4 wskazówki, jak wybrać najlepsze hydrokoloidy spożywcze
Jak wybrać hydrokoloidy spożywcze
Wybierając najlepsze hydrokoloidy spożywcze, należy spełnić dwa kryteria.
Pierwszą kwestią, którą należy rozważyć, jest to, jakich właściwości tekstury oczekuje się w produkcie końcowym i co mają osiągnąć hydrokoloidy spożywcze.
Szukasz właściwości sensorycznych i teksturalnych?
Czy potrzebujesz zagęszczenia lub bardziej żelowej struktury?
Jeśli produkt końcowy jest układem wielofazowym (piana, zawiesina, emulsja), hydrokoloid powinien również zapewniać pewne właściwości stabilizujące.
1. Funkcjonalność hydrokoloidów spożywczych w końcowych produktach spożywczych
Hydrokoloid | T = zagęszczanie G = żelowanie S = Opis stabilizacji of Tekstura | Opis of Tekstura |
Alginiany | T, G | Alginiany, a dokładniej alginiany sodu, mogą być stosowane jako środek zagęszczający (różne gatunki oferują szereg lepkości). Alginiany mogą tworzyć silne, spójne, termoodporne żele w obecności jonów wapnia. |
Karagen, Iota | T, G | Karagen Iota tworzy elastyczne żele i płyny tiksotropowe. |
Karagen, Kappa | G, S | Kappa-karagen tworzy twarde żele. Bardzo niskie dawki kappa-karagenu w mleku wykazują pozytywną interakcję z białkami mleka, powodując zawieszenie cząstek kakao. |
Karagen, Lambda | T | Karagen lambda tworzy lepkie, nieżelujące roztwory. |
Celuloza, CMC | T, S | CMC tworzy klarowne, lepkie roztwory (dostępny jest szeroki zakres lepkości). CMC wykazuje ochronne właściwości koloidalne w zakwaszonych napojach mlecznych. |
Materiały celulozowe, MC i HPMC | T, G | HPMC i MC, które są rozpuszczone w zimnej wodzie, żelują po podgrzaniu (żelowanie termiczne). Dostępne są różne gatunki o różnych lepkościach / różnych temperaturach żelowania. Żel jest termoodwracalny, ponieważ system powróci do lepkiej fazy ciekłej po schłodzeniu. |
Guma gellan | G, S | Guma gellan jest dostępna w dwóch formach, o wysokiej i niskiej zawartości acylu. Guma gellan o niskiej zawartości acylu tworzy twarde, nieelastyczne, kruche żele. Guma gellan o wysokiej zawartości acylu tworzy miękkie, bardzo elastyczne żele. Zmieniając proporcje tych dwóch form, gellan może wytwarzać szeroką gamę tekstur. Guma gellan może być stosowana do stabilizacji zawiesin poprzez tworzenie roztworu o słabej strukturze żelu, znanego jako płynny żel. |
Guma guar | T | Guma guar tworzy lepkie roztwory o długiej konsystencji. |
Guma arabska | T, G | Guma arabska jest stosowana w wyrobach cukierniczych ze względu na swoje właściwości żelujące. Guma arabska jest stosowana w emulsjach smakowych i barwiących jako środek emulgujący. |
Mączka chleba świętojańskiego (LBG) | T, (G) | LBG tworzy lepkie, rozrzedzane ścinaniem roztwory. LBG może tworzyć żele w połączeniu z innymi hydrokoloidami. LBG doskonale kontroluje synerezę. |
Pektyna, HM | G, S | Pektyny wysokometoksylowe tworzą żele przy niskim pH i w obecności cukru. Pektyny HM są klasyfikowane jako szybkowiążące, średniowiążące lub wolnowiążące. Pektyny HM są również stosowane w zakwaszonych napojach mlecznych (pH < 4,6) w celu stabilizacji białek. |
Pektyna, LM | G | (Amidowane) pektyny o niskiej zawartości metoksylu również tworzą żele - częściowo odwracalne przy ścinaniu. |
Guma ksantanowa | T, S | Guma ksantanowa tworzy pseudoplastyczne lepkie roztwory, które są stabilne pod względem pH i temperatury w porównaniu z innymi zagęszczaczami. Pseudoplastyczność sprawia, że guma ksantanowa nadaje się również jako stabilizator zawiesin, emulsji i pianek. |
2. Formulacja z hydrokoloidami spożywczymi; rozpuszczalność, kompatybilność i mechanizm zagęszczania lub żelowania
2.1 Rozpuszczalność, kompatybilność
Większość hydrokoloidów spożywczych dostępnych na rynku jest dostarczana w postaci proszku.
