امولسيفايرها در صنعت غذایی پرینت پست الکترونیکی

تعریف امولسیفایر

دسته بزرگی از ترکیبات هستند که عوامل فعال سطحی یا سورفکتانت نامیده می شوند. امولسیفایرها مواد چربی هستند که دارای خواص دو گانه، لیپو فیلیک (چربی دوست) و هیدروفیلیک (آبدوست) می باشند. کشش سطحی بین دو فاز که در حالت عادی غیر قابل اختلاط هستند به وسیله امولسیفایر کاسته می شود بنابراین دو مایع قادر خواهند بود که یک امولسیون تشکیل بدهند. یک امولیسفایر شامل بخش های محلول در آب و بخش های محلول در روغن است. وقتی یک امولسیفایر به مخلوط آب و روغن اضافه می شود امولسیفایر برروی سطح تماس بین این دو قرار می گیرد، به نحوی که بخش هیدروفیل آن به سمت آب و بخش لیپوفیل به سمت روغن متمایل می گردد.
عملکرد امولسیفایر های مختلف ارتباط نزدیک به ساختمان شیمیایی آنها دارد. امولسیفایر خوراکی را می توان براساس 4 ویژگی زیر دسته بندی کرد :
1- منشا امولسیفایر (طبیعی یا سنتزی)
2- حلالیت امولسیفایر
3- حضور گروه های عاملی: موازنه هیدروفیل/لیپوفیل
4- HLB پتانسیل یونیزاسیون (یونی، غیر یونی که امولسیفایرهای غیر یونی به دلیل پیوندهای کووالانسی در آب تفکیک نمی شوند و امولسیفایرهای کاتیونی در صنایع غذایی کاربردی ندارند و امولسیفایرهای آمفوتریک دارای هر دو گروه کاتیونی و آنیونی هستند و خواص کشش سطحی آنها وابسته به pH می باشد).اثر امولیسفایر بر نشاسته)
دانه های نشاسته شامل آمیلو پکتین و آمیلوز کروی شکل هستند. نشاسته خام معمولاً نشاسته β نامیده می شود که در آب نامحلول است. زمانی که در یک دمای مشخص حرارت داده می شود، نشاسته آب را جذب کرده و به شکل کریستالی α تغییر می کند. آمیلوز به راحتی در اثر سرد شدن سفت می شود در حالی که آمیلوپکتین در طول زمان به تدریج سفت می شود.
سخت شدن تدریجی نان در اثر سرد شدن ناشی از تغییر ماهیت آمیلوز است. در اثر حرارت ساختار آمیلوز به ساختار مارپیچی (هلیکس) تغییر می کند. زمانی که امولسیفایرها وارد مخلوط شوند می توانند در داخل ساختمان مارپیچی موضع بگیرند و تشکیل کمپلکس بدهند. که حتی بعد از سرد شدن هم قابل تغییر نمی باشند، لذا حالت نرمی نان حفظ می گردد. این نقش که برای نان شرح داده شد برای پوره های سیب زمینی، رشته ها و برنج نیز به کار برده می شود .

اثر امولسیفایر روی پروتئین

آرد گندم حاوی پروتئینی است که گلوتن نامیده می شود. این پروتئین وقتی با آب مخلوط می گردد ساختار تنیده یا بافته شده ای به خود می گیرد این خمیر حاصل که پایه آن آرد گندم و آب است با دی اکسید کربن حاصل از تخمیر و بخار ناشی از پخت پر شده و در نتیجه باعث ور آمدن خمیر می گردد. وقتی مقدار گلوتن کم باشد ور آمدن خمیر کند خواهد بود. امولسیفایر مولکول گلوتن را اصلاح کرده و توانایی تشکیل فیلم را در آن افزایش می دهد که باعث باز و پهن شدن راحت تر خمیر شده که کار با آن اسان تر صورت می گیرد. امولسیفایر های یونی مثل  EMUPARS-PD103و EMUPARS-PSL104 گلوتن خمیر را تقویت می کنند که باعث حفظ دی اکسید کربن می گردند.

