результате действия слабого раствора окислителя (Н₂О₂, КМnО₄, НСIО₃, КIО₄ и т.д.) в присутствии соляной кислоты на картофельный крахмал. Промышленностью вырабатываются окис­ленные крахмалы марок А и Б, которые широко используются при производстве изделий со структурой студня. Окисленный крах­мал обладает желирующей и стабилизирующей способностью, дает клейстер с относительно высокой текучестью. Студни на его ос­нове более прозрачны и эластичны, чем при использовании нативного крахмала. К недостаткам окисленного крахмала относит­ся длительный процесс студнеобразования, а также быстрое ста­рение студней. Поэтому рекомендуется использовать окисленный крахмал в рецептуре изделий с достаточно быстрожелирующим студнеобразоиателем (агар, агароид, пектин). Окисленный крахмал представляет собой однородный порошок белого цвета (до­пускается кремовый оттенок). Массовая доля сухих веществ не долж­на превышать 80 %.

Агар (агар-агар) относится к пищевым добавкам со свойства­ми загустителя, желирующего агента, стабилизатора (Е406). Представляетсобой смесь полисахаридов агарозы и агаропектина. Его получают из водорослей, произрастающих в прибрежных водах Белого моря и Тихого океана.

Для получения агара предварительно подсушенные и очищен­ные водоросли вываривают вгорячей воде с добавлением немно­го щелочи. Полученный агаровый бульон фильтруют, охлаждают до полного студнеобразования, разрезают, очищают и высушива­ют. Агар почти нерастворим в холодной воде, но хорошо набуха­ет, связывая 4 — 10-кратное количество воды. В горячей воде (90 ⁰С) агар хорошо растворяется. Горячий водный раствор агара (золь) при охлаждении переходит в гель (студень) со стекловидным раз­резом. Для получения прочного студня требуется, чтобы агар со­ставил от 0,3 до 1 % массы твердого раствора.

Фурцеларан, так же как и агар, выпускается промышленно­стью высшего и первого сорта в виде пленки пластин, крупки и хлопьев. Он не должен иметь посторонних включений, микробио­логической порчи и плесени. По физико-химическим и органо­лептическим показателям фурцеларан должен соответствовать тре­бованиям ОСТа.

Агароид представляет собой агароподобный продукт, получае­мый из красных водорослей рода филофора, произрастающих в прибрежных водах Черного моря. Способ получения агароида ана­логичен способу получения агара.

Апьгинаты — это соли альгиновой кислоты. Для пищевой про­мышленности выпускают альгинаты различной вязкости и дис­персности. Альгинаты способствуют сохранению формы изделий. Образуют студень в комбинации с пектином без добавления или с добавлением незначительного количества сахара. Для получения мармеладного студня достаточно 4 —5 г альгината кальция на 1 кг изделий. Такой мармелад выдерживает нагревание при выпечке. Отдельные виды альгинатов используют для приготовления изде­лий, имитирующих вкус фруктов. Альгиновую кислоту и ее соли выделяют из бурых морских водорослей. Альгинаты обладают способностью связывать влагу, образовы­вать пленки, студни, повышать вязкость.

Пищевой порошок из ламинарии вырабаты­вается из сырой, сушеной имороженой морской капусты. По внеш­нему виду представляет собой рассыпчатый порошок однородной консистенции, без посторонних примесей. По физико-химическим показателям пищевой порошок из ла­минарии содержит не более 14% влаги, не более 30% золы, не менее 0 2 % йода. Наличие плесени не допускается. При использо­вании пищевого порошка из ламинарии повышается пищевая ценность изделий за счет обогащения йодом.

Каррагинан и его натриевые, калиевые, аммонийные соли яв­ляются загустителями, желируюшими агентами, стабилизатора­ми и разрешены к использованию впищевой промышленности в качестве пищевой добавки Е407.

Каррагинаны успешно используются в производстве продук­тов детского питания, низкокалорийных и диетических конди­терских изделий. Оптимальная доза каррагинана — 0,5 % при рН полученных изделий в пределах 3 — 4,2. В молочной среде карраги­наны образуют гели при значительно меньших концентрациях; 0,02-0,2%.

