2. Гідроколоїди як натуральні харчові стабілізатори

Створення нових рецептур харчових продуктів з використанням натуральних гі- дроколоїдних стабілізаторів дозволяє розширити асортимент молочних продуктів функціонального призначення, м'ясних виробів делікатесної групи, охолоджених і заморожених десертів (мусів, шербетів, суфле та ін.), борошняних кондитерських виробів з фруктово-ягідними начинками, напоїв і багатьох інших (табл. 4.7).

За останні десятиріччя у харчовій промисловості широко використовуються стабілізуючі суміші напівфункціонального призначення. Вони включають різні ви­ди загущувачів, гелеутворювачів, наповнювачів стабілізаторів емульсій та ін. Нату­ральні харчові стабілізатори — це велика група речовин різноманітної хімічної природи, що має полімерну природу, отриманих із сировини рослинного і тварин­ного походження.

Стабілізатори відіграють важливу роль у функціонуванні органів і систем ор­ганізму, передусім органів травлення. Вони адсорбують значну кількість жовчних кислот, а також інші метаболіти, токсини й електроліти, що сприяє детоксикації ор­ганізму.

За структурою і властивостями, які вони проявляють, більшість натуральних ха­рчових стабілізаторів є гідроколоїдами. Вони складаються із дуже великих і об'єм­них полімерних макромолекул, завдяки чому проходить їх гідратація й набухання. Здатність до гелеутворення дозволяє значною мірою змінювати реологічні характе­ристики харчових систем. Завдяки своїм іонообмінним властивостям і комплексо­утворювальній здатності більшість натуральних харчових стабілізаторів здатні ви­водити іони важких металів і радіонуклідів із організму.

Більшість натуральних гідроколоїдних стабілізаторів являють собою поліцукри­ди і полімери цукрових залишків. Виключенням є білки, желатин, казеїнати і деякі інші стабілізатори емульсій. Гідроколоїди забезпечують отримання продуктів пев­ної концентрації, поліпшують і зберігають їх структуру, позитивно впливають на відчуття смаку. Унікальна здатність утворювати гелі робить їх незамінними інгре­дієнтами у виробництві молочних, м'ясних, рибних продуктів, безалкогольних на­поїв, хлібобулочних і кондитерських виробів (табл. 4.8).

До функціонально-технологічних властивостей натуральних харчових гідроко­лоїдних стабілізаторів відносять:

• здатність до гелеутворення;

• збільшення в'язкості продуктів і зниження ризику виникнення синерезису;

• структурування і ущільнення харчових сумішей, поліпшення їх органолептич­них показників;

• підвищення вологозв'язуючої здатності харчових сумішей;

• підвищення харчової цінності продуктів з одночасним зниженням калорій­ності;

• збільшення тривалості їх зберігання;

• збільшення об'ємів виходу готових виробів зі зниженням витрат сировини; зниження собівартості готової продукції.

Г ідроколоїдні стабілізатори, які здатні витримувати повторне заморожування в харчових системах з мінімальним ризиком виникнення синерезису, представлені гуаровою камедю рожкового дерева, карбоксиметилцелюлозою (КМЦ), альгінатом натрію, ксантаном, желатином і карагинаном. їх широко використовують у рецеп­турах молочних продуктів, морозиві і фруктово-ягідних начинках. Стабілізатором для деяких видів фруктових десертів, кондитерських виробів і молочних продуктів у поєднанні з камедями служить пектин.

Натуральні гідроколоїдні стабілізатори можуть бути класифіковані залежно від морфологічної приналежності:

• білкової природи — желатин, казеїнати, альбумін;

• витяжки з рослин — гуміарабік, камеді (гхати, карайя, трагакантова камедь);

• камеді насіння — кароб (рожкове дерево), гуарова, псиліум;

• крохмаль і модифіковані види крохмалю;

-> мікробні камеді — ксантан;

• екстракти водоростей — агар, альгінати, карагинан;

• пектини — низькомолекулярний і високомолекулярний метоксил;

• целюлози — карбоксиметилцелюлоза натрію, мікрокристалічна целюлоза, гід- роксипропілцелюлоза і гідроксипропілметилцелюлоза.

Функціональні характеристики гідроколоїдів можуть бути модифіковані шляхом зміни хімічної структури природних форм. Окремі гідроколоїди рідко виконують всі функції, що вимагаються. Частіше всього застосовують поєднання різноманіт­них стабілізаторів.

Карагинан (Е407) відкритий у кінці IX століття, але до цього часу зберігається дослідницький і практичний інтерес у його вивченні. Відомо понад 300 типів кара- гинана.

Карагинан — природний загусник, який отримують переробкою червоних мор­ських водоростей класу Яііосіоріїусеае.

Виробничий процес переробки червоних морських водоростей і отримання ка- рагинану представлено на рис. 4.5.

Рис. 4.5. Процес отримання карагинану

За хімічним складом карагинан — гідроколоїд, який складається із складних ка­лієвих, натрієвих, магнієвих і кальцієвих сульфатних ефірів галактози, а також із співполімерів 3,6-ангідро-галактози. Карагинан— лінійний поліцукрид, в якому залишки галактози зв'язані а (1—>3) і В (1—>4) зв'язками.

Карагинан складається із більш, ніж 2500 залишків сольових форм кальцію, на­трію, магнію, кальцієвих сірчистих ефірів галактози і 3,6-ангідро-галактози. Виді­ляють декілька типів: к-карагинан, і-карагинан, ^.-карагинан. Всі карагинани вкрай еластичні, здатні желюватися, набрякати й утворювати суспензії. Застосовуються у виробництві молочних та м'ясних продуктів. Основні властивості к-карагинану представлено на рис. 4.6.

Р ис. 4.6. Основні властивості к-карагинану

Ефективність застосування гідроколоїдів для поліпшення якісних характеристик харчових продуктів визначається особливостями хімічної будови і фізико- хімічними властивостями добавок, стійкістю до дії температури, рН середовища, розчинністю а ін. Найбільш ефективним є одночасне використання декількох гід­роколоїдів у складі стабілізаційних сумішей.

У процесі переробки водоростей отримують декілька видів карагинанів, які від­різняються за хімічним складом, розчинністю, стійкістю гелю до хімічної й фізич­ної дії. У м'ясопереробній промисловості широко використовують к-карагинан, і- карагинан і ^.-карагинан.

Залежно від відмінностей у структурі піддаються змінам і властивості карагинану (табл. 4.9—4.11).

Карагинан давно знайшов широке застосування у харчовій промисловості в ре­цептурах молочних (шоколадне молоко, шербети, сирні пасти, збиті вершки та ін.), м'ясних (м'ясо в желе, консерви та ін.) і рибних продуктів, приправ, безалкоголь­них напоїв, хлібобулочних (хлібне тісто, фруктові кекси) і кондитерських виробів.

Карагинан володіє біологічною активністю: антикоагулюючою, антивірусною, антираковою і антивиразковою, а також виводить із організму важкі метали.

Широкий асортимент гідроколоїдів дозволяє виробнику в повній мірі задоволь­нити свою потребу в карагинані, з відповідними характеристиками (табл. 4.12).

Карагипап використовують як структуроутворювач у виробництві плавлених сирів, згущеного молока, соусів, желе, мусів. Він не розщеплюється ферментами в шлунково-кишковому тракті і може застосовуватись у виробництві низькокалорій­них продуктів.

ДДН за рекомендаціями Експертного комітету з харчових добавок ФАО/ ВООЗ — до 75 мг на 1 кг маси тіла.