Эмульгатор жирных кислот. Общая характеристика и получение

Моно- и диглицериды жирных кислот (Е471)

Общая информации

Пищевая добавка E471 обозначает ряд моноглицеридов и диглицеридов жирных кислот. Применяется в пищевой промышленности в качестве добавки эмульгатора-стабилизатора. Имеет натуральное происхождение.

Получение

Получается путем переэтерификации жиров в присутствии свободного глицерина. Молекулярной дистилляцией можно отделить моноглицериды, повысив их содержание в смеси до 90-95%. Примеси: нейтральные жиры, свободный глицерин, свободные жирные кислоты, неомыляемые жиры, сложные эфиры полиглицерина.

Использование

стабилизатор эмульгатор добавка пищевой

В пищевой промышленности служит для смешивания «несмешиваемых» жидкостей, например, воды и масла. Наиболее часто применяется при производстве маргарина, мороженого, майонезов, йогуртов и других продуктов с высоким содержанием жира.

Действие на организм

Относится к группе натуральных безопасных добавок, в организме перерабатывается как и все остальные жиры. Моноглицериды и диглицериды жирных кислот по своему строению похожи на частично усвоенный натуральный жир, и организм перерабатывает данный эмульгатор, как и все остальные жиры. Соответственно, вред организму, связанный с чрезмерным потреблением жиров, могут нанести непосредственно сами продукты, содержащие эту добавку при их постоянном потреблении в большом количестве.

Моноглицериды делают свинину жирной, а говядину сочной.

Употребляются для подавления пенообразующего свойства яичных протеинов в присутствии жира. Не даюткрахмалу терять влагу.

Предотвращают зачерствение мучных изделий.

В майонезе и подобных ему продуктах фосфолипиды, присутствующие в яичном желтке до 80% масла могут растворить в водной среде.

В мороженом моноглицеридами одновременно обеспечивается и стабильность, и подавление пены.

Сегодня сложно найти на полке магазина продукт, полностью свободный от пищевых добавок, которые в его составе обозначаются цифровым кодом с буквой «Е». Код от 400 до 599 обозначает вещества, которые классифицируются как стабилизаторы и эмульгаторы. Пищевая добавка Е471 - это распространенный стабилизатор, его влияние на организм достаточно изучено.

Что такое эмульгаторы и стабилизаторы?

Эмульгаторы и стабилизаторы - это вещества, обеспечивающие устойчивость смеси несмешиваемых веществ (например, масла и воды). Стабилизаторы помогают сохранить взаимное распределение молекул несмешиваемых веществ, а также консистенцию и свойства полученного продукта.

Эмульгаторы и стабилизаторы могут быть натурального происхождения (белок яйца, отвар мыльного корня, природный лецитин), но гораздо чаще используются синтетические вещества.

Среди эмульгаторов и стабилизаторов не все считаются безвредными для здоровья, многие их этих пищевых добавок запрещены в России. Однако стабилизатор Е471 входит в списки разрешенных в России, Украине и странах Евросоюза пищевых добавок.

Наиболее вредными в группе стабилизаторов и эмульгаторов считаются связывающие воду фосфаты (E450), которые используются при производстве сыров, хлопьев, хлебобулочных изделий, порошкообразных продуктов и газировок. Опасны также пищевые добавки E510, E513 и E527, плохо сказывающиеся на работе печени и желудочно-кишечного тракта.

Вреден или нет стабилизатор Е471?

Чтобы узнать, вреден ли консервант E471, нужно выяснить ее происхождение и воздействие на организм. Пищевая добавка E471 является вытяжкой из глицерина и растительных жиров, выглядит она как бесцветный крем без вкуса и запаха. Поскольку в состав консерванта E471 входят различные жировые компоненты, он легко усваивается организмом.

