Estry sacharozy, specjalne emulgatory

Estry sacharozy kwasów tłuszczowych, powszechnie znane jako Estry sacharozy (E473), są specjalnym rodzajem emulgatorów.

Estry sacharozy mają wiele zalet oprócz emulgowania, takich jak interakcja skrobi, Ochrona białek, krystalizacja cukru i napowietrzanie. W tym artykule wyróżniona zostanie funkcja emulgowania.

najciekawszymi aspektami estrów sacharozy są ich rozpuszczalność w wodzie i wysoka wartość równowagi Hydrofilowo-lipofilowej (HLB).

rozpuszczalność w wodzie

we wszystkich typowych emulsjach występują małe kropelki (Faza rozproszona) zawieszone w cieczy (Faza ciągła). W emulsji olej w wodzie olej jest fazą rozproszoną, podczas gdy woda jest fazą ciągłą. Kiedy olej i woda są mieszane, jaki rodzaj emulsji powstanie; O/W lub W / O? Zasada Bancrofta (nazwana na cześć Wildera Dwighta Bancrofta, amerykańskiego chemika) stwierdza: „fazą, w której emulgator jest bardziej rozpuszczalny, będzie faza ciągła”. Więc nawet jeśli istnieje formuła, która zawiera 60% oleju i 40% wody, jeśli wybrany emulgator jest bardziej rozpuszczalny w wodzie, stworzy system oleju w wodzie.

Estry sacharozy są rozpuszczalne w wodzie, więc tworzą emulsję olej w wodzie.

wartość HLB

Emulgatory charakteryzują się wartością HLB. Bilans Hydrofilowo-lipofilowy środka powierzchniowo czynnego jest miarą stopnia, w jakim jest hydrofilowy (kochający wodę) lub lipofilowy (kochający olej), określony przez obliczenie lub pomiar wartości dla różnych regionów cząsteczki. Emulgator o wysokiej wartości HLB jest rozpuszczalny w wodzie, emulgator o niskiej wartości HLB jest rozpuszczalny w oleju. Emulgatory o różnych wartościach HLB mają różne funkcje:

niski HLB 3-6 dobry W / O-emulgator

średni HLB 7-9 dobry środek zwilżający

wysoki HLB 10-18 dobry O/W-emulgator

w przemyśle spożywczym powszechnie stosuje się wiele emulgatorów. Ten wykres zawiera przegląd komercyjnych emulgatorów, ich numer e i zakres HLB:

emulgator o niskiej zawartości HLB, rozpuszczalny w oleju, można „zmusić” do utworzenia emulsji olej w wodzie. Wiele przykładów tego można znaleźć w supermarkecie. Można to zrobić, dodając olej do wody podczas ścinania. Jednak nigdy nie zapewni to najlepszej stabilności emulsji. Stabilność emulsji w dużym stopniu zależy od wielkości kropli oleju; mniejsze krople oleju powodują lepszą stabilność.

Estry sacharozy, takie jak te produkowane przez Sisterna, oferują doskonałe właściwości emulgujące, dzięki czemu powstają emulsje z bardzo małymi kropelkami oleju. Poniżej znajdują się zdjęcia mikroskopowe (400 * wielkości) opatrunku (20% oleju).

opatrunek z 1% glicerydami Mono-di

opatrunek 0,5% Sisterna SP70

emulsje z estrami sacharozy mają:

• mniejsze drobinki tłuszczu / kropelki oleju
• Poprawiona stabilność
• poprawione kremowe odczucie w ustach (duża liczba małych kropelek oleju sprawia wrażenie wyższej zawartości tłuszczu)
• poprawione postrzeganie smaku
• bielszy kolor (światło rozprasza się inaczej na mniejszych kropelkach oleju)
• tłuszcz/olej jest lepiej chroniony przed np. tlenem i światłem (hamowanie utlenianie/jełczenie w np. krówka
• tłuszcz/olej jest lepiej podzielony przez produkt (anty-lepkość w np. produkty o wysokiej zawartości cukru)

moc emulsji estrów sacharozy może być stosowana w wielu, a czasem nieoczekiwanych produktach. Poniżej znajduje się krótki przegląd niektórych możliwości.

