Какие пищевые продукты являются эмульсиями

Эмульгаторы

В контексте пищевых добавок упоминаются разные вещества: красители, консерванты, загустители, ароматизаторы, эмульгаторы. И если о роли первых четырех нетрудно догадаться, то значение последнего упомянутого компонента может вызывать вопросы. Зачем нужны эмульгаторы и как они влияют на здоровье?

Что такое эмульгаторы

Попросту говоря, эмульгаторы — это группа натуральных и синтетических веществ, которые позволяют легко смешивать обычно не смешиваемые ингредиенты. Классическим примером результата работы эмульгаторов является однородная смесь из воды и растительного масла. То есть эти пищевые добавки позволяют создавать ровные, гладкие, нерасслаиваемые массы, которые принято называть эмульсиями. Помимо этого, вещества-эмульгаторы приходят на помощь, когда возникает необходимость превратить некую консистенцию в устойчивую пену.

Эмульгаторы принадлежат к так называемым поверхностно активным веществам. То есть под воздействием этой добавки поверхностное натяжение компонентов смеси снижается, в результате чего все вещества свободно перемешиваются.

Принцип работы эмульгаторов легко объяснить с точки зрения химии. Молекула таких веществ состоит из двух частей: гидролитической (легко связывается с водой) и гидрофобной (обладает свойством связываться с жирами). Эта особенность химической структуры делает эмульгаторы схожими одновременно и с водой, и с жирами, а значит, они без проблем могут образовывать сильные связи сразу с двумя веществами.

Учитывая степень растворимости в разных веществах, эмульгаторы разделяют на гидрофильные и липофильные. Первые лучше проявляют себя в водной основе. Их используют, когда жиры необходимо «растворить» в воде.

Липофильные приходят на помощь, когда масляную основу надо смешать с небольшим количеством воды, в таком случае получают эмульсию «вода в масле».

Но как правило, в промышленных целях одновременно сочетают оба вида эмульгаторов, поскольку эта хитрость помогает создавать более стойкие эмульсии.

Какие бывают

Зависимо от происхождения, эмульгаторы принято разделять на две группы: натуральные и синтетические. Но если первые считаются абсолютно безопасными, то к представителям второй группы следует относиться весьма осторожно.

Натуральные эмульгаторы имеют естественное происхождение. Их получают путем экстракции из натуральных продуктов. Одними из самых популярных эмульгирущих веществ, используемых еще нашими прабабушками, являются сырые куриные яйца. Точнее сказать, лецитин, содержащийся в них.

В современной пищевой промышленности эмульгирущие свойства яиц также не остались невостребованными. Но помимо них, не менее активно используют лецитин, получаемый из сои, пшеницы, кукурузы, чечевицы или гороха. Кроме того, для создания пищевых эмульсий часто применяют и другие вещества растительного либо животного происхождения: агар, желатин, пектин, хитозан, холестерин, ланолин, сапонины.

Синтетические эмульгаторы получают путем модификации натуральных продуктов. Яркий пример таких добавок — моно- и диглицериды жирных кислот. Вещества из этой группы в своем большинстве хоть и являются безопасными, но все же имеют строгие ограничения суточных дозировок. Более того, некоторые компоненты для создания пищевых эмульсий, разрешенные в СНГ, в других странах мира оказались под запретом как токсические. Взять хотя бы вещества с индексами 338, 339, 340 и 341. Эти «ешки» могут вызывать расстройство желудка, а Е477 плохо сказывается на печени и почках.

Когда используют

Эмульгаторы в таблице пищевых добавок занимают позиции от Е322 до Е442, а также от Е470 до Е495. В промышленности их, как правило, используют в производстве жиров и жирной продукции, некоторых напитков, десертов, молочки. Эти вещества также содержатся в некоторых сухих продуктах: супах, порошковом молоке, специях, напитках, предназначенных для растворения в воде. В этом случае добавка позволяет легко развести сухой компонент в жидкости.

Один из популярнейших эмульгаторов — Е407. Основой для него служит получаемый из красных водорослей каррагинан.

Плавленые сырки, джемы, желе, мармелады, творожные и молочные десерты почти всегда содержат в своем составе Е407. К тому же в этих продуктах каррагинан играет роль не только эмульгатора, но и загустителя.

Еще один распространенный компонент пищевых эмульсий — Е322. Именно он представляет собой натуральное вещество лецитин. Как уже упоминалось, в домашних условиях эту добавку легко получить из куриного желтка. В промышленных целях лецитин извлекают из арахиса, сои, рапса и, конечно же, яиц. Это вещество позволяет с легкостью смешивать воду и масло, создавая в итоге стойкие эмульсии. Е322 обычно содержится в майонезах, шоколаде (предотвращает кристаллизацию, сохраняет вязкость), в продуктах из какао бобов, пирожных, некоторых видах диетических десертов.

Вещество Е471 в составе пищевых продуктов встречается также довольно часто. Это эмульгатор, в основе которого содержатся моно- и диглицериды жирных кислот. Считается вполне безопасным для человека. Наши организмы воспринимают эту пищевую добавку как обычные жиры. Е471 широко используется в производстве маргаринов, в кондитерских изделиях, для приготовления кремов и начинок. Его же добавляют в тесто (для достижения однородности и увеличения объема), в мороженое, муссы, взбитые сливки и другие сладости.

Опасные эмульгаторы

Помимо так называемых зеленых (безопасных) эмульгаторов, существуют и вещества, к которым у исследователей есть много вопросов. Например, Е504, он же — карбонат магния, хоть и разрешен к использованию в пищевой промышленности, но при регулярном употреблении может быть вредным.

Исследователи установили, что эта пищевая добавка может вызывать серьезные нарушения в работе сердечно-сосудистой системы. Чаще всего Е504 можно найти в составе шоколадной и кисломолочной продукции, в джемах, мармеладах, кондитерских изделиях и консервированных фруктах.

Карбонат натрия (Е500) во многих странах мира попал под запрет, как вещество, вызывающее болезни желудка и печени. Эту же добавку считают небезопасной для органов дыхательной системы, а также она крайне нежелательна в рационе аллергиков. Еще одна опасная добавка — Е538 (ферроцианид кальция). Специалисты настойчиво советуют отказаться от покупки продукта, в составе которого есть это вещество. Если не желаете получить расстройство желудка и раздражение пищеварительного тракта, тогда не стоит увлекаться пищей, содержащей добавки с индексами 515 или 507. И это только небольшой список синтетических эмульгаторов, которые могут быть опасными.

Рецепты многих продуктов питания предусматривают сочетание в определенных пропорциях масла и водной основы. Без использования эмульгаторов достичь однородной консистенции при смешивании ингредиентов не получится. В домашних условиях решить проблему поможет обычное сырое яйцо, в пищевой промышленности чаще прибегают к синтетическим компонентам, многие из которых не самым лучшим образом сказываются на работе наших организмов. Помните об этом, выбирая в магазине очередное лакомство, напичканное всевозможными «Е».

Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru

Источник

X Международная студенческая научная конференция
Студенческий научный форум — 2018

Текст работы размещён без изображений и формул.

Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Эмульсиями называются дисперсные системы, в которых дисперсионная среда и дисперсная фаза находятся в жидком состоянии. Эмульсии являются обычно грубодисперсными системами. Такие системы часто встречаются в природе, например, молоко, млечный сок каучуконосных растений. В первом случае жир, а во втором — углеводород каучука диспергированы в воде. Оба эти вещества почти совершенно не растворяются в дисперсионной среде, т.е. в воде. Таким образом, эмульсии — это микрогетерогенные системы, состоящие из двух практически взаимно нерастворимых жидкостей, которые очень сильно отличаются по характеру молекул. Если одна из жидкостей является полярной, например вода, то вторая — должна быть неполярной или малополярной, например, органическая жидкость.Эмульсии и дисперсные системы наиболее широкое применение находят в пищевой промышленности масложирового производства — производства майонезов, маргарина, соусов и т.д.

Противоречивые требования к пищевым эмульсиям — кинетическая стойкость и минимальное применение эмульгаторов — поверхностноактивных веществ приводят к созданию нового прогрессивного аппаратурного оформления и создания активных методов воздействия на процесс эмульгирования жидкостей типа «масло в воде» — основного типа эмульсий в пищевой промышленности.

Рис. 1 — Типы эмульсий

Тип эмульсии зависит от состава и соотношения её жидких фаз, от количества и химической природы эмульгатора, от способа эмульгирования и некоторых других факторов.

В пищевой промышленности чаще всего встречаются эмульсии, состоящие из воды и масла: прямые, с каплями неполярной жидкости в полярной среде (типа «масло в воде» — М/В), и обратные, или инвертные (типа «вода в масле» — В/М). Типичный пример прямой пищевой эмульсии — сливочный крем, обратной — маргарин. Изменение состава эмульсии или внешнее воздействие могут привести к превращению прямой эмульсии в обратную, или наоборот. Этот процесс называют «инверсией (обращением) фаз».

Данный процесс относится к пищевой промышленности и может быть использован для производства майонезов на предприятиях общественного питания. Пищевая эмульсия содержит следующие исходные компоненты, мас.%: масло растительное рафинированное дезодорированное — 40,0-50,0; молоко сухое соевое — 7,4-10,0; альгинат натрия — 0,2-0,7; соль поваренная — 0,7-0,9; сахар — 1,5; калия йодид — 0,005; вода — остальное. Изобретение позволяет упростить технологию производства, снизить себестоимость продукции и расширить ассортимент обогащенных йодом пищевых эмульсионных продуктов.

Эмульсии, полученные в пищевом производстве, имеют различные свойства, химический состав и пищевую ценность.

