ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΠΟΙΟΤΙΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ ΠΡΟΣΘΕΤΩΝ ΚΑΙ ΓΛΥΚΑΝΤΙΚΩΝ ΥΛΩΝ 6 ο ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ Γαλακτωματοποιητές Παρασκευή Γαλακτώματος Εισηγητής: Πρόδρομος Σκενδερίδης
Γαλακτώματα Γαλάκτωμα ονομάζεται ένα κολλοειδές διφασικό σύστημα δύο μη αναμιγνυόμενων υγρών το ένα από ταοποία διασπείρεται μηχανικά μέσα στο άλλο. Το υλικό που διασκορπίζεται λέγεται ασυνεχής φάση, εξωτερική φάση ήφάση σε διασπορά ενώ το υλικό μέσα στο οποίο η προηγούμενη φάση διασκορπίζεται λέγεται συνεχής, εξωτερική φάση.
Γαλακτώματα Από την καθημερινή μας εμπειρία γνωρίζουμε ότι όταν σε ένα ποτήρι βάζουμε ελαιόλαδο και νερό (όπως π.χ.σε ένα καντήλι), έχουμε σχηματισμό δύο φάσεων, της φάσης του λαδιού και της φάσης του νερού. Ηφάση του λαδιού βρίσκεται ψηλότερα από εκείνη του νερού, καθώς το νερό είναι βαρύτερο από το λάδι (έχει μεγαλύτερη πυκνότητα).
Γαλακτώματα Για να έχουμε διασπορά του ενός υγρού μέσα στο άλλο πρέπει να ασκηθεί μια μηχανική δύναμη (π.χ. ανατάραξη, ώστε να δοθεί ενέργεια στο σύστημα) και να υπερνικηθεί ηεπιφανειακή τους τάση δίνοντας τη δυνατότητα στα δύο υγρά να πολλαπλασιάσουν την έκταση της επιφάνειαςεπαφής τους. Όσο πιο ισχυρή είναι η ανάδευση, τόσο πιο λεπτό θα είναι το μέγεθος των σταγονιδίων της διεσπαρμένης φάσης, άρα θα έχουμε πιο σταθερά διαλύματα.
Γαλακτώματα Οπλήρης διαχωρισμός των δύο φάσεων και ηαδυναμία διασποράς της μιας φάσης στην άλλη, είναι συνέπεια της επιφανειακής τους τάσης καθώς τα δύο υγρά δέχονται δυνάμεις μόνο προς το εσωτερικό της μάζας τους, με αποτέλεσμα να δημιουργούν ένα είδος επιδερμίδας στην επιφάνειά τους.
Γαλακτώματα Είναι προφανές ότι όσο μεγαλύτερη είναι η επιφανειακή τάση των υγρών, τόσο μεγαλύτερη θα είναι η ενέργεια που χρειάζεται για τη διασπορά των δύο φάσεων, άρα και η ανατάραξη που θα πρέπει να γίνει στο διάλυμα.
Γαλακτώματα Όταν όμως διακοπεί ηανατάραξη, οι δυνάμεις συνοχής υπερτερούν και τα διεσπαρμένα σταγονίδια, ερχόμενα σε επαφή, τείνουν να συνενωθούν σε μεγαλύτερα σταγονίδια, μικρότερης ολικής επιφάνειας (μικρότερη ενέργειας), μέχρι τα δύο υγρά να φθάσουν στην αρχική τους κατάσταση. Ηεπαναφορά αυτή στην αρχική κατάσταση, δηλαδή ο διαχωρισμός των φάσεων θα είναι τόσο ταχύτερος, όσο μεγαλύτερη είναι ηεπιφανειακή τάση τωνδύο υγρών.
Γαλακτώματα Tύποι γαλακτωμάτων 1. Λαδιού σε νερό Ο/W όπου το λάδι διασκορπίζεται μέσαστο νερό. 2.Νερού σε λάδι W/O όπου το νερό διασκορπίζεται μέσαστο λάδι. Oil-in-water Water-in-oil Water (continuous phase) Oil droplet (dispersed phase) Oil (continuous phase) Water droplet (dispersed phase)
Γαλακτώματα Συνήθως ηυδατική φάση συνήθως είναι διάλυμα αλάτων, ζαχάρων ή άλλων οργανικών και κολλοειδών υλικών (υδρόφιλες ουσίες). Ηδημιουργία του επιθυμητού γαλακτώματος εξαρτάται από : 1.Τις ποσοτικές αναλογίες των 2 φάσεων. Συνήθως η συνεχής φάση βρίσκεται στη μεγαλύτερη αναλογία. 2.Από τη χρήση του σωστού γαλακτοματοποιητή.hlb (hydrophile-lipophile-balance) 3.Τις συνθήκες γαλακτωματοποίησης δηλαδή της σειρά προσθήκης των υλικών, τη μέθοδο γαλακτοματοποίησης, το χρόνο, τη θερμοκρασία και την πίεση γαλακτοματοποιησης.
