Масложировая промышленность

Состав майонезных продуктов

Майонез является мультикомпонентной системой, а качественный и количественный состав ингредиентов определяет его функции и свойства. Кроме растительного масла и воды в состав майонезов, как было сказано выше, входят эмульгаторы, стабилизаторы, структуро-образователи, а также вкусовые, функциональные и другие пищевые добавки, придающие майонезам различный вкус, аромат, пищевую и физиологическую ценность и позволяющие создать большой ассортимент этих продуктов.

Жировые основы

В качестве жировой основы для майонезных продуктов используют растительные масла. В их число входят подсолнечное, соевое, кукурузное, арахисовое, хлопковое, оливковое. Все растительные масла для производства майонеза должны быть рафинированными и дезодорированными.

Выбор вида растительного масла зависит от производителя, его возможностей. Сборник рецептур к типовому технологическому регламенту на производство майонеза вид растительного масла не конкретизирует, однако, требует полной его рафинации.

Эмульгаторы

В производстве майонезов в качестве эмульгаторов используют природные пищевые поверхностно-активные вещества (ПАВ). Как правило, природные ПАВ представляют собой белково-липидные комплексы с различным составом как высоко, так и низкомолекулярных эмульгирующих веществ. Различные комбинации натуральных эмульгаторов и позволяют увеличить эмульгирующий эффект и снизить их общий расход.

Традиционными эмульгаторами при производстве майонезов являются яичные и молочные продукты.

Яичные продукты для приготовления майонезов используют как свежими, так и консервированными различными способами: замораживанием, высушиванием на распылительной сушилке, засолкой.

Можно использовать как цельнояичное сырье, так и изготовленное только из желтков. Однако следует отметить, что по стандарту Российской Федерации разрешено использовать только высушенные яйцепродукты (в виде порошка или гранулированные).

Функциональные свойства яичных продуктов, определяющие структурно-механические и другие показатели майонезной продукции, зависят от многих факторов (качества исходного меланжа, режимов и условий пастеризации и сушки, степени распыления и т.д.).

С точки зрения химического состава, яичные продукты представляют собой сложную структуру, основой которой является протеиново-фосфолипидный комплекс, при этом протеины являются высокомолекулярными ПАВ, а фосфолипиды — низкомолекулярными. В молекуле белка имеются участки с ковалентными (растворимыми в масле) и ионными (растворимыми в воде) связями. Примерами могут служить аминокислоты триптофан и фенилаланин в белковой цепочке.

Белок и желток яйца имеют различный состав протеинов. Белок состоит, в основном, из протеинов, в число которых входят овоальбумин, овокональбумин, овоглобулин, лизоцим и др. Эти протеины обусловливают такие функциональные свойства белка при производстве майонезов, как растворимость в водной фазе, способность диспергировать, а также бактерицидное действие (лизоцим). В желтке содержатся как белки (вителин, липовителин, ливетин, фосфитин и др.), так и липиды. Важнейшими из них являются триглицериды (62%) и фосфолипиды (33%), в число которых входит лецитин.

Основным эмульгирующим веществом желтка яиц считается лецитин. Желток в составе рецептуры, кроме эмульгирующего воздействия влияет также на вкус и цвет продукта.

Гамма яичных продуктов, которые используют в качестве эмульгаторов производители майонезов за рубежом, достаточно велика. Это свежие целые яйца, свежие желтки, замороженные свежие целые яйца и желтки, соленые пастеризованные жидкие желтки и др.

Законодательство различных стран регулирует массовую долю яиц в продукте, а также содержание сухих веществ яичного желтка. Например, в Великобритании продукт должен содержать не менее 1,35% сухих веществ (СВ) яичного желтка. Расчет ведут исходя из того, что желток составляет 36% массы яйца и содержит 51% СВ. Содержание этого эмульгатора в майонезе при использовании различных яйце продуктов показано в таблице 1.

Таблица 1 - Рекомендуемая массовая доля яичных продуктов (в % )
Таблица 1 — Рекомендуемая массовая доля яичных продуктов (в % )

Обычно расчетную массовую долю яичного порошка в рецептурах увеличивают для достижения лучшего эффекта, а также в связи с тем, что при переработке происходит частичная денатурация белка.

Однако это часто приводит к «яичному» привкусу готового продукта, поэтому зарубежные производители стараются не использовать яичные и желтковые порошки.

