estery sacharosy, speciální emulgátory

estery sacharosy mastných kyselin, běžně známé jako estery sacharosy (E473), jsou zvláštním typem emulgátorů.

estery sacharózy mají kromě Emulgace několik výhod, jako je interakce škrobu, ochrana bílkovin, krystalizace cukru a provzdušňování. V tomto článku bude zvýrazněna funkce Emulgace.

nejzajímavějšími aspekty esterů sacharózy jsou jejich rozpustnost ve vodě a vysoká hodnota hydrofilní-lipofilní rovnováhy (HLB).

rozpustnost ve Vodě

Ve všech typických emulzí, jsou malé kapičky (disperzní fáze) suspendované v kapalině (kontinuální fáze). V emulzi olej ve vodě je olej dispergovanou fází, zatímco voda je kontinuální fází. Když se smíchá olej a voda, jaký typ emulze se vytvoří; O / W nebo W / O? Bancroftovo pravidlo (pojmenované po Wilder Dwight Bancroft, Americký fyzikální chemik)uvádí: „fáze, ve které je emulgátor rozpustnější, bude kontinuální fáze“. Takže i když může existovat vzorec, který je 60% oleje a 40% vody, pokud je zvolený emulgátor rozpustnější ve vodě, vytvoří systém olej ve vodě.

estery sacharózy jsou rozpustné ve vodě, takže vytvoří emulzi olej ve vodě.

hodnota HLB

emulgátory se vyznačují svou hodnotou HLB. Hydrofilní – Lipofilní Rovnováha povrchově aktivní látky je měřítkem toho, do jaké míry je hydrofilní (vodu milující) nebo lipofilní (oleje milovat), určí výpočtem nebo měřením hodnot pro různé regiony molekuly. Emulgátor s vysokou hodnotou HLB je rozpustný ve vodě, emulgátor s nízkou hodnotou HLB je rozpustný v oleji. Emulgátory s různými hodnotami HLB mají různé funkce:

Nízké HLB 3-6 dobrý W/O-emulgátor

Střední HLB 7-9 dobrý smáčedlo

Vysoké HLB 10-18 dobré O/W-emulgátor

V potravinářském průmyslu počet emulgátory jsou běžně používány. Tento graf poskytuje přehled komerčních emulgátorů, jejich e-číslo a jejich rozsah HLB:

nízký HLB, emulgátor rozpustný v oleji, může být „nucen“ vytvořit emulzi olej ve vodě. Několik příkladů toho lze nalézt v supermarketu. To lze provést přidáním oleje do vody při stříhání. To však nikdy nepovede k nejlepší stabilitě emulze. Stabilita emulze silně závisí na velikosti kapiček oleje; menší kapičky oleje vedou k lepší stabilitě.

estery sacharózy, jako jsou ty, které vyrábí Sisterna, nabízejí vynikající emulgační vlastnosti, takže výsledkem jsou emulze s velmi malými kapičkami oleje. Níže jsou mikroskopické obrázky (velikost 400*) obvazu (20% oleje).

Obvaz s 1% Mono-a di glyceridy

Oblékání s 0,5% Sisterna SP70

Emulze s estery sacharózy mají:

• Menší tukové kuličky / olejové kapičky
• Lepší stabilita
• Lepší krémový pocit v ústech (velký počet malých kapiček oleje dojem, že vyšší obsah tuku)
• Lepší chuť vnímání
• Bělejší barvu (světlo je rozptýlené jinak na menších olejových kapiček)
• Tuk/olej je lépe chráněna proti např. kyslíku a světla (inhibice oxidace/žluknutí např. v fudge
• Tuk/olej je lepší rozdělit do produktu (anti-lepivost např. výrobky s vysokým obsahem cukru)

emulzní síla esterů sacharózy může být použita v mnoha a někdy neočekávaných produktech. Následuje krátký přehled některých možností.

