Загуститель или загуститель — это вещество , которое может увеличить вязкость жидкости , не изменяя существенно ее другие свойства. Пищевые загустители обычно используются для загущения соусов , супов и пудингов , не изменяя 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 и как ингредиенты косметики и средств личной гигиены . Некоторые загустители являются гелеобразующими агентами ( гелеобразователями ), образуя гель , растворяясь в жидкой фазе в виде коллоидной смеси, которая образует слабосвязную внутреннюю структуру. Другие действуют как механические тиксотропные добавки с дискретными частицами, прилипающими или сцепляющимися для сопротивления деформации .
Загустители также могут использоваться, когда такое заболевание, как дисфагия, вызывает затруднение при глотании. Некоторые из этих людей могут получить пользу от загущенных жидкостей , но польза ограничена. [1]
Многие другие пищевые ингредиенты используются в качестве загустителей, обычно на последних стадиях приготовления определенных продуктов. Эти загустители имеют вкус и не являются заметно стабильными, поэтому не подходят для общего использования. Однако они очень удобны и эффективны, и 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 питания аррорут является лучшим выбором, чем кукурузный крахмал , который теряет загущающую способность в кислых смесях. При (кислых) уровнях pH ниже 4,5 гуаровая камедь резко снижает растворимость в воде, тем самым также снижая свою загущающую способность. Если продукты питания должны быть заморожены, тапиока или аррорут предпочтительнее кукурузного крахмала, который становится губчатым при замораживании.
Пищевые загустители часто изготавливаются на основе полисахаридов ( крахмалов , растительных камедей и пектинов ) или белков .
В эту категорию входят крахмалы, такие как крахмал маранты , кукурузный крахмал , крахмал катакури , картофельный крахмал , саго , пшеничная мука, миндальная мука , тапиока и их производные крахмала .
Для этой цели используется безвкусный порошкообразный крахмал — фекула (от латинского faecula , уменьшительного от faex, «отбросы»).
Другие полимеры сахара включают растительные камеди , такие как пектин из кожуры цитрусовых , гуаровая камедь из гуаровых бобов и камедь рожкового дерева из рожкового дерева.
Агар , альгинин и каррагинан — это полисахариды, извлеченные из водорослей, ксантановая камедь — это полисахарид, выделяемый бактерией Xanthomonas campestris , а карбоксиметилцеллюлоза — это синтетическая камедь, полученная из целлюлозы . Белки, используемые в качестве загустителей пищи, 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 продуктов, таких как желе , десерты и конфеты . Агенты придают продуктам текстуру посредством образования геля . Некоторые стабилизаторы и загустители являются желирующими агентами.
Типичные желирующие агенты основаны на полисахаридах, таких как натуральные камеди , крахмалы , пектины и агар-агар , или белках, таких как желатин .
Вот примеры:
Коммерческие желе, используемые в восточноазиатской кухне, включают полисахаридную камедь глюкоманнана , используемую для приготовления «чашечек личи» из растений конжака , а также айю или ледяное желе из вьющегося растения инжира Ficus pumila .
Агар-агар производит очень прозрачный гель с легким остаточным привкусом. Листы желатина легко диспергируются без остаточного привкуса, но порошкообразная форма может иметь некоторый привкус. Каппа-каррагинан может включать хлорид калия для улучшения процесса гелеобразования и производит прозрачный продукт с очень небольшим послевкусием. Йота-каррагинан содержит хлорид натрия , который улучшает образование геля. Альгинат натрия производит гель средней вязкости, но может иметь некоторое послевкусие. 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 реагирует с кальцием и используется для приготовления джемов с низким содержанием сахара. [2]
Функциональная мука производится из определенного сорта злаков ( пшеница , кукуруза , рис или другие), сопряженных с определенной термической обработкой, способной повысить стабильность, консистенцию и общую функциональность. Эта функциональная мука устойчива к промышленным стрессам, таким как кислый pH, стерилизация, условия замораживания, и может помочь пищевой промышленности разрабатывать рецептуры с натуральными ингредиентами . Для конечного потребителя эти ингредиенты более приемлемы, поскольку они показаны как «мука» в списке ингредиентов.
Мука часто используется для загущения подливок , гумбо и рагу . Самый простой тип загустителя, мука, смешанная с водой для приготовления пасты, называется побелкой . [3] Ее необходимо тщательно готовить, чтобы избежать привкуса сырой муки. Ру , смесь муки и жира (обычно масла), приготовленная в пасту, используется для подливок, соусов и рагу. Зерновые ( овсянка , кускус , манная крупа и т. д.) используются для загущения супов . Йогурт популярен в Восточной Европе и на Ближнем Востоке для загущения супов. Супы также можно загустить, добавив тертые крахмалистые овощи перед приготовлением, хотя они добавят свой собственный вкус. Томатное пюре также добавляет густоту и вкус. Яичные желтки являются традиционным загустителем соуса в профессиональной кулинарии; они имеют насыщенный вкус и обеспечивают бархатистую гладкую текстуру, но достигают желаемого эффекта загущения только в узком диапазоне температур. Перегрев легко портит такой соус, что может затруднить использование яичного желтка в качестве загустителя для поваров-любителей. Другие загустители, используемые поварами, — это орехи (включая рехан ) или глазурь из мяса или рыбы .
