Saccharoseestere, specialemulgeringsmidler

Saccharoseestere af fedtsyrer, almindeligvis kendt som saccharoseestere (E473), er en speciel type emulgatorer.

Saccharoseestere har flere fordele udover emulgering, såsom stivelsesinteraktion, proteinbeskyttelse, sukkerkrystallisation og beluftning. I denne artikel vil emulgeringsfunktionaliteten blive fremhævet.

de mest interessante aspekter af saccharoseestere er deres vandopløselighed og høj hydrofil-lipofile Balance (HLB) værdi.

vandopløselighed

i alle de typiske emulsioner er der små dråber (dispergeret fase) suspenderet i en væske (kontinuerlig fase). I en olie-i-vand-emulsion er olie den dispergerede fase, mens vand er den kontinuerlige fase. Når olie og vand blandes, hvilken type emulsion dannes; O/vægt eller vægt? Bancroft-reglen (opkaldt efter Bancroft, en amerikansk fysisk kemiker) siger: “den fase, hvor en emulgator er mere opløselig, vil være den kontinuerlige fase”. Så selvom der kan være en formel, der er 60% olie og 40% vand, hvis den valgte emulgator er mere opløselig i vand, vil den skabe et olie-i-vand-system.

Saccharoseestere er vandopløselige, så de vil skabe en olie-i-vand-emulsion.

HLB-værdi

emulgatorer er kendetegnet ved deres HLB-værdi. Den hydrofile-lipofile Balance af et overfladeaktivt middel er et mål for, i hvilken grad det er hydrofilt (vandelskende) eller lipofile (olieelskende), bestemt ved beregning eller måling af værdier for de forskellige regioner i molekylet. En emulgator med en høj HLB-værdi er vandopløselig, en emulgator med en lav HLB-værdi er olieopløselig. Emulgatorer med forskellige HLB-værdier har forskellige funktionaliteter:

lav HLB 3-6 god M/O-emulgator

Medium HLB 7-9 godt befugtningsmiddel

høj HLB 10-18 God O/H-emulgator

i fødevareindustrien anvendes der ofte en række emulgatorer. Dette diagram giver et overblik over de kommercielle emulgatorer, deres e-nummer og deres HLB-sortiment:

en lav HLB, olieopløselig emulgator, kan ‘tvinges’ til at skabe en olie-i-vand-emulsion. Flere eksempler på dette kan findes i supermarkedet. Dette kan gøres ved at tilsætte olie til vand under klipning. Dette vil dog aldrig resultere i den bedste emulsionsstabilitet. Stabiliteten af en emulsion afhænger stærkt af oliedråbestørrelsen; mindre oliedråber resulterer i bedre stabilitet.

Saccharoseestere, såsom dem produceret af Sisterna, tilbyder fremragende emulgerende egenskaber, så resulterer i emulsioner med meget små oliedråber. Nedenfor er mikroskopiske billeder (400 * Størrelse) af dressing (20% olie).

Dressing med 1% Mono-di glycerider

Dressing med 0,5% Sisterna SP70

emulsioner med saccharoseestere har:

• mindre fedtkugler / oliedråber
• Forbedret stabilitet
• forbedret cremet mundfølelse (et stort antal små oliedråber giver indtryk af et højere fedtindhold)
• forbedret smagsopfattelse
• hvidere farve (lys er spredt forskelligt på mindre oliedråber)
• fedt/olie er bedre beskyttet mod f. eks. ilt og lys (hæmning af iltning/Harskhed i fudge
• fedt/olie fordeles bedre gennem produktet (Anti-klæbrighed i f. eks. produkter med højt sukkerindhold)

emulsionskraften af saccharoseestere kan anvendes i adskillige og undertiden uventede produkter. Følgende er en kort oversigt over nogle muligheder.

Mayonnaise og dressing

til emulgering anvendes traditionelt æggeblomme, men dette bliver mere og mere erstattet af emulgerende komponenter såsom proteiner eller emulgatorer. Saccharoseestere kan være et sådant alternativ til æggeblomme. De høje HLB-typer er koldt vandopløselige og er således egnede til kold emulgering såvel som en varm emulgeringsproces. Hvad gør saccharose estere ekstraordinære er deres høje HLB værdi, som hjælper med at skabe meget små oliedråber. Dette resulterer i en meget hvid stabil sauce med en cremet mundfølelse og en mild smag. Denne funktionalitet er især værdifuld til fremstilling af en fedtfattig sauce uden at mindske cremethed. Selvom saccharoseestere er følsomme over for lav pH (under 4), behøver surheden af mayonnaise ikke at være et problem. Når pH er lidt lavere end 4, er den bedste måde at arbejde på at forberede emulsionen, inden du tilsætter syrekomponenterne. På den måde opløses saccharoseesterne delvist i oliedråben, hvor de er mindre følsomme over for syre.