К качеству свежих и замороженных яйцепродуктов предъявляются жесткие требования:

  • бактериологическая чистота, в том числе полное отсутствие патогенных микроорганизмов типа сальмонеллы, стафилококка и др.;
  • массовая доля белка должна соответствовать установленным нормам;
  • массовую долю фосфолипидов контролируют по содержанию фосфора в желтке (в белке он практически отсутствует).

Из молочных продуктов в качестве эмульгаторов используют сухое обезжиренное молоко, цельное сухое молоко, сливки сухие, сыворотку молочную сухую подсырную, сухой молочный продукт (СМП), концентрат сывороточный белковый (КСБ), пахту сухую и другие сухие молочные продукты.

Белки молока при взаимодействии с эмульгированными жирами образуют комплекс, являющийся хорошим эмульгатором.

Основной фракцией белков молока является казеиновый комплекс (около 80%), остальные белки молока (12—17%) называют сывороточными белками: растворимая фракция — лактальбумин, нерастворимая — лактоглобулин. Сывороточные белки содержат больше незаменимых аминокислот и с точки зрения физиологии питания являются более полноценными, поэтому сывороточный белковый концентрат часто используют как заменитель яичного порошка в низкокалорийных майонезах.

Казеин применяется в майонезах также в форме казеината натрия. Используются и так называемые копреципитаты — продукты соосаждения казеина и сывороточных белков.

При создании низкокалорийных и диетических сортов майонезов в качестве эмульгаторов иногда используют растительные белки, в основном соевые. Соя содержит в значительных количествах лецитин. Биологически активные вещества сои оказывают профилактическое и лечебное воздействие на организм человека. К ним относятся легкоусваиваемый белок, витамины группы В и D, антиоксидант — витамин Е, железо, фосфор, кальций, пищевые волокна. Поэтому соевые продукты используют при профилактике таких заболеваний, как онкологические и сердечно-сосудистые, сахарный диабет, гепатит. Растительные белки выпускают в виде обезжиренной муки (50% белка), концентрата (70—75%) и изолята (90—95%).

Для сокращения массовой доли яичного порошка в рецептурах майонезов в настоящее время изучается возможность замены его пищевыми ПАВ, в числе которых сложный эфир полиглицерина и жирных кислот, 60%-ные мягкие моноглицериды, молочнокислые и лимоннокислые моноглицериды. Среди низкомолекулярных соединений основными поверхностно-активными веществами, которые способны выполнять роль стабилизаторов, являются фосфолипиды. Они имеют дифильную структуру, в липофильной части которой находятся два жирнокислотных радикала, в гидрофильной —  остаток фосфорной кислоты. Гидратированные формы фосфолипидов имеют студнеобразную вязкую консистенцию и при достаточно высоких концентрациях загущают водную фазу.

Фосфолипиды обладают высокой поверхностной активностью, способностью к обращению фаз при нагревании и к образованию молекулярных соединений с белками, стабилизирующими свойствами, а также антиоксидантным, антимикробным действием и высокой биологической и физиологической активностью. Такие ПАВ могут выполнять в дисперсных системах самые различные технологические функции: эмульгатора, стабилизатора, антиоксиданта, консерванта, биологически активного вещества.

Источником природных фосфолипидов служит масличное сырье. В Российской Федерации выпускается один вид фосфолипидной продукции — фосфатидный концентрат из растительных масел.

Недавно разработан также препарат «Липофолк» (с содержанием фосфолипидов около 30%), представляющий собой смесь липидных компонентов, извлеченных из фолликулов яичников кур.

Промышленность развитых стран выпускает лецитин в виде порошков, гранул, таблеток и жидких препаратов, в которых содержание фосфолипидов превышает 97%. В последние десятилетия в технологии ряда пищевых продуктов наряду с фосфолипидами, выделенными из природных источников, начали использовать их синтетические аналоги. К их числу могут быть отнесены продукты различных модификаций натуральных фосфолипидов, полученные как химическими, так и ферментативными способами, а также синтетические аналоги, полученные с помощью фосфорилирования неполных ацилглицеринов. В европейской цифровой системе кодирования пищевых добавок фосфоглицериды зарегистрированы под названием «аммониевые фосфатиды» и имеют статус эмульгатора и код Е442. Объединенный комитет ФАО/ВОЗ рекомендует использование аммониевых солей фосфатидных кислот в качестве пищевой добавки при допустимой суточной дозе потребления до 15 мг/кг массы тела.

