5.4. Разрыхлители
Разрыхлители — это вещества, способные выделять при определённых условиях газ (обычно — диоксид углерода), с помощью которого происходит разрыхление теста и увеличение его объёма. Их добавляют в муку или в тесто. Разрыхлители бывают биохимические (дрожжи) и химические (например, двууглекислый натрий и углекислый аммоний).
Дрожжи обладают способностью сбраживать часть Сахаров теста с образованием спирта и диоксида углерода. Оптимальная температура жизнедеятельности дрожжей 26...30 °С, при температуре 55 °С дрожжи погибают.
Химические разрыхлители представляют собой химические соединения, способные разлагаться с выделением газообразных веществ. Они, как правило, используются для производства мучных кондитерских изделий, так как высокое содержание сахара и жира действует угнетающе на дрожжи.
Следует различать индивидуальные разрыхлители и смесевые пекарские порошки. Индивидуальными разрыхлителями являются химические соединения, образующие при нагревании необходимый для разрыхления теста диоксид углерода: карбонаты и бикарбонаты натрия и калия, углеаммонийные соли. Например, при термическом разложении карбоната и бикарбоната аммония протекают следующие реакции:
(Ш4)2С03 2Ш3 + С02 + Н20
МН4НС03 2Ш3 + С02 + Н20
Выделяющийся аммиак может придавать неприятный запах готовой выпечке, поэтому углеаммонийные соли обычно используют только при производстве мелкоштучных изделий.
Пекарские порошки состоят из трёх и более веществ, одно из которых является носителем углекислого газа, другое (одно или несколько) реагирует с первым с выделением газа, третье (разделитель) предотвращает их преждевременное взаимодействие. Под действием влаги и нагревания пекарский порошок в результате химической реакции выделяет необходимый для разрыхления теста и увеличения его удельного объёма углекислый газ, например, в результате реакции между дифосфатом и бикарбонатом натрия (питьевой содой).
Носителем углекислого газа в пекарских порошках практически всегда является бикарбонат натрия. Для его разложения применяют пищевые органические кислоты, например, винную или адипиновую, глюконодельталактон или кислые соли, например винный камень, кислые орто- или пирофосфаты, а также сульфат алюминия. В пекарских порошках для домашнего хозяйства обычно используют винный камень и кислый дифосфат натрия. В качестве разделителей чаще всего используют крахмалы, муку или соли кальция: карбонат, трикальцийфосфат и сульфат. Мелкозернистый крахмал (рисовый или кукурузный) предпочтительнее крупнозернистого (пшеничный). Иногда пекарские порошки ароматизируют ванилином или этилванилином.
5.5. Носители, растворители, разбавители
Рецептурные компоненты часто необходимо перед использованием разбавлять или растворять: для удобства дозирования малых количеств и равномерного распределения в продукте (ароматизаторы, красители, антиокислители), для защиты от нежелательных воздействий (витамины), для стандартизации свойств (агары) и т. п. Часто возникает также необходимость использования носителей для предотвращения пыления (гранулирование, капсулирование), увлажнения. Пекарские порошки и ферментные препараты требуют присутствия разделителей для предотвращения преждевременного действия.
Вещества, делающие более легким, безопасным и эффективным процесс внесения рецептурных компонентов в продукт, а также защищающие и стабилизирующие эти компоненты, называются носителями, растворителями или разбавителями (средства для разбавления). Сами носители, растворители и разбавители не выполняют никаких технологических функций в продукте.
5.6. Средства для капсулирования
Средства для капсулирования — это вещества, способные образовывать защитный обволакивающий слой в форме капсул или микрокапсул на поверхности пищевых компонентов, благодаря чему увеличивается срок годности последних. Они защищают жиры, витамины, ферменты, ароматизаторы от атмосферных воздействий (света, УФ-излучения, влаги, окисления, высыхания), предотвращают реакции между отдельными компонентами пищевого продукта, а также позволяют переводить водорастворимые вещества в маслодиспергируемую форму и наоборот. Получение и использование капсул пришло в пищевую промышленность из фармацевтики.
Капсулированию можно подвергать твёрдые, жидкие и газообразные вещества. Капсулированные жидкости можно перерабатывать как порошки.
Существует много способов микрокапсулирования: распыление, расплавление, экструзия, коацервация, разделение фаз и полимеризация на поверхности.
Обычно в качестве средств для капсулирования используют различные крахмалы и желатин. Крахмальные капсулы наполняют порошкообразными веществами. Капсулы получают из чистого пшеничного крахмала или из его смесей с пшеничной или рисовой мукой, либо кукурузным крахмалом.
Следует различать жёсткие и мягкие желатиновые капсулы. Первые наполняют преимущественно порошкообразными веществами, вторые — жидкостями и эмульсиями (например, эфирными маслами или рыбьим жиром). Для водных растворов желатиновые капсулы непригодны.
