آیا با کاربرد سورفکتانت در صنایع غذایی آشنا هستید؟ اگر تا به حال برای دستور پخت غذا کره ذوب کرده‌اید، می‌دانید که باید مدام آن را مخلوط کنید تا از جدا شدن روغن و آب جلوگیری شود. اگرچه این فرآیند برای آشپزی شخصی یا پروژه های کوچک قابل قبول است، اما برای تولید انبوه و ذخیره مواد غذایی عملی نیست.
خوشبختانه تولید کنندگان مواد غذایی گزینه‌های زیادی برای جلوگیری از جداسازی دارند. سورفکتانت‌های طبیعی یکی از مطمئن‌ترین روش‌ها برای اطمینان از ماندگاری خوب غذا و اشتها آور در قفسه و فراتر از آن هستند. سورفکتانت‌ها چیست و در واقع چگونه استفاده می‌شوند؟ برای مطالعه بیشتر به ادامه مطلب بروید.
پیشنهاد میکنیم مقاله : سورفکتانت چیست و انواع سورفکتانت کدام اند را مطالعه کنید
برای درک سورفکتانت‌ها، این کمک می‌کند که یک قدم به عقب بردارید و در ابتدا دلیل نیاز آن‌ها را بررسی کنید. ترکیبات مایع دارای قوام، ویسکوزیته و وزن مخصوص متفاوت هستند. سطوح متفاوتی از کشش سطحی نیز دارند. آن کشش سطحی، همراه با ترکیب شیمیایی مواد، از مخلوط شدن بسیاری از مایعات جلوگیری می‌کند. جداسازی به طور طبیعی منجر به غرق شدن ماده سنگین‌تر می‌شود، در حالی که ماده سبکتر در بالا شناور است – همانطور که هنگام ذوب کره اتفاق می‌افتد.
سورفکتانت‌ها به کاهش کشش سطحی کمک می‌کنند و به عنوان امولسیفایر عمل می‌کنند و به مواد اجازه می‌دهند بدون فشار فیزیکی جدا شوند. سورفکتانت‌ها به تولید انواع خاصی از مواد غذایی کمک می‌کنند و این اطمینان را می‌دهد که محصولات و اجزای نهایی امولسیون خود را در طول حمل و نقل و نگهداری نگه می‌دارند. به این ترتیب، سورفکتانت‌ها به بخشی ارزشمند از تولید مواد غذایی مدرن تبدیل شده‌اند و برای ذخیره ایمن قفسه‌ها در سراسر جهان ضروری هستند.
انواع سورفکتانت در صنایع غذایی
سورفکتانت‌ها یک دسته بسیار بزرگ هستند که شامل چندین نوع خاص هستند که بسیاری از آن‌ها به طور طبیعی مشتق شده‌اند. به عنوان مثال، لسیتین به طور طبیعی در بافت‌های گیاهی و جانوری، از جمله تخم مرغ وجود دارد و به طور گسترده‌ای به عنوان یکی از رایج‌ترین امولسیفایرها در نظر گرفته می‌شود. به طور مشابه، اسیدهای چرب و انواع خاصی از کلسترول سورفکتانت مؤثر هستند. در اینجا نمونه‌ای از انواع مختلف سورفکتانت‌ها آمده است:
- آلکیل گلیکوزید
- کاراگینان
- کلسترول
- لانولین
- لسیتین
- مونودی گلیسیرید (اسید چرب)
- فیتواسترول
- پروتئین
- عصاره چای ساپونین
از آنجا که سورفکتانت‌ها در طبیعت یافت می‌شوند، گزینه‌های بی‌شماری در دسترس است. و ما می‌توانیم ترکیب کاملی از سورفکتانت‌ها را برای رسیدن به اهداف تولید مواد غذایی خود استفاده کنیم.
مواد غذایی حاوی سورفکتانت
استفاده از سورفکتانت در صنایع غذایی تقریباً به اندازه خود مواد خام رایج است. در زیر تنها تعدادی از بسیاری از غذاهای روزمره که شامل سورفکتانت‌ها هستند ذکر شده است:
- بستنی
- کره بادام زمینی
- محصولات نانوایی
- مایونز
- سس سالاد
- شکلات
- مارگارین
- شیرخشک نوزادان
- گوشت‌های فرآوری شده
- آدامس
- دسر های یخ زده
همانطور که برنامه‌های کاربردی سورفکتانت بی‌پایان هستند، لیست محصولات حاوی آن‌ها نیز بی نظیر است.
استفاده از سورفکتانت در صنعت پخت
سورفکتانت در صنایع غذایی در صنعت پخت، به عنوان مواد کف‌کننده و مرطوب‌کننده، امولسیفایرهایی که خمیر را در حین پخت تقویت می‌کنند، تثبیت‌کننده‌های کیک، بهبود دهنده بافت و افزایش‌دهنده عمر مفید استفاده می‌شوند.نمونه‌هایی از سورفکتانت‌های مورد استفاده در صنعت نانوایی عبارتند از:
- DATEM ،CSL ،SSL، لسیتین که به عنوان مخمر خمیر عمل می‌کنند.
- مونوگلیسیریدهای ساکسیله شده (SMG)
- مونوگلیسیریدهای اتوکسیله (EMG)
- مونواسترهای پروپیلن گلیکول (PGME)، استرهای پلی گلیسرول (PGE)، پلی‌سوربات‌ها، محصولات پخته شده شیرین
عملکرد
سورفکتانت‌ها ترکیبات آمفیفیلیک هستند که دارای بخش‌های قطبی (آبدوست) و غیر قطبی (آبگریز) در داخل یک مولکول هستند. سر آب دوست با فاز آبی و دم آبگریز با فاز چربی یا هوا مرتبط می‌شود.
