Загуститель или загуститель — это вещество , которое может увеличивать вязкость жидкости без существенного изменения других ее свойств . Съедобные загустители обычно используются для загущения соусов , супов и пудингов без изменения их вкуса; загустители также используются в красках , чернилах , взрывчатых веществах и косметике .
Загустители также могут улучшить суспензию других ингредиентов или эмульсий , что повышает стабильность продукта. Загустители часто регулируются как пищевые добавки , а также как ингредиенты косметических средств и средств личной гигиены . Некоторые загустители представляют собой гелеобразователи ( гелянты ), образующие гель , растворяющийся в жидкой фазе в виде коллоидной смеси, образующей слабокогезионную внутреннюю структуру. Другие действуют как механические тиксотропные добавки с отдельными частицами, прилипающими или сцепляющимися, чтобы противостоять деформации .
Загустители также можно использовать, когда такое заболевание, как дисфагия, вызывает затруднения при глотании. Загустевшие жидкости играют жизненно важную роль в снижении риска аспирации у пациентов с дисфагией. [1]
Многие другие пищевые ингредиенты используются в качестве загустителей, обычно на заключительных стадиях приготовления конкретных продуктов. Эти загустители имеют аромат и недостаточно стабильны, поэтому не подходят для общего использования. Однако они очень удобны и эффективны, поэтому широко используются.
Различные загустители могут быть более или менее подходящими для конкретного применения из-за различий во вкусе, прозрачности и их реакции на химические и физические условия. Например, для кислых продуктов аррорут — лучший выбор, чем кукурузный крахмал , который теряет загущающую способность в кислых смесях. При (кислом) уровне pH ниже 4,5 гуаровая камедь резко снижает растворимость в воде, что также снижает ее способность к загущению. Если продукты необходимо заморозить, тапиока или аррорут предпочтительнее кукурузного крахмала, который при замораживании становится губчатым.
Пищевые загустители часто основаны либо на полисахаридах ( крахмалах , растительных смолах и пектинах ), либо на белках .
В эту категорию входят крахмалы, такие как маранта , кукурузный крахмал , крахмал катакури , картофельный крахмал , саго , пшеничная мука, миндальная мука , тапиока и их производные крахмала .
Безвкусный порошкообразный крахмал, используемый для этой цели, представляет собой фекулу (от латинского faecula , уменьшительного от faex, «отбросы»).
Другие полимеры сахара включают растительные камеди , такие как пектин из кожуры цитрусовых , гуаровую камедь из гуаровых бобов и камедь рожкового дерева из бобов рожкового дерева.
Агар , альгинин и каррагинан представляют собой полисахариды, извлеченные из водорослей, ксантановая камедь представляет собой полисахарид, выделяемый бактерией Xanthomonas Campestris , а карбоксиметилцеллюлоза представляет собой синтетическую камедь, полученную из целлюлозы . Белки, используемые в качестве пищевых загустителей, включают коллаген , яичные белки и желатин . Другие загустители действуют на белки, уже присутствующие в пище; например пирофосфат натрия , который действует на казеин в молоке во время приготовления пудинга быстрого приготовления .
Желирующие агенты — это пищевые добавки, используемые для загущения и стабилизации различных пищевых продуктов, таких как желе , десерты и конфеты . Агенты придают пище текстуру за счет образования геля . Некоторые стабилизаторы и загустители являются гелеобразователями.
Типичные желирующие агенты основаны на полисахаридах, таких как натуральные камеди , крахмалы , пектины и агар-агар , или белках, таких как желатин .
Примеры:
Коммерческие желе, используемые в восточноазиатской кухне, включают глюкоманнановую полисахаридную камедь, используемую для изготовления «чашек личи» из растений конжак , а также айю или ледяное желе из вьющегося инжира Ficus pumila .
Агар-агар образует очень прозрачный гель с легким остаточным вкусом. Листы желатина легко диспергируются без остаточного вкуса, но в порошкообразной форме может иметься некоторый вкус. Каппа-каррагринан может включать хлорид калия для улучшения процесса гелеобразования и получения прозрачного продукта с очень небольшим послевкусием. Йота-каррагинан содержит хлорид натрия , который улучшает гелеобразование. Альгинат натрия образует гель средней вязкости, но может иметь некоторый привкус. Высокометоксипектин является одним из наиболее широко используемых желирующих агентов в пищевой промышленности . Он реагирует с некоторыми сахарами и кислотами и иногда включает минералы для улучшения процесса гелеобразования. Низкометоксипектин вступает в реакцию с кальцием и используется для приготовления джемов с низким содержанием сахара. [2]
Функциональная мука производится из определенного сорта зерновых ( пшеница , кукуруза , рис и т. д.), подвергнутого специальной термической обработке, способной повысить стабильность, консистенцию и общую функциональность. Эта функциональная мука устойчива к промышленным воздействиям, таким как кислый pH, стерилизация, условия замораживания, и может помочь пищевой промышленности создавать рецепты с натуральными ингредиентами . Для конечного потребителя эти ингредиенты более приемлемы, поскольку в списке ингредиентов они обозначены как «мука».
