Эта большая группа пищевых добавок используется в пищевой промышленности для получения коллоидных растворов повышенной вязкости (загустители), студней – поликомпонентных нетекущих систем, включающих высокомолекулярный компонент и низкомолекулярный растворитель (студнеобразователи), и гелей – структурированных коллоидных систем.
Среди них необходимо отметить натуральные пищевые добавки: желатин, пектин, альгинат натрия, агароиды, крахмал, растительные камеди и вещества, получаемые искусственно, в том числе из природных объектов: метилцеллюлоза, амилопектин, модифицированные крахмалы.
Желатин – белковый продукт, представляющий смесь полипептидов с различной (50-70 тыс.) 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 студни. Желатин применяют при изготовлении зельца, желе (фруктовых и рыбных), мороженого, в кулинарии.
Крахмал и модифицированные крахмалы. Крахмал, его фракции (амилопектин), продукты частичного гидролиза – декстрины и модифицированные крахмалы применяют в качестве загустителей, студнеобразователей и желирующих веществ в кондитерской, хлебопекарной промышленности, при производстве мороженого.
Пектиновые вещества. Студнеобразующая способность пектина зависит от его молекулярной массы (степени полимеризации), количества метильных групп, входящих в состав его молекулы (степень метсксилирования), и содержания свободных карбоксильных групп, замещения их металлами.
В зависимости от степени этерификации карбоксильных групп различают высоко- и низкоэтерифицированные пектины, которые получают из исходного сырья кислой или щелочной экстракцией или ферментативным расщеплением. Пектины различной природы значительно отличаются по студнеобразующей способности. Пектины лучшего качества получают из корочки цитрусовых и яблок, более низкого – из свекловичного жома – отходы сахарного производства. Прочный студень пектин образует только в присутствии сахара и кислоты. Их соотношение может несколько меняться. В водных растворах происходит диссоциация карбоксильных групп, содержащихся в его молекуле, и она превращается в макроанион. Кислая среда препятствует диссоциации карбоксильных групп в пектине, снижает электростатическое отталкивание его молекул. Присутствие сахара уменьшает гидратацию пектина и способствует соединению его молекул друг с другом при образовании структуры студня.
В образовании структурного каркаса студня, а следовательно, геля значительная роль принадлежит водородным связям.
Высокоэтерифицированные пектины применяют в кондитерской промышленности (мармелад, желе), в производстве фруктовых соков, мороженого, рыбных консервов, майонеза. Низкоэтерифицированные – в овощных желе, паштетах, студнях.
Агар-агар. Его получают из морских водорослей, произрастающих в Белом море и Тихом океане, и различающихся по свойствам в зависимости от происхождения. Агар незначительно растворяется в холодной воде, но набухает в ней. В горячей воде образует коллоидный раствор, который при остывании дает хороший прочный студень, обладающий стекловидным изломом. Агар-агар применяют в кондитерской промышленности при производстве желейного мармелада, пастилы, зефира, при получении мясных и рыбных студней, желе, пудингов, при приготовлении мороженого, где он предотвращает образование кристаллов льда, при осветлении соков.
Агароид (черноморский агар) получают из водорослей , растущих в Черном море. Плохо растворимы в холодной воде, в горячей воде образует коллоидный раствор, при охлаждении которого образуется студень, имеющий затяжистую консистенцию. Студнеобразующая способность в два-три раза ниже, чем у агар-агара.
По химической природе к агару и агароиду близок фурцеларан – полисахарид, получаемый из морской водоросли – фурцеларии. По способности к студнеобразованию он занимает промежуточное положение к рассмотренным ранее агароидам. Применяют при производстве мармелада и желейных конфет.
Альгиновые кислоты и альгинат натрия – полисахариду состоящие из остатков D-маннуроновых и гулуроновой кислот получают их из бурых водорослей. Альгиновые кислоты в воде не растворяются, но связывают ее, альгинат натрия хорошо растворим в воде. Используют в качестве загустителей, желирующих веществ и эмульгаторов. Применяют для изготовления мармелада, фруктовых желе, конфет, осветления соков.
Простые зфиры целлюлозы – метиловые (метилцеллюлоза) и этиловые (этилцеллюлоза) – применяют при изготовлении мороженого, в производстве кондитерских изделий, соусов.
В качестве желирующих веществ могут быть использованы и другие продукты, в том числе фосфолипиды, например лецитины яиц.
