Студнеобразователи (гелеобразователи) 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 и гели.

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

Студнеобразователи пектин, агар, агароид, фурцеларан, относятся к натуральным природным веществам растительного происхождения, желатин - студнеобразователь животного происхождения. В качестве загустителей и стабилизаторов используют отдельные виды модифицированных крахмалов.

Пектин (ОСТ 111-3-82) является одним из основных студнеобразователей, применяемых в кондитерской промышленности при приготовлении фруктовых и желейных мармеладов, фруктовых, желейных и желейно-фруктовых конфет. Пектины относятся к гетерополисахаридам. 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).

Существует несколько форм пектиновых веществ, различающихся по своим свойствам и студнеобразующей способности: пектин протопектин (исходная форма пектина), соли пектиновой и пектовой кислот. Из них только пектин и выделенная из солей пектиновая кислота (в меньшей степени) обладают способностью к студнеобразованию. Сырьем для получения пектинов служат яблочные выжимки, жом свеклы, вытерки из корочек цитрусовых чашечки подсолнечника, кормовые арбузы. Содержание пектина в жоме свеклы составляет 22-25, в сухих яблочных выжимках - 18-20, в сухих вытерках корочек цитрусовых - 30-40 % Экономически наиболее целесообразно получать пектин из яблочных выжимок и корочек цитрусовых. В РФ вырабатывают яблочный свекловичный и арбузный пектины, цитрусовый закупают за рубежом. 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.

Особыми свойствами обладают пектины, полученные из смешанных видов растительного сырья. Для быстрого и простого ведения технологического процесса наиболее подходят инстантированные пектины. Их можно вводить непосредственно в рецептурные смеси. При этом обеспечивается быстрое диспергйрование пектина в водной среде без дополнительного нагрева, без образования комков.

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

Модифицированные крахмалы получают 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 клейстеризации, 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 (ОСТ 18-236—75), или желирующий, получают в результате действия слабого раствора окислителя (Н₂О₂,КМnО₄, НСlO₃, 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 студнеобразователем (агар, агароид, пектин). Окисленный крахмал представляет собой однородный порошок белого цвета (допускается кремовый оттенок). Массовая доля сухих веществ не должна превышать 80 %. Прочность крахмало-сахарного студня составляет не менее 1000 г для марки А и не менее 900 г для марки Б.

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

Для получения агара предварительно подсушенные и очищенные водоросли вываривают в горячей 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.

По физико-химическим и органолептическим показателям он должен соответствовать ГОСТ 16280— 88. Массовая доля влаги агара тепловой сушки — не более 18%, вымороженного — не более 20 %. Прочность агарового студня высшего сорта не менее 300г. Прочность агаро-сахарного студня не менее 1 600 г для агара и анфельции и не менее 1400 г для агара из фурцелярии. Температура плавления агарового студня — не ниже 80 °С.

Фурцеларан, так же как и агар, выпускается промышленостью высшего и первого сорта в виде пленки пластин, крупки хлопьев. Он не должен иметь посторонних включений, микробиологической порчи и плесени. По физико-химическим и органолептическим показателям фурцеларан должен соответствовать требованиям ОСТ 15-94—75.

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

Агароид плохо растворим в холодной воде, но хорошо в горячей (60—70 °С). Водные растворы агароида после охлаждения до 40—45°С образуют гели (студни) при начальной концентрации агароида в растворе 0,8—1%. Агароид обладает в 3 раза меньшей способностью к студнеобразованию, чем агар. Поэтому его концентрация в студне должна составлять 3 % массы. Температура студнеобразования агароидо-сахаро-водного студня (3 % агароида, 67% сахара, 30% воды в присутствии кислоты) около 70 °С.

В чистом виде агароид представляет собой порошок, пластины, крупку, хлопья и т.д. Он не должен содержать посторонних примесей, включений, признаков микробиологической порчи и плесени, солей тяжелых металлов. По физико-химическим и органолептическим показателям должен соответствовать требованиям ТУ 15-04-454-79.

Альгинаты — 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. Альгинаты обладают способностью связывать влагу, образовывать пленки, студни, повышать вязкость.

Пищевой порошок из ламинарии (ТУ 15-01-90—96) вырабатывается из сырой, сушеной и мороженой морской капусты. По внешнему виду представляет собой рассыпчатый порошок однородной консистенции, без посторонних примесей. Допускается незначительное комкование. Комки рассыпаются при легком надавливании. Цвет — от желто-зеленого до темно-зеленого, запах — свойственный морским водорослям, без затхлости.

По физико-химическим показателям пищевой порошок из ламинарии содержит не более 14% влаги, не более 30% золы, 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, желирующими агентами, стабилизаторами и разрешены к использованию в пищевой промышленностив 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 (ГОСТ 11293—78). Основой для получения желатина является сырье, содержащее коллаген или оссеин (сухожилия, шкуры, хрящи и кости животных). Желатин для кондитерской промышленности (ТУ 10-02-01-21—86) 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—18 раз, поэтому в кондитерской промышленности имеет ограниченное применение. Вырабатывается в виде прозрачных листков крупки или порошка. Окраска растворов желатина бесцветная или 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 (ТУ РСФСР 406—77) получают специальной механической обработкой кукурузного крахмала в гидротермических установках. Он применяется для стабилизации влажности. Так, набухающий крахмал в качестве влагоудёрживающей 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. Набухающий крахмал характеризуется следующими физико-химическими показателями: массовая доля влаги — не более 14%; степень помола (проход через сито с диаметром ячеек 1 мм) — 5,5—7%; набухаемость — не менее 12—15 см³/г. Цвет — белый, кремовый. Посторонний запах отсутствует.

Фосфатный крахмал представляет собой сложный эфир крахмала и солей фосфорной кислоты. Во ВНИИ крахмалопродуктов разработана технология получения фосфатного крахмала. 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 настильных изделий и нуги.

Загустители, используемые в кондитерском производстве густителей, для получения плотной структуры начинки, продления срока годности изделий, так как снижают высыхаемость.

Модифицированный кукурузный крахмал хорошо набухает в холодной воде, адсорбирует воду, улучшает качество теста, предотвращает осаждение сушеных или засахаренных фруктов при выпечке. Используется при производстве смесей для тортов и кексов. Обеспечивает готовому продукту высокую вязкость, прозрачность, стабильность к низким температурам и циклам замораживания (оттаивание, стойкость к теплу, расслоению и низкому значению рН).

Предварительно желатинизированный набухающий крахмал используется в качестве наполнителя для фруктовых пирогов. Он связывает воду, обеспечивает хорошую термостойкость и стабильность в кислой среде, прозрачность, препятствует осаждению, или синерезису, придает красивый блеск.

Вырабатывается также крахмал, специально подготовленный к использованию в качестве формовочного материала. Он содержит жир, что позволяет исключить предварительную и трудоемкую стадию подготовки крахмала к производству. Кроме того, крахмал является исключительно чистым материалом с точки зрения микробиологии, что очень важно при выработке изделий, особенно с повышенной влажностью.

Галактоманнаны (камедь рожкового дерева ксантовая и гуаровая камедь, гуммиарабик и др.) содержатся в семенах стручковых растений, произрастающих в Индии и Пакистане, на побережье Средиземного моря. В зависимости от особенностей строения галактоманнанов 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.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: