Sackarosestrar, specialemulgeringsmedel

Sackarosestrar av fettsyror, allmänt kända som sackarosestrar (E473), är en speciell typ av emulgeringsmedel.

Sackarosestrar har flera fördelar förutom emulgering, såsom stärkelseinteraktion, proteinskydd, sockerkristallisering och luftning. I denna artikel kommer emulgeringsfunktionen att markeras.

de mest intressanta aspekterna av sackarosestrar är deras vattenlöslighet och högt hydrofil-lipofil balans (HLB) värde.

vattenlöslighet

i alla typiska emulsioner finns små droppar (dispergerad fas) suspenderade i en vätska (kontinuerlig fas). I en olja-i-vatten-emulsion är olja den dispergerade fasen, medan vatten är den kontinuerliga fasen. När olja och vatten blandas, vilken typ av emulsion kommer att bildas; O/W eller W / O? Bancroft-regeln (uppkallad efter Wilder Dwight Bancroft, en amerikansk fysisk kemist) säger: ”fasen i vilken ett emulgeringsmedel är mer lösligt kommer att vara den kontinuerliga fasen”. Så även om det kan finnas en formel som är 60% olja och 40% vatten, om det valda emulgeringsmedlet är mer lösligt i vatten, kommer det att skapa ett olje-i-vatten-system.

Sackarosestrar är vattenlösliga, så de kommer att skapa en olja-i-vatten-emulsion.

HLB-värde

emulgeringsmedel kännetecknas av deras HLB-värde. Den hydrofila lipofila balansen hos ett ytaktivt medel är ett mått på i vilken grad det är hydrofilt (vattenälskande) eller lipofilt (oljeälskande), bestämt genom att beräkna eller mäta värden för molekylens olika regioner. Ett emulgeringsmedel med högt HLB-värde är vattenlösligt, ett emulgeringsmedel med lågt HLB-värde är oljelösligt. Emulgeringsmedel med olika HLB-värden har olika funktioner:

låg HLB 3-6 bra w / o-emulgeringsmedel

Medium HLB 7-9 bra vätmedel

hög HLB 10-18 bra O/W-emulgeringsmedel

i livsmedelsindustrin används ofta ett antal emulgeringsmedel. Detta diagram ger en översikt över de kommersiella emulgeringsmedlen, deras e-nummer och deras HLB-sortiment:

en låg HLB, oljelöslig emulgeringsmedel, kan ’tvingas’ för att skapa en olja-i-vatten-emulsion. Flera exempel på detta finns i snabbköpet. Detta kan göras genom att tillsätta olja till vatten under klippning. Detta kommer dock aldrig att resultera i den bästa emulsionsstabiliteten. Stabiliteten hos en emulsion beror starkt på oljedroppstorleken; mindre oljedroppar resulterar i bättre stabilitet.

Sackarosestrar, såsom de som produceras av Sisterna, erbjuder utmärkta emulgerande egenskaper så resulterar i emulsioner med mycket små oljedroppar. Nedan finns mikroskopiska bilder (400 * magnitud) av dressing (20% olja).

Dressing med 1% Mono-di glycerider

Dressing med 0,5% Sisterna SP70

emulsioner med sackarosestrar har:

• mindre fettkulor / oljedroppar
• Förbättrad stabilitet
• förbättrad krämig munkänsla (ett stort antal små oljedroppar ger intryck av högre fetthalt)
• förbättrad smakuppfattning
• vitare färg (ljuset sprids annorlunda på mindre oljedroppar)
• fett/fett olja är bättre skyddad mot t. ex. syre och ljus (inhiberingsoxidation/rancidity i t. ex. fudge
• fett/olja är bättre uppdelad genom produkten (anti-klibbighet i t. ex. höga sockerprodukter)

emulsionskraften hos sackarosestrar kan användas i många och ibland oväntade produkter. Nedan följer en kort översikt över några möjligheter.

majonnäs och dressing

för emulgering används traditionellt äggula, men detta ersätts mer och mer av emulgerande komponenter som proteiner eller emulgeringsmedel. Sackarosestrar kan vara ett sådant alternativ till äggula. De höga HLB-typerna är kallvattenlösliga och därmed lämpliga för kall emulgering samt en varm emulgeringsprocess. Vad som gör sackarosestrar exceptionella är deras höga HLB-värde som hjälper till att skapa mycket små oljedroppar. Detta resulterar i en mycket vit stabil sås med en krämig munkänsla och en mild smak. Denna funktionalitet är särskilt värdefull för att göra en sås med låg fetthalt utan att minska krämigheten. Även om sackarosestrar är känsliga för lågt pH (under 4), behöver surheten hos majonnäs inte vara ett problem. När pH är något lägre än 4 är det bästa sättet att arbeta att förbereda emulsionen innan syrakomponenterna tillsätts. På så sätt löses sackarosestrarna delvis i oljedroppen, där de är mindre känsliga för syra.