(hvide) saucer

i de fleste saucer anvendes proteiner, såsom mælkepulver eller vallepulver, til emulgering og stabilisering. Saccharoseestere kan erstatte mælkeproteiner og forbedre emulsionsstabiliteten. Proteiner fungerer som olie-i-vand emulgatorer, men saccharoseestere er meget kraftigere emulgatorer.

det er endda muligt at nedsætte stivelses-eller stabilisatorindholdet. Med saccharoseestere har emulsionen tilstrækkelig stabilitet og behøver ikke at stole på en høj viskositet. Med mindre stabilisatorer bliver saucen mindre tung og lim, men vil være satinagtig og have en fremragende smagsfrigivelse.

under pasteurisering eller sterilisering kan en Maillard-reaktion finde sted mellem proteiner og sukkerarter, hvilket resulterer i dannelse af en brun-grålig farve. Dette er et væsentligt problem i madlavning fløde saucer, der bør have en lys farve, ligesom B-pristchamel sauce. Når proteiner erstattes af saccharoseestere, kan ingen Maillard-reaktion finde sted. Hvid sauce med saccharoseestere er hvid, glat, stabil og velsmagende.

for at bevare den typiske smag og struktur af mejeriproteiner i sauce er en delvis erstatning med saccharoseestere en god mulighed.

specielle emulsioner

fedtopløselige ingredienser som omega-3 og nogle naturlige farver fås hovedsageligt som pulvere, fedtflager eller olier. For drikkevarer, mejeri og konfekture er der en stigende interesse for ingredienser i flydende, vanddispergerbar form. En koncentreret olieemulsion (i glycerol eller vand) kan være en opløsning.

Sisterna har udviklet en teknologi til fremstilling af koncentrerede olieemulsioner. Producenter af f.eks omega-3, steroler eller naturlige farver kan bruge denne teknologi, baseret på olie-i-glycerol, med saccharoseestere som emulgator. Emulsionerne er flydende at indsætte ligesom og har langsigtet stabilitet. Emulsionen kan anvendes i faste fødevarer såsom konfekt såvel som i lavviskøse, milde sure applikationer såsom frugtdrikke. Når læskedrikke kræver forbedret syrestabilitet, kan saccharoseestere kombineres med lecithin eller Datem.

billede af Paprika oleoresin / glycerolemulsion med Sisterna saccharoseestere

den koncentrerede emulsionsteknologi med saccharoseestere gør det muligt at skabe en emulsion med meget små oliedråber (omkring 1 liter) med simpelt udstyr som en høj forskydningsblander. Denne koncentrerede emulsion kan fortyndes med (f.eks.) vand, og på den måde kan der dannes en lavviskos stabil emulsion.

mælkealternativer

flere og flere mennesker søger alternativer til mejeriprodukter; i dag, især i drikkevarer, er der mange muligheder til rådighed, baseret på soja, mandler, ris, kokosnød osv. Saccharoseestere har to funktioner i disse produkter.

Saccharoseestere emulgerer olien i produktet. Især i lavviskøse produkter som drikkevarer er det vigtigt at få meget små oliedråber. I drikkevarer er emulsionsstabiliteten ikke hjulpet af viskositet, og afhænger stærkt af størrelsen af oliedråberne og emulgatorens kraft. Saccharoseestere og en højtrykshomogenisator vil arbejde sammen for at nå ultra små oliedråber , forhindre en oliering (i tilfælde af en flaske) og gøre “mælken” hvidere.

mælkealternativer indeholder alle proteiner. Og ligesom kaseinat har disse proteiner også et iso-elektrisk punkt. Nogle er endnu mere følsomme over for syre end mælk. Saccharoseestere vil interagere med disse proteiner og stabilisere mælkealternativet mod flokkulering.

luftet mejeri

luftet mejeri desserter som is, mousse og pisket topping, kræver modsatte funktionaliteter fra en emulgator. I den flydende blanding er en emulgator med en høj HLB-værdi (som saccharoseestere) bedst. Saccharoseestere erstatter hurtigt proteinerne fra fedtkuglen (aldring kan være kortere). Blandingen er stabil; ingen fedt adskillelse og ingen kærning vil finde sted.

når produktet luftes, skal emulsionen destabiliseres en smule for at danne et fedtnetværk omkring luftcellerne. Emulgatorer med en lav HLB-værdi er mere egnede til dette.

de bedste resultater opnås ved at kombinere høje HLB-saccharoseestere med lave HLB-emulgatorer som MDG-eller kurstenderende emulgatorer (f.eks. mælkesyreestere).

Saccharoseestere reducerer overfladespændingen mellem vand og luft kraftigt, så beluftning vil hurtigt føre til en høj overskridelse.

udover tekniske fordele vil saccharoseestere give luftede mælkedesserter en frisk og mindre fedtet mundfølelse, da der er mindre frit fedt til at danne en fed fedtfilm i munden. Smag vil være meget mere udtalt, hvilket er særligt vigtigt i produkter med delikate naturlige smag eller chokoladesmag.

lavfedtfyldninger

de mest anvendte fyldstoffer består af cremet fedt (40%), Hvor komponenter som sukker, mælkepulver, kakaopulver spredes for at skabe den rigtige smag.

en god måde at reducere fedt i fyld, er at gøre en vand kontinuerlig påfyldning. Kun en lille del af fedt eller olie (6-15%) emulgeres i vandfasen. Denne type påfyldning kan have en mousse som tekstur med en meget lavere densitet end en cremet påfyldning.