majonéza a dresink

pro emulgaci se tradičně používá vaječný žloutek, který je však stále více nahrazován emulgačními složkami, jako jsou proteiny nebo emulgátory. Estery sacharózy mohou být takovou alternativou k žloutku. Vysoké typy HLB jsou rozpustné ve studené vodě, a proto jsou vhodné pro emulgaci za studena i pro proces Emulgace za tepla. Co dělá estery sacharózy výjimečnými, je jejich vysoká hodnota HLB, která pomáhá při vytváření velmi malých kapiček oleje. Výsledkem je velmi bílá stabilní omáčka se smetanovým pocitem v ústech a jemnou chutí. Tato funkce je zvláště cenná pro výrobu nízkotučné omáčky bez snížení krémovosti. Ačkoli estery sacharózy jsou citlivé na nízké pH (pod 4), kyselost majonézy nemusí být problém. Pokud je pH mírně nižší než 4, nejlepším způsobem práce je připravit emulzi před přidáním kyselých složek. Tímto způsobem jsou estery sacharózy částečně rozpuštěny v kapičce oleje, kde jsou méně citlivé na kyselinu.

(bílé) omáčky

ve většině omáček se pro emulgaci a stabilizaci používají proteiny, jako je sušené mléko nebo syrovátkový prášek. Estery sacharózy mohou nahradit mléčné bílkoviny a zlepšit stabilitu emulze. Proteiny působí jako emulgátory oleje ve vodě, ale estery sacharózy jsou mnohem silnější emulgátory.

je dokonce možné snížit obsah škrobu nebo stabilizátoru. U esterů sacharózy má emulze dostatečnou stabilitu a nemusí se spoléhat na vysokou viskozitu. S méně stabilizátory bude omáčka méně těžká a lepkavá, ale bude saténová a bude mít vynikající uvolnění chuti.

Během pasterizace nebo sterilizace, Maillardovy reakce může probíhat mezi bílkovinami a cukry, což má za následek vznik hnědo-šedavé barvy. To je významný problém při vaření smetanových omáček, které by měly mít světlou barvu, jako je bešamelová omáčka. Když jsou proteiny nahrazeny estery sacharózy, nemůže dojít k žádné Maillardově reakci. Bílá omáčka s estery sacharózy je bílá, hladká, stabilní a chutná.

aby se zachovala typická chuť a struktura mléčných bílkovin v omáčce, je dobrou volbou částečná náhrada estery sacharózy.

speciální emulze

složky rozpustné v tucích, jako jsou omega-3 a některé přírodní barvy, jsou k dispozici hlavně jako prášky, tukové vločky nebo oleje. U nápojů, mléčných výrobků a cukrovinek roste zájem o přísady v tekutém, ve vodě dispergovatelném tvaru. Koncentrovaná olejová emulze (v glycerolu nebo ve vodě) by mohla být roztokem.

Sisterna vyvinuli technologii pro výrobu koncentrovaných olejových emulzí. Výrobci např. omega-3, sterolů nebo přírodních barviv mohou tuto technologii používat na bázi oleje v glycerolu s estery sacharózy jako emulgátorem. Emulze jsou tekuté vložit jako A mají dlouhodobou stabilitu. Emulze může být použita v pevných potravinách, jako je cukrovinka, stejně jako v nízko viskózních, mírně kyselých aplikacích, jako jsou ovocné nápoje. Když nealkoholické nápoje vyžadují zlepšenou stabilitu kyselin, estery sacharózy lze kombinovat s lecitinem nebo Datemem.