Γαλακτωματοποιητές Είναι μια μεγάλη και σημαντική κατηγορία πρόσθετων η οποία χρησιμοποιείται συχνά στην σύγχρονη τεχνολογία τροφίμων για τη δημιουργία και σταθεροποίηση των γαλακτωμάτων. 1. Μειώνουν την επιφανειακή τάση μεταξύ των δύο υγρών (νερού και λαδιού) και διευκολύνουν τη δημιουργία σταγονιδίων για την καλύτερη παρασκευή του γαλακτώματος. 2.Προστατεύουν το γαλάκτωμα από διάσπαση και διαχωρισμό, με την αποτροπή της συνένωσης των σταγονιδίων
Γαλακτωματοποιητές Είναι διπολικές ενώσεις με ένα υδρόφιλο και ένα υδρόφοβο τμήμα στο μόριο τους και συνήθως είναι μεγαλο-μοριακές ενώσεις με ΜΒ από 360 έως μερικές χιλιάδες. Water loving head 'Hydrophilic' 'Lipophobic' Oil loving tail 'Lipophilic' 'Hydrophobic'
Γαλακτωματοποιητές Το υδρόφιλο άκρο τους λέγεται κεφάλι και συνήθως περιέχει υδροξύλια.(πολική ομάδα υδατοδιαλυτά μόρια ) Το λιπόφιλο άκρο είναι συνήθως μια μακρο-μοριακή αλυσίδα υδρογονάνθρακα (μη πολική ομάδα - λιπαρά οξέα ήλιπαρές αλκοόλες). Τα μόρια των γαλακτωματοποιητών παρεμβάλονται στο σημείο επαφής των δύο υγρών με τρόπο ώστε η κεφαλή να βρίσκεται στο νερό και ηουρά στη λιπαρή φάση.
Γαλακτωματοποιητές Το σύστημα HLB (Hydrophilic -LipophilicBalance system), με κλίμακα τιμών από 0-20, δημιουργήθηκε το 1949 από τον χημικό William Griffin, ως μέσο προσδιορισμού του τύπου γαλακτωματοποιητή που πρέπει να χρησιμοποιηθεί για τη γαλακτωματοποίηση του εκάστοτε προϊόντος. ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ Γαλακτωματοποιητής W/O Παράγοντας διαβροχής ΓαλακτωματοποιητήςΟ/W Aπορρυπαντικά Μέσα διάλυσης
ς γαλακτωματοποιητή προσδιορίζεται από το υδρόφιλο τμήμα του μορίου του. Η εξίσω Γαλακτωματοποιητές Η τιμή HLB ενός γαλακτωματοποιητή προσδιορίζεται από το υδρόφιλο τμήμα του μορίου του. Η εξίσωση έχει ως εξής:
Γαλακτωματοποιητές Όσο πιο υψηλή η τιμή HLB τόσο περισσότερο υδρόφιλος και κατά συνέπεια τόσο πιο υδατοδιαλυτός θα είναι ο γαλακτωματοποιητής (το χρησιμοποιούμε σε γαλακτώματα oil in water). Όσο μικρότερη τιμή HLB έχει ο γαλακτωματοποιητής, τόσο λιγότερο υδρόφιλος και περισσότερο λιπόφιλος είναι (το χρησι- μοποιούμε σε γαλακτώματα water in oil). Σε γενικές γραμμές οι γαλακτωματοποιητές με HLB 3-8 δίνουν γαλακτώματα w/o ενώ οι γαλακτωματοποιητές με HLB άνω του 9 είναι πιο υδατοδιαλυτοί και δίνουν γαλακτώματα o/w.
Γαλακτωματοποιητές
Εφαρμογές Παρασκευή ψωμιού Προσθήκη στη ζύμη γαλακτωματοποιητών σε ποσοστό 0,5% επί του αλεύρου προσδίδει όγκο στο ψωμί κάνει την ψίχα του πιο μαλακιά και αυξάνει το χρόνο διατήρησής του. 1.Ουσίες που σκληραίνουν τη ζύμη (π.χ. εστέρες του μόνο και διακετυλο τρυγικού οξέως (Ε472ε) με μόνο- και διγλυκερίδια λιπαρών οξέων και στεατουλο-2-γαλακτυλικό Νάτριο ή Ασβέστιο Ε481 & Ε482). 2.Ουσίες που μαλακώνουν τη ζύμη (μόνο- και διγλυκερίδια λιπαρών οξέων Ε471 )
Εφαρμογές Παρασκευή σοκολάτας Προσθήκη στη ζύμη γαλακτωματοποιητών όπως λεκιθίνη ή φωσφατίδια του αμμωνίου (Ε442) σε ποσοστό 0,5% προσδίδει την κατάλληλη σταθερότητα στη σοκολάτα, έτσι ώστε να μπορεί να χυθεί σε καλούπια για την τελική μορφοποίησή της. Η χρήση της τριστεατικής σορβιτάνης (Ε492) καθυστερεί την εμφάνιση στην επιφάνεια της σοκολάτας λευκού χρώματος και ανωμαλιών που επέρχεται με τον καιρό και της υψηλές θερμοκρασίες.
Εφαρμογές Παρασκευή παγωτών Το παγωτό είναι ένα από τα πιο σύνθετα τρόφιμα είναι ταυτόχρονα αφρός και γαλάκτωμα. Οι γαλακτωματοποιητές προστίθενται κατά την ψύξη με σκοπό να μη λιώσει γρήγορα το παγωτό μετά το σερβίρισμα βελτιώνοντας τη σταθερότητα ψύξης και απόψυξης. Τα μόνο- και δι-γλυκερίδια λιπαρών οξέων Ε471, η λεκιθίνη (Ε322) και τα πολυσορβικά άλατα (Ε432, Ε436) χρησιμοποιούνται ευρέως στα παγωτά. Χρησιμοποιούνται και σε ανάλογα γλυκίσματα όπως το σορμπέ, milkshake, τo παγωμένο mousse και το παγωμένο γιαούρτι.
Εφαρμογές Παρασκευή μαργαρινών Οι γαλακτωματοποιητές προστίθενται στη μαργαρίνη και προσδίδουν την απαραίτητη σταθερότητα, υφή και γεύση. Τα μόνο- και δι-γλυκερίδια λιπαρών οξέων Ε471, η λεκιθίνη (Ε322) χρησιμοποιούνται για διασφάλιση ότι τα σταγονίδια νερού διαλύονται πλήρως στο λάδι. Οι εστέρες του κιτρικού οξέως με μόνο- και δι- γλυκεριδια λιπαρών οξέων(ε472γ) εμποδίζουν το πιτσίλισμα κατά το μαγείρεμα. Ενώ εστέρες λιπαρών οξέων με προπανοδιολη - 1,2 (Ε 477) και οι εστέρες γαλακτικού οξέως εξασφαλίζουν την καλή ποιότητα της μαργαρίνης στην παραγωγή κέικ.
Εφαρμογές Παρασκευάσματα κρεάτος Στα λουκάνικα π.χ που είναι μίγμα πρωτεΐνης κρέατος, λίπος και νερό που ενώνονται σε σταθερό γαλάκτωμα, οι γαλακτωματοποιητές προστίθενται για να κατανέμουν το λίπος ομοιόμορφα σε όλο το προϊόν. Τα μόνο- και δι-γλυκερίδια λιπαρών οξέων Ε471 και οι εστέρες του κιτρικού οξέως με μόνο- και δι-γλυκερίδια λιπαρών οξέων Ε472γ χρησιμοποιούνται στην παρασκευή των κατασκευασμάτων.
Παρασκευή μαγιονέζας Όργανα Ποτήρια ζέσεως. Μίξερ-αναδευτήρας. Σύρμα ανάδευσης. Υλικά -Συνταγή Σογιέλαιο-Ελαιόλαδο 75%, Κρόκος αυγού 8%, Αλάτι 1,5 %, Νερό 10% Ξύδι 5,5%