В Московском государственном университете пищевых производств разработан синтетический фосфоглицерид — эмульгатор ФОЛС, который представляет собой смесь аммониевых солей фосфатидных кислот с триглицеридами высших жирных кислот и имеет содержание фосфоглицеридной фракции не менее 70%. Эмульгатор обладает высокой поверхностной активностью, антиоксидантными свойствами, способностью подавлять жизнедеятельность микроорганизмов, а также повышать усвояемость жиров в кишечнике.

Перечень эмульгаторов, используемых при изготовлении майонезов, приведен на рисунке 1.

Рисунок 1 - Эмульгаторы для майонезов
Рисунок 1 — Эмульгаторы для майонезов

Для достижения более высокого эффекта эмульгаторы в рецептурах майонезов обычно комбинируют в различных пропорциях. При этом необходимо учитывать термодинамическую совместимость основных классов белков, закономерности фазовых равновесий в этих системах, поведение белков при изменениях рН, температуры, ионной силы, их реологические характеристики в двухфазной системе.

Таким образом, производитель может в довольно широких пределах изменять вкусовые и функциональные характеристики майонезов, их себестоимость. Зарубежные фирмы предлагают производителям готовые эмульгирующие системы с оптимальным составом эмульгаторов.

Так, например, фирма «HAHN» (ФРГ) предлагает серии эмульгаторов с общим названием Хамультоп:

  • на основе молочных белковых продуктов — Хамультоп 031, 090, 091, 160, 164, и др., которые используются в дозировке от 0,5 до 1,5%;
  • на основе растительных (соевых, зерновых, бобовых) белков — Хамультоп 800, 803, 804 и др.

Фирма «Stern» предлагает для использования в салатных заправках эмульгатор Штернпур Е, представляющий собой изолированный и активный фосфолипидный комплекс, выделенный из сырого жидкого лецитина. Штернпур Е используется для эмульгирования и стабилизации эмульсий, предотвращает образование пузырьков и коалесценцию. Эмульгатор заменяет моно, диглицериды и полисорбаты, намного превосходит цельное яйцо, улучшает вязкость. Предлагаемая дозировка 0,2—0,5% от массы эмульсии.

Стабилизаторы

Для устойчивости высококалорийных майонезов в отдельных случаях достаточно только эмульгатора. А чтобы придать менее устойчивым средне- и низкокалорийным майонезным эмульсиям долговременную устойчивость и предохранить их от расслоения (при длительном хранении, при изменении температурных режимов, при транспортировке) в рецептуры вводят стабилизаторы. Они должны повышать вязкость дисперсионной среды, препятствуя агрегации и коалесценции масляных капель, т.е. должны быть по своей природе гидрофильными.

В производстве майонезов в качестве стабилизаторов используют высокомолекулярные полисахариды, которые в воде образуют вязкие растворы, псевдостудни и студни.

Cтабилизаторы, отвечающие требованиям, которые к ним предъявляют производители майонеза, должны:

  • быть совместимы с другими пищевыми ингредиентами, входящими в продукт;
  • обеспечивать требуемую консистенцию, сохраняющуюся длительное время даже при кулинарной обработке, и другие потребительские и технологические свойства продукта;
  • иметь низкую концентрацию и регулируемую скорость студнеобразования;
  • быть нетоксичными и неаллергенными;
  • иметь невысокую стоимость и значительную сырьевую базу.

Перечень гидроколлоидных стабилизаторов достаточно велик, однако, по ГОСТ 30004.1—93 в РФ и странах СНГ используется только один стабилизатор — альгинат натрия.

Гидроколлоиды классифицируют в зависимости от источника их получения (рисунок 2).

Рисунок 2 - Классификация гидроколлоидов
Рисунок 2 — Классификация гидроколлоидов

Гидроколлоиды растительного происхождения представляют собой либо перемолотые семена, либо вещества, получаемые экстракцией из клеточных стенок растений (субстанции основы), либо эксудаты — смолы, которыми растения затягивают механические повреждения коры, либо микробиологические пленки.

Камеди рожкового дерева и гуар получают, перемалывая в муку зерна этих растений. Гуар — однолетнее растение, культивируемое в Индии, производство составляет 80 тыс.т в год. Рожковое дерево выращивают на юге Италии, в Греции и Испании. Общий объем производства составляет 15 тыс.т в год.