majonez i dressing

do emulgowania tradycyjnie stosuje się żółtko jaja kurzego, jednak jest ono coraz częściej zastępowane przez składniki emulgujące, takie jak białka lub emulgatory. Estry sacharozy mogą być taką alternatywą dla żółtka jaja. Typy High HLB są rozpuszczalne w zimnej wodzie i dlatego nadają się do zimnej emulgowania, a także do gorącego procesu emulgowania. To, co sprawia, że Estry sacharozy są wyjątkowe, to ich wysoka wartość HLB, która pomaga w tworzeniu bardzo małych kropelek oleju. Daje to bardzo biały, stabilny sos o kremowym smaku i łagodnym smaku. Ta funkcjonalność jest szczególnie cenna w przypadku przygotowywania sosu o niskiej zawartości tłuszczu bez zmniejszania kremowości. Chociaż Estry sacharozy są wrażliwe na niskie pH (poniżej 4), kwasowość majonezu nie musi stanowić problemu. Gdy pH jest nieco niższe niż 4, najlepszym sposobem pracy jest przygotowanie emulsji, przed dodaniem składników kwasowych. W ten sposób Estry sacharozy częściowo rozpuszczają się w kropli oleju, gdzie są mniej wrażliwe na działanie kwasów.

(białe) sosy

w większości sosów białka, takie jak mleko w proszku lub serwatka w proszku, są używane do emulgowania i stabilizacji. Estry sacharozy mogą zastąpić białka mleczne i poprawić stabilność emulsji. Białka działają jako emulgatory oleju w wodzie, ale Estry sacharozy są znacznie silniejszymi emulgatorami.

możliwe jest nawet zmniejszenie zawartości skrobi lub stabilizatora. W przypadku estrów sacharozy emulsja ma wystarczającą stabilność i nie musi polegać na wysokiej lepkości. Przy mniejszej liczbie stabilizatorów sos stanie się mniej ciężki i lepki, ale będzie satynowy i będzie miał doskonały smak.

podczas pasteryzacji lub sterylizacji może zachodzić reakcja Maillarda między białkami a cukrami, w wyniku której powstaje brązowo-szarawy kolor. Jest to istotny problem w gotowaniu sosów śmietanowych, które powinny mieć jasną barwę, jak sos beszamelowy. Gdy białka są zastępowane estrami sacharozy, reakcja Maillarda nie może zachodzić. Biały sos z estrami sacharozy jest biały, gładki, stabilny i smaczny.

aby zachować typowy smak i teksturę białek mlecznych w sosie, dobrym rozwiązaniem jest częściowe zastąpienie estrów sacharozy.

specjalne emulsje

rozpuszczalne w tłuszczach składniki, takie jak omega-3 i niektóre naturalne kolory, są dostępne głównie w postaci proszków, płatków tłuszczu lub olejów. W przypadku napojów, nabiału i wyrobów cukierniczych rośnie zainteresowanie składnikami o płynnym, dyspergowalnym w wodzie kształcie. Stężona Emulsja olejowa (w glicerolu lub wodzie) może być roztworem.

Sisterna opracowała technologię wytwarzania skoncentrowanych emulsji olejowych. Producenci np. omega-3, steroli lub barwników naturalnych mogą korzystać z tej technologii, opartej na oleju w glicerolu, z estrami sacharozy jako emulgatorem. Emulsje są płynne do wklejania i mają długotrwałą stabilność. Emulsja może być stosowana w pokarmach stałych, takich jak konfekcja, a także w aplikacjach o niskiej lepkości, łagodnych kwasach, takich jak napoje owocowe. Gdy napoje bezalkoholowe wymagają lepszej stabilności kwasowej, Estry sacharozy można łączyć z lecytyną lub Datem.

Obraz emulsji oleożywicy papryki / glicerolu z estrami sacharozy Sisterna

technologia skoncentrowanej emulsji z estrami sacharozy umożliwia tworzenie emulsji z bardzo małymi kropelkami oleju (około 1 µm), za pomocą prostego sprzętu, takiego jak mieszalnik o wysokim ścinaniu. Tę skoncentrowaną emulsję można rozcieńczyć (np.) wodą i w ten sposób można utworzyć stabilną emulsję o niskiej lepkości.

alternatywy dla mleka

coraz więcej osób szuka alternatyw dla produktów mlecznych; obecnie, zwłaszcza w napojach, dostępnych jest wiele opcji, opartych na soi, migdałach, ryżu, kokosie itp. Estry sacharozy mają w tych produktach dwie funkcje.

