Эмульгирование жиров

Эмульгированием жиров называют процесс соединения молекулы жира и молекулы воды за счет присутствия связывающего агента - эмульгатора. Эмульгирование жиров позволяет получить многокомпонентный, стабильный продукт, не расслаивающийся при хранении и тепловой обработке. Для получения жировой эмульсии обязательно применение механической обработки - взбивания или перемешивания достаточной интенсивности. Используемый же жир может быть как растительного, так и животного происхождения.

Существует два типа эмульсий: прямая эмульсия (масло в воде) - когда в качестве дисперсионной фазы выступает вода и обратная эмульсия, когда в качестве дисперсионной фазы выступает масло. Дисперсионная фаза это то вещество, в котором на первом этапе приготовления эмульсии размешивают эмульгатор. На втором этапе, в дисперсную фазу при постоянном взбивании вносят второе вещество. На третьем этапе в эмульсию обычно добавляют стабилизатор, либо вкусовые добавки с кислой средой, например различные уксусы. Добавление стабилизатора увеличивает густоту и стойкость эмульсии в процессе хранения.

Пищевые эмульгаторы, обычно большей частью состоят из белков. В молекуле эмульгатора существует две части отвечающие за процесс эмульгирования, гидрофильная (связывающаяся с молекулой воды) и гидрофобная (связывающаяся с молекулой жира). В качестве основных пищевых эмульгаторов используемых в процессе эмульгации жиров выступают: яичный желток или белок, сухое обезжиренное молоко, столовая горчица, различные животные белки.

Для получения жировых эмульсий с меньшей жирностью, в продукт дополнительно вносят загустители, такие как различные виды нативного (натурального) и модифицированного крахмала, различные камеди, клетчатки и другие компоненты. Без внесения загустителей в низкожирные эмульсии, последние теряют стабильность при хранении и часто расслаиваются.

Продукты, полученные эмульгированием жиров, Вы ежедневно видите на полках магазинов и употребляете в пищу. К ним относятся такие продукты как: майонез и различные соусы на масляной основе (прямая эмульсия); многие взбитые молочные десерты (взбитые муссы); сливочное масло и маргарин (обратная эмульсия); вареные колбасы, ветчины, сосиски и многое другое.

Углеводы.

При переработке и хранении пищевого сырья и продуктов углеводы

претерпевают сложные и разнообразные превращения, зависящие от состава

углеводного комплекса, температуры и рН среды, влажности, наличия ферментов, присутствия в продуктах других компонентов, взаимодействующих углеводами (белков, липидов, органических кислот и других).

Простые и сложные углеводы содержатся в основном в продуктах

растительного происхождения. Единственный полисахарид гликоген имеется в продуктах животного происхождения.

Основными процессами, протекающими в углеводах при различных видах технологической обработки и хранения пищевых продуктов, являются следующие:

кислотный и ферментативный гидролиз ди- и полисахаридов;

брожение моно- и дисахаридов;

меланоидинообразование;

карамелизация.

Гидролиз ди - и полисахаридов  наиболее распространенный процесс, протекающий в пищевых продуктах при тепловой и холодильной обработке, а также при хранении картофеля, плодов и овощей в  охлажденном и замороженном состоянии.

Гидролиз ди - и полисахаридов. При нагревании дисахариды (сахароза, мальтоза, лактоза) под действием кислот или в присутствии ферментов распадаются на моносахариды. Сахароза в водных растворах под влиянием кислот присоединяет молекулу воды и гидролизуется на равное количество глюкозы и фруктозы, вращающих плоскость поляризации влево, а не вправо, как сахароза.

Такое преобразование называется инверсией, а эквимолекулярная

смесь глюкозы и фруктозы   инвертным сахаром, который имеет более

сладкий вкус, чем сахароза.

Полисахариды также при нагревании под действием кислот или в присутствии ферментов подвергаются гидролизу с образованием низкомолекулярных соединений, принимающих участие в обменных процессах.