سورفکتانت‌ها با کاهش کشش سطحی بین گازها، جامدات و مایعات در سیستم‌های کلوئیدی عمل می‌کنند. سیستم‌های کلوئیدی از یک فاز پراکنده و پیوسته تشکیل شده‌اند.
نمونه‌ای از سیستم‌های کلوئیدی
گازهای موجود در مایعات (کف)
- خمیر کیک: گاز هوا / CO2 در یک امولسیون پیوسته روغن در آب پراکنده می‌شود.
- آبجو
- فوم نان برای کیک اسفنجی: هوا/گاز در یک فاز پیوسته از پروتئین های سفید تخم مرغ باز نشده و متقاطع به دام افتاده و پراکنده می‌شوند.
گاز در جامد (فوم جامد)
- خمیر نان: گاز هوا / CO2 در یک ماتریس جامد و در عین حال بسیار هیدراته گلوتن نشاسته پراکنده می‌شود.
مایعات موجود در مایعات (امولسیون)
- مایونز
- شیر: گلبول‌های چربی در یک فاز پیوسته آب پراکنده می‌شوند.
مایع در جامد (امولسیون جامد)
- کره: قطرات آب در یک فاز چربی جامد و پیوسته پراکنده می‌شوند.
- مارگارین: قطرات آب در یک فاز چربی جامد و پیوسته پراکنده می‌شوند.
مزایای استفاده از سورفکتانت‌ها در محصولات پخته شده (نانوایی):
- افزایش استحکام خمیر و بهبود عملکرد خمیر در حین پخت.
- افزایش تحمل ضربه‌های مکانیکی که باعث فروپاشی خمیر می‌شوند.
- با ترویج یک ساختار حباب گاز یکنواخت و دقیق، ساختار خرده بافت را بهبود بخشید.
- حجم نان را با حفظ ثبات کلوئیدی افزایش دهید.
- با تأخیر در ترسیب نشاسته، ماندگاری نان را افزایش دهید.
- بهبود کیفیت محصول در محصولات پخته شده بدون گلوتن و فیبر بالا.
سورفکتانت‌ها دارای سر آبدوست و دم آب گریز متفاوت هستند. آن ها معمولاً بر اساس نسبت گروه‌های آب دوست به لیپوفیلی (تعادل آب دوست-لیپوفیلی یا HLB) طبقه‌بندی می‌شوند.مقادیر HLB تعیین می‌کند که آیا گروه‌های آب دوست (یعنی گروه‌های قطبی) یا گروه‌های چربی دوست (یعنی گروه‌های غیر قطبی) غالب هستند. HLB دارای مقادیر 0 تا 20 است که نشان‌دهنده میل امولسیفایر به روغن یا آب است.
اگر امولسیفایر مقدار HLB پایینی را نشان دهد، این نشان می‌دهد که به شدت لیپوفیلیک است (نامحلول در آب) و عملکرد ضد کف را نشان می‌دهد. مقادیر بالای HLB به این معنی است که امولسیفایرها آب دوست (محلول در آب) هستند و خواص تثبیت‌کننده‌ای برای امولسیون‌های O/W نشان می دهند.
در پخت، مقادیر بالای HLB مربوط به عملکرد عالی تقویت خمیر است. از سوی دیگر، مقادیر HLB پایین با اثر ضعیف تقویت‌کننده خمیر ارتباط دارد. شاخص پیچیدگی آمیلوز بالا مربوط به عملکرد عالی نرم‌کننده خرده (اثر ضد بیات شدن) است.
پارامترهای کلیدی سورفکتانت در صنایع غذایی
| شاخص کمپلکس آمیلوز (ACI) |
مقدار HLB (تعادل آب دوست به لیپوفیلیک) |
امولسیفایر |
| 72 (بسیار خوب) | (قطبیت متوسط/بالا) 10 – 13 | استئارویل لاکتیلات سدیم /SSL/E481 |
| 49 (مناسب) | 9 – 10 (قطبیت متوسط) | DATEM / E472e |
| ضعیف | 10 – 12 (قطبیت متوسط) | مونو- و دی گلیسیریدهای اتوکسیله اسیدهای چرب |
| ضعیف |
لسیتین معمولی 3 – 6 (قطبیت متوسط) لسیتین اصلاح شده از نظر آنزیمی 10 – 12 (قطبیت متوسط/زیاد) |
لسیتین |
|
حداقل 90٪ مونواستر (87 – 92) (عالی) حداقل 40٪ مونواستر (40 – 45) (ضعیف) |
3 – 4 (قطبیت پایین) | گلیسریل مونو استئارات / E471 / GMS |
| 30 – 34 (ضعیف) | 5 – 13 (قطبیت متوسط) | استرهای پلی گلیسرول اسیدهای چرب / PGE / E475 |
| 28 – 32 (ضعیف) | 10 – 16 (قطبیت زیاد) | پلی استرها / استرهای سوربیتان PEG20/ توئین‌ها |
| < 20 (ضعیف) | 3 – 4 (قطبیت پایین) | استرهای پروپیلن گلیکول اسیدهای چرب / PGMS / E477 |
منبع: Surfactant
