szacharóz-észterek, speciális emulgeálószerek

zsírsavak szacharóz-észterei, közismert nevén szacharóz-észterek (E473), az emulgeálószerek speciális típusa.

a szacharóz-észtereknek az emulgeáláson kívül számos előnye van, mint például a keményítő kölcsönhatás, a fehérje védelme, a cukor kristályosítása és a levegőztetés. Ebben a cikkben kiemeljük az emulgeálási funkciót.

a szacharóz-észterek legérdekesebb tulajdonságai a vízben való oldhatóságuk és a magas hidrofil-lipofil egyensúly (HLB) érték.

vízben való oldhatóság

az összes tipikus emulzióban folyadékban (folyamatos fázisban) szuszpendált kis cseppek (diszpergált fázis) vannak. Az olaj-víz emulzióban az olaj a diszpergált fázis, míg a víz a folyamatos fázis. Amikor az olaj és a víz keveredik, milyen típusú emulzió képződik; O/W vagy W / O? A Bancroft-szabály (Wilder Dwight Bancroft Amerikai Fizikai kémikusról nevezték el) kijelenti: “az a fázis, amelyben az emulgeálószer jobban oldódik, a folyamatos fázis lesz”. Tehát annak ellenére, hogy létezik olyan formula, amely 60% olaj és 40% víz, ha a választott emulgeálószer jobban oldódik vízben, akkor olaj a vízben rendszert hoz létre.

a szacharóz-észterek vízben oldódnak, így olaj-víz emulziót hoznak létre.

HLB érték

az emulgeálószereket HLB értékük jellemzi. A felületaktív anyag hidrofil-lipofil egyensúlya annak mértéke, hogy milyen mértékben hidrofil (vízszerető) vagy lipofil (olajszerető), amelyet a molekula különböző régióinak értékeinek kiszámításával vagy mérésével határozunk meg. A magas HLB-értékű emulgeálószer vízben oldódik, az alacsony HLB-értékű emulgeálószer olajban oldódik. A különböző HLB-értékekkel rendelkező emulgeálószerek különböző funkciókkal rendelkeznek:

alacsony HLB 3-6 jó W/O-emulgeálószer

közepes HLB 7-9 jó nedvesítőszer

magas HLB 10-18 jó O/W-emulgeálószer

az élelmiszeriparban számos emulgeálószert használnak. Ez a diagram áttekintést nyújt a kereskedelmi emulgeálószerekről, e-számukról és HLB tartományukról:

alacsony HLB, olajban oldódó emulgeálószer, lehet ‘kényszeríteni’, hogy hozzon létre egy olaj-in-víz emulzió. Erre több példa található a szupermarketben. Ezt úgy lehet megtenni, hogy nyírás közben olajat adunk a vízhez. Ez azonban soha nem eredményezi a legjobb emulziós stabilitást. Az emulzió stabilitása erősen függ az olajcseppek méretétől; a kisebb olajcseppek jobb stabilitást eredményeznek.

a szacharóz-észterek, mint például a Sisterna által előállított, kiváló emulgeáló tulajdonságokat kínálnak, így nagyon kis olajcseppekkel rendelkező emulziókat eredményeznek. Az alábbiakban mikroszkopikus képek (400 * nagyságrendű) öltözködés (20% olaj).

öntet 1% Mono-di gliceridekkel

öltözködés 0,5% Sisterna SP70

emulziók szacharóz-észterek van:

• kisebb zsírgömbök / olajcseppek
• jobb stabilitás
• jobb krémes szájérzés (a kis olajcseppek nagy száma nagyobb zsírtartalom benyomását kelti)
• jobb ízérzékelés
• fehérebb szín (a fény eltérő módon szóródik a kisebb olajcseppekre)
• zsír/zsír az olaj jobban védett pl. oxigén és fény ellen (gátlás oxidáció/avasodás pl. fudge
• a zsír/olaj jobban oszlik el a terméken keresztül (tapadásgátló pl. magas cukortartalmú termékek)

a szacharóz-észterek emulziós ereje számos, néha váratlan termékben használható. Az alábbiakban néhány lehetőség rövid áttekintése található.

majonéz és öntet

az emulgeáláshoz hagyományosan tojássárgáját használnak, azonban ezt egyre inkább emulgeáló komponensekkel, például fehérjékkel vagy emulgeálószerekkel helyettesítik. A szacharóz-észterek a tojássárgája ilyen alternatívája lehetnek. A magas HLB típusok hideg vízben oldódnak, ezért alkalmasak hideg emulgeálásra, valamint forró emulgeálási eljárásra. Ami a szacharóz-észtereket kivételessé teszi, az a magas HLB-érték, amely segít nagyon kis olajcseppek létrehozásában. Ez egy nagyon fehér, stabil mártást eredményez, krémes szájérzékkel és enyhe ízzel. Ez a funkció különösen értékes alacsony zsírtartalmú szósz készítéséhez anélkül, hogy csökkentené a krémességet. Bár a szacharóz-észterek érzékenyek az alacsony pH-ra (4 alatt), a majonéz savasságának nem kell problémát jelentenie. Ha a pH valamivel alacsonyabb, mint 4, akkor a legjobb módszer az emulzió előkészítése, mielőtt hozzáadná a savkomponenseket. Ily módon a szacharóz-észterek részben feloldódnak az olajcseppekben, ahol kevésbé érzékenyek a savra.

(fehér) szószok

a legtöbb szószban fehérjéket, például tejport vagy savóport használnak emulgeálásra és stabilizálásra. A szacharóz-észterek helyettesíthetik a tejfehérjéket, és javíthatják az emulzió stabilitását. A fehérjék olaj-víz emulgeálószerként működnek, de a szacharóz-észterek sokkal erősebb emulgeálószerek.

még a keményítő-vagy stabilizátor-tartalom csökkentése is lehetséges. Szacharóz-észterek esetén az emulzió megfelelő stabilitással rendelkezik, és nem kell nagy viszkozitásra támaszkodnia. Kevesebb stabilizátorral a szósz kevésbé lesz nehéz és ragacsos, de szatinikus lesz, és kiváló ízkibocsátással rendelkezik.

pasztőrözés vagy sterilizálás során a fehérjék és a cukrok között Maillard-reakció léphet fel, amelynek eredményeként barnásszürke szín képződik. Ez jelentős probléma a tejszínes szószok főzésében, amelyeknek világos színűnek kell lenniük, mint például a B szakácsmártás. Amikor a fehérjéket szacharóz-észterekkel helyettesítik, nem történhet Maillard-reakció. Fehér szósz szacharóz-észterek fehér, sima, stabil és ízletes.

a tejfehérjék jellegzetes ízének és textúrájának megőrzése érdekében a szacharóz-észterekkel való részleges helyettesítés jó lehetőség.

speciális emulziók

zsírban oldódó összetevők, mint például az omega-3 és néhány természetes színezékek elsősorban rendelkezésre porok, zsír pelyhek vagy olajok. Az italok, tejtermékek és cukrászsütemények esetében egyre nagyobb az érdeklődés a folyékony, vízben diszpergálható formájú összetevők iránt. Koncentrált olajemulzió (glicerinben vagy vízben) lehet megoldás.

a Sisterna kifejlesztett egy technológiát koncentrált olajemulziók készítésére. Az omega-3, szterinek vagy természetes színezékek gyártói használhatják ezt az olaj-glicerin alapú technológiát, emulgeálószerként szacharóz-észterekkel. Az emulziók folyékony paszta, mint a hosszú távú stabilitás. Az emulzió használható szilárd élelmiszerekben, például édességekben, valamint alacsony viszkózus, enyhe savas alkalmazásokban, például gyümölcsitalokban. Amikor az üdítőitalok jobb savstabilitást igényelnek, a szacharóz-észterek kombinálhatók lecitinnel vagy Datemmel.

kép Paprika oleoresin / glicerin emulzió Sisterna szacharóz-észterekkel

a szacharóz-észterekkel végzett koncentrált emulziós technológia lehetővé teszi emulzió létrehozását nagyon kis olajcseppekkel (körülbelül 1 Ft), egyszerű felszereléssel, mint például egy nagy nyíró keverő. Ez a koncentrált emulzió (pl.) vízzel hígítható, és így alacsony viszkózus, stabil emulzió alakulhat ki.

tej alternatívák

egyre többen keresik a tejtermékek alternatíváit; manapság, különösen az italokban, számos lehetőség áll rendelkezésre, szója, mandula, rizs, kókusz stb. A szacharóz-észtereknek két funkciója van ezekben a termékekben.

