esterii de zaharoză, emulgatori speciali

esterii de zaharoză ai acizilor grași, cunoscuți în mod obișnuit ca esteri de zaharoză (e473), sunt un tip special de emulgatori.

esterii zaharozei au mai multe beneficii în afară de emulsificare, cum ar fi interacțiunea amidonului, protecția proteinelor, cristalizarea zahărului și aerarea. În acest articol va fi evidențiată funcționalitatea de emulsificare.

cele mai interesante aspecte ale esterilor de zaharoză sunt solubilitatea lor în apă și valoarea ridicată a echilibrului hidrofil-lipofil (HLB).

solubilitatea în apă

în toate emulsiile tipice, există picături mici (fază dispersată) suspendate într-un lichid (fază continuă). Într-o emulsie ulei în apă, uleiul este faza dispersată, în timp ce apa este faza continuă. Când uleiul și apa sunt amestecate, ce tip de emulsie se va forma; O/W sau W/O? Regula Bancroft (numită după Wilder Dwight Bancroft, un chimist fizic American) afirmă: „faza în care un emulgator este mai solubil va fi faza continuă”. Deci, chiar dacă poate exista o formulă care este 60% ulei și 40% apă, dacă emulgatorul ales este mai solubil în apă, va crea un sistem ulei în apă.

esterii de zaharoză sunt solubili în apă, astfel încât vor crea o emulsie ulei în apă.

valoarea HLB

emulgatorii se caracterizează prin valoarea lor HLB. Echilibrul hidrofil-lipofil al unui surfactant este o măsură a gradului în care este hidrofil (iubitor de apă) sau lipofil (iubitor de ulei), determinat prin calcularea sau măsurarea valorilor pentru diferitele regiuni ale moleculei. Un emulgator cu o valoare ridicată HLB este solubil în apă, un emulgator cu o valoare scăzută HLB este solubil în ulei. Emulgatorii cu valori HLB diferite au funcționalități diferite:

low HLB 3-6 good w/o-emulgator

Mediu HLB 7-9 agent de umectare bun

high HLB 10-18 good O/W-emulgator

în industria alimentară un număr de emulgatori sunt utilizate în mod obișnuit. Această diagramă oferă o imagine de ansamblu a emulgatorilor comerciali, a numărului lor e și a gamei lor HLB:

un emulgator solubil în ulei, cu conținut scăzut de HLB, poate fi forțat să creeze o emulsie ulei în apă. Mai multe exemple în acest sens pot fi găsite în supermarket. Acest lucru se poate face prin adăugarea de ulei în apă în timpul forfecării. Cu toate acestea, acest lucru nu va duce niciodată la cea mai bună stabilitate a emulsiei. Stabilitatea unei emulsii depinde puternic de dimensiunea picăturilor de ulei; picăturile de ulei mai mici au ca rezultat o stabilitate mai bună.

esterii de zaharoză, cum ar fi cei produși de Sisterna, oferă proprietăți excelente de emulsionare, rezultând astfel emulsii cu picături de ulei foarte mici. Mai jos sunt imagini microscopice (magnitudine 400*) de pansament (20% ulei).

pansament cu 1% Mono-di gliceride

pansament cu 0,5% Sisterna SP70

emulsii cu esteri de zaharoză au:

• globule de grăsime mai mici / picături de ulei
• stabilitate îmbunătățită
• senzație de gură cremoasă îmbunătățită (un număr mare de picături mici de ulei dau impresia unui conținut mai mare de grăsimi)
• percepție îmbunătățită a aromei
• culoare mai albă (lumina este împrăștiată diferit pe picăturile de ulei mai mici)
• /uleiul este mai bine protejat împotriva, de exemplu, oxigenului și luminii (inhibarea oxidării/râncezirii în, de exemplu, fudge
• grăsimea/uleiul este mai bine împărțită prin produs (anti-lipicios în, de exemplu. produse cu conținut ridicat de zahăr)

puterea de emulsie a esterilor de zaharoză poate fi utilizată în numeroase și uneori neașteptate produse. În urma este o scurtă trecere în revistă a unor posibilități.

