0
Руб. Товаров в корзине на сумму

Вернуться в магазин

0
Руб. Товаров в корзине на сумму

Вернуться в магазин

Униконс   
 
 
 

Свойства и функции загустителей и гелеобразователей

 

   Главной технологической функцией добавок этой группы в пищевых системах является повышение вязкости или формирование геле-вой структуры различной прочности. Одним из основных свойств, определяющих эффективность применения таких добавок в конкретной пищевой системе, является их полное растворение, которое зависит прежде всего от химической природы.

 

   Влияние особенностей структуры отдельных загустителей и гелеобразователей на их растворимость в воде

 

Добавка

Особенности структуры

Растворимость

Гуар

Высокозамещенный полисахарид

Растворим при комнатной температуре

Камедь рожкового дерева

Незамешенные зоны в полисахаридных цепях

Растворима только при нагревании

Пектины

Ответвления и метоксильные группы, кислотные группы ионизированы, электростатическое отталкивание между цепями

Растворимы при комнатной температуре

Альгинаты

Электростатическое отталкивание между цепями

То же

Каррагинаны

λ.-Каррагинан

3 сульфата на 2 галактозы (не образует геля)

»

ι-Каррагинан

2 сульфата на 2 галактозы (образует слабый гель)

Частично растворим при комнатной температуре

κ-Каррагинан

1 сульфат на 2 галактозы (образует сильный гель)

Растворим только при нагревании

Ксантан

Частые боковые цепи, электростатическое отталкивание из-за наличия кислотных групп

Растворим при комнатной температуре

Желатин

Изменение зарядов цепи в зависимости от рН геля

Частично набухает в холодной воде в зависимости от рН, растворим только при температуре выше 40 °С

 

   При анализе можно констатировать, что добавки подиса-харидной природы, содержащие большое количество гидроксильных групп, являются гидрофильными и в основном растворимы в воде.

   При контакте водорастворимых полисахаридов с водой молекулы растворителя сначала проникают с образованием связей в наименее организованные участки цепи макромолекул. Такая начальная гидратация ослабляет связи в оставшихся звеньях и способствует проникновению воды и сольватации наиболее организованных участков цепи Этот процесс проходит через переходную стадию гелеобразования, когда частицы набухают и увеличиваются в объеме благодаря силам когезии между макромолекулами. Если межмолекулярные связи относительно слабы, они могут быть достаточно легко разрушены при механическом воздействии или нагревании. При этом биополимер (полисахарид или белок) полностью растворяется С другой стороны, если связи между определенными сегментами макромолекул не разрушаются при механическом или тепловом воздействии, биополимер сохраняется в виде набухших частиц Примерами могут служить альгинат и пектат кальция.

   Растворимость повышается в присутствии ионизированных групп (сульфатные и карбоксильные), увеличивающих гидрофильность (каррагинаны, альгинаты), а также при наличии в молекулах полисахаридов боковых цепей, раздвигающих главные цепи, что улучшает гидратацию (ксантаны). Растворимость понижается при наличии факторов, способствующих образованию связей между полисахаридными цепями, к которым относятся наличие неразветвленных зон и участков без ионизированных групп (камедь рожкового дерева), а также присутствие ионов кальция или других поливалентных катионов, вызывающих поперечное сшивание полисахаридных цепей, что препятствует растворению макромолекул.

 

   Условия гелеобразования в растворах полисахаридов и желатина 

Полисарид

Оптимальный диапазон рН

Условия гелеобразования

Механизм гелеобразования

Высокоэтерифицированный пектин

2,5-4,0

рН менее 4; СВ = 55-80 %

Сахарно-кислотный

Низкоэтерифицированный пектин

2,5-5,5

В присутствии Са3+

Модель «яичной упаковки»

Альгинат

2,8-10,0

рН менее 4 или в присутствии Са2+

То же

к-Каррагинан

4,0-10,0

В присутствии К+, Na+ или Са2+

Модель двойных спиралей

i-Каррагинан

4,0-10,0

В присутствии К+, Na+ или Са+

То же

Агар

2,5-10,0

При температуре ниже 32—39 °С

»

Желатин

4,5-10,0

Ниже температуры застывания

»

   Более подробно процессы гелеобразования описаны при рассмотрении отдельных представителей этой группы добавок.

   В ряде случаев совместное введение двух различных добавок этой группы сопровождается синергическим эффектом.

 

   Комбинации добавок с синергическим эффектом 

Комбинации, повышающие вязкость

Комбинации, вызывающие гелеобразование

Карбоксиметилцеллюлоза + Гуаровая камедь

Камедь рожкового дерева + к-Каррагинан

Ксантан + к-Каррагинан Ксантан + Гуаровая камедь Карбоксиметилцеллюлоза + Гидроксипропилцеллюлоза

Камедь рожкового дерева + Ксантан

 

   Аналогичный синергический эффект повышения вязкости может быть достигнут при сочетании отдельных загустителей с некоторыми биополимерами белковой природы. К ним относятся, например, комбинации карбоксиметилцеллюлозы с казеином или соевым протеином.

   Многие представители этой группы пищевых добавок имеют смежную технологическую функцию стабилизатора (см. раздел 6.3). Повышение вязкости дисперсной пищевой системы при введении в нее загустителя или превращение такой системы в слабый гель при низких концентрациях гелеобразователя предотвращает ее разделение на исходные компоненты, например, выпадение в осадок твердых частиц, диспергированных в жидкой дисперсионной среде.

   Подавляющее большинство загустителей и гелеобразователей со статусом пищевых добавок относится к классу полисахаридов (гликанов). Исключение составляет гелеобразователь желатин, имеющий белковую природу.