В классификаторе стабилизатор E471 называется моно- и диглицириды жирных кислот. В пищевой промышленности он применяется давно и достаточно широко, поскольку позволяет увеличить срок хранения продуктов, придает им густоту, кремообразную консистенцию и жирность, но сохраняет натуральный вкус.

Пищевую добавку E471 используют в производстве йогуртов, мороженого, майонеза, маргарина, в некоторых видах выпечки - сдобе, пирожных, крекерах, печенье. Хорошо зарекомендовал себя стабилизатор E471 и в различных соусах и кремах, а также в производстве конфет и детского питания. Он улучшает вкус готового продукта и устраняет сальный привкус.

В десертах и мороженом пищевая добавка E471, используется для усиления вспенивания или как антивспенивающее средство. Добавление стабилизатора в кондитерские изделия, мясные и молочные продукты облегчает взбиваемость и замедляет отделение жиров. В хлебопечении моно- и диглицириды жирных кислот применяются для улучшения пластичности теста, увеличения объема хлеба и продления срока его свежести.

Исследования пищевой добавки E471 показали, что этот стабилизатор практически безвреден. Однако если злоупотреблять продуктами, в состав которых он входит, это может иметь негативные последствия для организма. Употреблять E471 вредно людям, имеющим лишний вес, т.к. добавка содержит большое количество жиров и достаточно калорийна. Кроме того, было доказано, что моно- и диглицириды жирных кислот заметно тормозят обменные процессы, чем вызывают усиленное отложение жиров.

Чрезмерное употребление продуктов с пищевой добавкой E471 вредно людям, страдающим от нарушения работы почек, печени, желчного пузыря, а также тем, у кого проблемы с функционированием эндокринной системы. Детские смеси со стабилизатором E471 не вызывают у ребенка аллергии и способствуют быстрому набору веса, однако могут стать причиной развития детского ожирения.

Е-471 Моно -и диглицериды жирных кислот - пищевая добавка, эмульгатор.

Характеристика:

Моно - и диглицериды жирных кислот являются стабилизирующими веществами, применяемыми для сохранения и улучшения вязкости и консистенции пищевых продуктов. А также в качестве эмульгатора, для смешивания не смешиваемых компонентов продуктов, таких как жир и вода.

В природе Моно - и диглицериды жирных кислот являются промежуточным продуктом, образующимся при расщеплении жиров из пищи. Причем, эти кислоты могут быть как растительного (из соевого масла), так и животного происхождения. Моноглицериды и диглицериды жирных кислот по своему строению схожи с частично усвоенным натуральным жиром, поэтому организм перерабатывает данный эмульгатор, как и все натуральные жиры.

Внешне Моно - и диглицериды жирных кислот выглядят в зависимости от вида кислоты. Глицериды насыщенных жирных кислот - это твердые вещества (порошок, воск, чешуйки или гранулы) цветом от белого до кремового, без запаха. А глицериды ненасыщенных жирных кислот имеют более жидкую консистенцию - это масла цветом от желтого до коричневого. Моно - и диглицериды жирных кислот не растворяются в воде, но растворяются в этиловом спирте, бензоле и хлороформе.

Методом получения Е-471 является переэтерификации жиров в присутствии свободного глицерина. Молекулярной дистилляцией можно отделить моноглицериды, повысив их содержание в смеси до 90-95%. Примесями являются: нейтральные жиры, свободный глицерин , свободные жирные кислоты , неомыляемые жиры, сложные эфиры полиглицерина.

Применение:

Получаемые из глицерина искусственные жиры могут служить альтернативой жирам животного происхождения. Наиболее широкое применение моно - и диглицериды жирных кислот получили при изготовлении: маргаринов, мороженого, майонезов, йогуртов и различных продуктов имеющих высокое содержание жиров, добавку Е-471 довольно часто включают в состав крекеров, печенья и сухариков.

К отличительным особенностям и свойствам пищевого стабилизатора Е-471 Моно- и диглицериды жирных кислот можно отнести способность сохранения и улучшения уровня вязкости и консистенции готовых продуктов питания. Добавка Е-471 считается самой популярной и широко используемой из всех стабилизаторов подобной группы.

