Хотя основными функциями эмульгаторов являются образование и поддержание в однородном состоянии смеси несмешиваемых фаз, таких как масло и вода, в других пищевых системах применение этих добавок может быть связано не столько с эмульгированием, сколько с их взаимодействием с такими пищевыми ингредиентами, как белки, крахмал и др.

В качестве первых пищевых эмульгаторов использовались натуральные вещества, в частности, камеди, сапонины, лецитин и др.

Некоторые из них сохранили свою популярность, однако наиболее широко в промышленности используются сегодня синтетические эмульгаторы или продукты химической модификации природных веществ, промышленное производство которых начало развиваться в 20-е гг. XX в.

По химической природе молекулы классических эмульгаторов, являющихся поверхностно-активными веществами, имеют дифильное строение, то есть содержат полярные гидрофильные и неполярные гидрофобные группы атомов, которые, будучи связанными с неполярным соединительным звеном (основанием), отделены друг от друга и располагаются на противоположных концах молекулы. Первые (гидрофильные) обеспечивают растворимость в воде, вторые (гидрофобные) – в неполярных растворителях. Дифильное строение молекул эмульгаторов обусловливает их склонность к формированию ассоциатов в объемной фазе растворителя, называемых мицеллами.

В зависимости от особенностей строения молекулы эмульгатора, которые будут проявляться в соотношении между гидрофильными свойствами полярной группы и липофильными свойствами неполярной части молекулы ПАВ, могут образовываться как классические мицеллы в воде, так и обращенные мицеллы в неполярных растворителях (маслах и жирах).

3. Применение стабилизаторов в пищевой промышленности

При выборе добавки и технологии её применения необходимо учитывать, с какой целью используется тот или иной тип пищевых стабилизаторов – повышение вязкости или гелеобразование, так как при производстве различных типов продуктов (молочных, кондитерских, мясных, фруктовых или хлебобулочных) от стабилизирующих компонентов-добавок требуются либо одно из этих свойств, либо их различные комбинации.

Другими факторами, которые следует учитывать при применении пищевых стабилизаторов, являются:

Формирование желаемой текстуры пищевого продукта;

Точная дозировка добавки, обеспечивающая достижение необходимого эффекта (формирование заданной вязкости или геля определенной прочности);

Температура технологического процесса и его продолжительность при заданном температурном режиме;

Температура хранения готового продукта;

Возможность эффективного диспергирования на существующем оборудовании;

Экономическая целесообразность.

Основные способы введения стабилизатора-загустителя без комкования:

Загуститель добавляют при интенсивном перемешивании (более 3000 об/мин). Благодаря центробежной силе расстояние между частицами увеличивается, что позволяет предотвратить образование комков.

Введение суспензии пищевого стабилизатора в небольшом количестве масла (около 10% от общей загрузки масла согласно рецептуре). Частицы образуют в масле взвесь и при введении в водную фазу не слипаются. Поскольку расстояние между частицами достаточно велико, они эффективно гидратируют, не образуя комков.

Загуститель вводят в виде предварительно подготовленной смеси с сухими компонентами. Частицы смешиваются с другими частицами ингредиентов, расстояние между ними увеличивается, что позволяет предотвратить комкование.

Для усиления свойств в продукт добавляется смесь «ксантановая камедь + гуаровая камедь» в соотношении 1:4, 1:2. Остальные дозировки определяются опытным путём.

3.1 Применение в кондитерском производстве

Кондитерское производство предоставляет самые широчайшие возможности для применения пищевых стабилизаторов практически всех типов и назначений. Самыми естественными областями применения стабилизаторов является производство всевозможных желе, пастилы, зефиров, мармелада, сбивных конфетных масс, и это далеко не полный перечень продуктов, при производстве которых возникает необходимость контролировать вязкость, консистенцию.

Поскольку одним из самых основных видов сырья для кондитерского производства являются фрукты и ягоды, то и наиболее удобным и подходящим стабилизатором признается пектин, который также получают из фруктового сырья. Высокоэтерифицированный пектин успешно применяют для производства мармелада, желейных начинок, сбивных кондитерских изделий, таких как зефир, пастила, сбивные конфетные массы.

При изготовлении мармеладной продукции и желейных конфет, как правило, используются высокоэтерифицированные яблочные или яблочно-цитрусовые или цитрусовые пектины (очень медленной садки). Для производства зефира возможно применение различных типов высокоэтерифицированных пектинов, обеспечивающих разную скорость студнеобразования, что немаловажно при выборе типа пектина в зависимости от имеющегося в наличии оборудования и технологических особенностей производства. Для производства сбивных изделий применяют высокоэтерифицированные яблочные или яблочно-цитрусовые пектины (средней садки), яблочные или яблочно-цитрусовые пектины (медленной садки). Рекомендуемая дозировка пектина в сбивные и желейные кондитерские изделия находятся в пределах 1,0-1,8%.

Возможно применение низкоэтерифицированных пектинов, желирующих без кислоты. Они также используются в производстве мармелада и желейных начинок с нейтральными вкусами (например, с ароматизаторами мяты, корицы, рома).

Выбор того или иного типа пектина – всегда сложен, так как следует учитывать множество параметров: реологические свойства готового продукта, значения рН, содержание собственного пектина в используемом плодово-ягодном сырье, существующее оборудование и технологические условия производства – все эти факторы в значительной степени и определяют выбор пектина. Однако, самым существенным является содержание сухих веществ в продукте.

3.2 Применение в молочном производстве

Пищевые стабилизаторы применяются в молочном производстве для контроля консистенции йогуртов, сливочных кремов, при производстве фруктовых наполнителей для продукции.

В процессе производства йогурта пектины образуют мягкую желированную структуру, достаточно плотную для равномерного распределения фруктовых частиц. Пектин в сочетании с растительными камедями, препятствует переносу цвета фруктового наполнителя на молочную фазу готового продукта. При изготовлении наполнителя для йогурта с содержанием сухих веществ 25-35% используются амидированные низкоэтерифицированные пектины яблочный или яблочно-цитрусовый.

Каррагинаны применяются при производстве молочных коктейлей, мороженого, в качестве термостабилизирующих загустителей.

Для контроля консистенции при производстве плавленых и колбасных сыров также применяются каррагинаны в сочетании с камедью. Основной функциональной характеристикой пищевых стабилизаторов при этом является стабильность при высоких температурах, возможность как холодного, так и горячего розлива продукта.