X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Эмульсиями называются дисперсные системы, в которых дисперсионная среда и дисперсная фаза находятся в жидком состоянии. Эмульсии являются обычно грубодисперсными системами. Такие системы часто встречаются в природе, например, молоко, млечный сок каучуконосных растений. В первом случае жир, а во втором - углеводород каучука диспергированы в воде. Оба эти вещества почти совершенно не растворяются в дисперсионной среде, т.е. в воде. Таким образом, эмульсии - это микрогетерогенные системы, состоящие из двух практически взаимно нерастворимых жидкостей, которые очень сильно отличаются по характеру молекул. Если одна из жидкостей является полярной, например вода, то вторая - должна быть неполярной или малополярной, например, органическая жидкость.Эмульсии и дисперсные системы наиболее широкое применение находят в пищевой промышленности масложирового производства - производства майонезов, маргарина, соусов и т.д.

Противоречивые требования к пищевым эмульсиям — кинетическая стойкость и минимальное применение эмульгаторов — поверхностноактивных веществ приводят к созданию нового прогрессивного аппаратурного оформления и создания активных методов воздействия на процесс эмульгирования жидкостей типа «масло в воде» - основного типа эмульсий в пищевой промышленности.

Рис. 1 – Типы эмульсий

Тип эмульсии зависит от состава и соотношения её жидких фаз, от количества и химической природы эмульгатора, от способа эмульгирования и некоторых других факторов.

В пищевой промышленности чаще всего встречаются эмульсии, состоящие из воды и масла: прямые, с каплями неполярной жидкости в полярной среде (типа «масло в воде» — М/В), и обратные, или инвертные (типа «вода в масле» — В/М). Типичный пример прямой пищевой эмульсии — сливочный крем, обратной — маргарин. Изменение состава эмульсии или внешнее воздействие могут привести к превращению прямой эмульсии в обратную, или наоборот. Этот процесс называют «инверсией (обращением) фаз».

Данный процесс относится к пищевой промышленности и может быть использован для производства майонезов на предприятиях общественного питания. Пищевая эмульсия содержит следующие исходные компоненты, мас.%: масло растительное рафинированное дезодорированное - 40,0-50,0; молоко сухое соевое - 7,4-10,0; альгинат натрия - 0,2-0,7; соль поваренная - 0,7-0,9; сахар - 1,5; калия йодид - 0,005; вода - остальное. Изобретение позволяет упростить технологию производства, снизить себестоимость продукции и расширить ассортимент обогащенных йодом пищевых эмульсионных продуктов.

Эмульсии, полученные в пищевом производстве, имеют различные свойства, химический состав и пищевую ценность.

Пищевые эмульсии	Тип эмульсии	Метод получения	Стабилизатор
Сливочный крем	в/м	Гомогенизация	Желатин
Маргарин	в/м	Гомогенизация	Лецитины, фосфатиды
Майонез	м/в	Гомогенизация	пектины (Е-440)
Соусы	м/в	Гомогенизация	Крахмал
Жировые эмульсии	м/в	Гомогенизация, Ультразвуковое эмульгирование	ФОЛС-1, крахмал

Готовят майонезную эмульсию 46% -ной жирности по следующей рецептуре, приведенной в табл. 2.Готовят жировую фазу путем растворения в растительном масле эмульгатора ФОЛС-1 при температуре 40^oС. Затем сыпучие компоненты (сывороточный белковый концентрат, сухое молоко, сахарпесок, горчицу, соду, крахмал) просеивают и смешивают с водой при температуре 30^oС при непрерывном перемешивании до образования однородной пасты. Затем пасту нагревают до 95^oС при непрерывном перемешивании до образования геля. Полученный гель охлаждают до 30^oС и при непрерывном перемешивании добавляют порциями масляный раствор эмульгатора ФОЛС-1 до образования "грубой" майонезной эмульсии. Затем вносят уксусно-солевой раствор. Полученную эмульсию гомогенизируют до образования тонкодисперсной высоковязкой майонезной эмульсии.Полученная майонезная эмульсия не расслаивается при центрифугировании в течение 5 минут при 2 тыс. об./мин. устойчива при хранении в течение 2-2,5 месяцев при 0-10^oС.

