новая папка 2 / 141623

Характеристика пищевых добавок, применяемых в хлебопечении

1. Улучшители окислительного и восстановительного действия уже несколько десятилетий применяют в практике хлебопекарного производства для укрепления физических свойств теста, то есть, укрепляют клейковину, увеличивают газоудерживающую способность теста, тем самым повышая способность теста к машинной обработке и стабильность его в расстойке, уменьшения расплываемости подовых изделий вследствие снижения атакуемости белковых веществ протеиназами.

Запрет использования в хлебопечение бромата калия из-за возможного его отрицательного воздействия на организм человека обусловил работы по подбору альтернативных улучшителей окислительного действия.

К широко применяемым добавкам относится аскорбиновая кислота (Е-300), которая содержит очень большое количество витамина С и при замесе теста сразу же начинает работать. Гораздо реже используют азодикарбонамид (Е-927а) и перекись бензоила (Е- 928). Применяют также перекись кальция (Е-930), а в отдельных странах – иодаты калия и кальция, и некоторые другие окислители. Из ферментных препаратов можно отметить:

•с липоксигеназой Биобейк Соя (фирма Quest Int. BV, Нидерланды);

•с глюкозооксидазой – Глюзим (фирма Novo Nordisk, Дания). Функциональная особенность улучшителей восстановительного

действия - способность расслабления и структуризации клейковины муки вследствие соотношения –S=S- связей и –SH групп в сторону увеличения сульфгидрильных связей, что приводит к улучшению структурно-механических свойств теста из муки с клейковиной сильной по силе или короткорвущейся клейковиной. Для этих целей обычно применяют тиосульфат натрия, цистеин, глютатион, ферментный препарат Протосубтилин Г20х.

Также к ним относится широко применяемый в практике L- цистеин и его калиевые и натриевые соли (Е-920). Эти препараты также рекомендуется применять для изменения свойств теста из муки с излишне крепкой клейковиной. При этом мякиш становится более

31

эластичным, пористым, увеличивается объем изделия, характерные недостатки корки – трещины и подрывы – уменьшаются.

В настоящее время для этих целей используется также ферментный препарат протеолитического действия, как:

•Нейтраза (фирма Novo Nordisk, Дания);

•препарат сухой деструктурированной клейковины Дорел

(фирма Quest Int. BV, Нидерланды).

Нейтраза содержит нейтральную часть протеаз Bac. Subtilis, оптимальные условия для действия препарата – рН 5,5-7,5 и температура 45-55 ºС. Наилучшее качество хлебобулочных изделий достигается при использовании Нейтразы в количестве 0,1-0,4 % к массе муки.

2.Модифицированные крахмалы позволяют улучшать пористость и цвет мякиша и замедлять черствение хлеба. В нашей стране широко применяются для исправления муки с пониженными хлебопекарными свойствами крахмалы, окисленные разными способами (Е-1404). В основном карбоксиметилкрахмал и крахмалы с эпихлоргидрином или хлорокисью фосфора. В комплексных пищевых добавках для выпечки хлеба в состав входит в основном модифицированный крахмал Е-1422.

3.Улучшители на основе ферментных препаратов.

Существенную роль в технологии производства хлеба выполняют ферменты, влияющие на протекание биохимических процессов в тесте. Ферментные препараты обладают широким спектром действия на крахмал, белковые вещества, липиды, некрахмальные углеводы.

Наиболее эффективным в хлебопечение является использование амилолитических и протеолитических ферментов (амилаза Е-1100 и протеаза Е-1101). Под воздействием амилазы повышается содержание сбраживаемых сахаров в тесте, накапливается достаточное количество декстринов, способствующих сохранению свежести хлеба. С другой стороны протеолитические ферменты способствуют образованию низкомолекулярных азотистых веществ, необходимых для питания дрожжей при интенсивном сбраживании теста в расстойке.

Ферментный препарат Новамил (фирма Novo Nordisk, Дания), содержащий бактериальную мальтогенную α-амилазу, предназначен

32

для удлинения срока сохранения свежести хлеба. Внесение этого препарата в тесто оказывает положительное влияние на объем хлеба, существенно улучшает структурно-механические свойства мякиша, увеличивает срок сохранения свежести готовых изделий до 5-7 суток.

Действие всех ферментных препаратов тем заметнее, чем длительнее процесс созревания теста. В связи с этим необходимо устанавливать количество ферментного препарата в зависимости от способа тестоприготовления и продолжительности брожения полуфабрикатов.