انواع امولسیون

مخلوط آب و روغن توسط همزدن ایجاد امولسیون می کنند که با توقف هم زدن تفکیک می شوند. هدف استفاده از امولسیون کننده ها جلوگیری از تفکیک شدن و در نتیجه تثبیت امولسیون است. امولسیون ها در حالت کلی به دو دسته تقسیم می شوند: امولسیون o/w یا روغن در آب مثل بستنی یا شیر و امولسیون w/o یا قطرات آب در روغن مثل کره و مارگارین. اخیراً امولسیون های نوع w/o/w یا پراکندگی آب در قطرات روغن از نوع امولسیون  o/w  و نوع دیگر امولسیون o/w/o که مخالف نوع قبل است گسترش یافته اند که این امولسیون های پیچیده در مواد کم کالری مثل خامه که روغن کمتری دارند به کار برده می شوند.

انتخاب امولسیفایرها

در انتخاب امولسیفایرها سه نکته باید مد نظر قرار گیرد.
1- مشکل مورد نظر که قرار بر رفع آن با استفاده از امولسیفایرهاست، باید توسط طراحان مواد غذایی مشخص شود.
2- مشخص کردن این‌ که امولسیفایر چه کاری می‌تواند برای رفع این مشکل انجام دهد.
3- تصمیم گرفتن در این مورد که آیا یک امولسیفایر مشکل مورد نظر را حل خواهد کرد که این امر از طریق تست کردن کار امولسیفایر در سیستم مورد نظر امکان‌ پذیر است.

پس از طی این مراحل می‌توان امولسیفایر یا سیستم امولسیفایری مورد نظر را انتخاب کرد و سطح مورد نیاز و مناسب آن را نیز محاسبه کرد.
نکات زیر را به هنگام انتخاب یک امولسیفایر باید مورد توجه قرار داد.
1- قیمت:  طراحان مواد غذایی ممکن است بدون توجه به قیمت امولسیفایر یا دیگر اجزا، محصولی را با یک امولسیفایر با کارایی کامل طراحی و فرموله کنند. بنابراین هزینه و قیمت اجزا باید از ابتدا مورد توجه قرار گیرد. همچنین فرم امولسیفایرها نیز باید با دقت انتخاب شود. در کارخانه استفاده از چربی های پلاستیکی و امولسیفایرها ممکن است مشکل تر باشد؛ زیرا کارگران باید این اجزا را از درون ظروف مورد کاربرد به سختی تراشیده، استخراج کنند. اگر چه استفاده از امولسیفایرهای پودری آسان تر است و بخشی از هزینه‌ها را نیز کاهش می‌دهد؛ ولی در تمام موارد قابل استفاده نیست.
2- چربی کم:‌ طراحان مواد غذایی باید آگاه باشند که آیا مصرف‌کنندگان، مواد غذایی بدون چربی یا با مقادیر کم چربی را ترجیح می‌دهند. در واقع می‌توان با استفاده از مقادیر اندک امولسیفایرها محصولات نانوایی بسیار خوب و در عین حال کم‌چرب تولید کرد. نقش امولسیفایرها در این جا روان سازی، ایجاد بافت نرم و یکنواخت و ایجاد احساس خوب دهانی است. موارد ذکر شده از مشخصات محصولات پرچرب است که با استفاده از امولسیفایرها در حضور مقادیر کم ‌چربی مقدور شده است.
نخستین نکته که در گسترش محصولات نانوایی کم‌چرب، باید مد نظر قرار گیرد قدرت عمل محصول است، متخصصان معتقدند که اگر محصول از قدرت عمل لازم برخوردار نباشد؛ قادر نخواهد بود در بازار به رقابت بپردازد؛ به عبارت دیگر محصول باید رضایت‌ مشتری را تامین کند. مهم‌ترین فاکتور در موفقیت محصولات نانوایی کم‌چرب، طعم و مزه است. اگر آنها طعم خوبی نداشته باشند؛ مشتری استقبال خوبی نخواهد کرد.
اثر طعم می‌تواند به عنوان یک مشکل در محصولاتی که میزان چربی آنها کاهش یافته، مطرح شود. در این محصولات اثر اولیه ی طعم کاهش می یابد تا هنگامی که ناگهان محو می شود. امولسیفایرها می توانند این مشکل را با طولانی کردن اثر طعم حل کنند.
3- قوانین و مقررات: در هر کشوری قوانین متفاوتی برای استفاده از امولسیفایرهای مواد غذایی وجود دارد. گر چه به ‌طور کلی در آمریکا قوانین سختی برای بیشتر امولسیفایرها وجود ندارد؛ اما برای تعدادی از آنها به وسیله ی اداره ی غذا و داروی آمریکا قوانینی اعمال شده و در موارد متفاوت حدود مصرف آن ها تعیین شده است.
کازیر (Kazier) در این ارتباط می‌گوید: «برای مونو و دی گلیسیریدها قانونی وجود ندارد؛ در حالی که روی پلی¬سوربات ها قوانین سخت تری اعمال می شود؛ به عنوان مثال SSL در محصولات نانوایی به میزان نیم درصد وزن آرد در آمریکا استفاده می‌شود؛ در حالی که در کانادا این رقم در حدود 375 هزارم درصد است.»
4- طبیعی بودن: بیشتر نانواها در تولیدات خود از مونو و دی گلیسیریدها استفاده می کنند و تعداد بسیار کمی تمایل به تولید محصولات کاملاً طبیعی دارند.
لسیتین به ویژگی های مکانیکی و پراکندگی مناسب شورتنینگ در محصولات نانوایی کمک می‌کند. لسیتین یک نوآوری طبیعی است؛ مانند روغن سویا و مصرف‌کنندگان تصور مثبتی از سالم بودن لسیتین در ذهن دارند. در محصولات تولید شده با استفاده از مخمر می‌توان از مخلوط پودری لسیتین هیدروفیلیک و مونوگلیسیریدها استفاده کرد که این امر سبب می شود تا خمیر بهتری نسبت به حالت استفاده محض از مونوگلیسیریدها به دست آید؛ ضمن این که این مخلوط می تواند به عنوان یک مهارکننده پدیده ی بیاتی نیز عمل کند.

