Загуститель

Загуститель , или загуститель — это вещество которое может увеличивать вязкость жидкости . без существенного изменения других ее свойств Съедобные загустители обычно используются для загущения соусов , супов и пудингов без изменения их вкуса; загустители также используются в красках , чернилах , взрывчатых веществах и косметике .

Загустители также могут улучшить суспензию других ингредиентов или эмульсий , что повышает стабильность продукта. Загустители часто регулируются как пищевые добавки , а также как ингредиенты косметических средств и средств личной гигиены . Некоторые загустители представляют собой гелеобразователи ( гелянты ), образующие гель , растворяющийся в жидкой фазе в виде коллоидной смеси, образующей слабокогезионную внутреннюю структуру. Другие действуют как механические тиксотропные добавки с отдельными частицами, прилипающими или сцепляющимися, чтобы противостоять деформации .

Загустители также можно использовать, когда такое заболевание, как дисфагия, вызывает затруднения при глотании. Загустевшие жидкости играют жизненно важную роль в снижении риска аспирации у пациентов с дисфагией. ^[1]

Многие другие пищевые ингредиенты используются в качестве загустителей, обычно на заключительных стадиях приготовления конкретных продуктов. Эти загустители имеют аромат и недостаточно стабильны, поэтому не подходят для общего использования. Однако они очень удобны и эффективны, поэтому широко используются.

Различные загустители могут быть более или менее подходящими для конкретного применения из-за различий во вкусе, прозрачности и их реакции на химические и физические условия. Например, для кислых продуктов аррорут — лучший выбор, чем кукурузный крахмал , который теряет загущающую способность в кислых смесях. При (кислом) уровне pH ниже 4,5 гуаровая камедь резко снижает растворимость в воде, что также снижает ее загущающую способность. Если продукты необходимо заморозить, тапиока или аррорут предпочтительнее кукурузного крахмала, который при замораживании становится губчатым.

Типы

Пищевые загустители часто основаны либо на полисахаридах ( крахмалах , растительных смолах и пектинах ), либо на белках .

Крахмалы

В эту категорию входят такие крахмалы, как маранта , кукурузный крахмал , крахмал катакури , картофельный крахмал , саго , пшеничная мука, миндальная мука , тапиока и их производные крахмала .

Безвкусный порошкообразный крахмал, используемый для этой цели, представляет собой фекулу (от латинского faecula , уменьшительного от faex, «отбросы»).

Другие полимеры

Другие полимеры сахара включают растительные камеди , такие как пектин из цитрусовых кожуры , гуаровую камедь из гуаровых бобов и камедь рожкового дерева из бобов рожкового дерева.

Агар , альгинин и каррагинан представляют собой полисахариды, экстрагированные из водорослей, ксантановая камедь представляет собой полисахарид, выделяемый бактерией Xanthomonas Campestris , а карбоксиметилцеллюлоза представляет собой синтетическую камедь, полученную из целлюлозы . Белки, используемые в качестве пищевых загустителей, включают коллаген , яичные белки и желатин . Другие загустители действуют на белки, уже присутствующие в пище; например пирофосфат натрия , который действует на казеин в молоке во время приготовления пудинга быстрого приготовления .

Желирующие агенты

Желирующие агенты — это пищевые добавки, используемые для загущения и стабилизации различных пищевых продуктов, таких как желе , десерты и конфеты . Агенты придают пище текстуру за счет образования геля . Некоторые стабилизаторы и загустители являются гелеобразователями.

Типичные желирующие агенты основаны на полисахаридах, таких как натуральные камеди , крахмалы , пектины и агар-агар , или белках, таких как желатин .

Примеры:

Альгиновая кислота (Е400), альгинат натрия (Е401), альгинат калия (Е402), альгинат аммония (Е403), альгинат кальция (Е404) - полисахариды из бурых водорослей.
Агар (Е406, полисахарид, полученный из красных водорослей )
Каррагинан (Е407, полисахарид, полученный из красных морских водорослей )
Камедь рожкового дерева (E410, природный полисахарид камеди из семян рожкового дерева)
Пектин (Е440, полисахарид, полученный из яблок или цитрусовых)
Желатин (Е441, полученный путем частичного гидролиза животного коллагена )

Коммерческие желе, используемые в восточноазиатской кухне, включают глюкоманнановую полисахаридную камедь, используемую для изготовления «чашек личи» из растений конжак , а также айю или ледяное желе из Ficus pumila вьющегося инжира .

Агар-агар образует очень прозрачный гель с легким остаточным вкусом. Листы желатина легко диспергируются без остаточного вкуса, но в порошкообразной форме может иметь некоторый вкус. Каппа-каррагринан может включать хлорид калия для улучшения процесса гелеобразования и получения прозрачного продукта с очень небольшим послевкусием. Йота-каррагинан содержит хлорид натрия , который улучшает гелеобразование. Альгинат натрия образует гель средней вязкости, но может иметь некоторый привкус. Высокометоксипектин является одним из наиболее широко используемых желирующих агентов в пищевой промышленности . Он реагирует с некоторыми сахарами и кислотами и иногда включает минералы для улучшения процесса гелеобразования. Низкометоксипектин вступает в реакцию с кальцием и используется для приготовления джемов с низким содержанием сахара. ^[2]

Мука

Функциональная мука производится из определенного сорта зерновых ( пшеница , кукуруза , рис и т. д.), подвергнутого специальной термической обработке, способной повысить стабильность, консистенцию и общую функциональность. Эта функциональная мука устойчива к промышленным воздействиям, таким как кислый pH, стерилизация, условия замораживания, и может помочь пищевой промышленности создавать рецепты с натуральными ингредиентами . Для конечного потребителя эти ингредиенты более приемлемы, поскольку в списке ингредиентов они обозначены как «мука».

Мука часто используется для загущения подливок , гамбо и тушеных блюд . Самый простой тип загустителя — мука, смешанная с водой до образования пасты, — называется белилами . ^[3] Готовить его нужно тщательно, чтобы не было привкуса сырой муки. Ру , смесь муки и жира (обычно сливочного масла), приготовленная в пасту, используется для подливок, соусов и тушеных блюд. Крупы злаков ( овсянка , кускус , фарина и др.) используются для загущения супов . Йогурт популярен в Восточной Европе и на Ближнем Востоке для загущения супов. Супы также можно загустить, добавив перед приготовлением тертые крахмалистые овощи, хотя они добавят свой собственный вкус. Томатное пюре также добавляет густоты и вкуса. Яичные желтки — традиционный загуститель соусов в профессиональной кулинарии; они имеют насыщенный вкус и бархатистую гладкую текстуру, но желаемый эффект загущения достигаются только в узком температурном диапазоне. Перегрев легко портит такой соус, из-за чего яичный желток может быть затруднителен для использования в качестве загустителя кулинарами-любителями. Другими загустителями, используемыми поварами, являются орехи (в том числе рехан ) или глазурь из мяса или рыбы .

В кулинарии

Многие загустители требуют особой осторожности при приготовлении. Некоторые крахмалы теряют способность загустевать при слишком длительном приготовлении или при слишком высокой температуре; с другой стороны, приготовление крахмала слишком коротким или недостаточно горячим может привести к появлению неприятного крахмалистого вкуса или к вытеканию воды из готового продукта после охлаждения. Кроме того, более высокая вязкость приводит к тому, что продукты легче подгорают во время приготовления. В качестве альтернативы добавлению загустителя рецепты могут предусматривать уменьшение содержания воды в продукте за счет длительного кипячения . При приготовлении обычно лучше добавлять загуститель осторожно; в случае чрезмерного загустения можно добавить больше воды, но это может привести к потере вкуса и текстуры.

Утолщение пищи может быть важно для людей, испытывающих проблемы со здоровьем при жевании или глотании , поскольку продукты с более густой консистенцией могут снизить вероятность удушья или вдыхания жидкостей или частиц пищи, что может привести к аспирационной пневмонии .

Механические и тиксотропные агенты

Колючий кремнезем и подобные продукты образуют жесткие микроскопические цепочки или волокна, которые сцепляются или агломерируются в массу, удерживая связанную жидкость за счет поверхностного натяжения , но которые могут отделяться или скользить при приложении достаточной силы. Это вызывает тиксотропное свойство или свойство разжижения при сдвиге (также часто проявляемое гелями), при котором вязкость неньютоновская и становится ниже по мере увеличения силы сдвига или времени; их полезность заключается, прежде всего, в том, что результирующее увеличение вязкости значительно превышает количество добавленного диоксида кремния. Коленный кремнезем обычно считается безопасным в качестве пищевой добавки. ^[4] и часто используется в косметике. Такие добавки, как осажденный диоксид кремния , мелкий тальк или мел, также соответствуют определению загустителя , поскольку они увеличивают вязкость и консистенцию, не влияя при этом на целевые свойства смеси. ^{[ нужна ссылка ]}

Косметика

Загустители, используемые в косметике и средствах личной гигиены, включают вязкие жидкости, такие как полиэтиленгликоль , синтетические полимеры, такие как карбомер (торговое название полиакриловой кислоты ) и растительные камеди . Некоторые загустители могут также действовать как стабилизаторы , когда они используются для поддержания стабильности эмульсии . Некоторые смягчающие средства , такие как вазелин и различные воски, также могут действовать как загустители в эмульсии. ^{[ нужна ссылка ]}

Загустители для красок и печати

Одним из основных применений загустителей является лакокрасочная и полиграфическая промышленность, которая в значительной степени зависит от модификаторов реологии , чтобы предотвратить оседание пигментов на дно банки, что приводит к нестабильным результатам. Составы на водной основе были бы практически невозможны, за исключением туши и нескольких других водорастворимых пигментов, но они имели бы очень малое покрытие и в лучшем случае слегка окрашивали бы древесину. Во все современные краски и чернила на заводе добавляется некоторое количество пигмента для придания непрозрачности и контроля зеркальности покрытия, от матового до сильного глянца, в зависимости от используемого загустителя, но в большей степени от размера частиц, добавляемых в качестве модификатора непрозрачности. Размер частиц 1 мкм и ниже будет пределом высокого глянца, вероятно, только для роскошных автомобильных покрытий, а частицы размером около 100 мкм будут образовывать неровную поверхность в микроскопическом масштабе, что рассеивает свет и делает поверхность матовой. ^{[ нужна ссылка ]}

Обычно используемые модификаторы реологии:

Полиуретаны , акриловые полимеры, латекс, стирол / бутадиен ,
ПВА — поливиниловый спирт , а не поливинилацетат, который используется в клеях, таких как столярный клей. Мономеры ПВС диспергируются в краске или чернильной жидкости на ранней стадии смеси, поскольку они не влияют на реологию, если только уровень pH не низкий. Борную кислоту обычно используют для инициации полимеризации после добавления пигмента (этап «измельчения» пигмента) и диспергирования, смесь загущают при перемешивании для поддержания однородной консистенции. Часто этот этап является проблематичным, поскольку воздух захватывается всеми рабочими колесами, кроме крыльчаток с наименьшим сдвигом, которые не подходят для этой цели, вместо этого используются пеногасящие присадки для контроля пузырьков воздуха, которые продолжают быть полезными при нанесении краски. Воздухововлечение во время смешивания характерно не только для ПВА — на самом деле едва ли существует формула краски, которая не требовала бы хотя бы некоторой осторожности при смешивании.
Глины - аттапульгит, который также диспергирует взвеси, бентонит (как флокулирующий, так и нефлокулирующий) и другие монтмориллонитовые глины. Обычно глины в сухом состоянии представляют собой очень мелкий порошок, что облегчает диспергирование и совместимость с другими ингредиентами. Глины обычно образуют матовые поверхности, несмотря на то, что они состоят из мелких частиц. Не только краски и чернила, но и другие отрасли, такие как фармацевтика, строительство и косметика, особенно средства для укладки волос и детоксикационные маски для лица, все чаще отдают предпочтение бентонитовым и аттапульгитовым глинам перед другими модификаторами реологии, дисперсионными добавками, матирующими наполнителями, пеногасителями и многочисленными нишевыми применениями, которые использовать многочисленные присущие качества, которые привлекли мастеров к этому материалу. Глина добывается из экологически чистых источников и не наносит какого-либо вопиющего ущерба окружающей среде, поскольку до недавнего времени она была одним из самых дешевых сыпучих материалов, когда цены постоянно росли вслед за увеличением объемов ее использования. ^{[ нужна ссылка ]}
Целлюлозы - КМЦ, ГМЦ, ГПМЦ и др. представляют собой химически замещенные целлюлозы макромолекулы . Гидроксильные группы замещены другими функциональными группами, такими как метил или пропил. Количество замещения и молекулярная масса определяют вязкость раствора, при условии, что концентрация остается неизменной; добавление большего количества также увеличивает вязкость.
Сульфонаты – соли натрия или кальция, хорошо удерживают воду, универсальны и высокоэффективны.
Камеди - гуаровая, ксантановая, целлюлозная, рожкового дерева и акации являются основными.
Сахариды — каррагинан , пуллулан , конжак и альгинат , иногда называемые гидроколлоидами. Эти загустители чрезвычайно универсальны и специфичны по функциям — каждый имеет ряд сортов или типов, которые ведут себя по-разному, например, каппа-каррагинан образует прочные гели (активированные калием), но йота-каррагинан не образует гели, а только загустевает.
Белки – казеин, коллаген, ^[5] и иногда альбумин.
Модифицированное касторовое масло . Касторовое масло, как и целлюлоза, имеет гидроксильные группы, в отличие от других масел, которые имеют максимум двойные связи, которые также имеются в касторовом масле, но большинство замен происходит в гидроксильных фрагментах, что позволяет получать экзотические производные с множеством свойств. К этой категории относятся самые последние достижения в области модификаторов реологии. Например, у корпорации BASF есть новая линия на основе производных касторового масла.
Кремнийорганические соединения. Силиконовые смолы, диметиконы и модифицированные силиконы несколько упрощают рецептуру, заимствованы из косметики.

Все вышеперечисленные модификаторы реологии используются в диапазоне от 0,2% до 2,0%.

Нефтехимия

В нефтехимии гелеобразователи, также называемые отвердителями , представляют собой химические вещества, способные вступать в реакцию с разливами нефти и образовывать резиноподобные твердые вещества. ^[6] Загущенную коагулированную нефть затем можно удалить с поверхности воды с помощью скиммера, всасывающих устройств или сетей. Требуется спокойное или умеренно волнение моря.

Загустители горючего топлива

используются различные материалы Для преобразования жидких взрывчатых веществ в форму геля нитроцеллюлоза и другие нитроэфиры . Часто используются . Другие возможности включают нитрированную гуаровую камедь .

Многие виды топлива, используемые в зажигательных устройствах, требуют загущения для повышения эффективности. алюминиевые соли жирных кислот Часто используются . В некоторых составах (например, Napalm -B) используются полимерные загустители. Загущенный пирофорный агент , пирофорный заменитель напалма, представляет собой триэтилалюминий, загущенный полиизобутиленом .

Загустители топлива в большинстве своем состоят из тех же загустителей, что и полярные жидкости (вода), в связи с тем, что они « биполярны », то есть имеют полярную и неполярную группу. Единственное изменение заключается в ориентации этих групп. В неполярной среде происходит обратное мицеллообразование.

типа углеводород-углеводород Поскольку межмолекулярные взаимодействия являются наиболее слабыми, обратная мицелла гораздо более нестабильна, чем нормальная мицелла. Основные предшественники гелеобразного топлива обычно получают из слабых кислот и сильных или слабых оснований.

См. также

Ссылки

^ Глассберн, Девон Л.; Дим, Джодель Ф. (1998). «Вязкость загустителя при лечении дисфагии: изменчивость среди логопедов». Дисфагия . 13 (4): 218–222. дои : 10.1007/PL00009575 . ПМИД 9716753 . S2CID 37019709 .
^ Фонд Алисии (2014). Руководство шеф-повара по желирующим, загущающим и эмульгирующим агентам . Бока-Ратон: CRC Press. дои : 10.1201/b17614 . ISBN 9780429083310 .
^ «Наука о загустителях — кулинарный профессионал» . Theculinarypro.com . Проверено 8 мая 2022 г.
^ «Паспорт безопасности дымящегося кремнезема» . Компания Кэбот . Проверено 20 июня 2016 г.
^ «Гидролизованный коллаген» . Яху . Проверено 19 июня 2016 г.
^ Джадхав, СР; Вемула, ПК; Кумар, Р.; Рагхаван, СР; Джон, Г. (2010). «Фазоселективные молекулярные гелеобразователи на основе сахара как модельные отвердители при разливах нефти». Энджью. Хим . 122 (42): 7861–7864. Бибкод : 2010AngCh.122.7861J . дои : 10.1002/ange.201002095 . ПМИД 20632425 .

Внешние ссылки

Тезаурус Кука: загустители

[1] Глассберн, Девон Л.; Дим, Джодель Ф. (1998). «Вязкость загустителя при лечении дисфагии: изменчивость среди логопедов». Дисфагия . 13 (4): 218–222. дои : 10.1007/PL00009575 . ПМИД 9716753 . S2CID 37019709 .

[2] Фонд Алисии (2014). Руководство шеф-повара по желирующим, загущающим и эмульгирующим агентам . Бока-Ратон: CRC Press. дои : 10.1201/b17614 . ISBN 9780429083310 .

[3] «Наука о загустителях — кулинарный профессионал» . Theculinarypro.com . Проверено 8 мая 2022 г.

[4] «Паспорт безопасности дымящегося кремнезема» . Компания Кэбот . Проверено 20 июня 2016 г.

[5] «Гидролизованный коллаген» . Яху . Проверено 19 июня 2016 г.

[6] Джадхав, СР; Вемула, ПК; Кумар, Р.; Рагхаван, СР; Джон, Г. (2010). «Фазоселективные молекулярные гелеобразователи на основе сахара как модельные отвердители при разливах нефти». Энджью. Хим . 122 (42): 7861–7864. Бибкод : 2010AngCh.122.7861J . дои : 10.1002/ange.201002095 . ПМИД 20632425 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]