Obraz Paprika oleoresin / glycerol emulze s Sisterna estery sacharózy

koncentrovaný emulzní technologie s estery sacharózy je možné vytvořit emulze s velmi malých olejových kapiček (kolem 1 µm), s jednoduchým vybavením, jako je vysoké smykové mixer. Tato koncentrovaná emulze může být zředěna (např.) vodou a tímto způsobem může být vytvořena nízko viskózní stabilní emulze.

alternativy mléka

stále více lidí hledá alternativy pro mléčné výrobky; v dnešní době, zejména v nápojích, je k dispozici mnoho možností na bázi sóji, mandlí, rýže, kokosu atd. Estery sacharózy mají v těchto produktech dvě funkce.

estery sacharózy emulgují olej v produktu. Zejména u nízko viskózních produktů, jako jsou nápoje, je důležité získat velmi malé kapičky oleje. V nápojích není stabilita emulze napomáhána viskozitou a silně závisí na velikosti kapiček oleje a síle emulgátoru. Estery sacharózy, a vysokotlaký homogenizátor budou společně pracovat na dosažení ultra malé kapičky oleje , brání olejový kroužek (v případě, že láhev) a dělat „mléko“ bělejší.

mléčné alternativy obsahují bílkoviny. A stejně jako kaseinát mají tyto proteiny také izoelektrický bod. Některé jsou ještě citlivější na kyselinu než mléko. Estery sacharózy budou interagovat s těmito proteiny a stabilizovat mléčnou alternativu proti flokulaci.

provzdušněné mléčné výrobky

provzdušněné mléčné dezerty, jako je zmrzlina, pěna a šlehaná poleva, vyžadují opačné funkce od emulgátoru. V kapalné směsi je nejlepší emulgátor s vysokou hodnotou HLB (jako estery sacharózy). Estery sacharózy rychle nahradí proteiny z tukové globule(stárnutí může být kratší). Směs je stabilní, nedochází k separaci tuku ani k víření.

když je přípravek provzdušňován, emulze by měla být mírně destabilizována, aby se vytvořila tuková síť kolem vzduchových buněk. Pro tento účel jsou vhodnější emulgátory s nízkou hodnotou HLB.

nejlepších výsledků je dosaženo tím, že kombinuje vysokou HLB estery sacharózy s nízkým HLB emulgátorů jako RCT nebo α-sklon emulgátory (např. kyselinou mléčnou estery).

estery sacharózy silně snižují povrchové napětí mezi vodou a vzduchem, takže provzdušňování rychle povede k vysokému překročení.

Kromě technických výhod, estery sacharózy dá pórobetonu mléčné dezerty, čerstvé, a méně mastný pocit v ústech, protože tam je méně volného tuku tvoří mastné mastný film v ústech. Příchutě budou mnohem výraznější, což je důležité zejména u produktů s jemnými přírodními příchutěmi nebo čokoládovou příchutí.

s Nízkým obsahem tuku náplně

nejčastěji používané výplně se skládají z krémový tuk (40%), ve kterém složek, jako je cukr, sušené mléko, kakaový prášek se rozptýlí, aby vytvořit tu správnou chuť.

dobrým způsobem, jak snížit obsah tuku v náplních, je provést kontinuální plnění vodou. Ve vodní fázi se emulguje pouze malá část tuku nebo oleje (6-15%). Tento typ náplně může mít strukturu podobnou pěně s mnohem nižší hustotou než krémová náplň.

estery sacharózy emulgují tuk nebo olej ve vodní fázi a usnadňují provzdušňování.

obrázek provzdušněné nízkotučné náplně; vlevo na bázi středních esterů sacharózy HLB, vpravo na bázi esterů sacharosy s vysokým obsahem HLB.

Pro zajištění mikrobiální stability, vodní fáze by měla obsahovat objemové přísady jako rozpustná vláknina a další látky, které snižují aktivitu vody. Jak tam bude docela trochu vody v těchto náplní, mohou být použity pouze v ‚vlhký‘ produkty, jako jsou koláče (podobné aktivity vody).

Cereální tyčinky a jiné lepkavé high-cukr produktů

Lepivost může být obtížnost při výrobě vysoce-produkty z cukru. Výrobek se lepí na přepravní pásy nebo řezací zařízení, což způsobuje ztrátu produktu a častější zastavení výroby pro čištění.