Estry sacharozy emulgują olej w produkcie. Szczególnie w produktach o niskiej lepkości, takich jak napoje, ważne jest, aby uzyskać bardzo małe krople oleju. W napojach stabilność emulsji nie jest wspomagana przez lepkość i w dużym stopniu zależy od wielkości kropel oleju i mocy emulgatora. Estry sacharozy i homogenizator wysokociśnieniowy będą współpracować, aby dotrzeć do bardzo małych kropelek oleju, zapobiegając pierścieniu olejowym (w przypadku butelki) i czyniąc „mleko” bielszym.

mleczne alternatywy zawierają białka. Podobnie jak kazeinian, białka te mają również izoelektryczny punkt. Niektóre są nawet bardziej wrażliwe na kwasy niż mleko. Estry sacharozy wchodzą w interakcje z tymi białkami, stabilizując alternatywę dla mleka przed flokulacją.

napowietrzany nabiał

napowietrzane desery mleczne, takie jak lody, mus i ubijana polewa, wymagają przeciwnych funkcji od emulgatora. W ciekłej mieszance najlepszy jest emulgator o wysokiej wartości HLB (taki jak Estry sacharozy). Estry sacharozy szybko zastąpią białka z globulki tłuszczu (starzenie może być krótsze). Mieszanka jest stabilna; nie ma oddzielania tłuszczu i nie ma ubijania.

gdy produkt jest napowietrzany, Emulsja powinna być lekko zdestabilizowana, aby utworzyć sieć tłuszczową wokół komórek powietrza. Bardziej odpowiednie są do tego emulgatory o niskiej wartości HLB.

najlepsze wyniki osiąga się łącząc Estry sacharozy o wysokiej zawartości HLB z emulgatorami o niskiej zawartości HLB, takimi jak MDG lub emulgatory α (np. Estry kwasu mlekowego).

Estry sacharozy silnie zmniejszają napięcie powierzchniowe między wodą a powietrzem, więc napowietrzanie szybko doprowadzi do wysokiego przekroczenia.

oprócz korzyści technicznych Estry sacharozy nadadzą gazowanym deserom mlecznym świeże i mniej tłuste uczucie w ustach, ponieważ w ustach jest mniej wolnego tłuszczu, tworząc tłusty tłusty film. Smaki będą znacznie wyraźniejsze, co jest szczególnie ważne w produktach o delikatnych naturalnych smakach lub smaku czekoladowym.

nadzienia niskotłuszczowe

najczęściej stosowane nadzienia składają się ze śmietanki tłuszczowej (40%), w której składniki takie jak cukier, mleko w proszku, kakao są rozproszone, aby uzyskać odpowiedni smak.

dobrym sposobem na redukcję tłuszczu w nadzieniach jest ciągłe napełnianie wodą. Tylko niewielka część tłuszczu lub oleju (6-15%) jest emulgowana w fazie wodnej. Ten rodzaj nadzienia może mieć konsystencję podobną do musu o znacznie mniejszej gęstości niż nadzienie kremowe.

Estry sacharozy emulgują tłuszcz lub olej w fazie wodnej i ułatwiają napowietrzanie.

Obraz napowietrzonego wypełnienia niskotłuszczowego; lewa na podstawie średnich estrów sacharozy HLB, prawa na podstawie wysokich estrów sacharozy HLB.

aby zapewnić stabilność mikrobiologiczną, Faza wodna powinna zawierać składniki wypełniające, takie jak rozpuszczalny błonnik i inne składniki, które zmniejszają aktywność wody. Ponieważ w takich nadzieniach będzie sporo wody, można je stosować tylko w produktach „wilgotnych”, takich jak ciasto (podobna aktywność wody).

batony zbożowe i inne lepkie produkty wysokosłodzone

lepkość może być trudnością w produkcji produktów wysokosłodzonych. Produkt przykleja się do taśm transportowych lub urządzeń tnących, powodując utratę produktu i częstsze przestoje produkcyjne w celu czyszczenia.