В Международных стандартах на пищевые продукты допускается использование моно- и диглицеридов жирных кислот в качестве эмульгатора в 15-ти стандартах на пищевые продукты:

  • маргарины, супы GMP, шоколад и какао-продукты в количестве до 15 г/кг;
  • сухое молоко и сухие сливки до 2,5 г/кг;
  • питание для грудных детей до 1,5-15 г/кг;

В РФ разрешены в продукты из какао и шоколада, сливки пастеризованные, рис быстрого приготовления в количестве согласно ТИ (п. п. 3.1.1, 3.1.8, 3.1.12 СанПиН 2.3.2.1293-03);

  • в джемы, желе, мармелады и другие подобные продукты, включая низкокалорийные в количестве до 10 г/кг (п. 3.1.6 СанПиН 2.3.2.1293-03);
  • в неэмульгированные растительные и животные масла и жиры (кроме масел, полученных прессованием и оливкового масла) в том числе специально предназначенные для кулинарных целей в количестве до 10 г/л (п. п. 3.1.13, 3.1.14 СанПиН 2.3.2.1293-03);
  • в качестве носителя-наполнителя в глазирователи для фруктов, красители и жирорастворимые антиокислители в количестве согласно ТИ (п. 3.16.17 СанПиН 2.3.2.1293-03).

Моно- и диглицериды являются относительно инертными веществами и в большинстве случаев применяются только в активированной форме (в форме порошка, полученного распылительной сушкой на подходящем носителе или гидратацией). Действующими веществами являются в большинстве случаев только моноглицериды. Их можно гидратировать горячей водой, при этом образуются желеобразные пасты, в которых вода координационно связана. Эти пасты содержат 20-40% моноглицеридов.

Добавляя 0,5% дистиллированных моноглицеридов к тесту, обеспечивается более стабильное тесто (устойчивое к механическому воздействию и температуре), лучшее газоудерживание (усиление клейковины), мелкое, равномерное порообразование, упругость теста, больший удельный объём хлеба, продление свежести и экономию жиров в сдобных изделиях. В жирах, маргаринах, майонезах, кремах добавка 0,5-5% моноглицерида используется для более лёгкого и равномерного эмульгирования водной фазы, сохранения стабильной эмульсии при неблагоприятных условиях хранения, устранения «сального» привкуса, облегчения дальнейшей переработки, особенно в пенистые продукты.

В кондитерских изделиях, жировых глазурях и других покрытиях моноглицериды могут облегчить взбиваемость, замедлить отделение жиров, уменьшить липкость.

В мясных и молочных продуктах моноглицериды могут предотвратить или замедлить отделение жирового слоя.

В мороженом, десертах твёрдые моноглицериды улучшают взбитость и стабильность пены, а моноглицериды ненасыщенных жирных кислот действуют как антивспенивающие средства.

При прямой переэтерификации жиров глицерином получают реакционную смесь, содержащую 40-60% моноглицеридов и 30-50% диглицеридов. При отгонке моноглицеридов остаются продукты, содержащие до 80% диглицеридов. Эти продукты используются в качестве антивспенивателей, в основном как вспомогательные вещества в технике.

Другие области применения Е-471 кроме пищевой промышленности: в косметике, средствах по уходу за растениями и кормах для животных в качестве эмульгатора и в составе жиров.

Воздействие на организм человека:

Предельно допустимая норма суточного потребления добавки не определена. Добавка имеет разрешение на использование в пищевой промышленности на территории Евросоюза, РФ, Украине и считается безвредной. Организм человека усваивает Е-471 как любые другие жиры, независимо от происхождения, расщепляя добавку на отдельные компоненты, которые образуются естественным путем в организме при усвоении обычного жира. Моно - и диглицериды жирных кислот не токсичны и не являются аллергенами, прямой контакт с веществом не вызывает раздражения кожных покровов. Людям, имеющим лишний вес и нарушения обменных процессов, следует помнить, что добавка ведёт к значительному увеличению калорийности продукта. Также медики рекомендуют отказаться от употребления таких продуктов людям, имеющим заболевания печени и нарушения работы желчевыводящих путей.