Многие загустители требуют особой осторожности при приготовлении. Некоторые крахмалы теряют свои загущающие свойства, если их готовить слишком долго или при слишком высокой температуре; с другой стороны, слишком короткая или недостаточно горячая варка крахмалов может привести к неприятному крахмалистому привкусу или вызвать вытекание 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 большего количества загустителя рецепты могут предусматривать снижение содержания воды в пище путем длительного томления . При приготовлении, как правило, лучше добавлять загуститель осторожно; если он слишком загустел, можно добавить больше воды, но это может привести к потере вкуса и текстуры.
Загущение пищи может быть важным для людей, испытывающих проблемы со здоровьем, связанные с жеванием или глотанием , поскольку продукты с более густой консистенцией могут снизить риск удушья или вдыхания жидкостей или частиц пищи, что может привести к аспирационной пневмонии .
Пигментированный диоксид кремния и подобные продукты образуют жесткие микроскопические цепи или волокна, которые сцепляются или агломерируются в массу, удерживая связанную жидкость поверхностным натяжением , но которые могут разделяться или скользить при приложении достаточной силы. Это вызывает тиксотропное или сдвиго-истончающее свойство (также часто проявляемое гелями), где вязкость является неньютоновской и становится ниже по мере увеличения силы сдвига или времени; их полезность в первую очередь заключается в том, что результирующее увеличение вязкости велико по сравнению с количеством добавленного диоксида кремния. Пигментированный диоксид кремния обычно считается безопасной пищевой добавкой [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 плотность, не влияя на целевое свойство смеси. [ необходима цитата ]
Загустители, используемые в косметике или 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 выполнять функции стабилизаторов , когда они используются для поддержания стабильности эмульсии . Некоторые смягчающие вещества , такие как вазелин и различные воски, также могут выполнять функции загустителей в эмульсии. [ требуется цитата ]
Одно из основных применений загустителей — в лакокрасочной и полиграфической промышленности, которые в значительной степени зависят от модификаторов реологии , чтобы предотвратить оседание пигментов на дно банки, что приводит к непоследовательным результатам. Формулы на водной основе были бы практически невозможны, за исключением туши и нескольких других водорастворимых пигментов, но они имели бы очень небольшую укрывистость и в лучшем случае слегка окрашивали бы древесину. Все современные краски и чернила будут иметь некоторое количество пигмента, добавленного на заводе для непрозрачности и контроля зеркальности отделки, от матовой до высокоглянцевой, в зависимости от используемого загустителя, но в большей степени от размера частиц, добавленных в качестве модификатора непрозрачности. Размеры частиц 1 мкм и ниже будут пределом высокого глянца, вероятно, ограниченного покрытиями для автомобилей класса люкс, а частицы размером около 100 мкм создадут неровную поверхность в микроскопическом масштабе, которая рассеивает свет и делает поверхность матовой. [ необходима цитата ]
Распространенные модификаторы реологии:
Все вышеперечисленные модификаторы реологии используются в диапазоне от 0,2% до 2,0%.
В нефтехимии гелеобразующие агенты, также называемые отвердителями , представляют собой химические вещества, способные реагировать с нефтяными пятнами и образовывать резиноподобные твердые вещества. [6] Затем гелеобразную коагулированную нефть можно удалить с поверхности воды с помощью скиммеров, всасывающих устройств или сетей. Требуется спокойное или только умеренно бурное море.
Для преобразования жидких взрывчатых веществ в гелевую форму используются различные материалы . Часто используются нитроцеллюлоза и другие нитроэфиры . Другие возможности включают нитрогуаровую камедь .
Многие виды топлива, используемые в зажигательных устройствах, требуют загущения для повышения производительности. Часто используются алюминиевые соли жирных кислот . В некоторых составах (например, Napalm -B) используются полимерные загустители. Загущенное пирофорное вещество , пирофорная замена напалма, представляет собой триэтилалюминий, загущенный полиизобутиленом .
Топливные загустители в основном состоят из тех же загустителей, что и полярные жидкости (вода), из-за того, 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 самыми слабыми, обратная мицелла гораздо более нестабильна, чем нормальная мицелла. Основные гелеобразные прекурсоры топлива обычно получаются из слабых кислот и сильных или слабых оснований.