Aby w pełni wykorzystać ich funkcję (wytwarzanie lepkości lub żelu), należy przygotować roztwory hydrokoloidów.
Podczas rozpuszczania hydrokoloidów, zastosowana temperatura wraz z obecnością innych składników może mieć wpływ (który może być zarówno pozytywny, jak i negatywny).
Hydrokoloid | Rozpuszczalność | Przejrzystość rozwiązania | pH Zasięg in Zastosowanie | Stabilność kwasowa |
Alginiany | Rozpuszczalny na zimno lub na gorąco w środowisku niezawierającym wapnia. W środowisku o wysokiej zawartości wapnia do rozpuszczenia alginianu potrzebne są sekwestranty. | Dobry | 4.5 - 7 | Dobra (tworzy kwas alginowy przy niskim pH) |
Carrageenans | Iota i Kappa: rozpuszczalne na gorąco, powyżej 60 °C. Lambda jest również rozpuszczalna na zimno | Dobry | 4.5 - 7 | Słaby |
Celuloza, CMC | Rozpuszczalny na zimno lub na gorąco | Doskonały | 3.5 - 7 | Dobry |
Materiały celulozowe, MC i HPMC | Rozpuszczalny na zimno | Doskonały | 4 - 7 | Dobry |
Guma gellan | Rozpuszczalny na gorąco w środowisku wolnym od jonów. W środowisku o wysokiej zawartości jonów do rozpuszczenia gellanu potrzebne są sekwestranty. | HA - Dobry LA - Słaby | 3 - 7 | Dobry |
Guma guar | Rozpuszczalny na zimno lub na gorąco | Uczciwy | 4 - 7 | Uczciwy |
Guma arabska | Rozpuszczalny na zimno lub na gorąco | Doskonały | 2 - 7 | Dobry |
Mączka chleba świętojańskiego | Rozpuszczalny na gorąco, powyżej 80 °C | Uczciwy | 4 - 7 | Dobry |
Pektyna | Rozpuszczalny na gorąco, powyżej 60 °C | Doskonały | 2 - 7 | Bardzo dobry |
Guma ksantanowa | Rozpuszczalny na zimno lub na gorąco | Uczciwy | 2 - 7 | Bardzo dobry |
2.2 Mechanizm zagęszczania lub żelowania
Po rozpuszczeniu hydrokoloidy spożywcze działają samodzielnie lub wymagają innych substancji, takich jak jony, aby uzyskać właściwości lepkie lub żelowe.