Помимо ферментных препаратов микробиологического происхождения в хлебопечении используют ферментно-активные растительные материалы – солод, солодовую муку или препараты на их основе, соевую муку с активной липоксигеназой.

4. Поверхностно-активные вещества (эмульгаторы)

используются в хлебопечении в качестве добавок для повышения качества пищевых продуктов при выпечке. Эмульгаторы в тесте нужны для более качественного замешивания жиров, формирования каркаса клейковины, повышения водопоглощающей способности муки. На сегодняшний день для использования в хлебопекарной промышленности разработано и предложено большое количество разнообразных по химической природе ПАВ:

•анионоактивные – стеароиллактилат натрия и олеоиллактилат натрия – лактилаты натрия (Е-481), его добавление к пшеничной муке

сприменением дрожжей улучшает стабильность теста и качество готовых продуктов; это достигается, благодаря взаимодействию в тесте эмульгатора, жира и крахмала, которое приводит к более равномерному распределению жира, при этом лактилат натрия сосредотачивается на границе поверхностей между клейковиной и крахмальным зерном. Образование геля и набухание крахмала замедляется, что создает однородную и стабильную структуру хлебного мякиша);

•неионогенные – моно- и диглицериды жирных кислот (Е-472), эфиры моно- и диглециридов уксусной и жирных кислот (Е-472а); моноглицеридные продукты, обладая достаточной поверхностной активностью, могут образовывать стабильные эмульсии типа масловода; благодаря этому при изготовлении теста эти продукты

33

обеспечивают хорошее распределение между жиром и водой, что приводит к увеличению объема хлеба и ровной пористости, а также значительно снижают склонность хлеба к зачерствению;

• амфотерные – фосфатиды, лецитины и другие.

5.Минеральные соли – активаторы бродильной способности хлебопекарных дрожжей, усиливая процесс накопления углекислого газа в полуфабрикатах, дают разный результат при коротком брожении теста и повышенном количестве дрожжей и при длительном процессе и небольшом расходе дрожжей. Внесение минеральных солей улучшает консистенцию и эластичность теста, а также интенсифицирует газообразование теста. При этом в основном применяют фосфаты натрия, калия, кальция, магния, аммония, полифосфаты, аммонийные соли, карбонаты, лактаты кальция, сульфаты кальция, аммония.

6.Консерванты – антимикробные агенты, предназначены для того, чтобы долгое время сохранять продукты, годными к употреблению. В хлебопечении применяются пропионаты (пропионат натрия – Е281), подавляющие развитие плесневых грибов.

Вопросы для самопроверки:

1.Приведите классификацию пищевых добавок, применяемых в хлебопекарной отрасли.

2.В чем заключается технологическое назначение использования улучшителей окислительного и восстановительного действия?

3.Какова роль ферментных препаратов в хлебопечении?

4.Какова роль поверхностно-активных веществ в хлебопечении?

34

6. ОСНОВНЫЕ ПИЩЕВЫЕ ДОБАВКИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В МОЛОКОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ ОТРАСЛИ

Цель: изучить классификацию и технологические функции основных пищевых добавок, используемых в молокоперерабатывающей отрасли.

Рассматриваемые вопросы:

1.Пищевые красители

2.Вещества, изменяющие структуру продукта

3.Вещества, регулирующие свойства сырья и продукта

4.Вкусовые и ароматические добавки

5.Вещества, повышающие сохранность продукта и увеличивающие сроки хранения

Пищевые добавки, используемые в молокоперерабатывающей отрасли, по назначению можно разделить на следующие группы:

•вещества, улучшающие внешний вид продукта (красители и цветокорректирующие материалы);

•вещества, изменяющие структуру продукта (загустители, геле-

истуднеобразователи);

•вещества, регулирующие свойства продукта (поверхностноактивные вещества);

•вещества, придающие продукту определенный вкус и аромат (вкусовые и ароматические вещества);

•вещества, повышающие срок хранения продукта (консерванты).

Пищевые красители

Для придания пищевым продуктам характерной для них окраски, измененной при технологической обработке (кипячение, стерилизация, сушка и т.д.) используют природные (натуральные) и синтетические (органические и неорганические) красители.

35

Бета-каротин. Среди натуральных красителей необходимо выделить каратиноиды. Растительные каратиноиды – это красножелтые пигменты, обусловливающие окраску ряда овощей, фруктов, жиров, яичного желтка и других продуктов. Примером каратиноидов является β-каротин, который выделяют из природных источников в смеси с другими каратиноидами (экстракт натуральных каратиноидов) или получают синтетическим путем.