5- سینرژیسم یا اثر تقویت‌کنندگی: امولسیفایرها معمولاً به صورت مخلوط و همراه با یکدیگر بهتر کار می کنند؛ به عنوان مثال سیستم امولسیفایر یک کیک معمولاً مخلوطی از دو یا سه امولسیفایر مثل  MDG، PGME، و لسیتین است. برای نان ممکن است از مخلوط EMG و MDG استفاده شود.

چشم‌انداز آینده

امولسیفایرها از اجزای ضروری محصولات نانوایی هستند و چندین فاکتور در چگونگی کاربرد و استفاده ی آنها نقش دارد که به شرح زیر است:
- چربی کم: محصولات کم‌چرب با استفاده از مخلوط امولسیفایرها همچنان در حال تولید است. نایتلی می‌گوید: «بیشتر افرادی که در زمینه ی‌ گسترش این مواد غذایی کم‌چرب فعال اند، به دنبال یافتن فرمولاسیون های متفاوت هستند. معمولاً در نهایت در محصولات نانوایی کم‌چرب دو دسته از مواد حضور دارند؛ کربوهیدرات ها و ژل های پروتئینی که هیچ ‌یک دارای کالری ‌های چربی نیستند. همچنین به این محصولات امولسیفایرهایی مثل مونو و دی گلیسیریدها اضافه می شوند.
- آنزیم‌ها و امولسیفایرها: همان‌طور که قبلاً ذکر شد، آنزیم ها نرم‌کننده های حقیقی مغز هستند. در این زمینه نظر نایتلی بر این اساس است که ابتدا برای مشروط کردن خمیر باید مقادیر متداولی از مونو و دی گلیسیریدها (عامل ضد بیاتی) 50 تا 75 درصد وزن آرد را افزود و سپس اگر این میزان رضایت بخش نبود و به دنبال افزایش مدت زمان نگهداری محصول هستیم، باید آنزیم ها را اضافه کرد. برای بعضی از مواد که افزایش سطح MDG بسیار گران قیمت و هزینه بر است، افزودن مقادیر اندک آنزیم اقتصادی تر است.
معمولاً مصرف‌کنندگان از تولید MDG به ‌طور طبیعی در غذاهای حاوی چربی اطلاع ندارند. نایتلی می افزاید؛ یک غذای پرچرب، حاوی MDG،‌ لسیتین، لیپوپروتئین ها و گلیکولیپیدهاست که هر یک نقش و کارایی خود را دارند.