Hydrokoloid | Działaj sam or Działaj z | Opis of Zagęszczanie or Mechanizm żelowania |
Alginiany | Z jonami wapnia | Alginiany sodu składają się z dwóch bloków budulcowych: kwasu mannuronowego (M) i kwasu guluronowego (G). W obecności jonów wapnia bloki G w łańcuchu alginianu łączą się ze sobą i tworzą strukturę żelu. Alginiany o wysokiej zawartości bloków G tworzą silniejsze żele niż alginiany o wysokiej zawartości bloków M. Gdy dostępna jest wystarczająca ilość wolnego wapnia, żel alginianowy stanie się termo-odwracalny. Należy pamiętać, że żel alginianowy tworzy się w niskich temperaturach. |
Karagen, Iota | Z jonami wapnia | Po poddaniu obróbce cieplnej w celu rozpuszczenia karagenu, cząsteczki łączą się ze sobą podczas chłodzenia, tworząc w ten sposób strukturę żelu. Sieć jota karageniny tworzy przezroczysty, elastyczny żel. Podczas mieszania sieć ta może zostać łatwo zniszczona, ale żel jest szybko odbudowywany, gdy tylko ustanie działanie mechaniczne. Żele z karagenu iota są termoodwracalne. |
Karagen, Kappa | Z jonami potasu | Po obróbce cieplnej w celu rozpuszczenia karageniny, cząsteczki łączą się ze sobą podczas chłodzenia, tworząc w ten sposób strukturę żelu. Kappa-karagen wymaga obecności jonów potasu, aby utworzyć twardy, kruchy żel. Żele kappa-karageniny są termoodwracalne. Kappa-karagen wykazuje synergistyczną wytrzymałość żelu w połączeniu z mączką chleba świętojańskiego. |
Karagen, Lambda | Sam | Cząsteczki karagenu lambda nie łączą się silnie ze sobą i dlatego nie tworzą żeli. Karagen lambda działa jako zagęszczacz. |
Celuloza, CMC | Sam | CMC działa samodzielnie, tworząc lepkie roztwory. Szeroka gama dostępnych zakresów lepkości sprawia, że jest to wszechstronny hydrokoloid do wielu zastosowań. |
Materiały celulozowe, MC i HPMC | Sam | Gdy temperatura roztworu MC/HPMC wzrasta, polimery tracą wodę hydratacyjną, a lepkość maleje. Po osiągnięciu punktu żelowania, odwodnienie polimerów powoduje interakcję polimer-polimer i roztwór zaczyna żelować. Wytrzymałość żelu rośnie wraz z utrzymywaniem temperatury powyżej punktu żelowania. Gdy system zostanie schłodzony, żel zaczyna się odwracać, a system ponownie staje się ciekłym lepkim systemem. W zależności od rodzaju MC lub HPMC punkt żelowania może wahać się od 50 °C do 90 °C. |
Guma gellan | Z jonami potasu, sodu i wapnia | Guma gellan tworzy żele z jonami dwu- i jednowartościowymi. Jony wapnia są bardziej skuteczne w tworzeniu żeli niż jony sodu i potasu. Stężenie jonów wpływa również na temperaturę żelowania i topnienia tworzonego żelu. Guma gellan o niskiej zawartości acylu ma tendencję do tworzenia żeli termostabilnych, podczas gdy guma gellan o wysokiej zawartości acylu ma tendencję do tworzenia żeli termoodwracalnych. |
Guma guar | Sam lub z gumą ksantanową | Guma guar działa samodzielnie, tworząc lepkie roztwory. W połączeniu z gumą ksantanową można zauważyć synergiczny wzrost lepkości. |
Guma arabska | Sam | Guma arabska jest unikalną cząsteczką i zawiera peptydy od 2 do 3% jako integralną część struktury. Uważa się, że te frakcje peptydowe są odpowiedzialne za zdolność emulgowania. Guma arabska tworzy roztwory o bardzo niskiej lepkości, można osiągnąć stężenia do 50%. |
Mączka chleba świętojańskiego (LBG) | Samodzielnie lub z gumą ksantanową lub karagenem | LBG tworzy lepkie, rozrzedzane ścinaniem roztwory. W połączeniu z gumą ksantanową i/lub karagenem kappa, LBG tworzy mieszane żele o elastycznej teksturze, które nie wykazują synerezy. |
Pektyna, HM | Z cukrem i niskim pH | Pektyny HM (wysokometoksylowe) tworzą nieodwracalne termicznie żele, gdy pH jest niskie ( 55 %). |
Pektyna, HM | Z białkiem | Pektyny HM są doskonałymi stabilizatorami kwaśnych napojów mlecznych. Działają jako koloid ochronny, zapobiegając koagulacji i sedymentacji cząstek kazeiny, gdy są dodawane przed zakwaszeniem. |
Pektyna, LM | Z jonami wapnia | Pektyny LM (amidowane) o niskiej zawartości metoksy mogą tworzyć żele termoodwracalne, jak również termostabilne. W zależności od stężenia wapnia i reaktywności wapnia określonego gatunku, można uzyskać szereg tekstur. |
Guma ksantanowa | Sam lub z gumą guar | Guma ksantanowa działa samodzielnie, tworząc lepkie, pseudoplastyczne roztwory. W połączeniu z gumą guar można zauważyć synergiczny wzrost lepkości. |
3. Zastosowania hydrokoloidów w żywności
Istnieje wiele obszarów zastosowań hydrokoloidów spożywczych i istnieje wiele wspaniałych kombinacji hydrokoloidów spożywczych, które mają bezpośrednie działanie synergiczne.