Материал стенок желатиновых капсул состоит из желатина и пластификатора. По стандартной рецептуре на 100 частей желатина приходится до 50 частей глицерина в качестве пластификатора. Соотношение желатина и глицерина меняется в зависимости от жёсткости капсул (мягкие капсулы получают без глицерина). Если глицерин заменить сорбитом, то снижается влияние атмосферной влаги на капсулы. То же происходит при использовании смеси гуммиарабика с сахаром.
Желатиновые капсулы можно получать методом погружения или прессования. В первом случае кусочки жира при определённой (повышенной) температуре погружают в желатиновый раствор или расплав. Они выходят из раствора (расплава), окружённые желатиновой оболочкой. Охлаждаясь на воздухе, оболочка застывает, принимая нужную форму. Метод прессования заключается в том, что капсулы получают под давлением из желатиновых плёнок. Желатиновые плёнки получают, разливая желатиновый раствор тонким слоем и высушивая его.
Микрокапсулы являются результатом капсулирования капелек или тонкодисперсных частиц твёрдой фазы. Их диаметр, как правило, составляет несколько микрометров. Материалом стенок микрокапсул могут быть желатин, казеин, гуммиарабик, пектин, КМЦ, жиры и полимеры. В качестве средств для капсулирования часто применяются также смеси эмульгаторов и гидроколлоидов, а в качестве пластификаторов — глицерин, сорбит, камеди и сахара.
5.7. Средства для таблетирования
Средства для таблетирования — это вещества, облегчающие изготовление таблеток и целенаправленно влияющие на их свойства. Таблетки получают на специальных прессах из основы с добавками средств для таблетирования в мелкокристаллической, порошкообразной или гранулированной форме. Существуют таблетки в оболочке и без оболочки, разновидностью первых является драже. В пищевой промышленности различают рассасываемые, жевательные и шипучие таблетки.
К средствам для таблетирования относятся наполнители, разделители, влагоудерживающие агенты, адсорбенты, ускорители и ингибиторы растворения, стабилизаторы, красители и вкусоароматические вещества. Средства для таблетирования часто выполняют одновременно несколько технологических функций.
Наполнители позволяют регулировать массу и объём таблеток. Используемые для этого различные типы крахмала (картофельный, кукурузный, пшеничный) одновременно могут выполнять функции связующего, влагоудерживающего агента и смазки. В качестве наполнителей обычно используют амилозу, микрокристаллическую целлюлозу, дикальцийфосфат, лактозу, оксид магния, маннит, полигликоли, сахара и сахарозаменители. Для рассасываемых таблеток наполнителями служат, преимущественно, сахароза, сорбит, маннит, виноградный сахар или водорастворимые этиленгликоли.
Разделители (антиадгезионные или антисклеивающие средства) предотвращают склеивание таблеток с матрицей и улучшают скольжение масс наполнителя в матрице таблетирующей машины, поэтому их ещё называют смазками. Смазки облегчают выемку таблеток из матрицы, побочное их действие заключается в облегчении заполнения матрицы и, следовательно, в поддержании постоянного веса таблеток. В качестве смазок применяют ПАВ, порошкообразную целлюлозу, парафин, ацетиловый спирт, стеариновую кислоту, стеараты, тальк и полиэтиленгликоли. Для водорастворимых таблеток подходят полиэтиленгликольмоностеарат, полиэтиленгликольмонопальмитат и стеарат сахарозы в количестве до 5 %.
Ускорители растворения (разрывные агенты) должны вызывать быстрое разрушение таблеток в воде или другой жидкости. Это гидрофильные вещества, способные быстро и сильно набухать. К ним относятся специальные модифицированные крахмалы, порошкообразная целлюлоза, микрокристаллическая целлюлоза в количестве до 10%, метил- и этилцеллюлоза, кроскарамеллоза, альгиновая кислота, нерастворимый альгинат кальция. Хуже подходят пектин, трагакант, агар и альгинат натрия. Они хоть и сильно набухают, но способны желировать. Вещества, способные выделять газ — кислород или диоксид углерода, — например, перекись магния или смеси бикарбоната натрия с органическими кислотами (лимонной или винной), — не так эффективны, но тем не менее используются. Усилить действие всех этих веществ можно с помощью смачивающих агентов.
Адсорбенты обеспечивают всасывание жидкостей в таблетируемую массу. В качестве адсорбентов применяют крахмалы, молочный сахар, целлюлозу, каолин, бентонит, высокодисперсную пирогенную кремниевую кислоту.
Влагоудерживающие агенты придают таблеткам оптимальную влажность, их ещё называют регуляторами влаги. К ним относятся крахмалы с содержанием влаги около 15%, глицерин в количестве 1,5...3,0% от массы таблетки, сорбитный сироп или низкомолекулярные полиэтиленгликоли.