<<
>>

Природные модифицированные гидроколлоиды.

Метилцеллюлоза (Е461) вырабатывается из древесины и хлопкового волокна. Загуститель, стабилизатор, образует вязкие растворы в холодной воде, поглощает воду в соотношении 1 : 50.

Является защитным гидроколлоидом, хорошим пластификатором; способна образовывать обратимые гели.

Оптимум проявления функциональных свойств при pH от 5,5 до 8,0. Обладает свойствами поверхностно-активных веществ, величина ККГ 0,2-0,3%. Технологически приемлема для производства замороженных мясопродуктов, заменителей жира (в качестве пластификатора); используется также для снижения адгезии и регулирования величины активности воды Aw.

Карбоксиметилцеллюлоза (Е466) хорошо растворяется в воде, образуя прозрачные вязкие растворы. Проявляет высокую ВСС, тиксотропные свойства; препятствует росту кристаллов льда при замораживании пищевых продуктов.

Проявляет синергизм и склонность к комплексообразованию с молочными белками и ионами кальция, образуя гели с очень высокой ВСС (до 1 : 150-200).

Технологически используется как загуститель фаршей, криопротектор и средство для снижения адгезии фаршей к оболочкам.

Микрокристаллическая целлюлоза (E460i) представляет собой частично гидролизованную кислотой по аморфным участкам целлюлозу.

Нерастворима в воде, однако имеет высокую ВСС (1,6 г воды на 1 г препарата), ЖУС (0,5 г на 1 г препарата). Уровень оптимальной гидратации 1 : 1,5.

Микрокристаллическая целлюлоза (МКЦ) имеет микропористую структуру, объем и размер пор которой характерен только для веществ с малым размером молекул, что определяет ее низкую адсорбционную способность.

МКЦ свойственны пребиотические свойства, так как она не подвергается гидролизу пищеварительными ферментами человека и служит синергистом - субстратом для роста определенных видов микроорганизмов, заселяющих толстый кишечник.

МКЦ применяют в технологии мясопродуктов для улучшения реологических характеристик, повышения выхода готовой продукции, как криопротектор.

Установлено, что при концентрации МКЦ более 2% в мясопродуктах возрастает количество остаточного нитрита натрия.

Технологическая дозировка МКЦ не должна превышать 1%.

Наиболее эффективным считают использование МКЦ в составе белково-жировых эмульсий с соотношением ингредиентов - МКЦ (1 часть) : соевая мука или концентрат (2 части) : вода (6 частей) : 4-6 г жира.

Модифицированные крахмалы. В настоящее время модифицированные крахмалы представлены в классификаторе ФАО/ВОЗ Codex Alimentarius более чем 50 наименованиями (от Е1400 по Е1450).

Интерес к модифицированным крахмалам в мясной отрасли с каждым годом возрастает в связи с тем, что некоторые типы модифицированных крахмалов, в отличие от нативных, кроме гелеобразующей, водосвязывающей и стабилизирующей способностей, обладают также выраженной жироудерживающей либо эмульгирующей способностями, что имеет принципиально важное значение в условиях переработки жиросодержащего мясного сырья.

Кроме того, у ряда модифицированных крахмалов температура гелеобразования находится в диапазоне 58-60 °С (не выше 70 °С). Модифицированные крахмалы устойчивы к изменениям величины pH и ионного состава среды, имеют малый синерезис, стойки к процессам замораживания и размораживания.

Модификацию структуры и свойств крахмалов осуществляют следующими способами: ферментативным (биотехнологическая); химическим (под воздействием кислот и щелочей); физическим (нагрев и механическая обработка).

Цель модификации — изменение температуры клейстеризации, вязкости, степени растворимости в холодной воде, придание эмульгирующих свойств, повышение устойчивости к синерезису, высоким температурам, процессам размораживания и замораживания, изменению pH.