Мука часто используется для загущения подливок , гамбо и тушеных блюд . Самый простой тип загустителя — мука, смешанная с водой до образования пасты, — называется белилами . [3] Его необходимо тщательно готовить, чтобы избежать привкуса сырой муки. Ру , смесь муки и жира (обычно сливочного масла), приготовленная в пасту, используется для подливок, соусов и тушеных блюд. Крупы злаков ( овсянка , кускус , фарина и др.) используются для загущения супов . Йогурт популярен в Восточной Европе и на Ближнем Востоке для загущения супов. Супы также можно загустить, добавив перед приготовлением тертые крахмалистые овощи, хотя они добавят свой вкус. Томатное пюре также добавляет густоты и вкуса. Яичные желтки — традиционный загуститель соусов в профессиональной кулинарии; они имеют насыщенный вкус и бархатистую гладкую текстуру, но желаемый эффект загущения достигаются только в узком температурном диапазоне. Перегрев легко портит такой соус, из-за чего яичный желток может быть затруднителен для использования в качестве загустителя кулинарами-любителями. Другими загустителями, используемыми поварами, являются орехи (в том числе рехан ) или глазурь из мяса или рыбы .
Многие загустители требуют особой осторожности при приготовлении. Некоторые крахмалы теряют способность загустевать при слишком длительном приготовлении или при слишком высокой температуре; с другой стороны, приготовление крахмала слишком коротким или недостаточно горячим может привести к появлению неприятного крахмалистого вкуса или к вытеканию воды из готового продукта после охлаждения. Кроме того, более высокая вязкость приводит к тому, что продукты легче подгорают во время приготовления. В качестве альтернативы добавлению загустителя рецепты могут предусматривать уменьшение содержания воды в пище за счет длительного кипячения . При приготовлении обычно лучше добавлять загуститель осторожно; в случае чрезмерного загустения можно добавить больше воды, но это может привести к потере вкуса и текстуры.
Утолщение пищи может быть важно для людей, испытывающих проблемы со здоровьем при жевании или глотании , поскольку продукты с более густой консистенцией могут снизить вероятность удушья или вдыхания жидкостей или частиц пищи, что может привести к аспирационной пневмонии .
Колючий кремнезем и подобные продукты образуют жесткие микроскопические цепочки или волокна, которые сцепляются или агломерируются в массу, удерживая связанную жидкость за счет поверхностного натяжения , но которые могут отделяться или скользить при приложении достаточной силы. Это вызывает тиксотропное свойство или свойство разжижения при сдвиге (также часто проявляемое гелями), при котором вязкость неньютоновская и становится ниже по мере увеличения силы сдвига или времени; их полезность заключается, прежде всего, в том, что результирующее увеличение вязкости значительно превышает количество добавленного диоксида кремния. Коленный кремнезем считается безопасным в качестве пищевой добавки [4] и часто используется в косметике. Такие добавки, как осажденный диоксид кремния , мелкий тальк или мел, также соответствуют определению загустителя , поскольку они увеличивают вязкость и консистенцию, не влияя при этом на целевые свойства смеси. [ нужна цитата ]
Загустители, используемые в косметике и средствах личной гигиены, включают вязкие жидкости, такие как полиэтиленгликоль , синтетические полимеры, такие как карбомер (торговое название полиакриловой кислоты ) и растительные камеди . Некоторые загустители могут также действовать как стабилизаторы , когда они используются для поддержания стабильности эмульсии . Некоторые смягчающие средства , такие как вазелин и различные воски, также могут действовать как загустители в эмульсии. [ нужна цитата ]
Одним из основных применений загустителей является лакокрасочная и полиграфическая промышленность, которая в значительной степени зависит от модификаторов реологии , чтобы предотвратить оседание пигментов на дно банки, что приводит к нестабильным результатам. Составы на водной основе были бы практически невозможны, за исключением туши и нескольких других водорастворимых пигментов, но они имели бы очень слабую укрывистость и в лучшем случае слегка окрашивали бы древесину. Во все современные краски и чернила на заводе добавляется некоторое количество пигмента для придания непрозрачности и контроля зеркальности покрытия, от матового до сильного глянца, в зависимости от используемого загустителя, но в большей степени от размера частиц, добавляемых в качестве модификатора непрозрачности. Размер частиц 1 мкм и ниже будет пределом высокого глянца, вероятно, только для роскошных автомобильных покрытий, а частицы размером около 100 мкм будут образовывать неровную поверхность в микроскопическом масштабе, что рассеивает свет и делает поверхность матовой. [ нужна цитата ]
Обычно используемые модификаторы реологии:
Все вышеперечисленные модификаторы реологии используются в диапазоне от 0,2% до 2,0%.
В нефтехимии гелеобразователи, также называемые отвердителями , представляют собой химические вещества, способные вступать в реакцию с разливами нефти и образовывать резиноподобные твердые вещества. [6] Загущенное коагулированное масло затем можно удалить с поверхности воды с помощью скиммера, всасывающих устройств или сетей. Требуется спокойное или умеренно волнение моря.
Для преобразования жидких взрывчатых веществ в форму геля используются различные материалы . Часто используются нитроцеллюлоза и другие нитроэфиры . Другие возможности включают нитрированную гуаровую камедь .
Многие виды топлива, используемые в зажигательных устройствах, требуют загущения для повышения эффективности. Часто используются алюминиевые соли жирных кислот . В некоторых составах (например, Napalm -B) используются полимерные загустители. Загущенный пирофорный агент , пирофорный заменитель напалма, представляет собой триэтилалюминий , загущенный полиизобутиленом .
Загустители топлива в большинстве своем состоят из тех же загустителей, что и полярные жидкости (вода), в связи с тем, что они « биполярны », то есть имеют полярную и неполярную группу. Единственное изменение заключается в ориентации этих групп. В неполярной среде происходит обратное мицеллообразование .
Поскольку межмолекулярные взаимодействия типа углеводород-углеводород являются наиболее слабыми, обратная мицелла гораздо более нестабильна, чем нормальная мицелла. Основные предшественники гелеобразного топлива обычно получают из слабых кислот и сильных или слабых оснований.
