Введение в химию пищевых гидроколлоидов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лекция. Введение в химию пищевых гидроколлоидов

Химия пищевых гидроколлоидов - раздел химии, разбирающий вопросы происхождения, производства и превращений большой группы полимерных веществ, выделенных в самостоятельную категорию на основании общности свойств, проявляемых ими в пищевых системах.

1. Задачи курса

В задачи курса входит знакомство со значительным числом гидроколлоидов, с которым придется встретиться при производстве пищевых продуктов.

Гидроколлоиды относятся к группе пищевых добавок, многие ГК полезны для здоровья. Благодаря ГК стало возможным создание низкокалорийных продуктов, сохраняющих органолептические характеристики традиционных аналогов

• Загустители - вещества, увеличивающие вязкость пищевых продуктов.

• Гелеобразователи - вещества, способные образовывать гели - структурированные дисперсные системы.

Загустители и гелеобразователи позволяют получать пищевые продукты с нужной консистенцией, улучшают и сохраняют структуру продуктов, оказывая положительное влияние на вкусовое восприятие.

Благодаря способности связывать воду загустители и гелеобразователи стабилизируют дисперсные системы: суспензии, эмульсии, пены. Одновременно они удерживают влагу. Четкое разграничение загустителей и гелеобразователей не всегда возможно

2. Химическая природа ГК

ГК представляют собой линейные или разветвленные полимерные цепи с гидрофильными группами, которые вступают в физическое взаимодействие с имеющейся в продукте водой.

Большинство ГК относятся к пищевым волокнам растительного происхождения (за исключением желатина - животный белок). Ксантан Е-415 и геллановая камедь Е-418 - полисахариды микробного происхождения. Остальные гидроколлоиды получают из наземных растений или водорослей.

• Из бурых водорослей получают альгиновую кислоту Е 400 и ее соли Е 401 - 404.

• Из красных морских водорослей получают агар (агар-агар) Е 406 и каррагинан ( в т.ч. фурцеллеран) Е 407.

• Из яблок и цитрусовых получают пектин Е 440.

• Галактоманнаны получают из семян наземных растений:

• Из бобов рожкового дерева камедь рожкового дерева.

• Из семян однолетнего кустарника гуара камедь гуара,

• Из семян дерева тара - камедь тары

Полисахариды, полученные из растений подразделяют на защитные коллоиды, выделяемые растением при повреждении (смолы, экссудаты) и резервные полисахариды (мука семян).

Гуммиарабик получают из смолы акации (защитный коллоид)

К резервным полисахаридам относятся: мука семян рожкового дерева Е 410, овсяная камедь Е 411, гуаровая камедь Е 412, камедь тары Е 417.

К смолам относятся: арабиногалактан Е 409, трагакант Е 413, гуммиарабик Е 414, камедь карайи Е 416, камедь гхатти Е 419.

3. Эффективность действия ГК

Эффективность действия ГК определяется:

- структурными особенностями их молекул (длина цепи, степень разветвления, природа и расположение функциональных групп),

- составом пищевого продукта и способом его получения, условиями его хранения.

4. Химическое строение

введение химия пищевой гидроколлоид

ГК делятся на 3 группы:

- кислые полисахариды с остатками уроновой кислоты,

- кислые полисахариды с остатками серной кислоты,

- нейтральные полисахариды

Поведение нейтральных полисахаридов в отличие от полиэлектролитов не зависит от рН среды и концентрации соли.

Часто встречается такой механизм загущения. Молекулы загустителя свернуты в клубки, которые попадают в воду или напиток и разворачиваются из-за гидратации, подвижность молекул воды ограничивается, вязкость растет.

5. Загустители

Применяются кислые ГК с остатками уроновой кислоты (трагакант Е 413 и гуммиарабик Е 414) и нейтральные ГК (камедь бобов рожкового дерева Е 410 и гуар Е 412).

Свойства загустителей можно менять физической (термической) или химической (введением ионов или нейтральных заместителей) модификацией. Таким образом получают различные виды модифицированных крахмалов и целлюлоз

6. Гелеобразователи

Кислые полисахариды с остатками серной кислоты (агар Е 406 и каррагинан Е 407)

Гели (желе) - дисперсные системы, состоящие из дисперсной фазы и дисперсионной среды (обычно вода). Дисперсная фаза - гелеобразователь, полимерные цепи которого образуют поперечно сшитую сетку и не обладают той подвижностью, которая есть у молекул загустителя в высоковязких растворах.

Вода в такой системе физически связана и тоже теряет подвижность. Следствием этого является изменение консистенции пищевого продукта. Структура и прочность пищевых гелей с использованием разных гелеобразователей сильно различаются.

Гель - закрепленная форма коллоидного раствора (золя). Для превращения золя в гель необходимо вызвать сшивку распределенных в жидкости молекул. Для этого можно снизить количество растворителя испарением, можно добавить вещества для поперечной сшивки, можно изменить температуру и рН.

Начало желирования сопровождается замедлением броуновского движения частиц дисперсной фазы (возрастанием вязкости), их гидратацией и образованием полимерной сетки.

Непременным условием действия загустителей и гелеобразователей является растворение их в холодной воде или диспергирование в холодной воде с последующим растворением в горячей.

Размещено на Allbest.ru