Моно- и диглицериды (Е471) являются наиболее распространенными пищевыми эмульгаторами как с точки зрения их известности, так и по объемам использования. Моно- и диглицериды состоят из сложных эфиров глицерина с различными жирными кислотами и смесей жиров. Промышленно производятся три типа стандартных моно- и диглицеридов: с содержанием а-моноглицерида 40-46%, 52-56% и дистилированные моноглнцериды с 90% а-моноглицерида. Консистенция моно-и диглицеридов может быть различной: твердой, мягкой или промежуточной. Это зависит от физических свойств пищевого жира или масла, используемого в реакции алкоголиза. Консистенция моно- и диглицеридов, характеризуемая йодным числом или температурой плавления, определяет функциональность эмульгатора. Обычно для получения устойчивой эмульсии предпочитают более тугоплавкий эмульгатор-Более легкоплавкие или более мягкие продукты обеспечивают лучшую способность аэрированию. Моно- и диглицериды с промежуточной твердостью подходят для!!йоих направлений применения, но не являются специфичными.

Большинство требуемых моно- и диглицеридов получают глицеролизом тригли-пидов, т. е. жиров и масел. В этом процессе жиры и масла необходимой твердости вшивают с избытком глицерина при повышенных температурах в присутствии елочного катализатора, обычно гидроксида кальция или натрия. Реакционную смесь выдерживают при повышенной температуре до случайного перераспределения жирнокислотных радикалов, содержащихся в триглицеридах, между имеющимися гидроксильными группами глицерина. После достижения равновесия смесь охлаждают, и катализатор «убивают» или инактивируют добавлением пищевой кислоты, обычно фосфорной. Фосфорнокислые соли, которые появляются в результате нейтрализации катализатора, должны удаляться фильтрованием. Избыточный глицерин отделяется после охлаждения в виде нижнего слоя и может быть частично удален декантацией. Глицерин, растворенный в реакционной смеси, должен быть "удален путем вакуумной дистилляции во время отгонки с паром, что позволяет понизить содержание свободных жирных кислот и удалить продукты окисления, которые способствуют появлению нежелательных привкусов и запахов.

В ходе этого процесса образуется значительное количество моноглицеридов, помимо диглицеридов, триглицеридов с измененной или перегруппированной структурой и свободного глицерина. Соотношением моно- и диглицеридов можно управлять, изменяя соотношение реагентов, температуру, продолжительность обработки, катализатор, используя перегонку с паром или инертным газом. При нормальном распределении образуется смесь, содержащая 50% моноглицеридов, 40% диглицеридов и 10% триглицеридов. Около 85% моноглицеридов этерифицировано по а-положению глицерина, остаток этерифицирован по центральной или 3-гидро-ксильной группе. Состав этой смеси можно изменить при уменьшении количества добавленного глицерина или при изменении температуры реакции и содержания катализатора. В большинстве препаратов моно- и диглицеридов содержание моноглицеридов составляет приблизительно 50%, но может быть увеличено до 60%. Более высокое содержание моноглицеридов достигается дистилляцией моно- и диглицеридов.