Пектин — полисахарид α-1,4-полигалактуроновая кислота, частично этерифицированная метоксильными группами. От степени этерификации пектина зависят его гелеобразующие свойства. Растворимые пектины и нерастворимые протопектины, которые при гидролизе переходят в растворимую форму, составляют часть клеточной стенки растений. Пектины получают из цитрусовых и яблочных выжимок, свекловичного жома и корзинок подсолнечника.

Карбоксиметилцеллюлозу синтезируют из целлюлозы, замещением части водорода гидроксильных групп алкильными радикалами. Она хорошо растворяется в воде с образованием прозрачных вязких растворов.

Эксудаты — гуммиарабик и трагакант получают, надрезая кору и собирая выделяющийся сок некоторых сортов акации, произрастающих в Судане. В год производится около 60 тыс.т гуммиарабика.

Из бурых водорослей ламинарии и макроцистиса, растущих вдоль побережий Норвегии, Франции и США (Калифорнии) и др., получают альгинаты – полисахариды β-D-мануровой и α-L-гулуроновой кислот, находящихся в пиранозной форме и связанных 1,4-гликозидными связями. Альгинаты используют в форме калиевых и натриевых солей. Следует отметить, что альгинаты и пектины способны образовывать комплексы с тяжелыми металлами и радиоактивными веществами и используются для детоксикации и профилактики токсикоинфекций.

Из красных водорослей, которые культивируются, например, на Филиппинских островах, выделяют такие гидроколлоиды, как сильножелирующие каррагенан, фурцеларан, агар-агар. Способ получения один — экстракция.

Биополисахарид ксантан получают в результате ферментации ксантоманнана. Растворы ксантана тиксотропны, стабильны при различных температурах и кислотности, а также при механической обработке, хорошо переносят замораживание и оттаивание. Однако очистка ксантана от нежелательных примесей является достаточно дорогостоящей. Геллан или геллановая камедь — внеклеточный полисахарид, продукт ферментации непатогенных аэробных бактерий Pseudomonas elodea.

При выборе стабилизатора для майонезных эмульсий не обходимо знать, что стабилизатор должен:

  • быть разрешен законодательными органами по пищевым добавкам (СанПиН 2.3.2.560-96 и др.);
  • иметь низкую допустимую бактериальную обсемененность;
  • не иметь вкуса, запаха или маскирующего эффекта;
  • легко диспергироваться и растворяться в воде;
  • проявлять устойчивость при высокотемпературных процессах (УВТ-технологии), механической обработке (гомогенизация), изменениях рН (низкая кислотность);
  • быть совместимым с другими ингредиентами пищевых систем.

Гидроколлоиды в эмульсиях не оказывают влияния на поверхностное натяжение, а образуют защитную пленку вокруг капелек масла, не растворяясь в нем. Кроме того, гидроколлоиды образуют комплексы с белковыми веществами эмульгаторов, предохраняя их от денатурации при изменении внешних условий (температура, рН, механические воздействия).

Стабилизаторы используются в майонезах в довольно малых дозах: от 0,1 до 1,0%. Как правило, в производстве майонезов в качестве стабилизаторов используют не один гидроколлоид, а обычно правильно подобранный комплекс, позволяющий усилить стабильность, сэкономить ингредиенты и получить заданные свойства эмульсии.

Западные производители выпускают уже готовые стабилизационные системы.

Фирма «HAHN» (ФРГ) предлагает стабилизационные системы для майонезов под общим названием Хамульсион. Они представляют собой смесь гуаровой муки и ксантана в той или иной пропорции, иногда включают муку рожкового дерева, молочные протеины, модифицированные крахмалы и др.

Фирма «Cesalpinia food» (Италия) изготавливает стабилизаторы на основе гуаровой муки, муки рожкового дерева, ксантана, каррагенана, крахмалов и эмульгаторов в различных пропорциях и с различными заданными свойствами под общим названием FRIMUL-SION.

Введение в рецептуры майонезов дополнительного количества стабилизаторов позволяет заменить большее количество масла водой и вырабатывать майонезы с меньшим содержанием жира (менее 50%), т.е. менее калорийные. При этом сохраняютя органо-лептические, в том числе вкусовые, свойства высококалорийных майонезов. Новые продукты будут обладать диетическими свойствами.