maioneză și pansament

pentru emulsificare se folosește în mod tradițional gălbenușul de ou, însă acesta este înlocuit din ce în ce mai mult cu componente emulsifiante, cum ar fi proteinele sau emulgatorii. Esterii de zaharoză pot fi o astfel de alternativă la gălbenușul de ou. Tipurile ridicate de HLB sunt solubile în apă rece și, prin urmare, potrivite pentru emulsificare la rece, precum și pentru un proces de emulsificare la cald. Ceea ce face ca esterii de zaharoză să fie excepționali este valoarea ridicată a HLB, care ajută la crearea picăturilor de ulei foarte mici. Acest lucru are ca rezultat un sos stabil foarte alb, cu o senzație cremoasă de gură și un gust ușor. Această funcționalitate este deosebit de valoroasă pentru prepararea unui sos cu conținut scăzut de grăsimi, fără a scădea cremozitatea. Deși esterii de zaharoză sunt sensibili la pH scăzut (sub 4), aciditatea maionezei nu trebuie să fie o problemă. Când pH-ul este puțin mai mic de 4, cel mai bun mod de a lucra este să preparați emulsia, înainte de a adăuga componentele acide. În acest fel, esterii zaharozei sunt dizolvați parțial în picătura de ulei, unde sunt mai puțin sensibili la acid.

sosuri(albe)

în majoritatea sosurilor proteinele, cum ar fi laptele praf sau zerul praf, sunt utilizate pentru emulsificare și stabilizare. Esterii de zaharoză pot înlocui proteinele lactate și pot îmbunătăți stabilitatea emulsiei. Proteinele acționează ca emulgatori de ulei în apă, dar esterii de zaharoză sunt emulgatori mult mai puternici.

este chiar posibilă scăderea conținutului de amidon sau stabilizator. Cu esteri de zaharoză, emulsia are o stabilitate suficientă și nu trebuie să se bazeze pe o vâscozitate ridicată. Cu mai puțini stabilizatori, sosul va deveni mai puțin greu și lipicios, dar va fi satinat și va avea o eliberare excelentă de aromă.

în timpul pasteurizării sau sterilizării, poate avea loc o reacție Maillard între proteine și zaharuri, rezultând formarea unei culori maro-gri. Aceasta este o problemă semnificativă în prepararea sosurilor de cremă care ar trebui să aibă o culoare deschisă, cum ar fi sosul B. Când proteinele sunt înlocuite cu esteri de zaharoză, nu poate avea loc nicio reacție Maillard. Sosul alb cu esteri de zaharoză este alb, neted, stabil și gustos.

pentru a păstra gustul și textura tipică a proteinelor lactate în sos, o înlocuire parțială cu esteri de zaharoză este o opțiune bună.

emulsii speciale

ingredientele solubile în grăsimi, cum ar fi omega-3 și unele culori naturale, sunt disponibile în principal sub formă de pulberi, fulgi de grăsime sau uleiuri. Pentru băuturi, produse lactate și produse de cofetărie, există un interes tot mai mare pentru ingrediente în formă lichidă, dispersabilă în apă. O emulsie concentrată de ulei (în glicerol sau apă) ar putea fi o soluție.

Sisterna au dezvoltat o tehnologie pentru a face emulsii concentrate de ulei. Producătorii de omega-3, steroli sau coloranți naturali pot utiliza această tehnologie, pe bază de ulei în glicerol, cu esteri de zaharoză ca emulgator. Emulsiile sunt fluide pentru a lipi și au stabilitate pe termen lung. Emulsia poate fi utilizată în alimente solide, cum ar fi confecția, precum și în aplicații scăzute vâscoase, acide ușoare, cum ar fi băuturile din fructe. Când băuturile răcoritoare necesită o stabilitate acidă îmbunătățită, esterii de zaharoză pot fi combinați cu lecitină sau Datem.

imagine a emulsiei de Oleoresină / glicerol de Paprika cu esteri de zaharoză Sisterna

tehnologia de emulsie concentrată cu esteri de zaharoză face posibilă crearea unei emulsii cu picături de ulei foarte mici (în jur de 1 unctm), cu echipamente simple precum un mixer cu forfecare ridicată. Această emulsie concentrată poate fi diluată cu (de exemplu) apă și, în acest fel, se poate forma o emulsie stabilă vâscoasă scăzută.

