2.5. Поверхностно-активные вещества — регуляторы свойств гетерогенных систем

ПАВ позволяют регулировать свойства гетерогенных систем, которыми являются пищевое сырье, полуфабрикаты или готовая пищевая продукция. Применяемые в пищевой промышленности ПАВ — это не индивидуальные вещества, а многокомпонентные смеси. Химическое название препарата при этом соответствует лишь его основной части.

Наибольшая активность гексокиназы, лактатдегидрогеназы и алкогольдегидрогеназы наблюдается при введении в пита­тельную среду мягких моноглицеридов. Показана эффектив­ность применения моноглицеридов, эфиров моноглицеридов и диацетилвинной кислоты при производстве жидких дрожжей на стадии заквашивания заварок, основанная на активизации жизнедеятельности молочнокислых бактерий, способствующей повышению технологических свойств дрожжей, интенсифи­кации процесса приготовления теста и улучшению качества хлебобулочных изделий.

Хлебопекарные улучшители с использованием ПАВ приме­няются в количестве 0,30,8% к массе муки. Это содействует по­вышению газоудерживающей способности, стабильности теста, улучшению реологических свойств полуфабрикатов и качества хлеба, увеличению срока хранения готовых изделий.

Хлебопекарные улучшители, в состав которых включены поверхностно-активные вещества, разработаны и выпускаются также ГосНИИХП “Фортуна” (приложение 3) и Санкт-Петербург­ским филиалом ГосНИИХП “Эффект”, “Люкс”, “Лецитокс”.

Известно, что затвердевание мякиша при хранении зави­сит от структуры амилопектина, однако добавление ПАВ этот процесс замедляет.

Некоторые исследователи считают, что действие поверх­ностно-активных веществ не ограничивается замедлением рет­роградации крахмала, поскольку процесс черствения включает также и необратимую модификацию структуры воды, входящей в клейковину. Это приводит к образованию свободной воды, интенсивно поглощаемой не полностью клейстеризованным крахмалом.

Л. И. Пучкова отмечает, что поверхностно-активные веще­ства (фосфатидный концентрат) замедляют черствение, адсор­бируясь по месту гидрофобных точек крахмала гидрофобной частью, свободные гидрофильные части молекул поверхност­но-активных веществ при этом гидратируются и уменьшают межмолекулярную аттракцию крахмала.

Недостатком вышеперечисленных гипотез, объясняющих механизм действия поверхностно-активных веществ в тесте за счет их взаимодействия с клейковинным белком, является то, что они рассматривают комплекс поверхностно-активное вещество-белок вне связи с крахмалом.

Внесение поверхностно-активных веществ в такую сложную многокомпонентную систему, как тесто, приводит к взаимодей­ствию их с обоими структурными компонентами — и клейкови­ной, и крахмалом, что в конечном итоге приводит к улучшению качества хлебобулочных изделий и сохранению их свежести.

Широко используются в хлебопечении модифицированные крахмалы. Промышленность вырабатывает их путем окисления броматом или перманганатом калия, гипохлоридом кальция и другими окислителями. При окислении крахмальных полисаха­ридов происходит их деструкция, а также окисление спиртовых и альдегидных групп, что повышает реакционную способность крахмала. Использование окисленных крахмалов ускоряет про­цесс формирования структуры теста при его брожении. Действие модифицированного крахмала на качество хлеба зависит от соот­ношения карбонильных и карбоксильных групп, образующихся при окислении крахмала.

Укрепление физических свойств клейковины при взаимо­действии с модифицированным крахмалом объясняют образо­ванием комплексных соединений между пептидными цепочками белка и модифицированным крахмалом.

В зарубежном хлебопечении используют каррагинин (при­родный полисахарид красных морских водорослей) для норма­лизации хлебопекарных свойств слабой муки.

В. И. Барановой показано, что каррагинин, агароид, фур- целларан, альгинат натрия укрепляют клейковину и тесто, улучшают качество хлеба и могут быть использованы как ре­гуляторы структурно-механических свойств пшеничного теста. Предполагается, что полисахариды в белково-полисахаридных комплексах играют роль связующих мостиков между молеку­лами белка.

За рубежом при приготовлении бисквитов, пирожных, пе­ченья рекомендуется добавлять 0,1% альгинатов к массе муки. При этом тесто лучше разрыхляется, готовые изделия имеют больший объем и хороший товарный вид.

При взаимодействии альгината и желатина, казеина и яичного альбумина при pH 3,54,0 образуются нерастворимые комплексы, рекомендованные для использования в качестве эмульгаторов.

Пектиновые и белковые вещества вареных овощей обу­словливают их сравнительно высокую эмульгирующую и ста­билизирующую способность, что установлено В. С. Барановым с сотрудниками. Ими определено, что устойчивость эмульсий зависит от количеств в соотношении масло — овощное пюре, от соотношения твердой и жидкой фазы овощных пюре, степени его дисперсности, температуры измельчения овощей. Авторами также показано, что добавление в тесто каррагинина в количе­стве 0,1% от общей массы муки улучшает структуру и внешний вид готового изделия.

Добавление пектиносодержащего (фруктового или овощного пюре) способствует пенообразующей способности белково-сахарной массы и повышению ее стойкости. По пено­образующей способности пектины занимают промежуточное положение между яичным альбумином и казеином. Пектины, связывая воду, сильно набухают, образуя вязкие растворы, что обусловливает застудневание раствора в пленках и задержи­вает стекание жидкости в пленках пен, тем самым, повышая их стойкость. Показано, что при взаимодействии пектовых или пектиновых кислот в водной среде с аминокислотами белков образуются водорастворимые соли с хорошо выраженными поверхностно-активными свойствами. Предполагается, что белково-полисахаридное взаимодействие аналогично влия­нию поверхностно-активных веществ и основано на том же механизме.