Загустители

В рецептурах низкокалорийных майонезов (а иногда и среднекалорийных, содержащих большую массовую долю воды) для увеличения стабильности эмульсии используют загустители структуризаторы. В основном это крахмалы и их производные, которые получают из различного промышленного сырья: кукурузы, картофеля, пшеницы, риса, тапиоки. В производстве майонезов применяют как нативные (требующие приготовления), так и модифицированные (растворимые в воде) крахмалы.

Нативные крахмалы хорошо диспергируют в воде, но не растворяются. При нагревании до температуры 55— 85 °С они набухают, образуя клейстер — крахмальную пасту. Поэтому в майонезных эмульсиях в качестве структурообразователей такие крахмалы используют после тепловой обработки. Образующиеся из нативных крахмалов клейстеры недостаточно устойчивы, склонны к синерезису, подвержены влиянию изменяющихся рН и температуры. Для уменьшения неблагоприятных воздействий крахмалы часто смешивают со стабилизаторами, которые защищают их от внешних факторов, например, повышенной температуры или низких рН.

В майонезных эмульсиях применяют также модифицированные крахмалы. Процесс модификации крахмалов заключается в структурировании крахмала и получении его производных с различными свойствами. Все крахмалы состоят из фракций амилозы и амило-пектина, количественное соотношение которых колеблется в зависимости от происхождения крахмала. Функциональные свойства крахмала могут быть изменены в нужном направлении посредством химической модификации, причем крахмал, благодаря своим физическим и химическим свойствам, проявляет неограниченные возможности модификации. Это позволяет получать производные с разнообразными свойствами, отличающимися от тех, которыми обладают нативные крахмалы.

Например, карбоксиметилкрахмал (КМК) получают путем обработки картофельного крахмала монохлоруксусной кислотой. Степень замещения гидроксильных групп в молекуле крахмала карбоксиметильными составляет 10%. Такое химическое изменение является незначительным, поэтому получаемый продукт во многих отношениях ведет себя как натуральный крахмал. В то же время КМК растворяется в холодной воде с образованием вязких растворов, которые более устойчивы к действию отрицательных температур, тиксотропны, не обладают склонностью к ретроградации и синерезису.

Путем этерификации крахмала фосфорной кислотой или фосфатами получают модифицированные фосфатные крахмалы, характерной чертой которых является высокая устойчивость их студней к действию высоких и низких температур и к явлениям синерезиса и ретроградации.

Крахмалы модифицируют и другими способами, например, окисляют гипохлоритом натрия, гидролизуют. При проведении кислотного или ферментативного гидролиза получают как крахмалы пониженной вязкости, так и их низкоосахаренные гидролизаты — мальтодекстрины.

Сушка предварительно клейстеризованного при высокой температуре крахмала является самым распространенным способом получения холоднонабухающего крахмала, положительными свойствами которого можно считать устойчивость студня к действию кислот, нагреву и усилиям сдвига. Модифицированные крахмалы в процессе производства также проходят стадии набухания и нагрева, поэтому их можно растворять в холодной воде. Вследствие этого они с успехом применяются при «холодной» технологии приготовления майонезных эмульсий.

Крахмалы относятся к дешевым ингредиентам, их включают в рецептуры в значительных количествах. Однако слишком большое содержание крахмала отражается на органолептических свойствах эмульсий, вызывая ощущение липкости и густоты, так же как излишнее количество гидроколлоидного стабилизатора может привести к разжижению. Поэтому в большинстве рецептур количество крахмала и гидроколлоида сбалансировано.

Крупным производителем и поставщиком специализированных крахмалов на мировой рынок является компания «National Starch & Chemical». Выпускаемые этой фирмой крахмалы позволяют увеличить сроки хранения продукта, придать майонезам более густую, сметано-образную консистенцию и обеспечить более высокую степень устойчивости к воздействиям во время технологических процессов. Среди предлагаемых фирмой крахмалов для производства майонезной продукции — «Ultra-Tex 2,4», который используется в продуктах быстрого приготовления, придает густую консистенцию салатным майонезам. Крахмал «Colflo 67» обеспечивает устойчивость майонезов к кислой среде и напряжениям сдвига, позволяет получить однородную текучую консистенцию. Крахмал «Purity Gum 539» является прекрасным стабилизатором пищевых эмульсий, а крахмал «N-OIL» служит заменителем жира, улучшает текстуру и вкусовые ощущения, снижает калорийность продукта.