(vita) såser

i de flesta såser används proteiner, såsom mjölkpulver eller vasslepulver, för emulgering och stabilisering. Sackarosestrar kan ersätta mjölkproteiner och förbättra emulsionsstabiliteten. Proteiner fungerar som emulgeringsmedel för olja i vatten, men sackarosestrar är mycket kraftfullare emulgeringsmedel.

det är till och med möjligt att minska stärkelsehalten eller stabilisatorhalten. Med sackarosestrar har emulsionen tillräcklig stabilitet och behöver inte förlita sig på en hög viskositet. Med mindre stabilisatorer blir såsen mindre tung och klibbig, men blir satiny och har en utmärkt smakfrisättning.

under pastörisering eller sterilisering kan en maillardreaktion äga rum mellan proteiner och sockerarter, vilket resulterar i bildandet av en brungrå färg. Detta är ett betydande problem i matlagning gräddsåsar som bör ha en ljus färg, som b macauchamelsås. När proteiner ersätts med sackarosestrar kan ingen Maillard-reaktion äga rum. Vit sås med sackarosestrar är vit, slät, stabil och välsmakande.

för att hålla den typiska smaken och konsistensen av mejeriproteiner i sås är en partiell ersättning med sackarosestrar ett bra alternativ.

speciella emulsioner

fettlösliga ingredienser som omega-3 och vissa naturliga färger finns huvudsakligen som pulver, fettflingor eller oljor. För drycker, mejeriprodukter och Konfektyr finns det ett växande intresse för ingredienser i flytande, vattendispergerbar form. En koncentrerad oljeemulsion (i glycerol eller vatten) kan vara en lösning.

Sisterna har utvecklat en teknik för att göra koncentrerade oljeemulsioner. Tillverkare av t.ex. omega-3, steroler eller naturliga färger kan använda denna teknik, baserad på olja-i-glycerol, med sackarosestrar som emulgeringsmedel. Emulsionerna är flytande att klistra in och har långsiktig stabilitet. Emulsionen kan användas i fasta livsmedel såsom konfekt, såväl som i lågviskösa, milda sura applikationer såsom fruktdrycker. När läskedryckerna kräver förbättrad syrastabilitet kan sackarosestrar kombineras med lecitin eller Datem.

bild av Paprika oleoresin / glycerolemulsion med Sisterna sackarosestrar

den koncentrerade emulsionstekniken med sackarosestrar gör det möjligt att skapa en emulsion med mycket små oljedroppar (cirka 1 kg), med enkel utrustning som en högskjuvblandare. Denna koncentrerade emulsion kan spädas med (t.ex.) vatten, och på så sätt kan en lågviskös stabil emulsion bildas.

mjölkalternativ

fler och fler människor letar efter alternativ för mejeriprodukter; numera, särskilt i drycker, finns det många alternativ tillgängliga, baserat på soja, mandel, ris, kokosnöt etc. Sackarosestrar har två funktioner i dessa produkter.

Sackarosestrar emulgerar oljan i produkten. Speciellt i lågviskösa produkter som drycker är det viktigt att få mycket små oljedroppar. I drycker hjälper inte emulsionsstabiliteten av viskositet och beror starkt på oljedropparnas storlek och emulgatorns kraft. Sackarosestrar och en högtryckshomogenisator kommer att arbeta tillsammans för att nå ultra små oljedroppar , förhindra en oljering (i händelse av en flaska) och göra ”mjölken” vitare.

mjölkalternativ innehåller alla proteiner. Och precis som kaseinat har dessa proteiner också en iso-elektrisk punkt. Vissa är ännu känsligare för syra än mjölk. Sackarosestrar kommer att interagera med dessa proteiner och stabilisera mjölkalternativet mot flockning.

kolsyrat mejeri

kolsyrat mejeri desserter som glass, mousse och vispad toppning, kräver motsatta funktioner från ett emulgeringsmedel. I vätskeblandningen är ett emulgeringsmedel med högt HLB-värde (som sackarosestrar) bäst. Sackarosestrar kommer snabbt att ersätta proteinerna från fettkulan (åldring kan vara kortare). Blandningen är stabil; ingen fettseparation och ingen kärning kommer att äga rum.

när produkten luftas bör emulsionen destabiliseras något för att bilda ett fettnätverk runt luftcellerna. Emulgatorer med lågt HLB-värde är mer lämpliga för detta.

de bästa resultaten uppnås genom att kombinera sackarosestrar med höga HLB-emulgeringsmedel med låga HLB-emulgeringsmedel som millennieutvecklingsmål eller emulgeringsmedel som tenderar att användas för att utveckla produktionen (t.ex. mjölksyraestrar).

Sackarosestrar minskar kraftigt ytspänningen mellan vatten och luft, så luftning kommer snabbt att leda till ett högt överskridande.

förutom tekniska fördelar kommer sackarosestrar att ge luftade mejeridesserter en fräsch och mindre fet munkänsla eftersom det finns mindre fritt fett för att bilda en fet fet film i munnen. Smaker kommer att vara mycket mer uttalade, vilket är särskilt viktigt i produkter med känsliga naturliga smaker eller chokladsmak.

lågfettfyllningar

de vanligaste fyllningarna består av krämigt fett (40%) där komponenter som socker, mjölkpulver, kakaopulver sprids för att skapa rätt smak.

ett bra sätt att minska fettet i fyllningar är att göra en vatten kontinuerlig fyllning. Endast en liten del av fett eller olja (6-15%) emulgeras i vattenfasen. Denna typ av fyllning kan ha en mousse som konsistens med en mycket lägre densitet än en krämad fyllning.