Готовят майонезную эмульсию 46% -ной жирности по следующей рецептуре, приведенной в табл. 2.Готовят жировую фазу путем растворения в растительном масле эмульгатора ФОЛС-1 при температуре 40oС. Затем сыпучие компоненты (сывороточный белковый концентрат, сухое молоко, сахарпесок, горчицу, соду, крахмал) просеивают и смешивают с водой при температуре 30oС при непрерывном перемешивании до образования однородной пасты. Затем пасту нагревают до 95oС при непрерывном перемешивании до образования геля. Полученный гель охлаждают до 30oС и при непрерывном перемешивании добавляют порциями масляный раствор эмульгатора ФОЛС-1 до образования «грубой» майонезной эмульсии. Затем вносят уксусно-солевой раствор. Полученную эмульсию гомогенизируют до образования тонкодисперсной высоковязкой майонезной эмульсии.Полученная майонезная эмульсия не расслаивается при центрифугировании в течение 5 минут при 2 тыс. об./мин. устойчива при хранении в течение 2-2,5 месяцев при 0-10oС.

Приготовление пищевых эмульсий. Эмульгирование с помощью ультразвука является наиболее эффективным способом получения эмульсий, и в том числе эмульсий из животных и растительных жиров. Анализ возможностей получения и применения эмульсий позволяет рекомендовать их для производства вареных колбасных изделий, вводя жировые эмульсии в фарш колбасных изделий вместо жира-сырца. Добавление в фарш эмульсии свиного жира позволяет увеличить его водосвязывающую способность и, следовательно, повысить выход продукции и улучшить её качество. Используемые в этом случае эмульсии являются высококонцентрированными и поэтому при их получении необходимо использовать мощные стабилизирующие вещества с длинными молекулами, придающими эмульсиям высокую устойчивость.

Наиболее доступным и эффективным эмульгирующим и стабилизирующим веществом является желатин. Разрушение в результате ультрозвукового воздействия воздействия структуры раствора желатина способствует эффективной стабилизации эмульсии, т.к. отдельные капельки жира попадают внутрь ячеек сплошной сетки. Благодаря способности обломков структуры желатина к быстрому сращиванию, мельчайшие капельки жира остаются внутри ячеек восстановленной сетки и после снятия ультразвукового воздействия. Максимальная эмульгирующая эффективность наблюдается при содержании желатина от 0,25% до 1,0%. Дальнейшее увеличение концентрации желатина не дает существенного эффекта, поэтому применение желатина в концентрациях более 0,75…1,0 нецелесообразно.

Технология получения жировых эмульсий заключается в последовательном получении с помощью фитомиксера раствора желатина и постепенном введении в раствор эмульгируемого расплавленного жира.

При отсутствии желатинового раствора можно использовать в качестве стабилизатора эмульсий бульоны, получаемые при выварке кости или варке ветчинных изделий.

Еще одним из самых доступных стабилизаторов является обезжиренное порошковое молоко. В этом случае для приготовления эмульсии свиного жира с концентрацией до 30% необходима концентрация порошкового молока до 10%. Получаемая при этом эмульсия является однородной и устойчивой в течение длительного времени.

Список литературы

1. Электронный учебник Физическая химия. Химическая термодинамика Данилин В.Н, Шурай П.Е.1, Боровская Л.В. Учебное пособие. ФГУП НТЦ «ИНФОРМРЕГИСТР» Депозитарий электронных изданий. Москва 2010.

2. Боровская Л.В. Электронный учебно-методический комплекс дисциплины «Физическая и коллоидная химия: учебно-методический комплекс дисциплины» Учебное пособие. ФГУП НТЦ «ИНФОРМРЕГИСТР» Депозитарий электронных изданий. Москва 2010 .

3. Исcледование студней на основе каррагинана и пектина методом дифференциальной сканирующей калориметрии. Барашкина Е.В., Тамова М.Ю., Боровская Л.В., Миронова О.П. //Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2003. № 4.

4. Применение PDM-технологий в управлении качеством пищевой продукции. Боровская Л.В., Молова О.Э. //В сборнике: Устойчивое развитие, экологически безопасные технологии и оборудование для переработки пищевого сельскохозяйственного сырья; импортоопережение Сборник материалов международной научно-практической конференции. 2016. С. 66-69.

5. Палагина, М.В. Пищевые и биологически активные добавки: учебное пособие / М.В. Палагина, Т.П. Юдина, В.П. Корчагин. — Владивосток: Изд-во ТГЭУ, 2007. — 102с.

6. Эмульгаторы для производства бисквитных изделий и кексов / Кондитерское производство: Научно-производственный журнал / Изд-во «Пищевая промышленность». — М. — 2007. — №6. — с.27.

7. Семенова, И.Н. Использование белково-жировых эмульсий в производстве / И.Н. Семенова // Производственный научно-технический журнал. — М. — 2007. — №6. — с.42 — 43.

8. Иванова, О.И. Разработка технологий пищевых эмульгаторов и эмульсионных продуктов на основе растительного сырья: Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. тех. наук: 05.18.13. / ДВГАЭУ. — Владивосток: Б.И., 1998. — 26с.

Источник