Основными способами получения эфирных масел для пищевых целей являются перегонка с водяным паром (или водой) и холодное прессование. Олеорезины получают экстракцией растворителями (спиртом, маслом и т. д.), после чего экстрагирующий агент обычно (практически полностью) удаляют, но в процессе отгонки растворителя легколетучие ароматические вещества теряются. В результате первоначальный аромат исходного продукта сохраняется только частично, но вкус экстрактов достаточно интенсивен. Особо следует сказать о С02-экстрактах. Они являются результатом экстрагирования жидкой двуокисью углерода под давлением. По окончании экстрагирования давление снижают, при этом двуокись углерода переходит из жидкого агрегатного состояния в газообразное и полностью улетучивается. Все же экстрагированные вещества остаются в составе С02-экстракта, не загрязнённого остатками растворителя.
Наиболее широкое распространение получили экстракты пряных растений, одно из достоинств которых заключается в том, что они содержат красящие и нелетучие вкусовые вещества. Такие вещества (придающие, например, остроту) не встречаются в соответствующем эфирном масле, получаемом путём перегонки из того же самого растения.
Экстракты представляют собой (прозрачные или мутные) окрашенные (жёлтые, оранжевые, красные, зелёные, бурые, коричневые) жидкости, часто с осадком. В последнем случае их необходимо перед использованием взбалтывать.
Эфирные масла представляют собой прозрачные бесцветные или окрашенные (жёлтые, зелёные, бурые) жидкости с плотностью, как правило, меньше единицы. Они оптически активны, в большинстве своём нерастворимы в воде (образуют плёнку на её поверхности), хорошо растворимы в растительных маслах, под действием света и кислорода воздуха быстро окисляются, изменяя цвет и запах.
2.3. Усилители вкуса и аромата
Усилители (модификаторы) вкуса и аромата добавляются к пищевым продуктам с целью:
♦ восстановления вкуса и аромата, утраченных в процессе переработки и/или хранения (продукты из замороженного мяса, пастеризованные продукты и т. д.);
♦ усиления натуральных вкуса и аромата продуктов (бульонные кубики);
♦ смягчения отдельных нежелательных составляющих вкуса и аромата (привкус металла в консервах).
Использование усилителей вкуса и аромата для сокрытия каких-либо производственных дефектов недопустимо.
2.3.1. Общие сведения
Только что собранные овощи, свежие мясо, рыба и другие продукты имеют ярко выраженный вкус и аромат. Это объясняется высоким содержанием в них нуклеотидов — веществ, усиливающих вкусовое восприятие путём стимулирования окончаний вкусовых нервов. Содержание природных нуклеотидов в пищевых продуктах достигает нескольких сотен миллиграммов и даже граммов на килограмм. Особенно богаты этими веществами рыба и мясо, в том числе мясо морских животных. В процессе хранения и промышленной переработки пищевого сырья количество нуклеотидов в нём уменьшается, что сопровождается ослаблением вкуса и аромата продукта. Поэтому возникает необходимость добавления этих веществ искусственным путём. Этот приём веками использовался в странах Дальнего Востока, и только в 1908 г. было обнаружено, что компонент, используемый в Японии в качестве интенсификатора вкуса супов, соусов и прочих продуктов, представляет собой соль глутаминовой кислоты —глутаминат натрия (Е621). В 1909 г. началось его промышленное производство. В настоящее время ежегодное мировое потребление глутамата натрия составляет более 200 000 тонн.
Позднее были выделены и идентифицированы другие усилители вкуса и аромата. Наибольшим «вкусовым эффектом» среди них обладают динатрийинозинат (Е631) и динатрийгуанилат (Е627). Высокое содержание гуанилата наблюдается в грибах, инозинатом богаты ткани животных и рыб.
Следует отметить, что если глутамат усиливает в основном мясной вкус и аромат, то другие нуклеотиды усиливают большое число разных ароматов и модифицируют солёный и сладкий вкус. Модифицирование вкуса и аромата солями глутаминовой и других нуклеиновых кислот носит название «эффекта умами».
К усилителям вкуса, схожим по структуре с нуклеотидами, относятся также аминокислоты: лизин гидрохлорид (Е642), лейцин (Е641), глицин (Е640) и др., но они находят пока ограниченное применение. Глицин добавляется в напитки для улучшения их вкуса и аромата. Лизин усиливает вкус и аромат пива, других напитков. Лейцин иногда применяется в качестве модификатора вкуса и запаха бульонов, кулинарных изделий, продуктов быстрого приготовления и т. п.
Образующийся при карамелизации сахара и являющийся составной частью карамели мальтол (Е636) обладает свойством усиления сладкого вкуса. Он содержится в молоке, жжёном сахаре и солоде, иглах хвойных деревьев, цикории, хлебной корке. Если заменить в мальтоле метальную группу на этильную, получится соединение, называемое этилмальтол (Е637) и обладающее «вкусовой силой» в 4...6 раз большей, чем у мальтола.