W związku z tym siatka aplikacji podana poniżej oraz inne informacje podane wcześniej powinny być wykorzystywane jedynie jako wytyczne, aby zapewnić punkt wyjścia do prac rozwojowych.
ALGINATY | CARRAGEENAN | CELULOZY, CMC | CELULOZY, MC + HPMC | GUMA ŻELOWA | GUAR GUM | GUM ARABSKI | MĄCZKA CHLEBA ŚWIĘTOJAŃSKIEGO | PECTIN | XANTHAN GUM | |
Produkty piekarnicze (w tym nadzienia piekarnicze) | ■■ | ■■ | ■ | ■ | ■■ | ■ | ■■ | ■■ | ||
Napoje | ■ | ■■ | ■ | ■ | ■ | ■■ | ■ | |||
Wyroby cukiernicze | ■ | ■■ | ■■ | |||||||
Wygoda: sosy, dressingi, zupy, marynaty | ■ | ■ | ■ | ■■ | ■ | ■■ | ||||
Nabiał, napoje zakwaszane/fermentowane, desery | ■■ | ■■ | ||||||||
Nabiał, słodkie napoje, desery | ■ | ■■ | ■ | ■ | ■ | ■ | ||||
Emulsje smakowe | ■ | ■ | ■■ | ■ | ||||||
Przetwory owocowe, dżemy, marmolady | ■■ | ■ | ■ | ■ | ■ | ■ | ■ | ■■ | ■ | |
Lody | ■ | ■ | ■■ | ■ | ■■ | ■ | ■ | |||
Przetwórstwo mięsa i drobiu | ■■ | ■■ | ■ | ■■ | ■ | ■ | ||||
Przetwory warzywne i ziemniaczane | ■ | ■ | ■■ | ■ |
4. Źródła hydrokoloidów
Poniżej znajdują się informacje na temat źródeł różnych hydrokoloidów spożywczych, a także skróty i synonimy stosowane w branży.
Hydrokoloid | Skróty Synonimy | Numer E | Surowiec |
Alginiany | Alginiany sodu | E 401 | Wyciąg z brązowych wodorostów |
Karagen | Iota, Kappa, Karagen Lambda | E 407 | Wyciąg z czerwonych wodorostów |
Celuloza, CMC | Karboksymetyloceluloza Guma celulozowa | E 466 | Wyprodukowane przy użyciu celulozy (z pulpy drzewnej lub lintersu bawełnianego) jako materiału bazowego. |
Materiały celulozowe, MC i HPMC | Metyloceluloza Hydroksypropylometyloceluloza | E 461 E 464 | Wyprodukowane przy użyciu celulozy (z pulpy drzewnej lub lintersu bawełnianego) jako materiału bazowego. |
Guma gellan | E 418 | Wytwarzany w procesie fermentacji | |
Guma guar * | E 412 | Otrzymywany z bielma nasion guar | |
Guma arabska | Guma akacjowa | E 414 | Wydzielina z drzewa akacjowego |
Mączka chleba świętojańskiego (LBG) * | Guma chleba świętojańskiego | E 410 | Otrzymywany z bielma nasion drzewa chleba świętojańskiego. |
Pektyna | E 440 | Ekstrahowany z wytłoków jabłkowych i/lub skórek owoców cytrusowych | |
Guma ksantanowa | E 415 | Wytwarzany w procesie fermentacji |
* Galaktomannany to nazwa grupy, mączka chleba świętojańskiego i guma guar to galaktomannany.