В таблице 2 приводятся характеристики крахмалов фирмы «National Starch & Chemical» используемых в производстве майонезов и салатных соусов.

Таблица 2 - Основные характеристики крахмалов фирмы «National Starch & Chemical»
Таблица 2 — Основные характеристики крахмалов фирмы «National Starch & Chemical»

Пищевые добавки

Пищевые добавки — натуральные или искусственные компоненты, вводимые в пищу для придания ей определенных свойств.

Пищевые добавки в Международной цифровой системе, используемой в Codex Alimentarius, имеют свою нумерацию. Система, принятая в странах Европы, называется Е-нумерация. Присвоение пищевой добавке номера гарантирует ее идентичность, степень очистки, безвредность.

В состав майонеза входят пищевые добавки всех четырех основных классифицированных групп:

  • вещества, улучшающие внешний вид ( красители);
  • вещества, регулирующие консистенцию (загустители, эмульгаторы, стабилизаторы);
  • вещества, регулирующие вкус и аромат (ароматизаторы, вкусовые добавки);
  • вещества, повышающие сохранность и увеличивающие сроки хранения (консерванты, антиоксиданты).

Перечень пищевых добавок, используемых в производстве майонезов, приводится в Приложении. Следует сказать, что многие пищевые добавки обладают комплексными технологическими свойствами.

Вкусовые добавки, используемые в майонезах и соусах, включают подслащивающие, подсаливающие, подкисляющие и регулирующие кислотность, вкусовые, вкусоароматические и пряные вещества.

Основным подсластителем в майонезных рецептурах является сахар (сахароза), в диетических сортах используют глюкозу, фруктозу, а также многоатомные спирты (сорбит и ксилит) и другие подсластители.

Поваренная соль в рецептурах майонезов служит для улучшения вкусовых качеств и выявления вкуса других компонентов. Соль обладает и консервирующим действием.

Пряности вводят в рецептуры в виде уже готовых экстрактов, эссенций, которые выпускаются промышленностью, а также в порошкообразной форме. Возможно также использование эфирных масел, полученных методом экстракции легколетучими растворителями – олеорезинов.

Порошкообразные пряности представляют собой различные высушенные части пряных растений, отличающиеся выраженными ароматическими и вкусовыми свойствами.

Основной пряностью, присутствующей практически во всех рецептурах, является горчица. Горчичный порошок изготовляют из семян растения, а действующим началом являются синигрин и синальбин, которые расщепляются с образованием аллилового горчичного масла, придающего горчице специфический горький вкус и запах.

Такие пряности как перец, корица, гвоздика, имбирь, кардамон, мускатный орех, укроп, петрушка, майоран и т.д. служат для создания разнообразного специфического вкуса и аромата майонезов и салатных соусов.

Пищевые кислоты (уксусная или лимонная) при добавлении в майонезы являются как вкусовыми добавками, так и консервантами. Снижая рН низкокалорийных эмульсий с 6,9 до 4,0–4,7, они препятствуют размножению нежелательных микроорганизмов. Лимонная кислота более мягкая, придает майонезам изысканный вкус.

Уксусная кислота — выпускается в виде эссенции (с содержанием 70–80%) или столового уксуса (в технологии майонезов используют только столовый уксус с содержанием уксусной кислоты 9%).

Уксус вводят в смесь на заключительной стадии процесса во избежание разрушения эмульсии. Для придания майонезам приятного вкуса и аромата используют также винный уксус или уксусные настои на травах и кореньях (таких, как красный молотый перец, имбирь, гвоздика, лавровый лист, тмин и др.).

Консерванты в майонезной продукции играют очень большую роль, продлевая сроки сохранности продукта. Консерванты условно подразделяют на собственно консерванты и вещества, обладающие консервирующим действием помимо других полезных свойств.

Первые влияют непосредственно на микроорганизмы, вторые – изменяют условия их роста и размножения (рН среды и др.).

При производстве майонезов используют, в основном, соли сорбиновой и бензойной кислот. Бензойная и сорбиновая кислоты сами по себе имеют слабокислую реакцию, поэтому снижение рН для повышения эффективности консервирующего действия достигается добавлением лимонной или уксусной кислот. Антимикробное действие также усиливается в присутствии аскорбиновой кислоты.