Ester sacharozy ułatwia mieszanie tłuszczu z produktem słodkim, np. w syropie wiążącym batony zbożowe. Małe kropelki oleju, które są tworzone za pomocą estrów sacharozy, działają jako środek antyadhezyjny. Estry sacharozy optymalizują zdolność smarowania tłuszczów i olejów, co powoduje znaczne zmniejszenie lepkości.

miękkie cukierki do żucia i krówki

miękkie cukierki do żucia, takie jak toffi, krówki lub Gryzaki, są przykładami, w których Estry sacharozy mogą poprawić miękkość. Cząsteczki estru sacharozy przyspieszają krystalizację i tworzą warstwę wokół kryształów cukru. Warstwa ta hamuje dalszy wzrost kryształów, wzmacniając miękką teksturę.

dodatkowo można zwiększyć zawartość tłuszczu; Estry sacharozy rozpraszają tłuszcz w bardzo małych kropelkach oleju, dając dobre odczucie w ustach bez ryzyka olejowania.

Zdjęcie krówki; po lewej z lecytyną, po prawej z Sisterna SP50

to ciasne pakowanie kropel oleju w matrycy cukru sprawi, że tłuszcz będzie mniej osiągalny dla tlenu i światła, inicjatorów utleniania. Spowoduje to opóźnienie utleniania tłuszczu i poprawi „anty-jełczenie” miękkich cukierków.

napowietrzane owoce

pianka jest również rodzajem emulsji, mieszanką wody (fazy) i powietrza, zwykle nie mieszającą się. Emulgatory, które emulgują olej w wodzie, będą również dobrymi środkami napowietrzającymi. Estry sacharozy silnie zmniejszają napięcie powierzchniowe między wodą a powietrzem, dzięki czemu powietrze jest łatwo wbudowywane w wodnisty produkt. Estry sacharozy, zwłaszcza średnie typy HLB, również stabilizują pianę. Aby jednak zapewnić długi okres trwałości bez synerezy i skurczu, należy wybrać mieszankę wybranych stabilizatorów i środków żelujących.

Zdjęcie napowietrzonego przygotowania owoców z estrami sacharozy na wierzchu jogurtu. Lewa gęstość 0,6 g/cm3, prawa 0.8 g / cm3

ester sacharozy Sisterna może być stosowany w wielu innych produktach spożywczych, a także z kilku innych powodów. W opisanych zastosowaniach główną funkcjonalnością estrów sacharozy jest emulgowanie. Jednak Estry sacharozy mają więcej możliwości. Najważniejsze funkcje obok emulgowania to ochrona białek, interakcja skrobi i krystalizacja cukru. Te dodatkowe opcje sprawiają, że Estry sacharozy są cennymi składnikami produktów mlecznych, piekarniczych i cukierniczych.

wreszcie niektóre ogólne korzyści z estrów sacharozy:

• emulgatory wysokiej jakości
• szeroki zakres HLB
• neutralny w smaku, zapachu i kolorze
• rozpuszczalny w (zimnej) wodzie
• stabilny w Warunkach UHT
• surowce naturalne i odnawialne
• koszerne, halal, bez GMO, wegetariańskie, bez tłuszczu trans

o Sisterna

Sisterna, lider europejskiego rynku estrów sacharozy, z dumą demonstruje wieloaspektowe działanie estrów sacharozy w emulsjach. Sisterna wyróżnia się jako elastyczny partner, który pomoże znaleźć rozwiązania techniczne w rozwoju, ulepszaniu i optymalizacji procesów produktów spożywczych. Z Holandii Sisterna prezentuje najbardziej aktualne usługi w zakresie wsparcia sprzedaży i rozwoju wiedzy. Skontaktuj się z Sisterna, aby uzyskać wszystkie korzyści, które można osiągnąć dzięki estrom sacharozy.

aby uzyskać więcej informacji na temat Sisterna BV lub estrów sacharozy, spójrz na www.sisterna.com.

o autorze

lia Bax

Lia jest wykształcona w inżynierii żywności i ma ponad 25-letnie doświadczenie jako technolog żywności w emulgatorach, stabilizatorach i włóknach oraz ich zastosowanie w przemyśle spożywczym, głównie piekarniczym, mleczarskim, cukierniczym i sosach & specjalne emulsje. Rozpoczęła pracę w laboratorium badającym możliwości zastosowania WSZYSTKICH rodzajów składników żywności, a obecnie pracuje w bardziej komercyjnej roli, koncentrując się na estrach sacharozy.