Для окраски пищевых продуктов (маргарина, сливочного масла. майонеза и некоторых других продуктов) применяют каратиноиды, выделенные из моркови, плодов шиповника, перца, а также полученные микробиологическим или синтетическим путем.

Энокраситель получают из выжимок темных сортов винограда и ягод бузины в виде жидкости интенсивно красного цвета. Окраска продукта зависит от рН среды: красная окраска в подкисленных средах, в нейтральных и слабощелочных средах эндокраситель придает продукту синий оттенок. Поэтому при использовании эндокрасителя одновременно применяют и органические кислоты для создания необходимого рН среды.

Впоследнее время в качестве желтых, розово-красных красителей начали использовать пигменты, содержащиеся в соке кизила, красной и черной смородины, клюквы, брусники, пигменты чая, а также красный краситель, выделенный из свеклы – свекольный красный.

Сахарный колер – темно окрашенный продукт карамелизации различных видов сахаров, полученный по различным технологиям. Водные растворы сахарного колера представляют собой приятно пахнущую темно-коричневую жидкость. Применяется для окраски напитков, кондитерских изделий, в кулинарии.

Впоследнее время пищевая промышленность широко использует синтетические красители. Они устойчивы к изменению рН среды, действию кислот, нагреванию, свету, обладают большой окрашивающей способностью, их легче дозировать. В большинстве случаев они дешевле натуральных красителей. Поступающие в продажу красители обычно разбавлены наполнителями (поваренная соль, сульфат натрия, глюкоза, сахароза, лактоза, крахмал, пищевые жиры), что упрощает их использование. При применении

36

синтетических красителей необходимо убедиться в их токсикологической безопасности.

Вещества, изменяющие структуру продукта

К этой группе пищевых добавок относятся вещества, используемые для создания или изменения реологических свойств пищевых продуктов (регулирующие консистенцию): загустители, желе- и студнеобразователи. Загустители используют для получения коллоидных растворов повышенной вязкости, студнеобразователи – для получения поликомпонентных нетекущих систем, включающих высокомолекулярный компонент и низкомолекулярный растворитель. Гелеобразователи (желирующие вещества) – для получения структурированных коллоидных систем. Четкого разделения между этими группами добавок нет.

Загустители, геле- и студнеобразователи связывают воду, в результате коллоидная система теряет свою подвижность и изменяется консистенция пищевого продукта. В химическом отношении это макромолекулы, в которых равномерно распределены гидрофильные группы, взаимодействующие с водой.

Среди них натуральные природные вещества животного (химозин, желатин) и растительного происхождения: пектин, агароиды, камеди и вещества, получаемые искусственно (полусинтетически), в том числе из природных объектов (метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, амилопектин, модифицированные крахмалы и др.).

Желатин (студнеобразователь) – белковый продукт, представляющий собой смесь линейных полипептидов с различной молекулярной массой и их агрегатов, не имеет вкуса и запаха. Желатин получают из костей, хрящей, сухожилий животных. Он растворяется в горячей воде, при охлаждении водные растворы образуют гель. Желатин применяют при изготовлении желе (фруктовых и рыбных), мороженого, кремов, жевательной резинки, в кулинарии. В России и большинстве стран желатин применяют без ограничений.

37

Крахмал и модифицированный крахмал. Крахмал и его фракции

(амилопектин, декстрины) и модифицированные крахмалы применяются в качестве загустителей, студнеобразователей и желирующих веществ в кондитерской, хлебопекарной промышленности, при производстве мороженого.

Модификация крахмалов позволяет существенно изменить их строение и свойства (гидрофильность, способность к клейстеризации, студнеобразование), а, следовательно, и направление использования.

Окисленные крахмалы образуют клейстеры с пониженной вязкостью и повышенной прозрачностью. Их используют в технологии мороженого, при производстве мармеладов и лукума.

Набухающие крахмалы способны набухать и растворяться в холодной воде. Они позволяют быстро приготовлять желеобразные десерты, кремовые смеси, пудинги, соусы.

Крахмалофосфаты образуют клейстеры повышенной прозрачности и вязкости, они устойчивы к нагреванию, кислотам, перемешиванию. Применяются при производстве майонезов, продуктов детского питания, соусов, приправ. Клейстеры крахмалофосфатов устойчивы к действию низких температур (замораживанию), с их использованием готовят продукты, сохраняемые в замороженном виде (паштеты, замороженные обеды, кремы и т.д.).

Протеазы (Proteases) − группа пищевых ферментов − реннин (химозин), пепсин, трипсин, расщепляющих белки, известна как пищевая добавка E1101.