چنانچه برای حمل و نقل و توزیع محصولات نانوایی نیاز به طی کردن مسافت‌های طولانی تر باشد که پایه ی زمان ماندگاری یک تا دو روز افزایش یابد، با افزودن امولسیفایرها می‌توان مدت زمان نگهداری را افزایش داد. به این ترتیب تولید‌کنندگان باید حداکثر مجاز و اقتصادی MDG  را همراه با آنزیم مناسب به کار گیرند.
- محصولات سالم: در ترتیلاها امولسیفایرها سبب افزایش انعطاف و مدت‌ زمان نگهداری محصول می شوند. یکی از مشتری ها با مراجعه به نایتلی از کیفیت ترتیلاهایش شکایت کرد. وی در این زمینه می‌گوید: «قبل از تولید محصولات در مقیاس های کارخانه ‌ای با تجهیزات فنی و کارخانه ای، بانوان مکزیکی عملیات کشش ترتیلاها را در 360  درجه انجام می ‌دادند که مانع از ایجاد انعطاف‌پذیری مورد نیاز بود و سپس ترتیلاها به هنگام پیچیدن ترک می خورد.
این مشکل امروز با افزودن MDG حل شده است و این ترتیلاهای بسته‌بندی شده مدت‌ زمان نگهداری هفت روزه در سوپر مارکت را دارد. فروش محصولاتی مثل نان شیرینی حلقوی در سال گذشته 57 درصد رشد داشته است. این امر در نتیجه کمک امولسیفایرها برای طولانی کردن مدت زمان نگهداری این محصول است که به سرعت سفت می شود.
- تغییر در الگوهای مصرف: مصرف‌کنندگان آمریکایی اکنون مانند اروپایی ها نان مصرف می کنند و در حال خرید میزان زیادی از محصولات نانوایی تازه مثل نان هایی از اکلیل کوهی و خمیر ترش هستد و آنها را نیز همان روز مصرف می کنند. یکی از مدیران نانوایی ها در ساحل غربی بیان می کند، مردم بین 29/2 دلار برای هر قرص نان با خمیر ترش و 99/4 دلار برای قرص نان زیتون می پردازند که همه ی این نان ها دارای امولسیفایر در فرمولاسیون خود هستند؛ بنابراین روند مصرف به سوی محصولات سالم تر با میزان کم تر چربی، شکر و سدیم (نمک) است.

