Mažai-riebalų ≠ Neskanu: emulsiklių tekstūros kompensavimo mechanizmas sumažinto-riebumo maisto produktuose

Dėl pasaulinės sąmoningo vartojimo-sveikatingumo bangos „mažas-riebumas“ tapo vienu karščiausių raktinių žodžių maisto pramonėje. Tačiau visi, kurie bandė neriebaus-sūrio, neriebaus-sausainių ar neriebių{5}}dešrų, žino nepatogią tiesą: pašalinus riebalus, maistas dažnai tampa sausas, kietas ir blankus-kaip kramtomas kartonas. To priežastis nėra sudėtinga. Riebalai maiste atlieka daugybę vaidmenų: jie ne tik suteikia energijos, bet, dar svarbiau, suteikia sklandų pojūtį burnoje, sodrų skonį ir malonią tekstūrą. Kai riebalai tiesiog pašalinami be jokių kompensuojamųjų priemonių, produkto kokybė smarkiai pablogėja.

Tai iškyla iš pažiūros prieštaringo klausimo: ar maistas vienu metu gali būti ir „mažai{0}}riebus“, ir „skanus“? Atsakymas yra taip. Šiuolaikiniame maisto moksletekstūros kompensavimasbuvo sukurtas būtent šiai dilemai išspręsti,{0}}naudojant funkcines sudedamąsias dalis, kad imituotų ar net „apgaudinėtų“ mūsų pojūčius, tuo pačiu sumažinant riebalų kiekį, kad mažai-riebių produktų tekstūra ir pojūtis burnoje būtų artimas riebiems produktams. Tarp įvairių tekstūros kompensavimo būdų,emulsikliaivaidina nepakeičiamą pagrindinį vaidmenį.

Tekstūros kompensavimas, paprastai kalbant, reiškia tam tikrų maisto sudedamųjų dalių pridėjimą, siekiant „pakeisti“ arba „imituoti“ funkcijas, kurias riebalai atlieka maiste, kai sumažėja riebalų kiekis, taip išlaikant bendrą produkto kokybę. O emulsikliai yra „pagrindinė jėga“ šioje srityje.

Norėdami suprasti, kodėl emulsikliai gali „kompensuoti“ riebalų praradimą, pirmiausia turime tiksliai suprasti, ką riebalai veikia maiste. Riebalai nėra tik „aliejus“-, jie atlieka labai skirtingus vaidmenis įvairiose maisto sistemose.

Įduonos gaminiai, riebalai „sutepa“ glitimo tinklą, todėl tešla tampa minkšta ir lengvai tvarkoma, tuo pačiu padeda užrakinti drėgmę ir neleidžia duonai išdžiūti bei sukietėti. Sumažėjus riebalų, glitimo tinklas praranda tepimą, tešla tampa sausa ir kieta, o duona linkusi džiūti, tapti trapi ir trupėti. Įledų, riebalai yra atsakingi už oro burbuliukų stabilizavimą, stabdo ledo kristalų augimą ir suteikia sklandų kreminį pojūtį burnoje. Sumažinus riebalų kiekį, leduose susidaro dideli ledo kristalai, dėl kurių susidaro šiurkšti, ledinė tekstūra ir žymiai sumažėja atsparumas lydymuisi. Įmėsos gaminiai, riebalai (pvz., kiaulienos nugaros riebalai) suteikia dešroms ir kotlečiams sultingą tekstūrą ir švelnų pojūtį burnoje, kartu padeda išlaikyti drėgmę. Sumažėjus riebumui, mėsos gaminiai tampa sausi, kieti, guminiai, o jų skonis gerokai sumažėja. Įužtepėlės ir majonezas, riebalai suteikia sklandžią, tepančią tekstūrą ir sodrų, riebų pojūtį burnoje. Sumažinus riebalus, tepalas tampa plonas, netenka kūno ir netgi gali atsiskirti aliejus{1}}vanduo.

Taigi pagrindinis iššūkis, su kuriuo susiduriama{0}}mažo riebumo maisto produktams, yra ne tik „mažiau aliejaus“, bet veikiau tai, kad buvo sutrikdyta visa maisto sistemos tekstūra, pojūtis burnoje ir skonio struktūra. Čia atsiranda emulsikliai,-jie ne tik „pakeičia“ riebalus, bet veikiau atkuria sumažinto-riebumo maisto kokybę, taikydamiesi tikslių sąsajų ir struktūrinių taisyklių.

Emulsiklių gebėjimas atlikti „kompensacinį“ vaidmenį sumažinto riebumo{0}}produktuose priklauso nuo jų unikalių molekulinių struktūrų ir kelių veikimo mechanizmų. Emulsiklio molekulės turiamfifiliškumas-vienas galas yra hidrofilinis (mėgstantis vandenį-), o kitas – lipofilinis (mėgstantis aliejų-). Ši „dviejų sluoksnių“ savybė leidžia jiems išsidėstyti naftos{5}vandens sąsajose ir sąveikauti su kitais maisto komponentais (tokiais kaip krakmolas ir baltymai). Sumažėjusio-riebumo maisto produktuose emulsikliai kompensuoja riebalų funkcijos praradimą pirmiausia šiais keturiais mechanizmais:

1 1 mechanizmas: glitimo tinklo stiprinimas-Kepinių struktūrinių nuostolių kompensavimas

Kepiniuose, tokiuose kaip duona ir pyragaičiai, svarbi riebalų funkcija yra „sutepti“ glitimo baltymus, todėl tešla tampa labiau ištempiama ir padeda glitimo tinklui išlaikyti dujas kepimo metu. Kai sumažėja riebalų, glitimo tinklas tampa sausas ir neelastingas, todėl prastai tvarkoma tešla, sumažėja duonos tūris ir šiurkščia tekstūra.

Emulsiklio tirpalas: Emulsikliai, tokie kaip SSL ir DATEM, gali tiesiogiai sąveikauti su glitimo baltymais dėl elektrostatinės sąveikos ir vandenilio jungties, kryžmiškai sujungdami išsklaidytą gliuteniną ir gliadiną į tankų, tvarkingą trijų{1}}dimensijų tinklą. Šis tinklas ne tik kompensuoja sutepimo trūkumą dėl riebalų mažinimo, bet ir daro tešlą tvirtesnę ir elastingesnę-dar geriau sulaiko dujas nei riebi tešla. DATEM gali padidinti specifinį duonos tūrį 20 %-30 %, todėl tai yra veiksmingiausias tešlos stiprintuvas mažo riebumo{10}}duonoje. Atliekant mažo{11}}riebumo bandelių tyrimą, sumažinto{12}}riebumo bandelės, kurių sudėtyje yra SSL ir DATEM, buvo žymiai mažiau tvirtos nei kitos sumažinto riebumo{13}}grupės, išlaikė šiek tiek daugiau drėgmės ir neturėjo reikšmingo tūrio skirtumo, palyginti su kontroline bandele, o kitose sumažinto riebumo grupėse tūris žymiai sumažėjo. Tyrimas taip pat parodė, kad SSL ir DATEM žymiai atitolino krakmolo retrogradacijos greitį, pailgindami produkto galiojimo laiką.

2 2 mechanizmas: kompleksas su krakmolu

Kepiniuose ir grūdų gaminiuose viena iš labiausiai pastebimų problemų sumažinus riebalų kiekį yra pagreitėjęs produktų stanginimas{0}}duona kietėja, sausainiai trupa. Taip atsitinka todėl, kad dėl riebalų nebuvimo krakmolo molekulės yra labiau linkusios retrograduoti (rekristalizuotis), o drėgmė taip pat lengviau prarandama.

Emulsiklio tirpalas: GMS yra šios srities ekspertas. Jo linijinė molekulinė struktūra gali patekti į spiralinį želatinizuotos amilozės vidų, sudarydama stabilius netirpius kompleksus su krakmolu, taip veiksmingai slopindama krakmolo retrogradaciją ir pailgindama produkto minkštumą bei galiojimo laiką. Gamindami slapukus mokslininkai sumaišė GMS su SSL ir DATEM, optimizuodami proporcijas naudodami atsako paviršiaus metodiką, kad pagerintų slapukų tekstūrą, kietumą ir išvaizdą. Kepant mažai riebalų, GMS dažnai naudojamas kartu su SSL arba DATEM, kad būtų pasiekti du tikslai – „padidinti tūrį“ ir „pailginti šviežumą“.

3 3 mechanizmas: stabilizuojantis aliejus-vandens emulsijose-

Aliejus{0}}vandenyje, pvz., ledai, grietinėlė ir augalinių baltymų gėrimai, riebalai pasiskirsto kaip maži lašeliai vandeninėje fazėje, sudarydami stabilias emulsijas. Sumažinus riebalų kiekį, sumažėja emulsijos stabilumas, riebalų lašeliai linkę susijungti ir pakilti į paviršių, todėl susidaro šiurkšti tekstūra ir švelnus pojūtis burnoje.

Emulsiklio tirpalas: Emulsikliai, tokie kaip GMS, polisorbatas 80 (Tween 80) ir PGE, adsorbuojasi ant riebalų lašelių paviršių, sudarydami tankias paviršių plėveles, kurios apsaugo nuo lašelių susiliejimo dėl elektrostatinės atstūmimo ir sterinių kliūčių. Be to, šaldant kai kurie emulsikliai gali išstumti natūralius baltymus iš riebalų lašelių paviršių, taip skatinant dalinį riebalų susiliejimą-, kuris yra pagrindinis veiksmas formuojant stabilias putplasčio struktūras. Mažo-riebumo leduose GMS ir Tween 80 mišinys (optimalus priedas 0,1 %) žymiai pagerina atsparumą perpildymui ir lydymosi. PGMS dažniausiai naudojamas kartu su GMS, siekiant padidinti minkštų-patiekimo ir neriebių{10}} ledų stabilumą ir tekstūrą. Mažo-riebumo tepamuose kremuose SSL naudojamas riebalams pakeisti, gerinant šokolado žydėjimą ir grūdėtumą, kartu pagerinant burnos pojūtį.

4 4 mechanizmas: struktūrinių emulsijų kūrimas-Trimatinio-riebalų tinklo modeliavimas

Tai greičiausiai{0}}augantis ir novatoriškiausias kompensavimo mechanizmas pastaraisiais metais. Tradiciniai emulsikliai stabilizuoja tik aliejaus -vandens sąsajas, o naujos struktūrinės emulsijos technologijos (pvz., emulsiniai geliai, oleogeliai ir didelės vidinės fazės Pickering emulsijos) gali sudaryti trijų-dimensijų tinklo struktūras ištisinėje fazėje, naudojant emulsiklius arba koloidines daleles, imituojančias kietojo augalinio aliejaus savybes ir „užrakina“ augalinio aliejaus savybes. riebalų. Emulsiniai geliai, sukurti naudojant klementino išspaudas (natūralią medžiagą, kurioje gausu polisacharidų ir baltymų) kaip švarią-etiketę formuojančią medžiagą, gali pakeisti tradicinius plastikinius riebalus kepiniuose, konditerijos gaminiuose ir tepamuose gaminiuose, kartu sumažinant bendrą riebalų kiekį. Kitame tyrime nustatyta, kad naudojant didelės vidinės fazės Pickering emulsijas, siekiant pakeisti gyvulinius riebalus maltos mėsos produktuose, esant 100 % pakeitimo santykiui, kepimo išeiga padidėjo nuo 75,53 % iki 89,47 %, pagerėjo kietumas, elastingumas ir kramtomumas, o didėjant pakeitimo santykiui padidėjo baltymų virškinamumas.

Maisto{0}}riebumo maisto produktuose skirtingi emulsikliai yra skirtingo stiprumo. Šis sisteminis palyginimas apima dažniausiai naudojamus emulsiklius:

Pasirinkimo vadovas:

• Jei pagrindinė problema yra greitas stingimas ir sukietėjimas sumažinto riebumo{0}}kepiniuose→ PasirinkiteGMS
• Jei pagrindinė problema yra prastas tešlos apdorojimas ir mažas sumažinto riebumo{0}}produktų kiekis→ PasirinkiteSSLarbaDATEM
• Jei pagrindinė problema yra šiurkšti tekstūra ir dideli ledo kristalai mažai{0}}riebiuose leduose→ PasirinkiteGMS + Tween 80 mišinysarbaPGMS + GMS derinys
• Jei pagrindinė problema yra prasta tekėjimas ir neriebaus šokolado jausmas burnoje→ PasirinkitePGPR

Maisto-riebaluose vienas emulsiklis dažnai negali vienu metu kompensuoti visų kokybės nuostolių, kuriuos sukelia riebalų mažinimas. Todėl maišymas yra pagrindinė strategija optimaliam tekstūros kompensavimui pasiekti.

• Sumažinto-riebumo kepykla (duona, pyragaičiai) : GMS + SSL arba GMS + DATEM. GMS daugiausia dėmesio skiria apsaugai nuo-senėjimo, o SSL arba DATEM padidina tūrį ir stiprina glitimą. Kartu jie pasiekia dvejopą „didelės apimties“ ir „ilgo šviežumo“ tikslą. Mažo-riebumo minkštuose sausainiuose SSL turėjo didžiausią poveikį skersmeniui (didinant skersmenį 2 mm, esant 0,5 % koncentracijai), DMG teigiamai paveikė ilgą skersmenį, o DATEM turėjo didžiausią poveikį tekstūrai-padidėjus DATEM, sausainių tekstūra tapo minkštesnė. Tai rodo, kad kiekvienas emulsiklis turi skirtingą stiprumą, o moksliniu maišymu pasiekiami geriausi bendri rezultatai.
• Mažai{0}}riebūs ledai: GMS + Tween 80 mišinys. Mažo-riebumo leduose GMS ir Tween 80 mišinys (optimalus priedas 0,1 %) žymiai pagerina atsparumą perpildymui ir lydymosi. PGMS dažnai naudojamas kartu su GMS, siekiant padidinti minkštų{5}}patiekimo ir neriebių{6}} ledų stabilumą ir geresnę tekstūrą.
• Sumažinto riebumo{0}}mėsos produktai: Pre{0}}Emulsinė technologija. Augalinio aliejaus išankstinis emulsinimas su emulsikliais (pvz., natrio kazeinatu arba sojos baltymų izoliatu), kad susidarytų pre-emulsija, o vėliau ja pakeistų dalį gyvulinių riebalų, yra pagrindinė sumažinto-riebumo mėsos produktų tekstūros kompensavimo strategija. Tyrimai rodo, kad naudojant ultragarsu-paruoštą natrio kazeinato-sojų aliejaus pre-emulsiją, kai pakeitimo santykis viršija 50%, neriebių-frankų spyruokliškumas reikšmingai nesiskiria nuo kontrolinės, o rišlumas ir atsparumas yra net žymiai didesni nei kontrolinės. Virimo ir spaudimo nuostoliai yra mažesni nei kontroliniai, o vandens ir aliejaus sulaikymas žymiai pagerėjo. Kitas tyrimas parodė, kad naudojant alyvuogių aliejaus, saulėgrąžų aliejaus ir rapsų aliejaus mišinį, emulsuotą su ne-mėsos baltymų sistemomis, pvz., natrio kazeinatu, siekiant pakeisti kiaulienos nugaros riebalus, sočiųjų riebalų rūgščių kiekis sumažėjo 19,3 %, o kietumas, elastingumas ir kramtomumas padidėjo.
• Sumažėjęs{0}}riebalų kiekis: Celiuliozės eterio emulsija. Sumažinto riebumo užtepai, paruošti iš bevandenių pieno riebalų ir celiuliozės eterių, sudaryti iš 47 % bevandenių pieno riebalų, vandens ir 2 % celiuliozės eterio, gerai tepa tiek šaldytuve, tiek kambario temperatūroje, fizinė išvaizda panaši į sviestą, bet minkštesnė konsistencija.

Mažai{0}}riebus maistas neturi paaukoti skonio. Moksliškai atrinkus ir sumaišius emulsiklius, kokybės tikslas „mažo-riebumo ≠ neskanus“ yra visiškai pasiekiamas.

GMS yra pagrindinė priemonė, apsauganti nuo{0}}senėjimo, išlaikant minkštumą kepant su mažiau riebalų{0}};SSL yra universalus glitimo stiprinimo ir šviežumo išsaugojimo grotuvas, didinant sumažinto riebumo{0}}duonos ir pyragaičių apimtį ir geresnę tekstūrą;DATEM yra tešlos stiprinimo čempionas, ypač gerai veikia su sumažinto riebumo{0}}skrudinta duona ir šaldyta tešla;GMS ir Tween 80 arba PGMS mišinysyra klasikinis sprendimas, leidžiantis pasiekti glotnią ne{0}}riebių ledų tekstūrą; irpre{0}}emulsijos technologijayra veiksmingas techninis būdas sumažinti{0}}riebumo mėsos produktų tekstūrą.

Kiekvieno emulsiklio savybių supratimas ir tinkamo atskiro emulsiklio ar mišinio parinkimas pagal produkto tipą yra pagrindinė technologija, leidžianti sumažinti{0}}riebų maistą tiek „sveiką“, tiek „skanų“. Ateities sumažinto-riebumo maisto produktai vis labiau priklausys nuo šių „tekstūros kompensavimo ekspertų“ sinergetinio poveikio, todėl vartotojai galės mėgautis skaniu maistu nepakenkiant savo sveikatai.