a szacharóz-észterek emulgeálják a termékben lévő olajat. Különösen alacsony viszkózus termékekben, például italokban fontos, hogy nagyon kis olajcseppeket kapjunk. Az italokban az emulzió stabilitását nem segíti a viszkozitás, és erősen függ az olajcseppek méretétől és az emulgeálószer teljesítményétől. A szacharóz-észterek és a nagynyomású homogenizátor együtt fog működni, hogy elérje az ultra kis olajcseppeket, megakadályozva az olajgyűrűt (palack esetén), és fehérebbé tegye a “tejet”.

a tej alternatívái mind tartalmaznak fehérjéket. Csakúgy, mint a kazeinát, ezeknek a fehérjéknek is van egy izoelektromos pontja. Néhányan még érzékenyebbek a savra, mint a tej. A szacharóz-észterek kölcsönhatásba lépnek ezekkel a fehérjékkel, stabilizálva a tej-alternatívát a flokkulációval szemben.

levegőztetett tejtermékek

a levegőztetett tejipari desszertek, mint a fagylalt, a hab és a felvert öntet, ellentétes funkciókat igényelnek az emulgeálószertől. A folyékony keverékben a magas HLB-értékű emulgeálószer (például szacharóz-észterek) a legjobb. A szacharóz-észterek gyorsan helyettesítik a fehérjéket a zsírgömbből (az öregedés rövidebb lehet). A keverék stabil; nincs zsírelválasztás és nincs kavarodás.

amikor a terméket levegőztetik, az emulziót enyhén destabilizálni kell, hogy zsírhálózat alakuljon ki a légcellák körül. Erre alkalmasabbak az alacsony HLB értékű emulgeálószerek.

a legjobb eredményeket a magas HLB-szacharóz-észterek alacsony HLB-emulgeálószerekkel, például MDG-vel vagy ons emulgeálószerekkel (például tejsav-észterekkel) történő kombinálásával érik el.

a szacharóz-észterek erősen csökkentik a víz és a levegő közötti felületi feszültséget, így a levegőztetés gyorsan nagy túllépéshez vezet.

a technikai előnyök mellett a szacharóz-észterek friss, kevésbé zsíros szájérzetet adnak a levegőztetett tejipari desszerteknek, mivel kevesebb szabad zsír van, hogy zsíros zsíros filmet képezzen a szájában. Az ízek sokkal hangsúlyosabbak lesznek, ami különösen fontos a finom természetes aromájú vagy csokoládé ízű termékeknél.

alacsony zsírtartalmú töltelékek

a leggyakrabban használt töltelékek tejszínes zsírból (40%) állnak, amelyekben az összetevők, például a cukor, a tejpor, a kakaópor diszpergálódnak a megfelelő íz létrehozásához.

a töltelékben lévő zsír csökkentésének jó módja a víz folyamatos feltöltése. A zsírnak vagy olajnak csak egy kis része (6-15%) emulgeálódik a vízfázisban. Az ilyen típusú töltelék habszerű textúrájú lehet, sokkal kisebb sűrűségű, mint a tejszínes töltelék.

a szacharóz-észterek emulgeálják a zsírt vagy az olajat a vízfázisban, és megkönnyítik a levegőztetést.

kép a levegőztetett alacsony zsírtartalmú töltelékről; balra közepes HLB szacharóz-észterek alapján, jobbra magas HLB szacharóz-észterek alapján.

a mikrobiális stabilitás biztosítása érdekében a vízfázisnak olyan ömlesztési összetevőket kell tartalmaznia, mint az oldható rost és más összetevők, amelyek csökkentik a víz aktivitását. Mivel az ilyen töltelékekben elég sok víz lesz, csak nedves termékekben használhatók, például süteményekben (hasonló vízaktivitás).

Gabonaszárak és más ragacsos, magas cukortartalmú termékek

a ragadósság nehézséget okozhat a magas cukortartalmú termékek előállításában. A termék a szállítószalagokhoz vagy a vágóberendezésekhez tapad, ami a termék elvesztését és a tisztítás gyakoribb leállását okozza.

a szacharóz-észter megkönnyíti a zsír keverését a cukros termékbe, pl. a gabonaszeletek kötőszirupjában. A szacharóz-észterek segítségével létrehozott kis olajcseppek felszabadító szerként működnek. A szacharóz-észterek optimalizálják a zsírok és az olaj kenési kapacitását, ami jelentősen csökkenti a tapadást.

Chewy soft candy and caramel

a Chewy soft cukorkák, mint például a karamella, a Caramel vagy a chews olyan példák, amelyekben a szacharóz-észterek javíthatják a lágyságot. A szacharóz-észter molekulák felgyorsítják a kristályosodást, és réteget képeznek a cukorkristályok körül. Ez a réteg gátolja a kristály további növekedését, fokozva a puha textúrát.

emellett a zsírtartalom növelhető; a szacharóz-észterek nagyon kis olajcseppekben diszpergálják a zsírt, jó szájérzetet adva az olajozás veszélye nélkül.

kép Caramel; balra lecitin, jobbra Sisterna SP50

ez a szoros csomagolás az olajcseppek a cukor mátrix teszi a zsír kevésbé elérhető az oxigén és a fény, a iniciátorok oxidáció. Ez késlelteti a zsír oxidációját, és javítja a lágy cukorka ‘anti-ranciditását’.

szénsavas gyümölcs

a hab is egyfajta emulzió, víz(fázis) és levegő keveréke, általában nem keverhető. Az emulgeálószerek, amelyek emulgeálják az olajat vízben, szintén jó levegőztető szerek. A szacharóz-észterek erősen csökkentik a víz és a levegő közötti felületi feszültséget, így a levegő könnyen beépíthető egy vizes termékbe. A szacharóz-észterek, különösen a közepes HLB típusok, szintén stabilizálják a habot. A szinerézis és zsugorodás nélküli hosszú eltarthatóság biztosítása érdekében azonban kiválasztott stabilizátorok és gélesedő anyagok keverékét kell választani.

kép levegőztetett gyümölcs prep szacharóz-észterek tetején joghurt. Bal sűrűség 0,6 g/cm3, jobb 0.8 g / cm3

a Sisterna szacharóz-észter számos más élelmiszeripari termékben és számos más okból is felhasználható. A leírt alkalmazásokban a szacharóz-észterek fő funkciója az emulgeálás. A szacharóz-észterek azonban több képességgel rendelkeznek. Az emulgeálás mellett a legfontosabb funkciók a fehérjevédelem, a keményítő kölcsönhatás és a cukor kristályosodása. Ezek az extra lehetőségek teszik a szacharóz-észtereket értékes összetevőkké tejtermékek, pékáruk és édességek számára.

végül a szacharóz-észterek néhány általános előnye:

• kiváló minőségű emulgeálószerek
• széles HLB tartomány
• semleges íz, szag és szín
• hideg vízben oldódik
• stabil UHT körülmények között
• természetes és megújuló nyersanyagok
• KÓSER, HALAL, GMO-mentes, vegetáriánus, transzzsírmentes

a sisterna-ról

sisterna, a szacharóz-észterek európai piacvezetője büszkén mutatja be a szacharóz-észterek emulziókban való sokoldalú hatását. A Sisterna rugalmas partnerként különbözteti meg magát, amely segít műszaki megoldásokat találni az élelmiszeripari termékek fejlesztésében, fejlesztésében és folyamatoptimalizálásában. Hollandiából a Sisterna bemutatja a legmodernebb szolgáltatást az értékesítés támogatásában és a tudásfejlesztésben. Vegye fel a kapcsolatot a Sisterna-val a szacharóz-észterekkel elérhető összes előnyről.

további információt a Sisterna BV vagy szacharóz-észterek kérjük, vessen egy pillantást www.sisterna.com.

a szerzőről

Lia Bax

Lia képzett food engineering és több mint 25 éves tapasztalattal rendelkezik, mint az élelmiszer-technológus emulgeálószerek, stabilizátorok és rostok, és azok alkalmazása az élelmiszeriparban, elsősorban pékség, tejtermékek, édességek és szószok & speciális emulziók. Egy laboratóriumban kezdte kutatni mindenféle élelmiszer-összetevő alkalmazási lehetőségeit, most pedig kereskedelmi szerepben dolgozik, a szacharóz-észterekre összpontosítva.