Пищевые волокна в продуктах питания

ПИЩЕВЫЕ ВОЛОКНА: ОСНОВНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Долгое время отношение людей к веществам, которые сейчас называются пищевыми волокнами, оставалось отрицательным. С позиций ранних теорий питания они считались балластом, не представляющим никакой ценности для организма человека. С появлением теории адекватного питания, сформулированной российским физиологом А.М.Уголевым в 80-х гг. XX в., мнение о балластных веществах стало меняться. Теория адекватного питания сфокусировала внимание на важной роли этих веществ в процессах пищеварения и обмена веществ в целом, их влиянии на рост и развитие нормальной кишечной микрофлоры.

Согласно концепции здорового (функционального) питания, которая была сформулирована в 80-е гг. в Японии и к середине 90-х гг. разработана в Европе и США, пищевые волокна относятся к группе физиологически функциональных ингредиентов. Данная группа объединяет входящие в составы пищевых продуктов вещества (и их комплексы) животного, растительного и минерального происхождения, а также живые микроорганизмы, обладающие способностью оказывать благоприятное влияние на одну и/или несколько метаболических реакций организма человека при систематическом употреблении в количествах, сопоставимых с суточной физиологической потребностью в них.

В последние 10 лет пищевые волокна служат объектом пристального внимания и серьезного изучения физиологов и технологов. Тенденция к возврату пищевых волокон в рационы питания все более четко прослеживается на примерах новых разнообразных пищевых продуктов, появившихся в последнее время на продовольственном рынке, - от хлеба с отрубями до обогащенного растворимыми волокнами молока. Другим аспектом этого процесса являются технологические свойства пищевых волокон, обусловливающие их широкое применение в составе группы пищевых добавок, "изменяющих структуру и физико-химические свойства пищевых продуктов" .

Пищевые волокна – сложные углеводы, полимеры моносахаридов и их производных, содержащиеся в растительной пище и не перевариваемые ферментами организма человека, но перерабатываемые полезной микрофлорой кишечника. По физико–химическим свойствам пищевые волокна подразделяют на растворимые и нерастворимые.

Растворимые пищевые волокна в водной среде сильно набухают, впитывая воду, и превращаются в слизистую, студнеобразную массу. К ним относят пектины, камеди, слизи, некоторые фракции гемицеллюлозы.

Нерастворимые пищевые волокна в водной среде сильно набухают, но сохраняют при этом свою форму. К ним относятся целлюлоза, лигнин, часть гемицеллюлозы.Из нерастворимых пищевых волокон в продуктах чаще всего присутствует целлюлоза, или клетчатка. Она сходна по химическому строению с крахмалом, является полимером глюкозы. Однако из-за различий в строении молекулярной цепочки целлюлоза, в отличие от крахмала, не расщепляется в кишечнике человека. Целлюлоза является главной составной частью клеточных стенок растений, придает тканям растений прочность и эластичность Много клетчатки (целлюлозы) содержится в овощах – капусте, моркови, кабачках.

Гемицеллюлоза – полисахарид клеточной оболочки, состоящий из разветвленных полимеров глюкозы и гексозы. Гемицеллюлоза способна удерживать воду и связывать ионы тяжелых металлов. Она преобладает в зерновых продуктах, в семенах бобовых.

Лигнин – органическое полимерное соединение, состоящее из полимеров ароматических спиртов. Лигнины сообщают структурную жесткость оболочке растительной клетки, они обволакивают целлюлозу и гемицеллюлозу, вызывают одревеснение тканей растения. Лигнины способны ингибировать переваривание оболочки кишечными микроорганизмами, поэтому наиболее насыщенные лигнином продукты (отруби и др.) плохо перевариваются в кишечнике.

Сходную с целлюлозой структуру имеет хитин – полисахарид, из которого состоит скелет клеточных стенок грибов. Хитин также является основным компонентом наружного скелета (кутикулы) насекомых ракообразных и других членистоногих.

Пектины - сложный комплекс коллоидных полисахаридов. Пектинами богаты спелые фрукты, ягоды и некоторые овощи. Протопектины – это нерастворимые комплексы пектинов с целлюлозой и гемицеллюлозой, которые содержатся в незрелых фруктах и овощах. При созревании плодов или их тепловой кулинарной обработке эти комплексы разрушаются, протопектины переходят в пектины, что проявляется в размягчении фруктов, ягод и овощей. Пектины в присутствии органических кислот и сахара образуют желе, что используется при производстве джемов, мармеладов, пастилы. Особенно много пектинов в яблоках, сливах, черной и красной смородине, свекле. Пектины обладают свойствами сорбента – способностью связывать и выводить из организма холестерин, радионуклиды, соли тяжелых металлов (свинец, ртуть, стронций, кадмий и др.). Благодаря обволакивающим свойствам, пектины способствуют заживлению слизистой оболочки кишечника при ее повреждениях.

Камеди – сложные высокомолекулярные углеводы, не входящие в состав клеточной оболочки растений. В кишечнике они способны связывать соли тяжелых металлов и холестерин. Согласно данным ботанико-фармакогностического словаря камедями считают продукты, выделяющиеся из надрезов и трещин растений или получаемые в результате их промышленной переработки, а также относятся препараты на основе полисахаридов, продуцируемых некоторыми видами микроорганизмов.

Камедь рожкового дерева, известная еще в Древнем Египте, получается при переработке семян растения Ceratonia siligua. Препарат гуаровой камеди извлекается из молотого эндосперма семян гуарового растения, культивируемого в Индии и Пакистане.
Ксантановая камедь остается единственным полисахаридом, получаемым промышленным способом в широком масштабе путем микробного биосинтеза в аэробных условиях (ферментацией углеводов микроорганизмами Xanthomonas campetris). Промышленное получение ксантана освоено с середины прошлого столетия. Ксантан широко применяют при производстве хлебо-булочных и кондитерских изделий, мармеладов, джемов, желе, соусов, соков и напитков. При выработке мясных продуктов ксантановую камедь до последнего времени в нашей стране использовали ограниченно.

Химический состав камедей не однороден: они относятся к гетерополисахаридам (гексозаны, пентазаны, полиурониды)
По степени растворимости в воде камеди делятся на полностью растворимые (аравийская камедь), мало растворимые, но сильно набухающие (камеди вишни, сливы и другие) и нерастворимые (камеди лоха и трагаканта)
Камедь рожкового дерева растворяется только в горячей воде. Ксантановая и гуаровая камеди хорошо диспергируют и набухают в холодной и горячей воде с образованием вязких коллоидных растворов. В отличие от камеди рожкового дерева высокая растворимость гуара объясняется наличием в составе его молекул часто чередующихся участков с боковыми цепями / 3 /. Высокая гидрофильность ксантановой камеди также обусловлена химическим строением ее молекул – наличием боковых цепей и большого числа заряженных карбоксильных групп/. Ксантановя камедь хорошо растворима в присутствии поваренной соли и сахара.

Слизи – это сложные смеси гликопротеидов, образующие вязкие водные растворы. Слизи содержатся в семенах многих растений (лен, подорожник, овес, ячмень, рис).

Растворимые и нерастворимые пищевые волокна влияют на функции пищеварительного тракта разными путями. Так как в желудочно-кишечном тракте отсутствуют ферменты, расщепляющие волокна, последние достигают толстого кишечника в неизменном виде. Содержащиеся здесь бактерии обладают ферментами, способными метаболизировать некоторые волокна и, в первую очередь растворимые. За счет ферментации бактерии получают энергию для размножения и строительства новых клеток.

Нерастворимые компоненты волокон, которые не подвергаются действию ферментов бактерий, удерживают воду в кишечнике. Благодаря водопоглотительной способности пищевые волокна стимулируют перистальтику кишечника, способствуют продвижению остатков пищи вследствие большого объема стула. Позитивное физиологическое воздействие пищевых волокон на организм человека не ограничивается эффектами, связанными с функционированием пищеварительного тракта. Нерастворимые пищевые волокна участвуют в механизме предупреждения кариеса, а также выполняют функции энтеросорбентов, связывая токсичные вещества и радионуклиды и выводя их из организма.

Наиболее важные физиологические функции растворимых пищевых волокон обусловлены их пребиотическими свойствами, которые связаны с участием в формировании питательной среды для развития нормальной кишечной микрофлоры, прежде всего бифидобактерий. Пребиотики - функциональные пищевые ингредиенты в виде вещества или комплекса веществ, обеспечивающие при систематическом употреблении оптимизацию микроэкологического статуса организма человека за счет избирательной стимуляции роста и (или) биологический активности нормальной микрофлоры пищеварительного тракта. К ним относятся волокна полисахаридной природы (инулин, гуммиарабик) и олигосахариды (олигофруктоза, лактулоза), которые способствуют росту и развитию нормальной кишечной микрофлоры человека, в том числе бифидобактерий . Среди известных сегодня бифидогенных факторов наибольшую долю составляют ферментируемые бактериями углеводы, специально синтезированные или выделенные из природных источников (например, топинамбура, цикория и др.). В настоящее время из перечисленных выше пребиотиков наибольшее коммерческое значение имеют олигосахариды и растворимые пищевые волокна. Их использование с пищей не увеличивает содержание глюкозы в крови и не стимулирует образование инсулина. Добавление этих пищевых волокон в пищу не сопровождается ухудшением органолептических свойств продуктов.

ПИЩЕВЫЕ ВОЛОКНА КАК ГИДРОКОЛЛОИДЫ

Гидроколлоиды — обширная группа пищевых ингредиентов, выделенная в 1978 г. в самостоятельную категорию на основании общности свойств, проявляемых ими в пищевых системах. В эту группу входят соединения, добавляемые в жидкие или твердые продукты питания в процессе их изготовления с целью придания желаемой вязкости или консистенции, а также с целью стабилизации пищевых дисперсных систем (эмульсий, суспензий и др.)

Исходя из этого определения, к гидроколлоидам, имеющим статус пищевых добавок, относятся вещества трех функциональных классов — загустители, гелеобразователи и стабилизаторы, проявляющие в отдельных случаях смежную функцию эмульгатора.

Гидроколлоиды по химической природе представляют собой линейные или разветвлённые полимерные цепи с гидрофильными группами, которые вступают в физическое взаимодействие с имеющейся в продукте водой. За исключением микробных полисахаридов - ксантана Е 415 и геллановой камеди Е 418, а также желатина (животный белок) - гелеобразователи и загустители являются углеводами (полисахаридами) растительного происхождения, растительными гидроколлоидами. Их получают из наземных растений или водорослей. Из бурых водорослей получают альгиновую кисоту Е 400 и её соли Е 401...404. Наиболее популярные гелеобразователи - агар (агар-агар) Е 406 и каррагинан (в том числе фурцеллеран) Е 407 - получают из красных морских водорослей, а пектин Е 440 - чаще всего из яблок и цитрусовых. Полисахариды, полученные из растений, подразделяют на защитные коллоиды, выделяемые растением при повреждениях (экссудаты, смолы), и муку семян (резервные полисахариды растений). К смолам относятся: арабиногалактан Е 409, трагакант Е 413, гуммиарабик Е 414, камедь карайи Е 416, камедь гхатти Е 419. К резервным полисахаридам - мука семян рожкового дерева Е 410, овсяная камедь Е 411, гуаровая камедь Е 412 и камедь тары Е 417.

По химическому строению гидроколлоиды подразделяют на три группы: кислые полисахариды с остатками уроновой кислоты, кислые полисахариды с остатками серной кислоты и нейтральные полисахариды. В качестве загустителей применяются кислые гидроколлоиды с остатками уроновой кислоты (например, трагакант Е 413 и гуммиарабик Е 414), а также нейтральные соединения (например, камедь бобов рожкового дерева Е 410 и гуар Е 412). Кислые полисахариды с остатками серной кислоты применяются в качестве гелеобразователей (например, агар Е 406 и каррагинан Е 407).

Эффективность действия гидроколлоидов определяется не только структурными особенностями их молекул (длиной цепи, степенью разветвления, природой мономерных звеньев и функциональных групп и их расположением в молекуле, наличием гликозидных связей), но и составом пищевого продукта, способом его получения и условиями хранения. На растворение и диспергирование гидроколлоидов влияют размер и форма их частиц, удельная поверхность, гранулометрический состав. Большое значение имеет способ приготовления раствора (дисперсии): интенсивность и время перемешивания, температура, значение рН, присутствие электролитов, минеральных веществ и гидратируемых веществ (например, сахара), возможность образования комплексов с другими имеющимися в системе соединениями, процессы распада, вызываемые ферментами или микроорганизмами. Есть загустители, которые могут образовывать ассоциаты с другими высокомолекулярными компонентами пищевого продукта, что вызывает заметное возрастание вязкости.

Поведение нейтральных полисахаридов, в отличие от полиэлектролитов, практически не зависит от изменения pH среды и концентрации соли.

Наиболее часто встречается следующий механизм загущения. Молекулы загустителя свёрнуты в клубки. Попадая в воду или в среду, содержащую свободную воду (например, в напиток или в смесь для мороженого), клубок молекулы загустителя благодаря сольватации раскручивается, подвижность молекул воды ограничивается, а вязкость раствора возрастает.

Свойства загустителей, особенно нейтральных полисахаридов, можно менять путём физической (например, термической) обработки или путём химической модификации (например, введением в молекулу нейтральных или ионных заместителей). Путём химической или физической модификации крахмала можно добиться: понижения или повышения температуры его клейстеризации; понижения или повышения вязкости клейстера; повышения растворимости в холодной воде; появления эмульгирующих свойств; снижения склонности к ретроградации; устойчивости к синерезису, кислотам, высоким температурам, циклам оттаивания-замораживания. При этом получают разные виды модифицированных крахмалов (Е 1400...1405, Е 1410...1414, Е 1420...1423, Е 1440, Е 1442, Е 1443, Е 1450). К модифицированным полисахаридам относят сложные эфиры целлюлозы Е 461...467.

Гели (желе) представляют собой дисперсные системы, по крайней мере двухкомпонентные, состоящие из дисперсной фазы, распределённой в дисперсионной среде. Дисперсионной средой является жидкость. В пищевых системах это обычно вода, и поэтому гель носит название гидрогеля. Дисперсной фазой является гелеобразователь, полимерные цепи которого образуют поперечно сшитую сетку и не обладают той подвижностью, которая есть у молекул загустителя в высоковязких растворах. Вода в такой системе физически связана и тоже теряет подвижность. Следствием этого является изменение консистенции пищевого продукта. Структура и прочность пищевых гелей, полученных с использованием разных гелеобразователей, могут сильно различаться.

Гель практически является закреплённой формой коллоидного раствора (золя). Для превращения золя в гель необходимо, чтобы между распределёнными в жидкости молекулами начали действовать силы, вызывающие межмолекулярную сшивку. Этого можно добиться разными способами: снижением количества растворителя за счёт испарения; понижением растворимости распределённого вещества за счёт химического взаимодействия; добавкой веществ, способствующих образованию связей и поперечной сшивке; изменением температуры и регулированием величины рН.

Начало желирования сопровождается замедлением броуновского движения частиц дисперсной фазы (возрастанием вязкости), их гидратацией и образованием полимерной сетки. Способность полимеров образовывать полимерную сетку зависит от длины и числа линейно ориентированных участков их молекул, а также наличия боковых цепей, создающих стерические затруднения при межмолекулярном взаимодействии. Механизмы образования гелей могут сильно различаться, в настоящее время выделяют три основных механизма; сахарокислотный (высокоэтерифицированные пектины), модель "яичной упаковки" (например, низкоэтерифицированные пектины) и модель двойных спиралей (например, агар).

ГИДРОКОЛЛОИДЫ В СОСТАВЕ ПРОДУКТОВ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА СОХРАНЯЕМОСТЬ

Применение гидроколлоидов очень выгодно и удобно производителям, поскольку, таким образом, уменьшается калорийность продукции, снижается ее себестоимость, улучшаются структурно-механические и реологические свойства готовой продукции.

Несмотря на то, что их концентрации составляют обычно не более 1%, они оказывают сильное влияние на текстурные и органолептические свойства пищевых продуктов.

Большинство гидроколлоидов обладают синергизмом по отношению друг к другу , т.е. при комплексном использовании способны усиливать индивидуально проявляемые свойства. Ксантановая камедь обладает синергизмом по отношению к большинству загустителей и структурообразователей. Так, добавление ксантана к гуаровой камеди способствует повышению вязкости. Сочетание ксантана и камеди рожкового дерева способствует формированию гелеобразной структуры, тогда как при индивидуальном использовании желирования не происходит. При использовании препаратов каппа-каррагинана и ксантановой камеди получается пластичный, упругий и более прочный гель в сравнении с гелем, образуемым собственно каррагинаном и отличающимся хрупкостью. Ксантан также увеличивает устойчивость геля каппа-каррагенана при хранении, замораживании и последующем размораживании. Поэтому в пищевой промышленности всего мира такое широкое применение находят смеси загустителей и гелеобразователей. Чаще всего их называют стабилизаторами, стабилизационными системами или стабилизаторами-загустителями. Если же в их состав входят эмульгаторы, то смеси носят название стабилизаторов-эмульгаторов. До сих пор эти виды комплексных пищевых добавок были представлены только зарубежными торговыми марками (Grindsted, Palsgaard, Cremodan и др.), однако сейчас появились стабилизаторы и стабилизаторы-эмульгаторы отечественного производства (например, Стабилан).

Загустители и гелеобразователи, как правило, являются достаточно эффективными стабилизаторами замутнения, сохраняя во взвешенном состоянии мелкодисперсные частицы замутнённых жидкостей: соков, шоколадного молока, замутнённых прохладительных напитков. Стабилизирующее действие гидроколлоидов на замутнённые жидкости может быть различным. Большинство гидроколлоидов увеличивают вязкость жидкой фазы, тем самым затрудняя перемещение по ней частичек мути. Растительные камеди (например, гуммиарабик) предотвращают осаждение и всплывание на поверхность частичек мути, не увеличивая заметно вязкость напитка. Стабилизирующее действие кислого полисахарида карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) на фруктовый сок с мякотью основано на нейтрализации образующимися при диссоциации отрицательно заряженными молекулами КМЦ положительного заряда поверхности замутняющих частиц. Таким образом, сокращается возможное взаимодействие между заряженными частицами замутнителя, способное вызвать флокуляцию. Пектин, подобно другим загустителям, увеличивет вязкость замутнённых напитков (например, овощных соков), а также, обладая собственным отрицательным зарядом, нейтрализует, подобно КМ1Д, положительный заряд на поверхности замутняющих частиц. Всё это вместе очень эффективно предотвращает распад суспензии.

Гидроколлоиды используются для повышения пеностойкости ряда продуктов, например, аналогов взбитых сливок, пива, низкожирных пен. Чем больше пена содержит свободной воды, тем меньше её стойкость. Снизить количество свободной воды можно, добавив загустители или гелеобразователи. Если в процессе производства работают с горячей водой, используют преимущественно гелеобразователи, желирующие при нагревании (агар, каррагинан или желатин). Если же используется холодная вода, следует применять растворимые в холодной воде вещества (например, карбоксиметилцеллюлозу). Добавка гидроколлоидов составляет, как правило, 0,1..0,6%.

Гидроколлоиды (например, КМЦ) благодаря своей способности связывать воду могут регулировать её активность в пищевых продуктах, то есть, выполнять функцию влагоудерживающих агентов, предохраняя продукты от высыхания, а также ухудшая условия существования микроорганизмов. И то и другое способствует увеличению сроков годности пищевых продуктов.

Несмотря на такое многообразие технологических функций основное действие загустителей и гелеобразователей - загущение и образование гелей.

Желатины образуют легкоплавкие гели, которые плавятся уже во рту. Варьируя марку и количество желатина, можно получить пастообразный, мягкий желированный или резиноподобный продукт. Образование геля начинается при температуре ниже 30°С, а уже при 32..35°С гель обратимо плавится. Прочность его зависит от pH среды, достигая максимума в интервале pH от 5,5 до 11,0. Добавка солей может полностью предотвратить образование геля. Желатин используется в производстве мясных и рыбных продуктов (студни, консервы), глазурей, десертов, кондитерских изделий (мармеладо-пастильных). Как правило, желатин сначала замачивают в воде в течение 35-40 минут для набухания, затем разогревают до температуры 65...70°С. Приготовленный таким образом желатиновый раствор используется в пищевом производстве. Обычная дозировка желатина составляет 2... 10%.

Высокоэтерифицированный пектин (0,3...0,5%-ный раствор) в кислых растворах при определённом содержании сухих веществ (табл. 14) и охлаждении медленно (20... 120 мин) образует прозрачный неплавкий гель с блестящим изломом. Высокоэтерифицированный пектин применяется в производстве кондитерских желейных и пастильных изделий, для стабилизации кисломолочных напитков. Растворимость высокоэтерифицированного пектина возрастает с увеличением степени этерификации и уменьшением длины цепи. Прочность пектинового геля, независимо от вида пектина, возрастает с увеличением концентрации пектина и степени полимеризации.

В зависимости от скорости и температуры начала желирования высокоэтерифицированные пектины делятся на две группы - быстро и медленно желирующие. Быстро желирующие пектины имеют более высокую степень этерификации и желируют при более высоких значениях рН. Наиболее благоприятная область pH для быстро желирующих пектинов от 3,0 до 3,4, для медленно желирующих - от 2,8 до 3,2. Полностью этерифицированный пектин может желировать без добавления кислоты, только с сахаром.

Быстро желирующие пектины применяются в производстве варенья, особенно при температуре разлива выше 85°С. Они гарантируют равномерное распределение фруктов по всему объёму варенья. Медленно желирующие пектины преимущественно используются в производстве фруктовых желе, мармеладов или варенья, если температура разлива ниже 70°С, и заботиться о равномерном распределении фруктов нет необходимости. Изменением количества сахара и величины pH можно добиться ускорения процесса желирования. Наоборот, замедлить желирование позволяет использование буферных солей-ретардаторов. Ретардаторами являются, как правило, соли одновалентных катионов (например, ионов К+) и молочной, винной, лимонной или фосфорной кислот. Катионы мешают пектиновым цепочкам сблизиться для образования геля. Результатом является увеличение времени желирования и понижение его температуры. Кроме того, буферные соли повышают pH перед дозировкой кислоты, что помогает предотвратить преждевременное желирование. Степень этих изменений можно регулировать концентрацией буферных солей, хотя слишком высокая дозировка солей может отрицательно сказаться на вкусе и прочности геля.

Низкоэтерифицированный, т. е. сильно ионогенный, пектин (0,5...1,5%-ный раствор) в Са2+-содержащих растворах при охлаждении образует почти прозрачный, плавящийся гель. Скорость желирования и прочность геля зависят от ионов, образующих комплексы с Са2+ (цитраты, фосфаты), от значения pH и концентрации сахара. Низкоэтерифицированные и амидированные пектины применяются обычно в качестве загустителя и стабилизатора консистенции в производстве кисломолочных продуктов, фруктовых консервов, йогуртов, молочных десертов, напитков, кетчупов. Пектин позволяет получать термостабильные фруктовые начинки, не растекающиеся при выпечке, а также нап-паж (глянец для выпечных изделий).

Агар является эффективным гелеобразователем. Его геле-образующая способность примерно в 10 раз выше, чем у желатина. Уже 0,85%-ный водный раствор агара образует при охлаждении стабильный, стойкий к надрезу гель, обладающий стекловидным изломом. Этот гель плавится лишь при 80°С, что даёт ему преимущество по сравнению с желатином при использовании для покрытий и заливок в консервах, особенно мясных. Зефир, пастила, мармелад, фрукты в желе, жевательная резинка благодаря 1...2% агара приобретают свои специфические свойства. Здесь агар часто комбинируют с другими гелеобразователями и загустителями. Агар нерастворим в холодной воде, поэтому для получения водного раствора агара его кипятят с водой.

Причиной широкого применения каррагинана является его способность загущать практически любые пищевые продукты и образовывать прозрачный плавящийся гель. Качество этого геля можно существенно менять с помощью других полисахаридов, в особенности, добавлением камеди рожкового дерева.

В зависимости от особенностей химического строения различают i- (йота), к- (каппа) и Х- (лямбда) каррагинаны. При применении очень важно соотношение этих трёх типов каррагинана, количество других типов незначительно. Они по-разному ведут себя в различных растворителях (табл. 15). к-Каррагинан желирует только в присутствии ионов К+, образуя хрупкие неустойчивые гели. Х-Каррагинан самостоятельно не желирует. i-Каррагинан в присутствии ионов Са2+ образует прочные эластичные гели, не склонные к синерезису и устойчивые к циклам замораживания-оттаивания (см. табл. 14). Каррагинаны проявляют эффект синергического усиления казеинового геля: одна и та же прочность геля достигается в молочной среде при концентрации каррагинана в 10 раз меньшей, чем в водной. к-Каррагинан и i-каррагинан образуют гели с молоком при концентрации 0,02...О,2%. Даже Х-каррагинан образует с молоком слабые гели.

Каррагинан и фурцеллеран используют для формирования консистенции овощных и фруктовых консервов, плавленых сыров, творожных изделий, сливок, мороженого, соусов, кисломолочных и мясных продуктов, концентрированного молока, маргаринов. Обычная дозировка - 5-10 г/кг продукта.

В молочных продуктах предпочтительнее использовать каппа- и иота-каррагинан, в соусах - лямбда-каррагинан.

Альгиновая кислота и её соли используются в качестве загустителей и гелеобразователеи в плавленом сыре, твороге, мясо- и рыбопродуктах, майонезах, соусах, мороженом и других десертах в количестве 2... 10 г/кг; в кондитерских изделиях в количестве 5...30 г/кг.

Пропиленгликольальгинат применяется в качестве загустителя и эмульгатора в производстве десертов, начинок, мороженого, сахарных кондитерских изделий, сдобы, соусов, жевательной резинки в количестве нескольких грамм на 1 кг. В количестве нескольких десятых грамма на литр напитка пропиленгликольальгинат не только загущает, но и стабилизирует пену. Например, добавление пропиленгликольальгината в пиво за 2...3 дня до фильтрации в количестве 50...500 мг/л резко улучшает пенообразующую способность пива.

Камедь рожкового дерева (Е 410) широко используется в качестве загустителя благодаря тому, что на неё не влияют кислоты, соли и нагревание (как и на гуаран). При смешении с ксантаном, каррагинаном, гелланом, агаром или альгинатом камедь бобов рожкового дерева усиливает желирующее действие последних. Основной областью использования камеди рожкового дерева является производство плавленых сыров (4-6 г/кг), мороженого и молочных продуктов (5... 10 г/кг), фруктовых и овощных консервов (3-10 г/кг). Она может добавляться в тесто для сохранения свежести хлебобулочных изделий в количестве 1...5 г/кг.

Высокая степень разветвления молекулы обеспечивает хорошую растворимость гуаровой камеди (Е 412) даже в холодной воде. Однопроцентный раствор камеди обладает псевдопластическими и тиксотропными свойствами, имеет вязкость 3000...7000 сПз, которая почти не изменяется при добавлении солей и кислот. Гуаровая камедь используется для загущения и стабилизации соусов, майонезов, кетчупов, мороженого (в количестве до 1,0%), может использоваться для сохранения свежести хлебобулочных изделий в (количестве 0,2...0,5%). Вместо гуара и камеди рожкового дерева может использоваться камедь тары.

Ксантановая камедь (Е 415) является очень сильным загустителем, чьё действие совершенно не зависит от кислот, солей, нагрева и механического воздействия. При взаимодействии с другими загустителями, особенно с камедью рожкового дерева, ксантан образует тиксотропные, плавящиеся при 80...90°С, гели. Благодаря химической стабильности и независимости от внешних воздействий ксантан особенно пригоден для загущения и/или желирования сильнокислых и соле-содержащих продуктов. Он оказывает хорошее стабилизирующее действие на эмульсии, суспензии и пены. В майонезах, соусах, молочных продуктах, фруктовых и овощных консервах ксантан используется обычно в количестве 1...4 г/кг, в напитках - 0,2...0,5 г/кг.

Геллановая камедь (Е 418) легко диспергируема в холодной воде, растворяется при нагревании и желирует при охлаждении. Уже начиная с концентрации 0,05% гели устойчивы к разрезу, но очень склонны к синерезису. Прочность, твёрдость гелей из геллановой камеди и их плавление зависят от присутствия ионов кальция и других солей. Поэтому геллановая камедь часто применяется в комбинации с другими гелеобразователями - ксантаном, камедью рожкового дерева, модифицированными крахмалами и др. Такие свойства гелей, как прозрачность, стабильность, высвобождение аромата, улучшаются с помощью геллана.