Количество жира, реагирующего с определенным количеством глицерина, изменяется в зависимости от его молекулярной массы. При использовании масел с высокой молекулярной массой, например, соевого, требуется более высокий их Расход на единицу массы моно- и диглицеридов, чем жирового сырья с меньшей молекулярной массой, например, говяжьего, бараньего жира или хлопкового масла. и считанная на основе типичного жирнокислотного состава средняя молекуляр-масса гидрогенизированного соевого масла, содержащего 3% олеиновой кис-ы, составляет 882,6, тогда как соответствующая молекулярная масса гидроге-1()3"рованного говяжьего и бараньего жира — 858,7. Теоретически для получения кг моно- и диглицеридов, очищенных от глицерина, потребовалось бы 89,37 кг ^ ^рогенизированного соевого масла, тогда как гидрогенизированного говяжьего Цеп Раньего жиРа потребовалось бы лишь 88,15 кг. Поскольку отогнать весь гли-из готового эмульгатора очень сложно, расчет проводится на 100 кг монои диглицеридов, содержащих 0,5% свободного глицерина, в этом случае расход жирового сырья составляет 88,9 и 87,7 кг соответственно.

Моно- и диглицериды могут вырабатываться либо периодическим, либо непрерывным способом, однако в США чаше используют периодические системы, в которых время реакции, температура и катализатор можно изменять. Типичная технологическая схема периодического процесса для получения эмульгатора, содержащего 40-46% а-моноглицерида, приведена на рис. 2.9. В непрерывных процессах продолжительность обработки значительно меньше, чем при использовании периодического процесса, и в целом составляет менее 30 мин, что происходит за счет проведения реакции при более высокой температуре, однако общая производительность труда может совпадать с периодическим производством.

Для получения продуктов, содержащих 90% а-моноглицеридов, их концентрирование достигается дистилляцией эмульгаторов, содержащих моно- и диглицериды. Перед концентрированием моноглицеридов для предупреждения их дальнейших реакций следует удалить свободный глицерин. Реакция между триглицеридами и глицерином обратима, особенно в присутствии катализатора и при повышенных температурах. Кроме того, моноглнцериды нестабильны при нагревании, поэтому необходимо предупреждать их термическое разложение. Молекулярная дистилляция представляет собой перегонку при испарении жидкого соединения без кипения, проводимую при высоком вакууме. Моноглнцериды в таких условиях испаряются, оставляя более тяжелые ди- и триглицернды в остатке после перегонки . Остаток возвращают в производство для получения дополнительного количества моно-п диглицеридов с последующей их перегонкой до тех пор, пока продукт не приобретет излишне темный цвет.

2.13.1.1. Производные моноглицеридов

Моноглнцериды используются не только как конечные поверхностно-активные вещества, но также могут служить сырьем для дальнейшего производства других поверхностно-активных веществ, используемых в готовых пищевых продуктах. Многочисленные реакционные группы моноглицеридов позволяют получать из них эмульгаторы с другими функциональными свойствами. Одну или обе гидроксильные группы можно заместить различными группами с образованием сложных эфиров, имеющих специфические функциональные характеристики. Производные моноглицеридов можно получить при их обработке кислотой, кислотными ангидридами, хлорангидридами или другими сложными эфирами. Некоторые из таких производных описаны ниже.

2.13.1.2. Лактилированные моноглнцериды

Лактилированные глицериды, или эфиры глицерина и молочной и жирных кислот (Е478), включают ряд важных пищевых эмульгаторов, которые относятся к производным моноглицеридов или смесей моно- и диглицеридов. Лактостеаринат можно получить, подвергая глицеролизу гидрогенизированное низкойодное соевое масло с использованием гидроксида натрия или кальция в качестве катализатора. Затем эту смесь подвергают направленной этерификации с молочной кислотой и последующей промывке водой для удаления горьких триглицеридов молочной кислоты

Моно- и диглицериды жирных кислот – это промежуточный продукт, который образуется вследствие расщепления жиров. Их строение во многом напоминает структуру жиров натуральных, а потому человеческий организм добавку под индексом Е471 расщепляет и перерабатывает таким же образом, как и жиры природного происхождения.

