Гидроколлоиды — обширная группа пищевых ингредиентов, выделенная в 1978 г. в самостоятельную категорию на основании общности свойств, проявляемых ими в пищевых системах. В эту группу входят соединения, добавляемые в жидкие или твердые продукты питания в процессе их изготовления с целью придания желаемой вязкости или консистенции, а также с целью стабилизации пищевых дисперсных систем (эмульсий, суспензий и др.)
Исходя из этого определения, к гидроколлоидам, имеющим статус пищевых добавок, относятся вещества трех функциональных классов — загустители, гелеобразователи и стабилизаторы, проявляющие в отдельных случаях смежную функцию эмульгатора.
Однако, в отличие от большинства других групп пищевых добавок, роль гидроколлоидов в пищевых системах не сводится только к выполнению упомянутых технологических функций. Многие гидроколлоиды являются физиологически функциональными (полезными для здоровья) ингредиентами, которые могут понижать уровень холестерина в крови, способствовать нормальному функционированию кишечника, проявлять пребиотический эффект или другие позитивные для здоровья человека свойства. Кроме того, благодаря свойствам гидроколлоидов, стало возможным создание низкокалорийных продуктов, сохраняющих органолептические характеристики традиционных аналогов.
По химической природе гидроколлоиды представлены двумя видами биополимеров — полисахаридами и белками, особенности строения которых и определяют индивидуальную специфику поведения каждого из них в гидрофильной (в случае пищевых систем — в водной или молочной) среде при различных условиях. Именно благодаря этой специфике можно говорить о безграничных возможностях управления реологическими свойствами пищевых систем с целью формирования заданной консистенции или текстуры пищевого продукта.
Сегодня трудно представить себе рынок продуктов питания без джемов и конфитюров, желе и мармелада, пудингов и муссов, зефира и пастилы, йогуртов и мороженого, многочисленных взбитых десертов, кремов, напитков, соусов, пирогов с фруктовыми начинками и многих, многих других продуктов, ставших традиционными и излюбленными, которые могут быть еще и низкокалорийными, полезными для здоровья.
Без важнейших свойств гидроколлоидов, позволяющих установить контроль над влажностью, невозможно было бы добиться улучшения структуры и вкуса напитков, улучшения или изменения текстуры, предотвращения слеживания многих продуктов. Производители любого произвольно взятого гидроколлоида заявляют следующие его свойства:
— повышение вязкости;
— гелеобразование;
— контроль над синерезисом;
— стабилизация эмульсий;
— стабильность рН;
— стабильность при нагревании;
— устойчивость к действию солей;
— способность к суспензированию;
— простота в использовании;
— прозрачность;
— пленкообразование;
— связующие свойства.
Не все гидроколлоиды функционируют одинаково в растворах при различных значениях рН, при разных концентрациях электролитов, при термической обработке или имеют одинаковую устойчивость при хранении и т.д. Следовательно, задачей производителя пищевого продукта является выбор наиболее подходящего для конкретной цели гидроколлоида. С учетом этой необходимости, изучая рынок, производитель пищевой продукции получит множество информации и рекомендаций, ознакомится с большим количеством различных брошюр и рекламных проспектов, призывающих выбрать продукцию и концепцию той или иной фирмы. Все это, несомненно, очень полезно и нужно, однако все же наилучшим выходом было бы непосредственно изучить свойства различных гидроколлоидов, представленных на рынке.
Растворимые и нерастворимые пищевые волокна, обеспечивающие через процесс ферментации и/или физическое воздействие нормальное функционирование кишечника, способны снижать уровень холестерина, контролировать уровень сахара в крови, снижают риск заболевания раком кишечника, а также позволяют обнаружить и иные позитивные для здоровья эффекты. Как заманчиво получать начинки для хлебобулочных изделий, молочные напитки и десерты, соусы и подливки, пудинги и начинки для пирогов, сиропы и глазури, которые будут полезными для здоровья и низкокалорийными. Пищевым компаниям, производящим такие продукты, необходимо доскональное понимание реологии индивидуальных и смешанных гидроколлоидов, а также знание новых технологий, например технологии получения гелей путем разделения или сдвига твердых частиц, придающей смешанным гелевым системам из двух и более гелеобразующих фаз новую текстуру, форму, вкус и внешний вид.
Термин “гидроколлоиды” охватывает полисахариды и протеины, которые в наши дни широко используются в различных промышленных отраслях, где они выполняют многие полезные функции, а именно: загущение и гелеобразование водных растворов, стабилизация пен, эмульсий и суспензий, замедление и полное предотвращение кристаллизации льда и сахара, регулирование аромата и т.д. Ниже представлены коммерчески важные гидроколлоиды и источники их получения:
Ботанические:
— деревья (целлюлоза);
— экссудаты растительных камедей (гуммиарабик, камедь карайи, камедь гхатти, трагакант);
— растения (крахмал, пектин, целлюлоза);
семена (гуаровая камедь, камедь рожкового дерева, тамариндовая камедь);
— клубни (конжаковый маннан).
