Функционални характеристики на масла и мазнини
Маслата и мазнините са триглицериди или триацилглицероли и са естери на глицерола с три групи мастни киселини. До голяма степен видовете мастни киселини и тяхното позициониране върху глицероловия скелет определят важните функции на мазнините. По отношение на функционалността на мазнините в емулгираната храна са важни три параметъра:
- физични характеристики, особено кристализация и топене
- хранителни характеристики
- стабилност при съхранение, особено стабилност срещу окисляване и хидролиза
Физически характеристики
Мастните киселини в триглицеридите се различават по три основни начина - дължината на веригата (брой въглеродни атоми), броят на ненаситените двойни връзки във въглеродната верига и дали тези двойни връзки са в цис или транс конфигурация. Увеличаването на дължината на веригата увеличава точката на топене. Увеличаването на степента на ненаситеност намалява точката на топене. Промяната на cis двойни връзки в съответната транс двойна връзка увеличава точката на топене. Тези общи ефекти в мастните киселини също водят до триглицеридите, така че мазнините, богати на по-дълги верижни наситени вещества, са твърди при стайна температура, докато тези, богати на цис-ненаситени мазнини, обикновено са течни при стайна температура. Един, при който двойните връзки на цис са превърнати в транс двойни връзки чрез частично хидрогениране, е по-топене от изходното масло.
Различните продукти ще изискват различни профили на топене. Например, мазнините, използвани в маргарините, които могат да се разпространяват в хладилник, ще се нуждаят от по-меки, по-ниско топящи се, по-ненаситени масла от мазнините, използвани в хлебните маргарини, където е необходима степен на твърда мазнина при температурата на смесване (обикновено 20-25 ° C), за да се получи правилната текстура в крайния продукт. Повечето мазнини ще трябва да се стопят под температурата в устата, но е възможно, дори желателно, мазнините, използвани в изсушени чрез пулверизиране емулсии, като супа сметани, да имат по-високи точки на топене.
Уебинар: In Vino Veritas. Как ЯМР може да разкрие Истината
В този уебинар Томас Шпенглер представя ЯМР на базата на протони, пряка и възпроизводима техника за анализ на автентичността на виното. Спектрите или цифровият подпис съдържат стотици сигнали, които предоставят информация за състава на виното.
Хранителни характеристики
Въпреки че всички мазнини имат приблизително еднакво енергийно съдържание, различните мастни киселини имат различен ефект върху нивата на холестерола в кръвта. Трансмастните киселини понижават „добрия“ липопротеин с висока плътност (HDL) и повишават „лошия“ холестерол с ниска плътност (LDL) 1 . Това е основната причина, поради която те до голяма степен са били премахнати от днешните храни. Наситените мастни киселини повишават и двата вида, но след като веднъж те също бяха демонизирани, неотдавнашни изследвания 2 показва, че те са по-приемлива част от нашата диета, тъй като увеличаването на HDL холестерола компенсира увеличаването на LDL холестерола. Ненаситените цис мастни киселини понижават LDL холестерола и повишават HDL холестерола, така че те са добри и по двата показателя, но тъй като те са и с ниско топене и обикновено течни, те не са в състояние да образуват цялата основа на храни, които се нуждаят от структура. Следователно често има компромис между хранителните изисквания и физическата функционалност.
Стабилност при съхранение
Има две основни реакции, които причиняват гранясване или влошаване на вкуса/миризмата на мазнините. Това са окисляване и хидролиза, като едната включва кислород като основна причина за разграждане, а другата включва вода. Окислителното разграждане е проблем с всички мазнини, независимо дали са в емулсия или не. Ако са в контакт с въздуха (дори в опаковката), след време ще започнат да се окисляват. Обикновено има индукционен период, през който настъпва много малко окисление, но след като веднъж започне окислението, то протича много бързо. Окисляването включва образуването на свободни радикали; по време на етапа на иницииране на окислението свободният радикал на водорода се отстранява от една от веригите на мастните киселини. Водородните атоми в метиленовата група до двойна връзка въглерод-въглерод са най-податливи на това.
Това означава, че цис-мононенаситените мастни киселини са по-склонни (10 пъти по-вероятно) да се окисляват, отколкото наситените мастни киселини и че цис-полиненаситените мастни киселини са 100-150 пъти по-склонни да се окисляват, тъй като имат една или две метиленови групи между две въглерод-въглерод двойни връзки. Следователно степента на ненаситеност играе голяма роля при определянето на маслата, които да се използват чисто за да се опита да сведе до минимум окислителното разграждане. Една от причините, поради които има индукционен период, през който не се получава окисление, е, че наличните антиоксиданти (и обикновено има някои токофероли, естествено присъстващи в маслото) реагират предимно със свободните радикали, които се образуват, преди да се разградят допълнително. Всъщност разграждането на продуктите в този първи етап на окисление причинява неприятните вкусове. Първо се образуват хидропероксиди, които след това се разграждат допълнително до алдехиди и кетони. Именно те придават гранясване на окислените мазнини. Силно ненаситените масла като слънчоглед, соя, рапица и особено рибените масла са особено податливи на окисляване, освен ако не са защитени по някакъв начин.
