Эмульгаторы представляют собой вещества, обеспечивающие возможность формирования и стабилизации эмульсий, представляющих собой дисперсные системы из двух или более несмешивающихся фаз, разделенных развитой поверхностью раздела. В рамках этих систем одна фаза, обычно жидкая, формирует непрерывную дисперсионную среду, в которой равномерно распределены мелкие частицы, капли или пузырьки дисперсной фазы, размер которых не превышает 10"'' см. В пищевой промышленности наиболее распространены эмульсии, включающие воду и масло, где тип эмульсии определяется соотношением этих фаз: эмульсии типа «масло в воде» (М/В) характеризуются дисперсной фазой в виде масла, распределенного в водной среде, а эмульсии типа «вода в масле» (В/М) — наоборот.
Эмульгаторы являются поверхностно-активными веществами (ПАВ), молекулы которых обладают дифильным строением, то есть содержат как гидрофильные, так и гидрофобные группы. Гидрофильные группы обеспечивают растворимость ПАВ в полярных растворителях, таких как вода, в то время как гидрофобные группы способствуют их растворению в неполярных средах. На границе раздела фаз дифильные молекулы ПАВ ориентируются таким образом, чтобы гидрофильные группы были направлены к полярной фазе, а гидрофобные — к неполярной. Это приводит к снижению поверхностного натяжения, что облегчает образование эмульсий.
Кроме того, эмульгаторы формируют пространственные и электрические барьеры, предотвращая повторное слипание частиц дисперсной фазы и повторное расслоение эмульсии. Важным параметром, определяющим физико-химические и технологические свойства ПАВ, является гидрофильно-липофильный баланс (ГЛБ), представляющий собой соотношение молекулярных масс гидрофильных и липофильных групп. Величина ГЛБ варьируется в диапазоне от 1 до 20 (эмпирическая шкала Гриффита), и она определяет способность ПАВ к образованию и стабилизации различных типов эмульсий.
Эмульгаторы с ГЛБ менее 10 преимущественно липофильны и способствуют стабилизации обратных эмульсий типа В/М, тогда как эмульгаторы с ГЛБ более 10 преимущественно гидрофильны и предпочтительны для стабилизации прямых эмульсий типа М/В. Эмульгаторы с ГЛБ в диапазоне 7-9 могут использоваться в качестве смачивающих агентов. Важно отметить, что ГЛБ смеси эмульгаторов является аддитивной величиной, что позволяет прогнозировать их поведение в различных дисперсных системах на основе содержания компонентов.
Эмульгаторы играют ключевую роль в пищевой промышленности, обеспечивая равномерное распределение несмешивающихся фаз, влияя на консистенцию, пластичность, вязкость и ощущение наполненности продуктов. В хлебобулочных изделиях эмульгаторы укрепляют клейковину, улучшая структуру мякиша и замедляя процесс черствения. В маргаринах и других жирах эмульгаторы стабилизируют эмульсии, определяя срок годности, разбрызгиваемость при нагревании и органолептические свойства. В производстве шоколада эмульгаторы снижают вязкость шоколадных масс, улучшая их текучесть.
В сухих продуктах, таких как сухое молоко, супы и ароматизаторы, эмульгаторы способствуют уменьшению размера жировых шариков, облегчая их растворение в воде. Они также равномерно распределяют нерастворимые в воде ароматизаторы, эфирные масла и экстракты пряностей, улучшая органолептические характеристики продуктов.
Эмульгаторы, разрешенные к применению в РФ
В Российской Федерации разрешены к применению в пищевой промышленности следующие эмульгаторы:
- Антиоксидантные эмульгаторы:
- Е304 аскорбилпальмитат
- Е305 аскорбилстеарат
- Фосфатиды и лецитины:
- Е322 лецитины
- Е405 пропиленгликольальгинат
- Эфиры глицерина:
- Е445 эфиры глицерина и смоляных кислот
- Е463 гидроксипропилцеллюлоза
- Е465 метилцеллюлоза
- Соли жирных кислот:
- Е470 соли жирных кислот (алюминия, кальция, натрия, магния, калия и аммония)
- Е471 моно- и диглицериды жирных кислот
- Эфиры жирных и других кислот:
- Е472b эфиры глицерина и молочной и жирных кислот
- Е472c эфиры лимонной кислоты и моно- и диглицеридов жирных кислот
- Е472d эфиры моно- и диглицеридов, винной и жирных кислот
- Е472e эфиры глицерина и диацетилвинной и жирных кислот
- Е472f смешанные эфиры глицерина и винной, уксусной и жирных кислот
- Е472g эфиры моноглицеридов и янтарной кислоты
- Эфиры крахмала и других полимеров:
- Е1450 эфир крахмала и натриевой соли октенилянтарной кислоты
- Е1451 крахмал окисленный ацетилированный
- Эфиры сахарозы и жирных кислот:
- Е473 эфиры сахарозы и жирных кислот
- Е474 сахароглицериды
- Эфиры полиглицерина и жирных кислот:
- Е475 эфиры полиглицерина и жирных кислот
- Е476 эфиры полиглицерина и взаимоэтерифицированных рициноловых кислот
- Эфиры пропиленгликоля и лактилированных жирных кислот:
- Е477 эфиры пропиленгликоля и жирных кислот
- Е478 эфиры лактилированных жирных кислот глицерина и пропиленгликоля
- Эфиры термически окисленного соевого масла:
- Е479 термически окисленное соевое масло с моно- и диглицеридами жирных кислот
- Сульфосукцинаты и лактилаты:
- Е480 диоктисульфосукцинат натрия
- Е481 лактилаты натрия
- Е482 лактилаты кальция
- Е483 стеарилтартрат
- Е484 стеароилцитрат
- Сорбитаны:
- Е491 сорбитан моностеарат (SPAN 60)
- Е492 сорбитан тристеарат (SPAN 65)
- Е493 сорбитан монолаурат (SPAN 20)
- Е494 сорбитан моноолеат (SPAN 80)
- Е495 сорбитан монопальмитат (SPAN 40)
- Е496 сорбитан триолеат (SPAN 85)
- Другие эмульгаторы:
- Е1000 холевая кислота (оксиянт)