Ester sacharosy usnadňuje míchání tuku do sladkého produktu, např. ve vazebném sirupu z cereálních tyčinek. Malé olejové kapičky, které se vytvářejí pomocí esterů sacharózy, působí jako uvolňovací činidlo. Estery sacharózy optimalizují mazací kapacitu tuků a olejů, což vede k významnému snížení lepivosti.

žvýkací měkké bonbóny a fondán

žvýkací měkké bonbóny, jako karamel, Fondán nebo žvýkání, jsou příklady, ve kterých mohou estery sacharózy zlepšit měkkost. Molekuly esteru sacharosy urychlují krystalizaci a tvoří vrstvu kolem krystalů cukru. Tato vrstva inhibuje další růst krystalů a zvyšuje měkkou strukturu.

navíc lze zvýšit obsah tuku; estery sacharózy rozptýlí tuk ve velmi malých kapičkách oleje, což dává dobrý pocit v ústech bez rizika olejování.

Obraz karamel; vlevo s lecitin, ne s Sisterna SP50

těsné balení olejových kapiček v cukru matice bude tuků, méně dosažitelné pro kyslík a světlo, iniciátory pro oxidaci. To bude mít za následek zpoždění oxidace tuku a zlepší „anti-žluknutí“ měkkých bonbónů.

provzdušněné ovoce

pěna je také typ emulze, směs vody(fáze) a vzduchu, obvykle nemísitelná. Emulgátory, které emulgují olej ve vodě, budou také dobrými provzdušňovacími činidly. Estery sacharózy silně snižují povrchové napětí mezi vodou a vzduchem, takže vzduch je snadno začleněn do vodnatého produktu. Estery sacharózy, zejména střední typy HLB, také stabilizují pěnu. Aby však byla zajištěna dlouhá trvanlivost bez synereze a smrštění, musí být zvolena směs vybraných stabilizátorů a gelujících činidel.

obrázek provzdušněného ovoce s estery sacharózy na jogurtu. Levá hustota 0,6 g / cm3, pravá 0.8 g / cm3

ester sacharosy Sisterna může být použit v mnoha dalších potravinářských výrobcích a také z několika dalších důvodů. V popsaných aplikacích je hlavní funkcí esterů sacharózy Emulgace. Estery sacharózy však mají více schopností. Nejdůležitějšími funkcemi vedle Emulgace jsou ochrana bílkovin, interakce škrobu a krystalizace cukru. Tyto další možnosti činí estery sacharózy cennými přísadami pro mléčné výrobky, pekařské výrobky a cukrovinky.

konečně některé obecné výhody esterů sacharózy:

• Vysoce kvalitní emulgátory
• Široký rozsah HLB
• Neutrální v chuti, zápachu a barvy
• Rozpustný ve (studené) vody
• Stabilní za UHT podmínky
• Přírodních a obnovitelných surovin
• Kosher, Halal, non-GMO, vegetarián, trans tuk zdarma

O Sisterna

Sisterna, Evropský lídr na trhu v estery sacharózy, je hrdý na to, prokázat mnohostranný účinek esterů sacharózy v emulzích. Sisterna se odlišuje jako flexibilní partner, který pomůže najít technická řešení při vývoji, zlepšování a optimalizaci procesů potravinářských výrobků. Z Nizozemska představuje Sisterna nejaktuálnější službu v oblasti podpory prodeje a rozvoje znalostí. Obraťte se na Sisternu, abyste získali všechny výhody, kterých lze dosáhnout pomocí esterů sacharózy.

pro více informací o Sisterna BV nebo estery sacharózy se prosím podívejte na www.sisterna.com.

O autorovi

Lia Bax

Lia je vzdělaný v potravinářské inženýrství a má více než 25 let zkušeností jako potravinářský technolog ve emulgátory, stabilizátory a vlákna a jejich aplikace v potravinářském průmyslu, a to především pečivo, mléčné výrobky, cukrovinky a omáček & speciální emulzí. Začala v laboratoři zkoumat možnosti aplikace všech druhů složek potravin, a nyní pracuje ve více komerční roli, se zaměřením na estery sacharózy.