alternative de lapte

tot mai mulți oameni caută alternative pentru produsele lactate; în zilele noastre, în special în băuturi, există multe opțiuni disponibile, pe bază de soia, migdale, orez, nucă de cocos etc. Esterii de zaharoză au două funcționalități în aceste produse.

esterii de zaharoză vor emulsiona uleiul din produs. Mai ales în produsele cu vâscozitate scăzută, cum ar fi băuturile, este important să obțineți picături de ulei foarte mici. În băuturi stabilitatea emulsiei nu este ajutată de vâscozitate și depinde puternic de mărimea picăturilor de ulei și de puterea emulgatorului. Esterii de zaharoză și un omogenizator de înaltă presiune vor lucra împreună pentru a ajunge la picături de ulei ultra mici , împiedicând un inel de ulei (în cazul unei sticle) și făcând „laptele” mai alb.

alternativele de lapte conțin toate proteine. Și la fel ca cazeinat, aceste proteine au, de asemenea, un punct izoelectric. Unele sunt chiar mai sensibile la acid decât laptele. Esterii zaharozei vor interacționa cu aceste proteine, stabilizând alternativa laptelui împotriva floculării.

lactate aerate

deserturile lactate aerate, cum ar fi înghețata, mousse-ul și toppingul biciuit, necesită funcționalități opuse de la un emulgator. În amestecul lichid, un emulgator cu o valoare ridicată a HLB (cum ar fi esterii de zaharoză) este cel mai bun. Esterii de zaharoză vor înlocui rapid proteinele din globulele grase (îmbătrânirea poate fi mai scurtă). Amestecul este stabil; nu va avea loc nici o separare a grăsimilor și nici o amestecare.

când produsul este aerat, emulsia trebuie destabilizată ușor, pentru a forma o rețea de grăsime în jurul celulelor de aer. Emulgatorii cu o valoare scăzută a HLB sunt mai potriviți pentru acest lucru.

cele mai bune rezultate sunt obținute prin combinarea esterilor de zaharoză cu conținut ridicat de HLB cu emulgatori cu conținut scăzut de HLB, cum ar fi emulgatorii cu tendință de ODM sau de la OLX (de exemplu, esteri ai acidului lactic).

esterii zaharozei scad puternic tensiunea superficială dintre apă și aer, astfel încât aerarea va duce rapid la o depășire ridicată.

pe lângă beneficiile tehnice, esterii de zaharoză vor oferi deserturilor lactate aerate o senzație de gură proaspătă și mai puțin grasă, deoarece există mai puține grăsimi libere pentru a forma un film gras gras în gură. Aromele vor fi mult mai pronunțate, ceea ce este deosebit de important în produsele cu arome naturale delicate sau aromă de ciocolată.

umpluturi cu conținut scăzut de grăsimi

cele mai utilizate umpluturi constau în grăsimi cremoase (40%) în care componente precum zahărul, laptele praf, pudra de cacao sunt dispersate pentru a crea aroma potrivită.

o modalitate buna de a reduce grăsime în umpluturi, este de a face o umplere continuă de apă. Doar o mică parte din grăsime sau ulei (6-15%) este emulsionată în faza de apă. Acest tip de umplutură poate avea o textură asemănătoare mousse-ului cu o densitate mult mai mică decât o umplutură cremă.

esterii de zaharoză vor emulsiona grăsimea sau uleiul în faza de apă și vor facilita aerarea.

imagine a umpluturii cu conținut scăzut de grăsimi; stânga pe bază de esteri medii de zaharoză HLB, dreapta pe bază de esteri de zaharoză HLB mari.

pentru a asigura stabilitatea microbiană, faza de apă trebuie să conțină ingrediente de volum, cum ar fi fibrele solubile și alte ingrediente care scad activitatea apei. Deoarece va exista destul de puțină apă în astfel de umpluturi, ele pot fi utilizate numai în produse umede, cum ar fi tortul (activitate similară a apei).

batoane de cereale și alte produse lipicioase cu conținut ridicat de zahăr

lipiciozitatea poate fi o dificultate în producția de produse cu conținut ridicat de zahăr. Produsul se lipeste de centurile de transport sau de echipamentele de taiere cauzand pierderea produsului si opriri mai frecvente de productie pentru curatare.