HLB  هنوز از جایگاه خوبی برخوردار است
ویژگی هیدروفیلیک (آب‌دوست بودن) ‌و لیپوفیلیک (چربی دوست بودن) امولسیفایرها گاهی به صورت تعادل هیدروفیلیک/لیپوفیلیک (HLB) مطرح می‌شود. این تعادل از صفر تا 20  تغییر می کند که مقیاس میزان تمایل به سمت آب یا روغن را نشان می دهد. امولسیفایرهایی که غالباً لیپوفیلیک هستند، میزان HLB پایینی داشته و تمایل به تشکیل امولسیون های آب در روغن دارند.
در گذشته HLB مقیاس متداول برای انتخاب امولسیفایرها در فرمول های نانوایی بود؛ اما این سیستم‌ معایبی دارد؛ از آن جمله که HLB میزان توانایی امولسیفایر در کاهش کشش سطحی تنها در یک سیستم ساده را نشان می‌دهد. از آن جا که امولسیفایرها در مواد غذایی نانوایی نقش های چندگانه به عهده دارند، این نقش HLB سبب محدودیت استفاده آن می‌شود؛ ولی HLB هنوز هم در انتخاب امولسیفایر در محصولاتی مثل کیک که پدیده امولسیفیکاسیون در آن مهم است، حرف اول را می زند.
همانطور که قبلاً ذکر شده ساختار سلولی یک پروتئین به وسیله پروتئین ها تشکیل می شود. یکنواختی و تمامیت این دیواره ها حجم کیک و ظاهر یکنواخت مغز کیک را رقم می‌زند. ویژگ ‌های امولسیفیکاسیون امولسیفایرها سبب جاگیری آنها در سطح قطرات چربی شده، مانع از هم گسیختگی لایه پروتئینی می شود. بنابراین یافتن یک امولسیفایر با ویژگی های امولسیون کنندگی مناسب شامل ویژگی HLB، مستقیماً کیفیت یک کیک را تحت تأثیر قرار می دهد.

پانوشت ها:
- امولسیفایرها زیر مجموعه‌ای از مواد سورفکتانت یا مواد فعال در سطح هستند که استفاده گسترده ای در محصولات غذایی دارند.
- هدف از افزودن امولسیفایرها به فرمول های نان، ‌بهبود قابلیت کار با خمیر و در نهایت افزایش کیفیت محصول است.
- امولسیفایرها علاوه بر ایجاد مغز نرم تر سبب تشکیل کریستال های مجدد آمیلوز یا پدیده برگشت (Retro gradation) می شود و تعویق انداختن سرعت بیاتی نان می شود.
- امولسیفایرها با پوشش دادن سلول های هوا در کف، سبب استحکام و پایداری سیستم کف می ‌شوند. سبب می شوند و به هنگام هم زدن، میزان هوای ورودی به خمیر افزایش پیدا کند.
- شورتنینگ به عنوان یک آنت ‌فوم (ضد کف) مطرح است که تمایل به از هم گسیختن سلول های کف دارد. امولسیفایرها با پوشش دادن سطح خارجی ذرات چربی، سبب حفاظت دیواره های سلولی لایه پروتئینی شده و از گسیختگی این لایه جلوگیری می‌کند.
- انتخاب یک امولسیفایر برای یک سیستم کیک به نوع چربی به کار رفته در فرمولاسیون، تجهیزات تولید و شرایط برچسب زنی بستگی دارد.
- می‌توان با استفاده از مقادیر اندک امولسیفایرها محصولات نانوایی بسیار خوب و در عین حال کم‌ چرب تولید کرد.
- امولسیفایرها معمولا به صورت مخلوط و همراه با یکدیگر بهتر کار می کنند.

 

 

آخرین اخبار

وب سایت شرکت آذر شهد منتشر شد

خوشحالیم به اطلاع مشتریان و همکاران خود برسانیم، وب سایت رسمی شرکت آذر شهد با 35 سال سابقه ی فعالیت در صنایع غذایی و تولید انواع محصولات آردی، شکری و شکلات، منتشر و از این پس در دسترش شماست.
این وب سایت...

هفدهمین نمایشگاه بین المللی شیرینی و شکلات ایران

شرکت آذرشهد پیشرو در صنعت شیرینی و شکلات علاقمندان این صنعت را جهت بازدید از غرفه این شرکت دعوت میکند.

24 الی 27 شهریور 1397 در...


ادامه اخبار »

نظرات شما

مدیر سایت
اولین یاداشت در دفتر مهمان از طرف مدیر سایت به منظ...
دوشنبه ، 11 آذر 1392

مشاهده همه نظرات »

ارسال نظر جدید »

تماس با ما

address آدرس :
اروميه، كيلومتر 4 جاده سرو صندوق پستی 874
tell

تلفن :
32511565-8 (044)

دفتر مرکزی تهران

87128 (021)

fax فکس :
32511571 (044)
e-mail ایمیل :
info@azarshahd.com