Поскольку микроорганизмы размножаются в основном в водной фазе, где и должен быть распределен консервант, а сорбиновая и бензойная кислоты практически нерастворимы в воде, используют их соли. Антимикробная активность солей и их кислот одинакова.

Для усиления эффекта консерванты часто применяют в различных сочетаниях. Для увеличения сроков хранения майонезов считается эффективным сочетание сорбата калия и бензоата натрия в соотношении 1:1. Допустимые концентрации для бензоата натрия – 1000 мг/кг, для сорбиновой кислоты и ее солей в пересчете насорбиновую кислоту — 800 мг/кг.

Количество консерванта, вносимого в майонезную продукцию, определяют с учетом следующих правил:

  • эффективность консерванта выше в кислой среде: чем выше кислотность продукта, тем меньше требуется консерванта;
  • майонезы пониженной калорийности с высоким содержанием воды легче подвергаются бактериальной порче, поэтому количество вносимого консерванта увеличивается на 30–40%;
  • добавление сахара, соли, уксуса и других веществ, обладающих консервирующим действием, снижает требуемое количество консерванта;
  • применяемые в производстве майонеза консерванты на основе сорбиновой и бензойной кислот являются термостойкими соединениями, но могут частично улетучиваться с паром.

Функциональные добавки

Новым направлением в создании майонезной продукции является введение в рецептуры добавок, особенно полезных для здоровья человека. В соответствии с теорией здорового питания, идеи которой в настоящее время широко внедряются в практику во всем мире, пищевые продукты, потребляемые человеком, должны содержать функциональные ингредиенты, помогающие организму человека противостоять болезням современной цивилизации или облегчить их течение, замедлять процессы старения, снижать влияние неблагоприятной экологической обстановки.

Некоторые из этих компонентов входят в рецептуры майонезной продукции, другие изучаются. В настоящее время эффективно используются 7 основных видов функциональных ингредиентов: пищевые волокна, витамины, минеральные вещества, полиненасыщенные жиры, антиоксиданты (которые в значительной степени можно отнести к пищевым добавкам), олигосахариды, а также группа, включающая микроэлементы, бифидобактерии и др.

Пищевые волокна играют важную роль в питании и диете. Они представляют собой смесь большого числа органических соединений и имеют уникальную химическую структуру и физические свойства. Традиционно принято определять пищевые волокна как растительные полисахариды и лигнин, которые не могут быть метаболизированы пищеварительной системой человека. Функциональные свойства пищевых волокон связаны, в основном, с работой желудочно-кишечного тракта (рисунок 3).

Рисунок 3 - Действие пищевых волокон в кишечнике
Рисунок 3 — Действие пищевых волокон в кишечнике

Пища, богатая волокнами, оказывает положительное воздействие на процессы пищеварения и, следовательно, уменьшает риск возникновения заболеваний, связанных с этими процессами, например, рака кишечника. Растворимые и нерастворимые волокна увеличивают ощущение сытости, так как пища, обогащенная волокнами, требует более длительного времени для пережевывания и переваривания, тем самым вызывая большее выделение слюны и желудочного сока.

Волокна имеют большое практическое значение при профилактике сахарного диабета, положительно влияют на состояние зубов и полости рта. Более длительный процесс пережевывания такой пищи способствует удалению бактериального налета, имеющегося на зубах. Высоковолокнистая пища содержит меньшее количество сахаров, чем продукты, богатые углеводами и жирами, что также способствует уменьшению риска образования кариеса.

На рисунке 4 показаны специфические области физиологическоговоздействия пищевых волокон.

Рисунок 4 - Специфические области физиологического воздействия волокон
Рисунок 4 — Специфические области физиологического воздействия волокон

Витамины и антиоксиданты (см. рисунок 5), к которым относятся витамины А, С, Е, витамины группы В и провитамин А — β-каротин, являясь функциональными ингредиентами, играют важную роль в позитивном питании. Они участвуют в метаболизме, укрепляют иммунную систему организма, помогают предупредить такие заболевания как цинга и бери-бери.