В зависимости от способа модификации и полученных функционально-технологических свойств модифицированные крахмалы подразделяют на 4 основных типа: набухающие (производятся методом экструзии либо вальцевым методом). Эти крахмалы образуют гели в холодной воде, легко комкуются имеют несколько зерновой привкус; расщепленные (подвергнутые кислотному либо ферментативному гидролизу).

Образуют прочные гели, однако неустойчивы к процессу синерезиса; сшитые (фосфатированные или ацетилированные), которые называют крахмалофосфатными или фосфатными эфирами крахмала; стабилизированные (методы стабилизации: кросс-линкование и ацетилирование).

В мясной отрасли наиболее распространен Х-амило-100, представляющий собой модифицированный перекрестно-сшитый картофельный крахмал горячего набухания. Температура гелеобразования 50 °С, ВСС - от 4-7 г воды на 1 г крахмала, ЖУС - 1,4-2,5 г/г, ККГ - 4,2%.

Наиболее употребляемым методом модифицирования является кросс-линкование. При кросс-линковании между цепочками крахмала образовываются химические связи (рис. 14.4). Они связываются своеобразными «мостиками» фосфата.

Рис. 14.4. Химическая структура кросс-линкования

В результате кросс-линкования можно получить крахмал со иными свойствами, по сравнению с нативным крахмалом: более короткая текстура; стабильность на низком pH уровне; стабильность при нагревании и интенсивной механической обработке.

Кросс-линкованнные крахмалы (Е1412) обычно используются в производстве мясных продуктов, требующих длительной тепловой обработки или обработки в автоклаве (например, тушеные продукты).

Ацетилирование. После нагревания до кипения и последующего охлаждения нативный крахмал ретроградирует (т. е. возвращается в свое первоначальное состояние), что может снова привести к синере- зису; таким образом, крахмал теряет способность удерживать влагу.

Для того чтобы избежать ретроградации и, следовательно, си- нерезиса, крахмал можно стабилизировать. Существует несколько способов стабилизирования крахмала. Один из них - метод ацетилирования (рис. 14.5).

Рис. 14.5.

Химическая структура ацетилирования

При ацетилировании крахмала образуются химические соединения - ацетиловые группы, которые ведут себя как репеллент (имеют отталкивающее свойство), удерживая цепочки крахмала от разрушения и тем самым освобождая воду.

Ацетилированные крахмалы имеют следующие свойства (в сравнении с нативным крахмалом): повышенную устойчивость к ретроградации; более низкую температуру гелеобразования; большую прозрачность; повышенную эластичность.

Стабилизированные крахмалы обычно применяют в производстве замороженных мясных продуктов.

Данные виды крахмалов устойчивы к изменениям pH от 5 до 9,0, не изменяют свойств при температуре среды от 50 до 120 °С и в присутствии поваренной соли в концентрации 5-6%.

Величина pH модифицированных крахмалов - 8,6. Образуемые гели - упругие, нетиксотропные, некоторые неустойчивы к синерезису.

Наиболее прочные гели характерны для коэффициента гидратации 1:6.

Применяются как эмульгаторы и пищевые добавки, увеличивают устойчивость мясопродуктов к воздействию процесса замораживания-размораживания. В частности, если потеря воды при однократном цикле оттаивания в обычном крахмале составляет около 8%, то у модифицированного крахмала эти потери практически отсутствуют. При двукратном оттаивании у нативных крахмалов отделение воды составляет 42-45%, у модифицированных - отсутствует.

К липофильным (эмульгирующим) модифицированным крахмалам относятся: Ultra SWS (Англия); Ultra tekst 1, Ultra sperse, Adamil 2075 (Дания); Puriki gum S 539, N-hans (Франция).

Последние два типа модифицированных крахмалов успешно стабилизируют эмульсию модифицированный крахмал : жир : вода в соотношении 1 : 8 : 8 и полностью реализуют функциональнотехнологические свойства при температуре 68 °С.