Из высокомолекулярных полисахаридов существенным изменениям

подвергаются крахмал и пектиновые вещества.

Крахмал. (С6 Н10 О5)n состоит из амилозы и амилопектина, содержит

много молекул D-глюкозы, соединенных между собой глюкозидными  связями. В крахмале различных плодов и овощей относительное содержание амилозы и амилопектина колеблется в широких пределах. В растительной ткани крахмал откладывается в запас в виде зерен. Эти зерна содержат 96 - 97% амилозы и амилопектина, белка,  около 1%, жирных кислот, до 0,6% и минеральных веществ  до 0,7%. Минеральные вещества в крахмале представлены фосфорной кислотой. В картофельном крахмале ее содержится около 0,18% или в 3 - 4 раза больше, чем в крахмале зерновых культур. От количества фосфора зависит степень вязкости крахмала.  Крахмальные зерна разных растений заметно различаются по размеру и  строению (в картофеле они крупнее, в рисе мельче). С размером крахмальных зерен связаны консистенция картофельного клубня и рассыпчатость после варки. Так, при гидролизе крахмала конечными продуктами распада являются мальтоза и D-глюкоза. 

  Конечные продукты гидролиза (мальтоза и глюкоза) могут образовываться при нагревании крахмалсодержащих продуктов в кислой среде.

При варке пищевых продуктов происходит насыщение растительных

клеток водой: амилоза растворяется в горячей воде при температуре 60 - 80°С, амилопектин образует при этих же условиях набухшую студенистую массу клейстер. Поглощение воды клейстеризующимся крахмалом достигает 100 - 200%. В кислой среде крахмал гидролизуется до конечных продуктов неферментативным путем, на чем основан один из методов определения содержания крахмала в пищевых продуктах.

Меланоидинообразование. Под меланоидинообразованием понимают взаимодействие восстанавливающих сахаров (моносахариды и дисахариды), как содержащихся в продукте, так и образующихся при гидролизе более сложных углеводов с аминокислотами, пептидами и белками. При этом образуются темноокрашенные продукты  меланоидины (от греческого "меланос"  темный). Это реакция Майяра, по имени ученого,

который в 1912 г. впервые описал данный процесс. МО окислительно-восстановительный процесс, который представляет собой совокупность последовательно и параллельно идущих реакций. Скорость и глубина этого процесса зависят от состава взаимодействующих продуктов, соотношения отдельных компонентов, рН среды, температуры и влажности.

Карамелизация.  В пищевой промышленности особое значение имеет

карамелизация сахарозы, глюкозы и фруктозы. Нагревание моно- и дисахаров при температуре 100°С и выше приводит к изменению их химического состава, цвета, увеличению содержания редуцированных веществ. Глубина этих процессов зависит от состава сахаров, их концентрации, рН среды, температуры и продолжительности нагрева, присутствия примесей. Особенно чувствительна к нагреванию фруктоза, карамелизация ее протекает в 6 - 7 раз быстрее, чем глюкозы. Сахароза при нагревании в ходе технологического процесса в слабокислой или нейтральной среде подвергается частичной инверсии с образованием глюкозы и фруктозы. Эти моносахариды подвергаются дальнейшим превращениям. Например, от молекулы глюкозы могут отщепиться молекулы воды (дегидратация), а образовавшиеся продукты соединяются друг с другом или с молекулой сахарозы. При отнятии двух молекул воды от сахарозы образуется карамелан, растворимое в воде соединение желтого цвета, при отщеплении трех молекул карамелен, имеющий ярко-коричневый цвет, затем при дальнейшей дегидратации карамелин, труднорастворимое в воде соединение. При последующей дегидратации образуется оксиметилфурфурол, при превращениях,  которых,  разрушается углеродный скелет и накапливаются продукты деструкции муравьиная и левулиновая кислоты.

Домашнее задание.

Ответить письменно на вопросы: