TECHNOLOGIA ŻYWNOŚCI I POTRAW. TOWAROZNAWSTWO

Laboratorium

Studia zaoczne I stopnia

Uniwersytet Medyczny w Łodzi

Wydział Nauk o Zdrowiu

Kierunek studiów: Dietetyka

Poziom studiów: rok III, sem.VI

Instrukcja do ćwiczeń

Wykorzystanie polisacharydów do zagęszczania i stabilizacji różnych typów sosów, np. majonezowych

Jednostka prowadząca: Politechnika Łódzka

Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności

Instytut Chemicznej Technologii Żywności

Zakład Technologii Skrobi i Cukiernictwa

Instrukcję opracowała: dr. inż. Justyna Rosicka-Kaczmarek

W ostatnich latach w nowoczesnej przemysłowej produkcji potraw coraz większe zastosowanie znajdują substancje zagęszczające, stabilizujące lub żelujące określane mianem stabilizatorów, hydrokoloidów lub gum roślinnych. Wykorzystanie tego typu zagęstników jest podyktowane koniecznością zastępowania naturalnych skrobi, które są niestabilne w roztworach wodnych, wykazują zmiany lepkości i właściwości zagęszczających w zależności od środowiska i ulęgają retrogradacji po procesie termicznego utrwalania i przechowywania.

Modyfikacja termiczna, chemiczna i enzymatyczna skrobi, a także wykorzystanie roślin i wodorostów morskich umożliwia wykorzystanie licznej grupy substancji zagęszczających i żelujących mających zaspokoić specyficzne wymagania przemysłu.

Właściwości funkcjonalne hydrokoloidów polisacharydowych , a w szczególności zdolność wiązania wody, zagęszczania i żelowania, tak ważne dla budowania struktury żywności w kulinarnych procesach technologicznych, mogą być wykorzystane do uzyskania specjalnych efektów dietetycznych żywności. Wśród nich szczególnie ważna jest możliwość wytwarzania potraw o obniżonej energetyczności, ze względu na zastąpienie skrobi i tłuszczu preparatami polisacharydowymi. Cząsteczki hydrokoloidów polisacharydowych, za wyjątkiem skrobi, są bardzo oporne na trawienie pod wpływem enzymów trawiennych, przez co nie dostarczają energii i dlatego można zaliczyć je do błonnika pokarmowego.

Stosowanie zamienników tłuszczu w produkcji żywności pozwala najskuteczniej obniżyć jej kaloryczność.

Zamienniki tłuszczu ponadto spełniają w żywności liczne funkcje, są:

• wypełniaczami,

• stabilizatorami,

• czynnikami zagęszczającymi i żelującymi,

• poza tym dodatkowo wpływają na teksturę produktu,

• utrzymują jego wilgotności,

• dostarczają wrażeń smakowych.

Głównymi surowcami do produkcji zamienników tłuszczu są białka i węglowodany. Wynika to z korzystnego dla tych składników porównania kaloryczności: białka i węglowodany - 4 kcal/g, a tłuszcz - 9 kcal/g. Bazę do produkcji zamienników tłuszczu mogą stanowić również składniki syntetyczne, jednakże ich zastosowanie w żywności wymaga uprzedniego zakwalifikowania tych składników przez Ministerstwo Zdrowia do substancji bezpiecznych dla zdrowia.

Rodzaj substratu zastosowanego do produkcji zamienników tłuszczu, tj. duplikatu smaku i struktury tłuszczu, stanowi kryterium klasyfikacji.

Wyróżniamy:

• zamienniki węglowodanowe,

• zamienniki tłuszczowe,

• zamienniki białkowe.

1. WĘGLOWODANOWE ZAMIENNIKI TŁUSZCZU

Węglowodanowe zamienniki tłuszczowe - to najwcześniej wprowadzone na rynek produkty zastępujące tłuszcz. Zamienniki te są najbardziej rozpowszechnione, stosowane od przeszło 10 lat. Zapewniają one produktom strukturę charakterystyczną dla tłuszczu, spełniają jednocześnie rolę czynników zagęszczających, wypełniających, stabilizujących i utrzymujących wilgoć. Są to produkty imitujące organoleptycznie i fizycznie właściwości tłuszczu. Nie posiadają one jednak zdolności zastąpienia tłuszczu w 100%. Stanowią recepturowy składnik wielu artykułów żywnościowych deklarowanych jako niskokaloryczne, takich jak np. beztłuszczowe majonezy, bite śmietany, lody.

Poniżej przedstawiono najważniejsze hydrokoliody polisacharydowe o właściwościach zagęszczających (ewentualnie żelujących) i stabilizujących.

Hydrokoliody polisacharydowe można podzielić na naturalne i naturalnie modyfikowane.

Do hydrokoloidów naturalnych należą:

• skrobie zbóż, ziemniaków, warzyw strączkowych,

• mączki z nasion drzewa świętojańskiego (carbo) i drzewa guarowego (guar),

• ekstrakty z wodorostów morskich (agar-agar, karagen, alginiany),

• wydzieliny roślin (guma arabska, karaya, tragakantowa),

• ekstrakty owoców (pektyny),

• gumy biosyntetyczne (ksantan wytworzony przez Xsanthomonas campestris i gellan wytworzony przez Pseudomonas elodea).

Do hydrokoloidów naturalnie modyfikowanych zalicza się:

• skrobie modyfikowane,

• pochodne celulozy.

1.1. Charakterystyka właściwości funkcjonalnych wybranych hydrokoloidów polisacharydowych i możliwości ich zastosowania

1.1.1. Alginiany

Surowcem do ich wytwarzania jest ekstrakt z wodorostów morskich, tzw. alg brązowych. Łańcuch polimerowy alginianu składa się z monomerów zbudowanych z układu dwu cząsteczek - kwasu mannuronowego i kwasu guluronowego. W praktyce technologicznej można spotkać różne sole kwasu alginowego: sodową, potasową, amonową, magnezową, wapniową oraz ester glikolu propylenowego. Alginiany są łatwo rozpuszczalne w wodzie i mleku (po związaniu jonów wapnia). Mają działanie zagęszczające i żelujące. Alginiany mogą stabilizować takie dyspersje typu pian i emulsji, jak lody, bita śmietana, majonezy , sosy majonezowe. Spowodowane jest to zwiększaniem lepkości układu oraz gromadzeniem na granicy faz i tworzeniem ochronnego filmu na kuleczkach tłuszczowych lub pęcherzykach powietrza. Zwiększona lepkość utrudnia poruszanie się kuleczek lub pęcherzyków, a film ochronny o ujemnym ładunku elektrycznym uniemożliwia kontakt elementów dyspersji ze sobą, chroniąc dyspersję przed rozwarstwianiem. Dodawane są w ilości 0,1 - 1,5%. Mają zastosowanie przy produkcji lodów, deserów mlecznych, sosów, majonezów, koncentratów deserów i ciast.

1. Karageniany (kappa, jota, lambda)

Otrzymywane są z ekstraktu z czerwonych wodorostów morskich. Karageniany występują w trzech formach polimerycznych zawierających monomery złożone z anhydrogalaktozy i galaktozy z różną ilością przyłączonych estrowo grup siarczanowych. Monomer kappa zawiera jedną grupę - SO₃ ^2-, monomer jota dwie grupy, lambda trzy grupy siarczanowe. Ilość grup siarczanowych wpływa na zdolność karagenianów do rozpuszczania się w wodzie na zimno oraz ich właściwości żelujące i zagęszczające. Monomery kappa i jota rozpuszczają się w gorącej wodzie i mleku, lambda w zimnej wodzie i mleku. Zdolność zagęszczania na zimno stwarza możliwość wytwarzania napojów owocowych, imitacji majonezów, dresingów serowych, lodów. Lambda karagenian pozwala uzyskać sensoryczne wrażenie obecności oleju w nisko- i beztłuszczowych dresingach. Z kolei zdolność zagęszczania na ciepło umożliwia wytwarzanie deserów o charakterze bitej śmietany, pian dekoracyjnych, imitacji majonezów. Dodawane w ilości 0,1 - 1,5%.

2. Guma tragakant

Guma tragakant to przykład roślinnych wydzielin polisacharydowych, podobnie jak guma arabska (złożony układ polimeru galaktopiranozylowego z kompleksem polimeru polisacharydowo-białkowym i glikoproteiną) i guma karaya (wielkocząsteczkowy polimer kwasu glukuronowego, galakturonowego, galaktozy i ramnozy). Mniejsza przydatność dla gastronomii gumy arabskiej wynika z konieczności stosowania stosunkowo dużego jej stężenia (powyżej 10%) dla uzyskania efektu zagęszczania , natomiast gumy karaya - z powodu specyficznego posmaku.

Pod względem biochemicznym guma tragakant jest kompleksem kwaśnych glukanów z białkami. Składnikami podstawowymi łańcucha polimeru są takie cukry proste, jak arabinoza, ksyloza, fruktoza, galaktoza, ramnoza oraz kwas galakturonowy. Zdolność zagęszczania gumy jest stabilna w szerokim zakresie pH 3,5 - 10,0. Silna zdolność do obniżania napięcia międzyfazowego na granicy faz woda/olej, powoduje, że obecność tej gumy w stężeniu 0,25% umożliwia wytworzenie i stabilizację emulsji. Gumę tę poleca się jako dodatek funkcjonalny do dresingów sałatkowych, sosów, lodów i sorbetów (hamuje wzrost kryształów lodu w czasie zamrażania i przechowywania oraz stabilizuje składniki smakowo-zapachowe).

3. Skrobie modyfikowane

Skrobia łatwo ulega depolimeryzacji pod wpływem czynników fizycznych i chemicznych. Jednostki glukozy w cząsteczce skrobi zawierają trzy grupy hydroksylowe, które łatwo wchodzą w reakcje, tworząc estry lub etery skrobiowe. Ponadto wiązania glikozydowe łatwo ulegają rozerwaniu pod wpływem kwasów, podchlorynu sodu, co także powoduje depolimeryzację i spadek lepkości skrobi.

Wśród skrobi modyfikowanych stosowanych w żywności można wyróżnić następujące grupy:

• skrobie modyfikowane przez obróbkę mechaniczną i cieplną,

• skrobie modyfikowane enzymatycznie,

• skrobie modyfikowane za pomocą hydrolizy kwasowej,

• skrobie modyfikowane przez utlenianie i hydrolizę za pomocą podchlorynu sodu,

• estry skrobiowe (estry kwasów organicznych i nieorganicznych).

Cząsteczki skrobi modyfikowanej odgrywają ważną rolę w kreowaniu struktury żywności, a także wiązania wody i tworzeniu emulsji. Dlatego niektóre skrobie modyfikowane stosuje się w produkcji żywności niskokalorycznej. Są one dodawane do produktów o dużej zawartości fazy wodnej - margaryn do smarowania, sosów i dresingów sałatkowych, wyrobów wędliniarskich. Odgrywają rolę substancji zagęszczających, stabilizujących i dostarczających wrażenia poślizgu. Wartość kaloryczna preparatów skrobi modyfikowanych wynosi 4,25 kJ (1 kcal/g)/ - 17 kJ (4 kcal/g).

Wśród skrobi modyfikowanych chemicznie (estryfikacja, eteryfikacja, utlenianie, tworzenie kompleksów), stosowanych jako zamienniki tłuszczu można wyróżnić takie preparaty handlowe, jak N-Lite, Amalean, Pure-gel, Instant Stellar - produkty firmy National Starch & Chemical.

Wśród skrobi typu E 1450 (sól sodowa oktenylo-bursztynianu skrobiowego OSA, powstała w wyniku przeestryfikowania), pełniących rolę dobrych emulgatorów i stabilizatorów, stosowanych w produkcji majonezów, na szczególną uwagę zasługują: Purity Gum 539E, Purity Gum 2000, Purity Gum 1773 - produkty firmy National Starch& Chemical. Dodatek tych skrobi w majonezach i dresingach wynosi zazwyczaj od 0,3 do 1,5% i jest zależny od zredukowanej zawartości żółtka jaja kurzego.

2. Maltodekstryny

Stosunkowo dawno zauważono, że maltodekstryny o niskim równoważniku glukozowym DE mają zdolność substytucji tłuszczu, a jednocześnie obniżania kaloryczności pożywienia.

Maltodekstryny powstają w wyniku częściowej hydrolizy skrobi przez upłynnienie jej bakteryjną α-amylazą, która rozkłada w sposób przypadkowy wiązania α - 1,4 - glikozydowe, znajdujące się w środku łańcucha, pomijając wiązania α - 1,6 - glikozydowe. Otrzymujemy w ten sposób mieszaninę oligosacharydów składającą się z jednostek glukozy połączonych wiązaniami α - 1,4 - glikozydowymi oraz tzw. maltooligosacharydów.

Maltodekstryny w zależności od równoważnika glukozowego DE mają różny skład węglowodanowy. Zwykle jak wzrasta DE pojawiają się cząsteczki glukozy i oligosacharydów o mniejszej masie cząsteczkowej:

• maltodekstryna niskoscukrzona o DE = 7, 0,7% glukozy, 5% maltozy, 98% polisacharydów,

• maltodekstryna średnioscukrzona o DE = 15, 1% glukozy, 1% maltozy, 94% polisacharydów,

• hydrolizat skrobiowy o DE = 30, 5% glukozy, 16% maltozy, 79% polisacharydów.

Zmienność składu węglowodanowego maltodekstryn sprawia, że odznaczają się różnorodnymi właściwościami fizykochemicznymi i funkcjonalnymi: emulgujące, stabilizujące, sklejające, spulchniające, wypełniające, przedłużające świeżość, poprawiające właściwości smakowe, regulujące słodycz naturalną i inne.

2. Celuloza

Zamiennik tłuszczu produkowany na bazie celulozy, uzyskiwany w wyniku zastosowania trzech różnych sposobów wyodrębniania celulozy z roślin:

• przez mechaniczne ścieranie roślin , np. sproszkowana celuloza,

• przez chemiczną depolimeryzację i mechaniczne rozdrabnianie na mokro roślin, np.

mikrokrystaliczna celuloza, żel celulozowy,

• przez chemiczną derywatyzację, np. celuloza hydroksymetylopropylenowa -

HPMC/guma celulozowa.

Sproszkowana celuloza - wykazuje zdolność zwiększania swojej objętości od 3 do 10 razy. Jest to szczególnie korzystna właściwość w procesie otrzymywania wyrobów pieczonych. Wpływa ona bowiem na stabilizację pęcherzyków powietrza i minimalizuje kurczenie się wyrobu po pieczeniu. Produkt znajduje również zastosowanie w redukcji tłuszczu w sosach oraz polewach do smażonych ciastek.

Mikrokrystaliczna celuloza - jest produktem bezkalorycznym. Jej roztwór wodny wykazuje lepkość, strukturę i wrażenia smakowe zbliżone do tłuszczu. Charakteryzuje się zdolnością stabilizacji emulsji i piany, stanowi także czynnik kontrolujący synerezę. Produktom nadaje lepkość, połysk i nie przezroczystość. Mikrokrystaliczna celuloza produkowana jest pod nazwą Avicel, ma silną zdolność wiązania wody (3 - 10 g wody/1 g preparatu) oraz tłuszczu (2 - 8 g oleju/ 1 g preparatu).

2. Inulina

Zamiennik tłuszczu i cukru o zredukowanej kaloryczności (1,5 kcal/g) wyekstrahowany np. z cykorii lub topinamburu. Tworzy go łańcuch 30 monomerów fruktozy połączonych wiązaniami β - 1,2 - glikozydowymi. Zwany jest często naturalnym błonnikiem spożywczym. Używa się inuliny w przemyśle ciastkarskim i cukierniczym, w produkcji dietetycznych wyrobów takich jak, np. batony dietetyczne, czekolady i ciasteczka o małej wartości energetycznej, jak również w produkcji pieczywa.

Zastąpienie tłuszczu inuliną na ogół nie powoduje zmian organoleptycznych, a jedynie obniża poziom energetyczny wyrobów. Inulina polepsza konsystencję niskotłuszczowych mas cukierniczych i daje wrażenie pokarmu tłustego, kremowego.

Nazwy handlowe inulinowego zamiennika tłuszczu to: Raftiline, Fruitafit, Fibrulin, Raftilose.

2. STRUKTUROTWÓRCZE DZIAŁANIE SUBSTANCJI DODATKOWYCH O CHARAKTERZE HYDROKOLOIDÓW POLISACHARYDOWYCH W ŻYWNOŚCI

1. Zdolność zagęszczania

Rozpuszczalne i nie rozpuszczalne w wodzie hydrokoloidy polisacharydowe mają zdolność absorbowania dużej ilości wody, co wiąże się z tworzeniem roztworów o dużej lepkości. Decyduje to o ich przydatności technologicznej jako substancji zagęszczających. Im większa jest masa cząsteczkowa hydrokoloidu oraz ilość grup funkcyjnych i łańcuchów bocznych, tym większa możliwość wiązania wody przez rozbudowane jego cząsteczki, a to z kolei powoduje wzrost lepkości roztworu wodnego.

Dobrymi substancjami zagęszczającymi są: ksantyn, guma guar, guma karob, karboksymetyloceluloza, lambda karagenian, pektyny i skrobia.

2. Zdolność żelowania

Przy odpowiednim stężeniu, niektóre polisacharydy w warunkach obróbki kulinarnej (ogrzewanie - chłodzenie), tworzą szczególnie dużo silnych i zróżnicowanych oddziaływań chemicznych oraz fizycznych z wodą i składnikami żywności, co prowadzi do powstania żelu. Zdolność żelowania mają: agar, skrobia, pektyny, jota - oraz kappa karageniany, alginiany oraz guma gellan.

3. Zdolność stabilizowania zawiesin

Efekt stabilizujący, sprzyjający utrzymywaniu zawiesin cząstek stałych w roztworze (soki owocowe lub napoje naturalnie mętne), wynika z tego, że niektóre z substancji dodatkowych mają cząsteczki o określonym jednoimiennym ładunku elektrycznym co, dzięki odpychaniu elektrostatycznemu w połączeniu ze zdolnością zagęszczania, utrudnia opadanie (sedymentację) cząstek stałych zawiesiny.

3. MAJONEZ JAKO PRZYKŁAD TYPOWEJ EMULSJI W TECHNOLOGII ŻYWNOŚCI

1. Ogólna charakterystyka

Majonezy należą do emulsji spożywczych typu olej w wodzie (o/w). Emulsje tego typu to makroskopowo jednorodny układ dyspersyjny dwóch niemieszających się cieczy, w których fazą ciągłą jest woda z rozpuszczonymi w niej składnikami, a fazą rozpuszczoną - tłuszcz z substancjami rozpuszczalnymi w tłuszczach.

O jakości emulsji decydują jej właściwości reologiczne, takie jak: lepkość, smarowność, kremowa tekstura, a także barwa, smak, połysk i wreszcie trwałość. Ta ostatnia cecha zależy od jej stabilności mikrobiologicznej, chemicznej, a przede wszystkim fizycznej.

Zgodnie z polską normą PN-A-86950/Ap1 ustanowioną przez Polski Komitet Normalizacyjny

„Majonez jest to wyrób otrzymany przez zemulgowanie oleju roślinnego jadalnego (olejów roślinnych jadalnych) w fazie wodnej, w obecności żółtka jaja kurzego.”

Majonezy wg PN-A-86950/Ap1 możemy podzielić na 3 podstawowe grupy ze względu na zawartość tłuszczu:

• majonezy niskotłuszczowe - o zawartości tłuszczu poniżej 50,5%,

• majonezy średniotłuszczowe (stołowe) - o zawartości tłuszczu 50,5 - 78,5%

• majonezy wysokotłuszczowe - o zawartości tłuszczu powyżej 78,5%.

Do produkcji majonezu dopuszcza się stosowanie następujących surowców i dodatków: jaj kurzych i ich przetworów, cukru, soli, mleka i jego przetworów, kwasów spożywczych (octowego, cytrynowego, mlekowego, jabłkowego i winowego), a także ich soli sodowych i potasowych, musztardy, owoców, warzyw oraz substancji dodatkowych dozwolonych do produkcji majonezów.

Coraz większą popularnością cieszą się sosy majonezowe o zmniejszonej zawartości tłuszczu. Proces produkcyjny takich sosów jest trudny ze względu na specyficzne właściwości organoleptyczne i funkcjonalne, jakie spełnia olej w majonezach tradycyjnych. Zmniejszenie zawartości tłuszczu pociąga za sobą konieczność stosowania substancji stabilizujących emulsję i wzmacniających cechy reologiczne produktu.

CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

Celem części praktycznej jest zapoznanie się z technologią produkcji majonezu tradycyjnego oraz o zmniejszonej zawartości tłuszczu, z jego właściwościami oraz podstawowymi oznaczeniami cech fizykochemicznych gotowego wyrobu.

Część technologiczna

W tej części ćwiczenia studenci podzieleni na kilkuosobowe grupy otrzymują majonez tradycyjny oraz majonez o zmniejszonej zawartości tłuszczu z dodatkiem żółtka i bez. Jako zamiennik tłuszczu stosowany będzie produkt Purity Gum 1773 (National Starch & Chemical). Jest to modyfikowana chemicznie skrobia z kukurydzy woskowej, zaliczana do grupy skrobi oznaczonej symbolem 1450 (sól sodowa oktenylo - bursztynianu skrobiowego OSA).Przykładowe receptury podano w tabelach od 1do 4. Otrzymane wyroby będą poddawane analizie fizykochemicznej i organoleptycznej i porównywane z produktami handlowymi tego typu.

W otrzymywanych majonezach stopniowo będzie wymieniany tłuszcz do uzyskania produktów o następującej zawartości tłuszczu:

• I rodzaj 60%

• II rodzaj 50%

• III rodzaj 40%

• IV rodzaj 30%

Tab. 1. Skład majonezów z zawartością żółtka i różnym dodatkiem zamiennika

PURITY GUM 1773

Składniki	Udział wagowy i procentowy składników majonezów w zależności od zawartości tłuszczu
		Tradycyjny  76,1%		60%		50		40		30
		g	%	g	%	g	%	g	%	g	%
Żółtko	5	3,6	5	3,9	5	3,9	5	3,9	5	3,9
Musztarda	8	5,8	8	6,25	8	6,25	8	6,25	8	6,25
Olej	105	76,1	73	57,0	63	49,2	53	41,4	33	25,8
Woda	20	14,5	44	26,6	41,5	32,4	49	38,3	64	50,0
Zamiennik	_	_	8	6,25	10,5	8,25	13	10,15	18	14,05
Suma	138	100	128	100	128	100	128	100	128	100

* - zawartość tłuszczu w majonezie [%]

* - zawartość zamiennika w postaci suchego proszku [g] i [%]

Tab. 2. Skład majonezów bez żółtka i różnym dodatkiem zamiennika

PURITY GUM 1773

Składniki	Udział wagowy i procentowy składników majonezów w zależności od zawartości tłuszczu
		Tradycyjny  76,1%		60%		50		40		30
		g	%	g	%	g	%	g	%	g	%
Żółtko	5	3,6	-	-	-	-	-	-	-	-
Musztarda	8	5,8	8	6,25	8	6,25	8	6,25	8	6,25
Olej	105	76,1	73	57,0	63	49,2	53	41,4	33	25,8
Woda	20	14,5	37,5	29,3	45	35,15	52,5	41	67,5	52,75
Zamiennik	_	_	9,5	7,45	12	9,4	14,5	11,35	19,5	15,2
Suma	138	100	128	100	128	100	128	100	128	100

* - zawartość tłuszczu w majonezie [%]

* - zawartość zamiennika w postaci suchego proszku [g] i [%]

Tab. 3. Udziały wagowe i procentowe zamiennika tłuszczu PURITY GUM 1773 w postaci

uwodnionej oraz oleju w majonezach z żółtkiem w zależności od zawartości tłuszczu

Składniki	Majonezy o zróżnicowanej zawartości tłuszczu
		Tradycyjny  76,1%		60%		50		40		30
		g	%	g	%	g	%	g	%	g	%
Olej	105	84	73	63,5	63	54,8	53	46,1	33	28,7
Zamiennik	_	_	32	27,8	42	36,5	52	45,2	72	62,2
Woda	20	16	10	8,7	10	8,7	10	8,7	10	8,7
Suma	125	100	115	100	115	100	115	100	115	100

* - zawartość zamiennika w postaci pasty [g] i [%]

Tab. 4. Udziały wagowe i procentowe zamiennika tłuszczu PURITY GUM 1773 w postaci

uwodnionej oraz oleju w majonezach bez żółtka w zależności od zawartości tłuszczu

Składniki	Majonezy o zróżnicowanej zawartości tłuszczu
		Tradycyjny  76,1%		60%		50		40		30
		g	%	g	%	g	%	g	%	g	%
Olej	105	84	73	60,8	63	52,5	53	44,1	33	27,5
Zamiennik	_	_	37	30,8	47	39,1	57	47,5	77	64,1
Woda	20	16	10	8,4	10	8,4	10	8,4	10	8,4
Suma	125	100	120	100	120	100	120	100	120	100

* - zawartość zamiennika w postaci pasty [g] i [%]

Otrzymywanie majonezów bez dodatku zamiennika tłuszczu

W naczyniu okrągłodennym umieścić wcześniej zważone żółtko, musztardę i odmierzyć wodę wodociągową. Wszystkie składniki mieszać mikserem do uzyskania jednolitej konsystencji. Następnie dodać olej w bardzo małych porcjach, nie przerywając mieszania. Na koniec doprawić majonez solą i pieprzem.

Otrzymywanie majonezów z dodatkiem zamiennika tłuszczu

W naczyniu okrągłodennym umieścić wcześniej zważone żółtko i musztardę (w stałych ilościach). Następnie dodać pastę otrzymaną przez odpowiednie uwodnienie suchego zamiennika. Redukując zawartość oleju w majonezie dodawać proporcjonalnie coraz więcej masy pasty. Na koniec dodać jeszcze dodatkową wodę w stałej ilości - 10cm³ dla odpowiedniej konsystencji i obniżenia zawartości % tłuszczu w majonezach. Następnie dodawać olej w bardzo małych porcjach, nie przerywając mieszania. . Na koniec doprawić majonez solą i pieprzem.

Część analityczna

1. Oznaczanie stabilności majonezu metodą Actona i Staffa (z modyfikacją własną)

Zasada metody polega na termostatowaniu próbek majonezu w temperaturze 37°C przez 24 godziny, a następnie na odwirowaniu i odczytaniu objętości wydzielonych faz.

Emulsję majonezową umieścić w probówkach wirówkowych skalowanych o pojemności 10 cm³, poddać termostatowaniu przez 20 minut w temperaturze 70°C (łaźnia wodna). Następnie wirować w ultrawirówce przy prędkości obrotów 3500 obr./min. przez 10 minut w celu ewentualnego wydzielenia fazy wodnej. Odczytać objętość fazy niezemulgowanej i porównać z całkowitą objętością próbki. Stabilność emulsji (SE) wyznaczyć ze wzoru:

SE = [(V_o - V)/V_o] • 100%

gdzie:

SE - stabilność emulsji

V_o - całkowita objętość po wirowaniu [cm³],

V - objętość wydzielonej fazy niezemulgowanej [cm³].

Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną dwóch oznaczeń nieróżniących się między sobą więcej niż 0,1%.

2. Oznaczanie kwasowości ogólnej

Zasada metody polega na zobojętnieniu kwasów zawartych w naważce majonezu mianowanym roztworem NaOH wobec fenoloftaleiny.

Odważyć około 2g emulsji majonezowej, z dokładnością do 0,01g, do kolby stożkowej. Naważkę rozpuścić w 50 cm³ wody destylowanej, następnie dodać 2-3 krople fenoloftaleiny i miareczkować roztworem NaOH o stężeniu 0,1 mola/dm³, aż do pierwszego zabarwienia utrzymującego się przez jedną minutę. Kwasowość ogólną (X) obliczyć ze wzoru:

X = (V• 0,006/m) • 100

gdzie:

X - kwasowość ogólna w przeliczeniu na kwas octowy,

V - objętość roztworu NaOH zużyta na miareczkowanie [cm³],

m - masa próbki w gramach [g],

0,006 - ilość kwasu octowego odpowiadająca 1 cm³ 0,1 molowego roztworu NaOH.

Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wyników co najmniej dwóch równoległych oznaczeń nie różniących się między sobą więcej niż 0,1%. Wynik podać z dokładnością do 0,05%.

3. Oznaczanie pH

Kwasowość czynną majonezu wyznaczyć przez zanurzenie elektrody pehametru w badanej emulsji.

4. Obserwacje mikroskopowe struktury (stopnia zemulgowania) emulsji

majonezowych

Obserwacje mikroskopowe prowadzić w mikroskopie polaryzacyjnym typ Polmi A (Niemcy) z zastosowaniem światła zwykłego. Próbki umieścić na szkiełku podstawowym przykryć szkiełkiem nakrywkowym i umieścić na stoliku mikroskopu pod obiektywem. Obserwować stopień rozbicia tłuszczu (jednorodne, drobne kulki tłuszczu lub niejednolita struktura majonezu z kulkami tłuszczu o różnej wielkości) w zależności od rodzaju majonezu i czasu emulgowania emulsji. W sprawozdaniu zamieścić zaobserwowane różnice.

5. Oznaczanie cech organoleptycznych

Ocenę organoleptyczną przeprowadzić zgodnie z polska normą PN-A - 86960/Ap1 w kilkuosobowych zespołach. W majonezach ocenić następujące wyróżniki:

• konsystencja,

• barwa,

• smak,

• zapach.

Ocenę należy przeprowadzić przez porównanie jakości kolejnych wyróżników ocenianej próbki z określeniami słownymi podanymi w tabeli 5 .

Tab. 5. Wymagania organoleptyczne dla majonezów zgodnie z Polską Normą

PN - A - 86950/Ap1

Lp.	Cechy	Wymagania
				Majonez	Majonez z dodatkami smakowymi
1.	Konsystencja	Jednolita, gładka. Niedopuszczalne rozwarstwienie lub obecność widocznych kropel oleju.	Charakterystyczna dla majonezu i użytych dodatków. Niedopuszczalne rozwarstwienie lub obecność widocznych kropel oleju.
2.	Barwa	Jasnokremowa do jasnożółtej, dopuszczalna obecność przebarwień pochodzących z rozdrobnionych przypraw. Niedopuszczalne zmiany barwy, np. ciemnienie	Charakterystyczna dla majonezu i użytych dodatków, dopuszczalne widoczne cząstki odpowiadające dodatkom. Niedopuszczalne zmiany barwy, np. ciemnienie
3.	Zapach	Właściwy, charakterystyczny dla majonezu. Niedopuszczalna obecność obcych zapachów.	Właściwy, charakterystyczny dla majonezu i dodatków. Właściwy, charakterystyczny dla majonezu.
4.	Smak	Charakterystyczny dla majonezu. Niedopuszczalne obce posmaki.	Charakterystyczny dla majonezu i dodatków, z wyczuwalnym posmakiem dodatków. Niedopuszczalne obce posmaki.

6. Obliczanie wartości energetycznej majonezów

Wartość energetyczną poszczególnych majonezów obliczyć na podstawie wartości wagowych składników wchodzących w skład majonezów.

Wartości energetyczne dla poszczególnych składników:

• Żółtko - 355 kcal/100g

• Olej - 900 kcal/100g

• Musztarda - 122 kcal/100g

• Zamiennik - 4 kcal/1g

Przykładowe obliczenia wartości energetycznej dla majonezu zawierającego około 60% tłuszczu z zawartością żółtka i zamiennika tłuszczu, który zawiera:

• 5g żółtka

• 8g musztardy

• 73g oleju

• 8g zamiennika tłuszczu (suchego)

• 34g wody

5 • 3,55 + 8 • 1,22 + 73 • 9,0 + 8• 4,0 = 716,51 kcal/128g

Czyli

716,51 kcal - 128g

X kcal - 100g

X = 559,77 kcal/100g

W ten sam sposób obliczyć wartość energetyczną dla wszystkich majonezów. Dla porównania wartość energetyczna majonezu tradycyjnego wynosi 704,72 kcal/100g.

ZALICZENIE ĆWICZENIA

Podstawą do zaliczenia ćwiczenia jest zdanie kolokwium oraz sprawozdanie, które powinno zawierać zestawienie wyników wraz z obliczeniami i wnioski.

2

---