Из водорослей:
красные морские водоросли (агар, каррагинан);
бурые морские водоросли (альгинат).
Микробные (ксантановая камедь, курдлан, декстран, геллановая камедь, целлюлоза).
Животные (желатин, казеин, сывороточный белок, хитозан).
В последние годы в пищевой промышленности эти ингредиенты становятся все более популярными. Несмотря на то, что их концентрации составляют обычно не более 1%, они оказывают сильное влияние на текстурные и органолептические свойства пищевых продуктов.
Изменения в современном образе жизни, все большее осознание взаимосвязи между рационом питания и здоровьем, а также новые технологии обработки привели к возрастанию спроса на готовые блюда, новинки пищевых продуктов и совершенствованию продуктов с высоким содержанием пищевых волокон и с низким содержанием жиров. В частности, многочисленные промышленные препараты гидроколлоидов были разработаны специально для использования в качестве заменителей жира. Это естественным образом привело к повышению спроса на гидроколлоиды.
Выбор гидроколлоидов определяется требованиями, которые предъявляются к их функциональным свойствам, а кроме того, их ценой и доступностью. Именно по этим причинам в качестве загустителей чаще всего используются крахмалы. Однако интересно отметить, что, несмотря на высокую цену, ксантановая камедь, со времени ее представления на рынке в начале 1970-х годов, также широко используется в качестве загустителя из-за ее уникального реологического поведения. Даже при очень низких концентрациях она является сильным загустителем, причем вязкость ее растворов не зависит от изменения рН, присутствия солей и температуры.
Так как все более популярной становится точка зрения, что потребление продуктов с натуральными пищевыми волокнами является неотъемлемой частью здорового образа жизни, производители пищевых продуктов увеличивают долю природных материалов в качестве сырья для своей продукции. У потребителей, уделяющих большое вниманию тому, что они едят, все возрастающим спросом пользуются продукты с пониженным содержанием жиров и обогащенные натуральными волокнами. Если такие продукты можно получить, используя низкокалорийные материалы, то их польза для здоровья будет очевидной. Пищевые продукты, содержащие такие ингредиенты, должны соответствовать по качеству исходному продукту, а также не обладать вредным для здоровья действием. Такая цель не может быть достигнута без научного применения загустителей, стабилизаторов и эмульгаторов, особенно “натуральных”. Это приводит к использованию волокон, которые могут взаимодействовать с водой с образованием новых текстур и выполняют некоторые специфические функции, что само по себе требует использования гидроколлоидов.
В 1998 году мировой рынок таких гидроколлоидов, относящихся к пищевым волокнам, оценивался в 2,83 млн долл., а сегодня развивается все стремительнее и стремительнее, чтобы удовлетворить потребности покупателей в следующем тысячелетии. Задачей специалиста в области пищевой промышленности является подготовка гидроколлоидов к использованию в пищевых продуктах в наиболее удобном виде. Выполнение такой задачи требует глубокого понимания их структуры и условий, при которых они будут проявлять необходимую функцию в пищевой системе.
Пищевые волокна первоначально были охарактеризованы как структурные остатки клеточных стенок растений, которые не подвержены гидролизу пищеварительными ферментами человека. Так как это определение не охватывало полисахаридные волокна в составе пищевого рациона, его впоследствии расширили, включив в эту группу все полисахариды и лигнин, которые не перевариваются эндогенными секрециями пищеварительного тракта человека. Следовательно, к пищевым волокнам относятся, преимущественно, некрахмальные полисахариды, которые, по определению Энглиста (Englyst) с соавторами, действительно, рассматриваются как “полисахариды, устойчивые к действию эндогенных ферментов человека”.
Индустриально развитые страны теперь повсеместно признают пользу для здоровья от увеличения потребления пищевых волокон и снижения потребления общего жира и насыщенных жиров. В этом контексте термин “волокно” употребляется не в конкретном значении, а в общем смысле, обозначая структурные компоненты злаков и овощей. Значительно позже появилось понятие “растворимое волокно”, потребление которого способствует снижению уровня холестерина в плазме и улучшению работы толстого кишечника.
Физические и волокнистые свойства таких растворимых и нерастворимых волокон позволяют им выполнять одновременно физическую функцию и подвергаться ферментации кишечной микрофлорой с образованием короткоцепочных жирных кислот, в основном уксусной, пропионовой и масляной. Они оказывают весьма позитивное воздействие на состояние толстого кишечника посредством стимулирования потока крови, улучшая всасывание электролитов и жидкости, повышая мышечную активность и снижая уровень холестерина.
Источник: Мeatbusiness.ua |