Ряд ферментов также можно отнести к усилителям вкуса и ароматизаторам. Для активизации (ускорения) созревания пива, улучшения его качества, вкуса и аромата при использовании солода низкого качества и посоложёных материалов добавляют протеолитические ферментные препараты. Липазы добавляют к пастеризованному молоку, используемому в производстве сыра, для ускорения его созревания и улучшения вкуса и аромата.
Ряд интенсивных подсластителей при очень малой дозировке (1 ...2 мг/кг) проявляют эффект усиления вкуса и аромата. Ароматный горы ванилин и этилванилин усиливают фруктовый и шоколадный ароматы. Сахар подавляет неприятные привкусы во фруктовых соках.
Поваренная соль также является модификатором вкуса. Она не только придаёт пищевым продуктам солёный вкус, но и обладает свойством усиливать их сладость, а также маскировать привкусы горечи и металла. Иногда её называют «усилителем вкуса для бедных».
3. ВЕЩЕСТВА, РЕГУЛИРУЮЩИЕ КОНСИСТЕНЦИЮ
3.1. Эмульгаторы
Эмульгаторы добавляются в пищевые продукты с целью создания и стабилизации эмульсий и других пищевых дисперсных систем. Действие эмульгаторов многостороннее. Они отвечают за взаимное распределение двух несмешивающихся фаз, за консистенцию пищевого продукта, его пластические свойства, вязкость и ощущение «наполненности» во рту. Эмульгаторы, создающие условия для равномерной диффузии газообразной фазы в жидкие и твёрдые пищевые продукты, носят название пенообразователей. Эмульгаторы, добавляемые в жидкие взбитые продукты для предотвращения оседания пены, называются стабилизаторами пены.
Эмульгаторы обладают поверхностно-активными свойствами: концентрируясь на поверхности раздела несмешивающихся фаз, они могут снижать межфазное поверхностное натяжение. Тем самым, термины «эмульгатор» и «поверхностно-активное вещество» (ПАВ) в применении к пищевым ингредиентам можно считать синонимами.
3.1.1. Общие сведения
Пищевые дисперсные системы (дисперсии) представляют собой гетерогенные системы из двух или более несмешивающихся фаз с развитой поверхностью раздела между ними. Одна из фаз образует непрерывную дисперсионную среду, по объёму которой распределена дисперсная фаза в виде мелких твёрдых частиц, капель или пузырьков. Дисперсные системы с частицами крупнее 10-4см обычно называют грубодисперсными, а с частицами от 10-5 до 10-7см — высокодисперсными, или коллоидными. Системы с газовой дисперсионной средой называют аэрозолями и аэрогелями, с жидкой — эмульсиями и суспензиями, системы с газовой дисперсной фазой — пенами.
В пищевой промышленности чаще всего встречаются эмульсии, состоящие из воды и масла: прямые, с каплями неполярной жидкости в молярной среде (типа «масло в воде» — М/В), и обратные, или инертные (типа «вода в масле» — В/М). Типичный пример прямой пищевой эмульсии — майонез, обратной — маргарин. Изменение состава эмульсии, либо внешнее воздействие могут привести к превращению прямой эмульсии в обратную или наоборот.
Пены также весьма распространены среди пищевых продуктов. Пена представляет собой тонкую дисперсию воздуха в жидкости или в твёрдом теле. Чтобы пена образовалась и могла существовать, необходимо присутствие в системе поверхностно-активных веществ — пенообразователей. Эти же вещества чаще всего выполняют и роль стабилизаторов пены. Как и другие коллоидные системы, пены термодинамически нестабильны. Газ и жидкость, из которых они состоят, стремятся образовать два слоя с минимальной поверхностью раздела фаз. Поэтому пены в готовых пищевых продуктах стабилизируют формированием мельчайших кристаллов сахара (нуга), фиксируют путём термообработки (подсушивание зефира, выпекание бисквита, закаливание мороженого) и добавкой стабилизаторов пены.
Пищевые эмульгаторы, пенообразователи и стабилизаторы пены представляют собой органические соединения, обладающие поверхностно-активными свойствами. Их молекулы имеют дифильное строение, то есть содержат лиофильные и лиофобные (обычно гидрофильные и гидрофобные) атомные группы. Гидрофильные группы обеспечивают растворимость ПАВ в воде, гидрофобные (обычно углеводородные) при достаточно высокой молекулярной массе способствуют растворению ПАВ в неполярных средах. На границе фаз дифильные молекулы ориентируются энергетически наиболее выгодным образом: гидрофильные группы — в сторону полярной (обычно водной) фазы, гидрофобные — в сторону неполярной (газовой или масляной) фазы. Таким образом формируется межфазный пограничный слой, благодаря которому снижается поверхностное натяжение и становится возможным или облегчается образование эмульсий.