Желатин является студнеобразующим веществом животного происхождения. Основой для получения желатина является сырье, содержащее коллаген или оссеин (сухожилия, шкуры, хрящи и кости животных). Желатин для кондитер­ской промышленности используется при выработке желейного формового мармелада «Забавный», «Мурзилка» и ряда других изделий.

Желатин является единственным студнеобразователем белко­вой природы. В его состав входит до 18 аминокислот. Он не имеет запаха и вкуса, способен образовывать термически обратимые гели. Для образования студня не требуется присутствия других ингре­диентов, таких, как сахар, соли, двухвалентные катионы. Про­цесс студнеобразования также не зависит от значения активной кислотности.

Желатин не растворяется в органических растворителях. В хо­лодной воде и в разбавленных кислотах набухает и поглощает при комнатной температуре (20 — 25 °С) 10—15-кратное количество воды, превращаясь постепенно в гель. Для образования слабого студня требуется 1 % желатина. Водные растворы желатина тиксотропны и достаточно чувствительны к температуре свыше 60 °С. Как студнеобразователь желатин слабее агара и пектина в 5 — 8 раз, поэтому в кондитерской промышленности имеет ограни­ченное применение. Вырабатывается в виде прозрачных листков, крупки или порошка. Окраска растворов желатина светло-желтая. Пищевой желатин содержит 10 % влаги, 87,2 % бел­ка, 0,4% жира, 0,7% углеводов, 1,7% золы.

Загустители используются в кондитерском произ­водстве при изготовлении начинок, конфетных масс. Их примене­ние позволяет расширить ассортимент, повысить вязкость конди­терских масс.

Набухающий крахмал получают специ­альной механической обработкой кукурузного крахмала в гидро­термических установках. Он применяется для стабилизации влаж­ности. Так, набухающий крахмал в качестве влагоудерживающей добавки вводят в помадную конфетную массу (около 1 %), ис­пользуют для загущения фруктовых начинок для карамели (1,1 %). Введение в помадную массу 3 — 5 % набухающего крахмала созда­ет возможность формования конфетных масс с влажностью 10 — 12 % методом выпрессовывания.

Фосфатный крахмал представляет собой сложный эфир крах­мала и солей фосфорной кислоты. Для фосфатирования используются все виды крахмалов. В процессе обра­ботки увеличивается вязкость и прозрачность клейстеров крахма­ла, повышается набухаемость, устойчивость к влиянию темпера­тур, механическому воздействию, изменению кислотности среды. Фосфатный крахмал является загустителем и стабилизатором из­делий, улучшает консистенцию, структуру, вкус, а также позво­ляет увеличить сроки хранения изделий.

Промышленностью разработаны модифицированные желирующие крахмалы холодного и горячего набухания для производ­ства пастильных изделий и нуги. Они используются в качестве загустителей, для получения плотной структуры начинки, продле­ния срока годности изделий, так как снижают высыхаемость.

Галактоманнаны(камедь рожкового дерева ксантоваяи гуаровая камедь, гуммиарабик и др.) содержатся в семенах стручко­вых растений, произрастающих в Индии иПакистане, на побе­режье Средиземного моря. В зависимости от особенностей строения галактоманпанов меняется их растворимость в воде. Камедь рож­кового дерева растворяется только в горячей воде. Гуаровая ка­медь растворяется и в холодной воде. Камеди интенсивно впиты­вают жидкость, что приводит к набуханию диспергированных коллоидов. Камеди могут быть использованы как стабилизаторы эмульсии за счет увеличения вязкости жидкой фазы, а также в качестве регуляторов процесса кристаллизации.

Ксантовая камедь представляет собой порошок кремового цве­та, устойчивый к бактериальному воздействию. Использование ксантовой камеди при производстве печенья и вафельных листов позволяет увеличить объем, улучшить структуру изделий, сохра­нить влагу при хранении. Даже незначительное количество ксантановой камеди (0,05 %) позволяет создать однородную структуру изделий. Они меньше крошатся, повышается интенсивность ок­рашивания поверхности изделий.