Saccharoseestere emulgerer fedtet eller olien i vandfasen og letter beluftning.

billede af beluftet fedtfattig påfyldning; venstre baseret på medium HLB saccharoseestere, højre baseret på høje HLB saccharoseestere.

for at sikre mikrobiel stabilitet skal vandfasen indeholde fyldemiddelingredienser som opløselig fiber og andre ingredienser, der mindsker vandaktiviteten. Da der vil være noget vand i sådanne fyldninger, kan de kun bruges i ‘fugtige’ produkter som kage (lignende vandaktivitet).

kornstænger og andre klæbrige produkter med højt sukkerindhold

klæbrighed kan være en vanskelighed ved produktionen af produkter med højt sukkerindhold. Produktet klæber til transportbælter eller skæreudstyr, der forårsager tab af produkt og hyppigere produktionsstop til rengøring.

Saccharoseester Letter blandingen af fedt i det sukkerholdige produkt, f.eks. i den bindende sirup af kornstænger. De små oliedråber, der oprettes ved hjælp af saccharoseestere, fungerer som et frigivelsesmiddel. Saccharoseestere optimerer fedt og olies smøreevne, hvilket resulterer i en betydelig reduktion af klæbrighed.

sej blødt slik og fudge

sej bløde slik, som toffee, fudge eller tygger er eksempler, hvor saccharoseestere kan forbedre blødheden. Saccharoseestermolekyler fremskynder krystallisationen og danner et lag omkring sukkerkrystaller. Dette lag hæmmer yderligere krystalvækst, hvilket forbedrer en blød tekstur.

derudover kan fedtindholdet hæves; saccharoseestere spreder fedtet i meget små oliedråber, hvilket giver en god mundfølelse uden risiko for oliering.

billede af fudge; venstre med lecithin, højre med Sisterna SP50

denne stramme pakning af oliedråberne i sukkermatricen vil gøre fedtet mindre opnåeligt for ilt og lys, initiativtagerne til iltning. Dette vil resultere i en forsinkelse i iltning af fedt og forbedrer ‘anti-rancidity’ af bløde slik.

Luftfrugt

et skum er også en type emulsion, en blanding af vand(fase) og luft, normalt ikke blandbar. Emulgatorer, der emulgerer olie i vand, vil også være gode luftningsmidler. Saccharoseestere reducerer overfladespændingen mellem vand og luft kraftigt, så luft let inkorporeres i et vandigt produkt. Saccharoseestere, især de mellemstore HLB-typer, vil også stabilisere skummet. For at sikre en lang holdbarhed uden syneresis og krympning skal der dog vælges en blanding af udvalgte stabilisatorer og geleringsmidler.

billede af beluftet frugtpræparat med saccharoseestere oven på yoghurt. Venstre tæthed 0,6 g / cm3, højre 0.8 g / cm3

Sisterna saccharoseester kan bruges i adskillige andre fødevarer og af flere andre grunde også. I de beskrevne applikationer er hovedfunktionaliteten af saccharoseestere emulgering. Imidlertid har saccharoseestere flere muligheder. De vigtigste funktioner ved siden af emulgering er proteinbeskyttelse, stivelsesinteraktion og sukkerkrystallisation. Disse ekstra muligheder gør saccharoseestere værdifulde ingredienser til mejeriprodukter, bageriprodukter og konfekture.

endelig nogle generelle fordele ved saccharoseestere:

• emulgatorer af høj kvalitet
• bredt HLB-interval
• Neutral i smag, lugt og farve
• opløseligt i (koldt) vand
• Stabil under UHT-forhold
• naturlige og vedvarende råmaterialer
• Kosher, Halal, ikke-GMO, vegetarisk, transfedtfri

om Sisterna

Sisterna, europæisk markedsleder inden for saccharoseestere, er stolt over at demonstrere den mangesidede virkning af saccharoseestere i emulsioner. Sisterna udmærker sig som en fleksibel partner, der skal hjælpe med at finde tekniske løsninger i udvikling, forbedring og procesoptimering af fødevarer. Fra Holland præsenterer Sisterna den mest opdaterede service inden for salgsstøtte og videnudvikling. Kontakt Sisterna for alle de fordele, der kan opnås med saccharoseestere.

For mere information om Sisterna BV eller saccharoseestere, se venligst på www.sisterna.com.

om forfatteren

Lia

Lia er uddannet i fødevareteknik og har over 25 års erfaring som fødevareteknolog inden for emulgatorer, stabilisatorer og fibre og deres anvendelse i fødevareindustrien, hovedsageligt bageri, mejeri, konfekture og saucer & specielle emulsioner. Hun startede i et laboratorium for at undersøge anvendelsesmulighederne for alle slags fødevareingredienser og arbejder nu i en mere kommerciel rolle med fokus på saccharoseestere.