Hydrokoloidy Powiązane rozporządzenie
Środki zagęszczające i żelujące są dodatkami do żywności, a ich stosowanie podlega wielu przepisom i regulacjom. W przypadku państw członkowskich Unii Europejskiej ich stosowanie podlega między innymi rozporządzeniu (WE) nr 1333/2008 w sprawie dodatków do żywności opublikowanemu w grudniu 2008 r.
W załączniku I do niniejszego rozporządzenia opisano klasy funkcjonalne dodatków do żywności:
"Środki żelujące" to substancje, które nadają produktom spożywczym teksturę poprzez tworzenie żelu.
"Stabilizatory" to substancje, które umożliwiają utrzymanie stanu fizykochemicznego środka spożywczego; stabilizatory obejmują substancje, które umożliwiają utrzymanie jednorodnej dyspersji dwóch lub więcej niemieszających się substancji w środku spożywczym, substancje, które stabilizują, zachowują lub intensyfikują istniejącą barwę środka spożywczego oraz substancje, które zwiększają zdolność wiązania żywności, w tym tworzenie wiązań krzyżowych między białkami umożliwiających wiązanie kawałków żywności w ponownie odtworzoną żywność;
"Zagęszczacze" to substancje, które zwiększają lepkość produktów spożywczych;
Załącznik II zawiera wspólnotowy wykaz dodatków do żywności dopuszczonych do stosowania w żywności
Wykaz został opublikowany w listopadzie 2011 r. w rozporządzeniu Komisji (UE) nr 1129/2011 zmieniającym załącznik II do rozporządzenia (WE) nr 1333/2008.
Lista obejmuje:
Nazwa dodatków do żywności i numery E (część B)
Definicje grup dodatków (część C)
Środki spożywcze, do których można dodawać dodatki do żywności, kategorie żywności (część D)
Warunki, w jakich dodatki do żywności mogą być stosowane (część E)
Specyfikacje dodatków do żywności
Rozporządzenie Komisji (UE) nr 231/2012 opublikowane w marcu 2012 r. zawiera specyfikacje dotyczące dodatków do żywności, takie jak kryteria czystości, pochodzenie i inne niezbędne informacje.
Aby uzyskać pełny przegląd zatwierdzonych hydrokoloidów spożywczych oraz dokładnych zatwierdzonych zastosowań, dawkowania i warunków stosowania w Unii Europejskiej, należy sprawdzić najbardziej aktualne rozporządzenia i dyrektywy, a także wszelkie inne obowiązujące krajowe przepisy ustawowe i wykonawcze. Pełne teksty, jak również skonsolidowane wersje rozporządzeń i dyrektyw europejskich z ostatnimi aktualizacjami, można przeglądać i pobierać z następującej strony internetowej: http://eur-lex.europa.eu/en/index.htm
W przypadku użytkowania poza Unią Europejską należy dokładnie sprawdzić obowiązujące przepisy prawa i regulacje. Należy pamiętać, że użytkownik jest odpowiedzialny za przestrzeganie wszelkich obowiązujących wymogów prawnych i regulacyjnych.
Related Articles
Ostatnie posty
Jesteśmy firmą biotechnologiczną specjalizującą się w badaniach, rozwoju i komercjalizacji innowacyjnych i technologicznych dodatków do żywności - hydrokoloidów. Agar Agar, Karagen, oraz Dostosowane do potrzeb rozwiązania stabilizujące.
Dzięki szerokiemu know-how i doświadczeniu w badaniach, zastosowaniu i wykorzystaniu hydrokoloidów, możemy zapewnić kompleksową obsługę niestandardowe rozwiązania idealnie dopasowane do potrzeb naszych klientów.
Nasz produkty zaspokajają potrzeby sektora mięsnego, mleczarskiego, piekarniczego, cukierniczego i innych sektorów przemysłowych.
Aby uzyskać więcej informacji, skontaktuj się z naszym przedstawicielem handlowym.