Рисунок 5 - Области физиологического воздействия витаминов и антиоксидантов
Рисунок 5 — Области физиологического воздействия витаминов и антиоксидантов

К антиоксидантам относятся β-каротин и витамины С и Е. Антиоксиданты замедляют процессы окисления ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав липидов, а также разрушают уже образовавшиеся перекиси. Действие пищевых антиоксидантов основано на их способности образовывать малоактивные радикалы, прерывая реакцию автоокисления по схеме:
реакция

Таким образом, антиоксиданты защищают организм человека от свободных радикалов, проявляя антиканцерогенное действие, а также блокируют активные перекисные радикалы, замедляя процесс старения.

Одним из важных свойств антиоксидантов является их способность к синергизму (при смешивании нескольких антиоксидантов их антиокислительная способность увеличивается в несколько раз).

Функциональные свойства антиоксидантов и витаминов показаны на рисунке 5.

Минеральные вещества, как пищевые ингредиенты, обладают важнейшими функциональными свойствами. Натрий стабилизирует осмотическое давление межклеточной жидкости, улучшает работу мышц. Калий играет важную роль в метаболизме клетки, способствует нервно-мышечной деятельности, регулирует внутриклеточное осмотическое давление, улучшает работу мышц. Магний активизирует деятельность ферментов и нервно-мышечную деятельность, снижает риск атеросклероза. Кальций способствует работе клеточных мембран, ферментативной активности, участвует в строении костной ткани. Фосфор участвует в строении костных тканей, способствует функционированию нервных клеток, работе ферментов и метаболизму клетки. Цинк способствует росту организма, участвует в работе металлоферментов. Селен активизирует имунную систему, является детоксикантом, участвует в контроле свободных радикалов.

Йод регулирует количество гормонов щитовидной железы (противозобное средство). Железо участвует в кроветворении, переносит кислород.

Ненасыщенные жирные кислоты особенно усиленно изучались учеными в течение последних 20 лет. Установлено, что наиболее эффективными функциональными ингредиентами этой группы являются ненасыщенные жирные кислоты с расположением первой двойной связи (считая от СН3группы) между третьим и четвертым углеродными атомами — омега-3-жирные кислоты.

К таким кислотам относятся линоленовая (LA), эйкозапентаноеновая (EPA) и докозагексаноеновая (DHA) кислоты.

Функциональные свойства ненасыщенных жирных кислот показаны на схеме (рисунке 6).

Рисунок 6 - Основные направления физиологического воздействия ненасыщенных жирных кислот в снижении риска заболеваний
Рисунок 6 — Основные направления физиологического воздействия ненасыщенных жирных кислот в снижении риска заболеваний

Бифидобактерии содержатся в группе продуктов, которые потребляются в недостатке. Их дефицит в организме является одним из факторов длительных кишечных дисфункций, он ведет к нарушению минерального обмена, процессов кишечного всасывания, белкового и жирового обмена, к формированию хронических расстройств пищеварения. У человека на коже и слизистых поверхностях содержится большое количество микрофлоры, как аэробной, так и анаэробной. Одной из важнейших функций нормальной микрофлоры является детоксикационное действие в отношении вредных соединений, поступающих извне и образующихся в организме.

Система «макроорганизм — нормальная микрофлора» способна к саморегуляции. Однако в настоящее время известно большое число факторов, превышающих компенсаторные возможности микро-экологической системы. К их числу относятся фармакологические препараты, промышленные яды, пестициды, радиация, стрессовые состояния и т.п.

Дисбаланс микробной экологии человека приводит к тяжелым заболеваниям как желудочно-кишечного тракта, так и организма в целом.

Бифидобактерии помогают восстановить и поддерживать нормальную микрофлору организма, они обладают многофакторным регулирующим и стимулирующим воздействием. Бифидобактерии являются для организма источником незаменимых аминокислот, в том числе триптофана, снижают уровень холестерина в крови. К важнейшим свойствам бифидобактерий относятся их антиканцерогенная и антимутагенная активность.

Олигосахариды представляют собой углеводы, в состав которых входит от 2 до 10 остатков моносахаридов, которые связаны между собой гликозидными связями. Олигосахариды растений и молока являются одними из главных источников углеводов в питании человека. Функциональная значимость их состоит в том, что они являются субстратом для бифидобактерий. Их бифидогенные свойства позволяют считать их функциональными ингредиентами.

В качестве высокоэффективных бифидогенных факторов используются, например, такие олигосахариды, как гентиоолигосахарид из медового сиропа или зерен.