Выбор эмульгатора для эмульсий

Основы кулинарии  /  Европейские стандарты  /  Мучные
Теги: мука

Эмульгирующее действие как ионогенных, так и неионогенных ПАВ тем эффективнее, чем лучше сбалансированы полярные и неполярные части молекулы эмульгатора между обеими фазами эмульсии.  Это значит, что дифильная молекула эмульгатора должна обладать сродством как с полярными, так и неполярными средами. Только при этом условии молекулы эмульгатора будут не растворяться в какой-нибудь одной из фаз, а находиться на межфазной поверхности. Природа эмульгатора определяет не только устойчивость, но и тип эмульсии. Гидрофильные эмульгаторы, лучше растворимые в воде, чем в углеводородах, способствуют образованию эмульсии типа М/В, а гидрофобные — лучше стабилизируют эмульсии типа В/М. В зависимости от растворимости в воде эффективность действия эмульгатора характеризуют специальным числом — гидрофильно-липофильным балансом (ГЛБ). Эмульгаторы с числом ГЛБ в пределах 2—10 образуют эмульсии В/М, а с числом 12—18 — эмульсии М/В. Имеется достаточное количество ПАВ самых различных классов с примерно одинаковой эмульгирующей способностью. Однако при их выборе следует учитывать физико-химические свойства всей системы и область применения эмульсии. Так, в кислой среде должны применяться катионактивные эмульгаторы, а в щелочной — анионактивные. Если в полярной фазе присутствует значительное количество солей, то лучше использовать неионогенные эмульгаторы, как и при колебаниях pH среды. При выборе конкретного ПАВ прежде всего необходимо учесть тип эмульсии (М/В или В/М), который определяется и геометрией молекулы, и энергетикой ее взаимодействия с фазами. В отличие от простых эмульсий М/В бисквитные эмульсии отличаются сложным химическим составом дисперсионной среды. Последняя включает до 10 наименований разнородного сырья: сахар, патоку, инвертный сироп, меланж, молоко, соль, гидрокарбонат натрия, карбонат аммония, пищевые фосфатиды и др. При приготовлении эмульсии эти вещества входят в состав многокомпонентного водного раствора. Естественно, названные вещества должны оказывать определенное влияние на процесс диспергирования, вязкость и устойчивость эмульсии. По характеру влияния их можно разбить на три группы: • сахара (сахароза, глюкоза, мальтоза, фруктоза, лактоза); • электролиты (минеральные вещества); • поверхностно-активные добавки (меланж, молоко, фосфатиды пищевые; липиды гидрофильные, декстрины). Сахара повышают вязкость и поверхностное натяжение водных растворов, следовательно, замедляют процесс эмульгирования. В то же время в высоковязкой дисперсионной среде капелькам жира трудно приблизиться друг к другу, они как бы «замурованы» в непрерывной фазе, и вероятность их столкновения низка. При добавлении минеральных веществ (электролитов) на поверхности раздела фаз возникает электрический заряд. Если по знаку заряд дисперсной фазы совпадает с зарядом пленки ПАВ, то поверхностный потенциал увеличится, следовательно, электролиты повышают устойчивость эмульсии. И наоборот, если заряд пленки ПАВ противоположен по знаку заряду капель масла, то присутствие электролитов снижает устойчивость эмульсии. Поверхностно-активные добавки (меланж, молоко, декстрины) способствуют эмульгированию и повышают стойкость эмульсий, так как содержат естественные эмульгирующие вещества: яичный белок, казеин. Кроме того, декстрины повышают вязкость дисперсионной среды. Состав сырья для приготовления бисквитных эмульсий весьма разнообразен, особенно по содержанию сахара, жира, молока и меланжа. По наличию в сырье естественных эмульгирующих веществ все рецептуры сахарного печенья можно условно разделить на три группы: • изделия, в которые добавляются молоко и меланж; • изделия, в которые добавляется меланж; • изделия без молока и меланжа. Важными технологическими показателями эмульсий являются температура и влажность, так как от их величины зависят температура и влажность готового теста. В свою очередь, от температуры и влажности эмульсии зависят ее вязкость и устойчивость. Температура эмульсии должна быть такой, чтобы обеспечить при замесе температуру теста в пределах 19—25 °С. При этом необходимо учитывать не только температуру окружающего воздуха в помещении цеха в разное время года, но и колебания температуры муки и крахмала, а также влияние температуры на скорость и полноту растворения кристаллического сырья: сахара, соли, натрия двууглекислого и аммония углекислого. Вязкость эмульсии данного состава в зависимости от температуры изменяется в значительных пределах. Так, для торта «Фантазия» с большим содержанием жира при понижении температуры с 40 до 20 °С вязкость увеличивается с 0,4 до 5,6 Па • с, т. е. в 16 раз, что можно объяснить физическим состоянием жира. Температура плавления столового маргарина находится в пределах 28-36 °С. Следовательно, при температурах ниже 28 °С жир в эмульсии будет находиться в кристаллическом состоянии. Получить однородную эмульсию ниже температуры плавления жира невозможно, кроме того, такая эмульсия из-за высокой вязкости плохо дозируется. Тесто для сахарного печенья в зависимости от сорта, качества муки и способов формования может готовиться влажностью 15—20 %. Соответственно при других равных условиях должна меняться и влажность эмульсии. Установлено, что эмульсии влажностью 20-23,5 %, что соответствует влажности теста 15—18 %, для первых двух групп рецептур являются устойчивыми. Следовательно, концентрация эмульгирующих веществ здесь достаточна для стабилизации эмульсий. В эмульсиях первых двух рецептур при влажности 25 % наблюдается коалесценция в пределах 1,0—1,5 % за час. А в эмульсиях третьей группы рецептур (без молока и меланжа) коалесценция достигает 6—15 % за час. Таким образом, при одной и той же влажности устойчивость эмульсий для разных рецептур неодинакова. От влажности эмульсий зависит их вязкость, что необходимо учитывать при дозировании эмульсии в тестомесильную машину. При температуре 35 °С и уменьшении влажности эмульсии с 23 до 20 % вязкость повышается от 1,0 до 1,7 Па • с. Для получения устойчивых эмульсий вязкостью менее 1 Па • с используют эмульгаторы (в разных количествах по группам рецептур), отличающиеся разжижающей способностью. Для бисквитных эмульсий применяют такие эмульгаторы, как: яичный белок, гидрофильные липиды, Т-1, Т-2, пищевые фосфатиды и др. Наиболее эффективное разжижающее действие вызывают гидрофильные липиды. При дозировке 1,0 % к массе эмульсии они уменьшают ее вязкость в 1,3 раза. Эмульгаторы Т-1, Т-2 и пищевые фосфатиды отличаются слабой разжижающей способностью. Поэтому для эмульсий разных групп рецептур изделий рекомендуется использовать смеси эмульгаторов, например гидрофильных липидов и пищевых фосфатидов. Соотношения между ними могут изменяться в зависимости от влажности эмульсий, а дозировка — от присутствия молока и меланжа.

Автор:  Сергей Челноков

Показать все статьи