Реннин (химозин). Свёртывание молока под действием химозина (реннина) является важнейшей технологической операцией в сыроделии. Другие протеазы тоже свёртывают казеин молока, но с меньшим выходом и меньшей прочностью сгустка, а также в полученном сыре чаще наблюдаются посторонние привкусы и даже горечь.

Широкое применение реннина в сыроделии вызвано его узкой специфичностью к протеолизу и высокой коагулирующей способностью. Как показали опыты с кристаллическими протеазами, для одной и той же свёртывающей активности пепсина требуется в 10

38

раз больше, чем химозина, грибной протеазы − в 25 раз больше,

протеазы из Bacillus subtilis − в 80 раз.

Источник химозина – сычуг – один из отделов многокамерного желудка телят-молочников, поэтому этот ферментный препарат известен как сычужный фермент. Ресурсы для получения данного фермента ограниченны, поэтому большое значение имеет замена химозина микробными протеазами, близкими по своей специфичности.

Эта проблема до конца пока остаётся нерешённой, хотя существуют даже Спецификации JECFA на химозин из Escherichia Coli К-12, Aspergillus Niger var. Awamori, Kluyveromyces Lactis,

содержащих гены прохимозина, и реннет из Bacillus Cereus, Endothia Parasitica, Mucor Sp. Многие испытанные протеазы растений и микроорганизмов обладают высокой молокосвёртывающей активностью, но гидролиз белков в их присутствии проходит слишком глубоко, что ведёт к снижению выхода и качества сыра, к появлению в процессе созревания сыра горьких пептидов и крошливой консистенции.

Пепсин расщепляет почти все белки растительного и животного происхождения. При рН около 5,0 он интенсивно свёртывает казеин молока. В связи с тем, что пепсин менее дефицитен, чем реннин, он находит широкое применение в производстве творога и сыра как индивидуально, так и в смесях с химозином (реннином).

Фермент используется также для растворения белковой мути в пиве, которая часто выпадает в виде осадка при хранении пива на холоду.

Пектиновые вещества – группа высокомолекулярных гетерополисахаридов, входящих совместно с целлюлозой, гемицеллюлозой, лигнином в состав клеточных стенок и межклеточных образований высших растений, а также присутствующих в растительных соках некоторых из них. Пектиновые вещества способны образовывать гели, связывать воду, взаимодействовать с катионами. Они играют важную роль в физиологических процессах, участвуют в водном и ионном обмене. Эти же свойства обуславливают их широкое применение в пищевой промышленности. В настоящее время выпускают несколько видов

39

пектинов, выделяемых из различных источников сырья и отличающихся по составу и свойствам: яблочный, цитрусовый, свекловичный, пектин из корзинок подсолнечника, а также комбинированные пектины из смешанного сырья. Пектины, выделенные из яблочных выжимок и корзинок подсолнечника, являются высокомолекулярными, свекловичный и цитрусовый пектины – низкомолекулярными. В яблочных пектинах наблюдается равномерное распределение карбоксильных групп по всей длине пектиновой молекулы, в цитрусовых – неравномерное.

Строение молекул пектина определяет их основные физикохимические и потребительские свойства: гелеобразование в водной среде и комплексообразование с ионами поливалентных металлов . Образование геля – трехмерной пространственной структуры, происходит в результате взаимодействие пектиновых молекул между собою. Процесс зависит от молекулярной массы, степени этерификации молекул пектина, распределения карбоксильных групп; на его эффективность влияют температура и рН среды. Высокоэтерифицированные пектины образуют гели в присутствии кислот (рН 3.1-3.5) при содержании сахарозы более 50 %, низкоэтерифицированные – в присутствии ионов поливалентных металлов, например, кальция, независимо от содержания сахарозы, в диапазоне рН (рН от 2.5 до 6.5). В последнее время пектины широко используют в качестве профилактических средств для групп населения, проживающих в зонах риска отравления тяжелыми металлами и радионуклидами, из-за особенности низкоэтерифицированных пектинов образовывать комплексные соединения с ионами цинка, свинца, кобальта, стронция, радионуклидами.

Высокоэтерифицированные пектины применяют в технологии мороженого, фруктовых соков, майонеза; низкоэтирифицированных – студней, овощных желе и т.п.

Полисахариды, выделенные из морских водорослей, являются важным видом пищевых добавок. К ним относятся: агар-агар, агароиды (черноморский агар), альгиновая кислота и ее соли и др.

Агар-агар – представляет собой смесь агарозы и агаропектинов (смесь полисахаридов сложного строения, содержащая глюкуроновую

40