esterul zaharozei facilitează amestecarea grăsimilor în produsul zaharos, de exemplu în siropul de legare al batoanelor de cereale. Picăturile mici de ulei care sunt create, cu ajutorul esterilor de zaharoză, acționează ca agent de eliberare. Esterii de zaharoză optimizează capacitatea de lubrifiere a grăsimilor și a uleiului, ceea ce duce la o reducere semnificativă a lipiciozității.

bomboane moi Chewy și fudge

bomboane moi Chewy, cum ar fi caramele, fudge sau mestecă sunt exemple în care esterii de zaharoză pot îmbunătăți moliciunea. Moleculele de ester de zaharoză accelerează cristalizarea și formează un strat în jurul cristalelor de zahăr. Acest strat inhibă creșterea în continuare a cristalelor, sporind o textură moale.

în plus, conținutul de grăsime poate fi ridicat; esterii de zaharoză dispersează grăsimea în picături de ulei foarte mici, dând o senzație bună de gură fără riscul de ungere.

imaginea lui fudge; stânga cu lecitină, dreapta cu Sisterna SP50

această ambalare strânsă a picăturilor de ulei din matricea de zahăr va face grăsimea mai puțin accesibilă pentru oxigen și lumină, inițiatorii oxidării. Acest lucru va duce la o întârziere în oxidarea grăsimii și îmbunătățește ‘anti-ranciditatea’ bomboanelor moi.

fructe aerate

o spumă este, de asemenea, un tip de emulsie, un amestec de apă(fază) și aer, în mod normal, nu miscibil. Emulgatorii care emulsionează uleiul în apă vor fi, de asemenea, agenți de aerare buni. Esterii de zaharoză scad puternic tensiunea superficială dintre apă și aer, astfel încât aerul este ușor încorporat într-un produs apos. Esterii de zaharoză, în special tipurile medii de HLB, vor stabiliza, de asemenea, spuma. Cu toate acestea, pentru a asigura o durată lungă de valabilitate fără sinereză și contracție, trebuie ales un amestec de stabilizatori selectați și agenți de gelifiere.

imagine de preparare a fructelor aerate cu esteri de zaharoză deasupra iaurtului. Densitate stânga 0,6 g / cm3, dreapta 0.8 g/cm3

esterul de zaharoză Sisterna poate fi utilizat în numeroase alte produse alimentare și din mai multe alte motive. În aplicațiile descrise, principala funcționalitate a esterilor de zaharoză este emulsificarea. Cu toate acestea, esterii de zaharoză au mai multe capacități. Cele mai importante funcționalități de lângă emulsificare sunt protecția proteinelor, interacțiunea amidonului și cristalizarea zahărului. Aceste opțiuni suplimentare fac din esterii de zaharoză ingrediente valoroase pentru produsele lactate, produsele de panificație și produsele de cofetărie.

în cele din urmă unele beneficii generale ale esterilor de zaharoză:

• emulgatori de înaltă calitate
• gamă largă HLB
• neutru în gust, miros și culoare
• solubil în apă (rece)
• stabil în condiții UHT
• materii prime naturale și regenerabile
• Kosher, Halal, non-OMG, vegetarian, fără grăsimi trans

despre Sisterna

Sisterna, lider de piață european în esteri de zaharoză, este mândru să demonstreze efectul multilateral al esterilor de zaharoză în emulsii. Sisterna se distinge ca un partener flexibil care va ajuta la găsirea de soluții tehnice în dezvoltarea, îmbunătățirea și optimizarea proceselor de produse alimentare. Din Olanda Sisterna prezintă cel mai actualizat serviciu în sprijinul vânzărilor și dezvoltarea cunoștințelor. Contactați Sisterna pentru toate beneficiile care pot fi obținute cu esteri de zaharoză.

pentru mai multe informații despre Sisterna BV sau esteri de zaharoză, vă rugăm să aruncați o privire la www.sisterna.com.

despre autor

Lia Bax

Lia este educată în ingineria alimentară și are o experiență de peste 25 de ani ca tehnolog alimentar în emulgatori, stabilizatori și fibre și aplicarea lor în industria alimentară, în principal produse de panificație, lactate, cofetărie și sosuri & emulsii speciale. Ea a început într-un laborator pentru a cerceta posibilitățile de aplicare a tuturor tipurilor de ingrediente alimentare, iar acum lucrează într-un rol mai comercial, axat pe esteri de zaharoză.