Следует отметить, что превышение рекомендуемых дозировок использования модифицированных крахмалов (1-1,5%) может привести к ухудшению структурно-механических свойств мясных продуктов и вызвать появление следов («растяжек») на колбасных батонах.

Популярным становится использование модифицированных крахмалов в рубленых полуфабрикатах, в' частности, в гамбургерах, для снижения степени объемного сжатия их при термообработке. В рубленые полуфабрикаты вводят до 1,5% модифицированных крахмалов группы Е1440 - Е1442 или Е1443, устойчивых к варке и стерилизации, которые снижают объемное сжатие с 30-35% (контроль) до 12-15% в опытной партии готовой продукции.

3. Синтетические гидроколлоиды: поливинилпирролидон (ПВП), полиэтиленксит.

Препараты обладают высокой вязкостью, ВСС, однако в технологии мясопродуктов практически не используются.

Одним из негативных свойств большинства вышерассмотренных гидроколлоидов является их способность к синерезису, т. е. к выделению свободной воды из структурированной системы в процессе хранения.

Синерезис проявляется в виде самопроизвольного сжатия («старения») структурной сетки, образованной высокомолекулярными соединениями.

Количество выпрессовываемой в процессе хранения воды может достигать от 0,4 до 10-12% от общего количества воды, содержащейся в мясных системах.

Менее устойчивы к процессу синерезиса клейстеры, образованные нативным крахмалом, более устойчивы - гели, образованные конжаком.

Проявление процесса синерезиса, как правило, наблюдается на 1-е, 3-7-е и 14-е сутки хранения гелей, структурированных систем, либо готовой продукции.

В результате синерезиса у деликатесной группы мясных изделий могут появиться деформация и усадка, у колбасных батонов в полиамидной оболочке — следы видимой жидкости. Все это приводит к ухудшению товарного вида, органолептических показателей готовой продукции и провоцирует развитие гнилостных микроорганизмов.

Следует отметить, что на степень синерезиса оказывает влияние ряд факторов, которые следует учитывать при выборе пищевых гидроколлоидов: вид гидроколлоида. Все пищевые гидроколлоиды имеют разную склонность к синерезису. В частности, большую склонность к синерезису проявляет крахмал, минимальную - конжак.

Для снижения явления синерезиса к-каррагинан часто комбинируют с другими препаратами, аналогичными по происхождению. Известно, что снижению синерезиса у к-каррагинанов способствует добавление КМЦ, в меньшей степени — гуаровой камеди, камеди рожкового дерева, йота-каррагинана и ксантана; концентрация гидроколлоида. Синерезис имеет место при низких концентрациях гелеобразователя.

Известно, что при концентрации больше 1,5% у к-каррагинанов синерезис практически отсутствует; уровень величины pH и солевой состав среды. Как отмечалось выше, для каждого вида пищевых гидроколлоидов характерен свой оптимальный уровень pH. Одновременно большая часть гидроколлбидов неадекватно воспринимает наличие в среде гидратации катионов различных металлов.

Каррагинаны калийзависимы, альгиновая кислота — кальцийза- висима; продолжительность и температура хранения. Установлено, что степень синерезиса возрастает по мере увеличения продолжительности хранения и повышения температуры. При этом существенное влияние на степень отделения свободной жидкости оказывает колебание температуры в процессе хранения; наличие сил адгезии и избыточного давления. У колбасных изделий в полиамидных оболочках и мясопродуктов в вакуумной упаковке, степень синерезиса резко возрастает.

<< | >>
Источник: Рогов И.А. и др.. Биотехнология мяса и мясопродуктов: курс лекций. 2009

Еще по теме Природные модифицированные гидроколлоиды.:

  1. ЛЕКЦИЯ 14 ПИЩЕВЫЕ ГИДРОКОЛЛОИДЫ
  2. Природные модифицированные гидроколлоиды.