Sackarosestrar emulgerar fettet eller oljan i vattenfasen och underlättar luftning.

bild av luftad låg fetthalt fyllning; vänster baserat på medium HLB sackarosestrar, höger baserat på höga HLB sackarosestrar.

för att säkerställa mikrobiell stabilitet bör vattenfasen innehålla bulkingredienser som lösliga fibrer och andra ingredienser som minskar vattenaktiviteten. Eftersom det kommer att finnas ganska mycket vatten i sådana fyllningar kan de bara användas i ’fuktiga’ produkter som tårta (liknande vattenaktivitet).

Spannmålsstänger och andra klibbiga högsockerprodukter

klibbighet kan vara en svårighet i produktionen av högsockerprodukter. Produkten fastnar på transportbälten eller skärutrustning som orsakar förlust av produkt och mer frekventa produktionsstopp för rengöring.

Sackarosester underlättar blandning av fett i den sockerhaltiga produkten, t.ex. i bindande sirap av spannmålsstänger. De små oljedropparna som skapas, med hjälp av sackarosestrar, fungerar som ett frisättningsmedel. Sackarosestrar optimerar smörjkapaciteten hos fetter och olja, vilket resulterar i en signifikant minskning av klibbighet.

Chewy soft candy och fudge

Chewy soft candies, som kola, fudge eller tuggar är exempel på vilka sackarosestrar kan förbättra mjukheten. Sackarosestermolekyler påskyndar kristalliseringen och bildar ett lager runt sockerkristaller. Detta skikt hämmar ytterligare kristalltillväxt, vilket förbättrar en mjuk konsistens.

dessutom kan fettinnehållet höjas; sackarosestrar sprider fettet i mycket små oljedroppar som ger en bra munkänsla utan risk för oljning.

bild av fudge; vänster med lecitin, höger med Sisterna SP50

denna täta förpackning av oljedropparna i sockermatrisen gör fettet mindre uppnåeligt för syre och ljus, initiativtagarna för oxidation. Detta kommer att resultera i en fördröjning i oxidation av fettet och förbättrar ’anti-rancidity’ av den mjuka godis.

luftad frukt

ett skum är också en typ av emulsion, en blandning av vatten(fas) och luft, normalt inte blandbar. Emulgeringsmedel som emulgerar olja i vatten, kommer också att vara bra luftningsmedel. Sackarosestrar minskar kraftigt ytspänningen mellan vatten och luft, så att luft lätt införlivas i en vattnig produkt. Sackarosestrar, särskilt de medelstora HLB-typerna, stabiliserar också skummet. För att säkerställa en lång hållbarhet utan syneres och krympning måste emellertid en blandning av utvalda stabilisatorer och gelningsmedel väljas.

bild av luftad fruktberedning med sackarosestrar ovanpå yoghurt. Vänster densitet 0,6 g / cm3, höger 0.8 g/cm3

Sisterna sackarosester kan användas i många andra livsmedelsprodukter, och av flera andra skäl också. I de beskrivna applikationerna är huvudfunktionen hos sackarosestrar emulgering. Sackarosestrar har emellertid mer kapacitet. De viktigaste funktionerna bredvid emulgering är proteinskydd, stärkelseinteraktion och sockerkristallisering. Dessa extra alternativ gör sackarosestrar värdefulla ingredienser för mejeriprodukter, bageriprodukter och Konfektyr.

slutligen några allmänna fördelar med sackarosestrar:

• högkvalitativa emulgeringsmedel
• brett HLB-intervall
• Neutral i smak, lukt och färg
• löslig i (kallt) vatten
• stabil under UHT-förhållanden
• naturliga och förnybara råvaror
• KOSHER, HALAL, icke-GMO, vegetarisk, transfettfri

om Sisterna

Sisterna, europeisk marknadsledare inom sackarosestrar, är stolt över att visa den mångfacetterade effekten av sackarosestrar i emulsioner. Sisterna utmärker sig som en flexibel partner som hjälper till att hitta tekniska lösningar inom utveckling, förbättring och processoptimering av livsmedelsprodukter. Från Nederländerna presenterar Sisterna den mest aktuella tjänsten inom säljstöd och kunskapsutveckling. Kontakta Sisterna för alla fördelar som kan uppnås med sackarosestrar.

för mer information om Sisterna BV eller sackarosestrar, ta en titt på www.sisterna.com.

om författaren

Lia Bax

Lia är utbildad i livsmedelsteknik och har över 25 års erfarenhet som livsmedelstekniker i emulgeringsmedel, stabilisatorer och fibrer, och deras tillämpning inom livsmedelsindustrin, främst Bageri, mejeri, konfektyr och såser & speciella emulsioner. Hon började i ett laboratorium för att undersöka applikationsmöjligheterna för alla typer av livsmedelsingredienser och arbetar nu i en mer kommersiell roll med fokus på sackarosestrar.