Хидролизата е различна реакция. Хидролизата се получава, когато и маслото, и водата присъстват заедно, тъй като те са в хранителните емулсии, но реакцията обикновено се нуждае от липазен ензим, който също да присъства, за да катализира реакцията. По време на реакцията водата атакува естерната връзка между групата на мастните киселини и глицероловия скелет на триглицерид, който отчупва молекула мастна киселина и оставя диглицерид. По-нататъшната хидролиза може да отстрани повече молекули мастна киселина, редуцирайки диглицерида до моноглицерид и в крайна сметка до глицерол. Основният проблем с хидролизата възниква, когато мазнина, богата на лауринова киселина (С12), като палмово ядро или кокосово масло, е в мастната фаза на емулсията. Когато свободната лауринова киселина се произвежда по този начин, тя бързо се проявява като сапунен неприятен вкус. Праговото ниво на лауринова киселина, необходимо за вкус на тази сапуненост, може да бъде само 0,07% 3 . Често срещано е при млечните аналози на емулгирани млечни продукти да се използват мастни фази, богати на такива лауринови мазнини, така че е важно да се знае този проблем при определянето на маслото за такива продукти.
Използване на мазнини в емулгирани продукти
Млечни аналози
Млечните топинги обикновено се произвеждат чрез разбиване на двойна сметана. По време на този процес млечната мазнина се слева и образува непрекъсната фаза, която може да съдържа до 50% вграден въздух. Немлечните алтернативи отново се приготвят от растителни мазнини, обезмаслено мляко, захар и емулгатори. Те могат да произведат разбити топинги с много по-голяма стабилност от тази, постигната с двоен крем. Въпреки че емулгаторът играе роля в това, изборът на мазнини също е важен за осигуряване на по-високо съдържание на твърда мазнина и по-голяма кристална площ, отколкото може да се постигне с помощта на млечна мазнина. Често се използват кокосово масло и масло от палмови ядки. Кембъл и Морли например описват млечен топинг на базата на 22,5% кокосово масло, 22,5% масло от палмови ядки, 1% натриев казеинат и 3% мътеница на прах 4 . За да се отдалечат от богатите на лаурий мазнини като тези с потенциалните им съпътстващи проблеми с хидролитичното сапунено гранясване, видовете мазнини, често използвани в еквиваленти на какаово масло, са били използвани и в млечни добавки. Видовете мазнини, често използвани в целия този набор от млечни аналози, са обобщени в маса 1 (страница 00).
Маргарини и намазки
Обобщение
Използването на емулсии е широко разпространено в храните и затова тук може да се има предвид само малък избор от емулгирани продукти. Те бяха избрани, за да покажат как факторите, разгледани по-горе (физически характеристики, хранителни характеристики и стабилност при съхранение) са важни при определянето на правилния избор на масло за тези продукти. Следователно те са само примери за това колко важни са тези функции при избора на масло.
Препратки
- Mensink RP, Zock PL, Kester ADM, Katan MB, (2003). „Ефекти на хранителните мастни киселини и въглехидрати върху съотношението на общия серумен към HDL холестерола и върху серумните липиди и аполипопротеини: мета-анализ на 60 контролирани проучвания“. Am. J. Clin Nutr. 77, 1146-1155
- Siri-Tarino PW, Sun Q, Hu FB, Krauss RM (2010). ‘Наситени мазнини, въглехидрати и сърдечно-съдови заболявания’. Am. J. Clin. Nutr. 91, 502-509
- Talbot G (2011). „Стабилността и срокът на годност на мазнините и маслата“ в „Стабилност на храни и напитки и срок на годност“. изд. Kilcast D и Subramaniam P. Woodhead Publishing, Cambridge.
- Campbell IJ, Morley WG (1992). ‘Немлечни кремове и процес на приготвяне’. Американски патент 5135768
- Arellano M, Norton IT, Smith P (2015). „Специални масла и мазнини в маргарини и намазани мазнини“ в „Специални масла и мазнини в храните и храненето“. изд. Издателство Talbot G. Woodhead, Кеймбридж.
- van Duijn G, Dumelin EE, Trautwein EA (2006). ‘Почти без транс масла и модифицирани мазнини’ в ‘Подобряване на съдържанието на мазнини в храните. изд. Williams C, Buttriss J. Woodhead Publishing, Cambridge
За автора
Джеф Талбот (известен също като The Fat Consultant) е прекарал 47 години в хранително-вкусовата промишленост, главно с Unilever и Loders Croklaan, преди да се разклони в консултантска дейност през 2003 г. Той провежда курсове за обучение, съобразени със специфичните нужди на клиента, по всички аспекти на маслата и мазнини технология и употреба в храни. Той също така извършва прегледи на литературата според изискванията на клиентите относно технологиите и приложенията на масла и мазнини. Той пише и изнася лекции широко и е писал и редактирал книги за сладкарски изделия, за намаляване на наситените мазнини и за специални мазнини и масла.