Описание кислот

Некоторые физические свойства моно- и диглицеридов жирных кислот, известных под индексом Е471, будут зависеть от их типа:

  • при насыщенных кислотах глицериды выступают веществами твердыми – гранулированными, порошкообразными либо восковой консистенции, они окрашены в белый или кремовый цвет и без запаха;
  • при ненасыщенных кислотах они представлены более жидкой формой – это масляные эмульсии, оттенок которых может варьироваться от желтого до коричневого.

Независимо от своего типа все эти вещества не растворимы в воде. Хорошо растворяются в таких основах, как спирт, хлороформ и бензол.

Технологические функции

В пищевой и непищевой промышленности добавка Е471 выполняет следующие функции:

  • будучи стабилизаторами моно- и диглицериды жирных кислот принимают активное участие в формировании текстуры продукта и отвечают за ее последующую сохранность;
  • как эмульгатор моно- и диглицериды жирных кислот помогают соединить вещества, которые не поддаются соединению в обычных условиях, например, жир и вода.

Область применения

Среди всех стабилизаторов своей группы добавка Е471 является наиболее популярной и широко применяемой. При изготовлении продуктов питания моно- и диглицериды жирных кислот часто заменяют жиры растительного и животного происхождения. Их добавляют при производстве:

  • мороженого;
  • печенья;
  • йогуртов;
  • сухариков;
  • майонезов;
  • маргаринов;
  • шоколада;
  • сухих сливок;
  • желе;
  • детского питания;
  • джемов;
  • какао-продуктов;
  • хлебобулочных изделий и сдобы;

    На заметку! При добавлении в тесто моноглицериды повышают его устойчивость к температурному и механическому воздействию, происходит усиление клейковины и равномерное парообразование, тесто приобретает повышенную упругость, а удельный объем готового хлеба увеличивается!

  • мясных продуктов;
  • мармеладов;
  • неэмульгированых маслов, а также растительных и животных жиров;
  • кондитерских изделий;
  • кремов и жирной глазури.

В майонезах и жирах эта добавка уничтожает сальный привкус, делает эмульсию стабильной и облегчает дальнейшую ее переработку. При помощи Е471 крема, глазурованные и другие покрытия, производимые в кондитерском деле, лучше взбиваются, они становятся менее липкими, а отделение жиров замедляется. Благодаря моноглицеридам замедляется или полностью предотвращается отделение жировой составляющей в молочных и кисломолочных продуктах, а также в мясных изделиях. В твердой форме эти вещества стимулируют пенообразование, стабилизируют полученную пену и взбитость мороженого и прочих молочных десертов, и наоборот, моноглицериды ненасыщенных жирных кислот работают как антивспенивающие агенты.

Помимо пищевой промышленности моно- и диглицериды жирных кислот используют и в других отраслях. Например, эти вещества входят в состав некоторых косметических средств, где исполняют функцию эмульгатора. Кроме того, их используют при производстве кормов для животных, а также добавляют в смеси, предназначенные для ухода за некоторыми растениями.

Как влияет добавка Е471 на организм человека?

Официально вред от потребления моно- и диглицеридов жирных кислот не установлен. Не определена и допустимая суточная норма данной добавки. Данные вещества являются нетоксичными, не вызывают аллергических реакций, при прямом контакте к нарушению либо раздражению кожных покровов не приводят.

Е471 разрешена к использованию в пищевой промышленности на территории стран Европейского союза, Украины и России и признана абсолютно безвредной. В организме человека она расщепляется на отдельные компоненты, как и в процессе усвоения обычных жиров.

Важно! Однако при наличии избыточной массы тела и при нарушением обменных процессов следует сократить потребление моно- и диглицеридов жирных кислот, так как они повышают калорийность пищевых продуктов, в состав которых входят. Кроме того, от употребления такой продукции стоит отказаться лицам с нарушениями функций печени и желчевыводящих путей!

Все материалы на сайте сайт представлены исключительно для ознакомления в информационных целях. Перед применением любых средств консультация с врачом ОБЯЗАТЕЛЬНА!