Приготовление пищевых эмульсий. Эмульгирование с помощью ультразвука является наиболее эффективным способом получения эмульсий, и в том числе эмульсий из животных и растительных жиров. Анализ возможностей получения и применения эмульсий позволяет рекомендовать их для производства вареных колбасных изделий, вводя жировые эмульсии в фарш колбасных изделий вместо жира-сырца. Добавление в фарш эмульсии свиного жира позволяет увеличить его водосвязывающую способность и, следовательно, повысить выход продукции и улучшить её качество. Используемые в этом случае эмульсии являются высококонцентрированными и поэтому при их получении необходимо использовать мощные стабилизирующие вещества с длинными молекулами, придающими эмульсиям высокую устойчивость.

Наиболее доступным и эффективным эмульгирующим и стабилизирующим веществом является желатин. Разрушение в результате ультрозвукового воздействия воздействия структуры раствора желатина способствует эффективной стабилизации эмульсии, т.к. отдельные капельки жира попадают внутрь ячеек сплошной сетки. Благодаря способности обломков структуры желатина к быстрому сращиванию, мельчайшие капельки жира остаются внутри ячеек восстановленной сетки и после снятия ультразвукового воздействия. Максимальная эмульгирующая эффективность наблюдается при содержании желатина от 0,25% до 1,0%. Дальнейшее увеличение концентрации желатина не дает существенного эффекта, поэтому применение желатина в концентрациях более 0,75...1,0 нецелесообразно.

Технология получения жировых эмульсий заключается в последовательном получении с помощью фитомиксера раствора желатина и постепенном введении в раствор эмульгируемого расплавленного жира.

При отсутствии желатинового раствора можно использовать в качестве стабилизатора эмульсий бульоны, получаемые при выварке кости или варке ветчинных изделий.

Еще одним из самых доступных стабилизаторов является обезжиренное порошковое молоко. В этом случае для приготовления эмульсии свиного жира с концентрацией до 30% необходима концентрация порошкового молока до 10%. Получаемая при этом эмульсия является однородной и устойчивой в течение длительного времени.

Список литературы

Электронный учебник Физическая химия. Химическая термодинамика Данилин В.Н, Шурай П.Е.1, Боровская Л.В. Учебное пособие. ФГУП НТЦ «ИНФОРМРЕГИСТР» Депозитарий электронных изданий. Москва 2010.

Боровская Л.В. Электронный учебно-методический комплекс дисциплины «Физическая и коллоидная химия: учебно-методический комплекс дисциплины» Учебное пособие. ФГУП НТЦ «ИНФОРМРЕГИСТР» Депозитарий электронных изданий. Москва 2010 .

Исcледование студней на основе каррагинана и пектина методом дифференциальной сканирующей калориметрии. Барашкина Е.В., Тамова М.Ю., Боровская Л.В., Миронова О.П. //Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2003. № 4.

Применение PDM-технологий в управлении качеством пищевой продукции. Боровская Л.В., Молова О.Э. //В сборнике: Устойчивое развитие, экологически безопасные технологии и оборудование для переработки пищевого сельскохозяйственного сырья; импортоопережение Сборник материалов международной научно-практической конференции. 2016. С. 66-69.

Палагина, М.В. Пищевые и биологически активные добавки: учебное пособие / М.В. Палагина, Т.П. Юдина, В.П. Корчагин. – Владивосток: Изд-во ТГЭУ, 2007. – 102с.

Эмульгаторы для производства бисквитных изделий и кексов / Кондитерское производство: Научно-производственный журнал / Изд-во «Пищевая промышленность». – М. – 2007. - №6. – с.27.

Семенова, И.Н. Использование белково-жировых эмульсий в производстве / И.Н. Семенова // Производственный научно-технический журнал. – М. – 2007. - №6. – с.42 – 43.

Иванова, О.И. Разработка технологий пищевых эмульгаторов и эмульсионных продуктов на основе растительного сырья: Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. тех. наук: 05.18.13. / ДВГАЭУ. – Владивосток: Б.И., 1998. – 26с.

Код для цитирования: Скопировать