Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Zahradnická fakulta v Lednici

Transkript

1 Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Zahradnická fakulta v Lednici VYUŽITÍ ŽELÍRUJÍCÍCH PROSTŘEDKŮ A ZAHUŠŤOVADEL V POTRAVINÁŘSTVÍ Bakalářská práce Vedoucí bakalářské práce Ing. Jana Kaňová Vypracovala Jana Osičková Lednice 2009

2

3 Prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Využití želírovacích prostředků a zahušťovadel v potravinářství vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém soupisu literatury. Souhlasím, aby práce byla uložena v knihovně Zahradnické fakulty Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně a zpřístupněna ke studijním účelům. V Lednici, dne. Podpis bakaláře

4 Děkuji vedoucí bakalářské práce Ing. Janě Kaňové za její odborné vedení, cenné rady i připomínky, veškerou pomoc při zpracování mé práce a za čas, který mi věnovala. Zároveň také děkuji také svým rodičům za jejich trpělivost a podporu při vypracovávání mé bakalářské práce.

5 OBSAH 1 ÚVOD CÍL PRÁCE SOUČASNÝ STAV ŘEŠENÉ PROBLEMATIKY ŽELÍROVACÍ PROSTŘEDKY A ZAHUŠŤOVADLA JAKO SOUČÁST ADITIV Označování aditiv Rozdělení aditiv Látky upravující údržnost Látky upravující aroma Látky upravující barvu Látky upravující texturu Látky zvyšující biologickou hodnotu Další aditivní látky Kde se aditiva používat nesmějí Kde se aditiva používat smějí ZAHUŠŤOVADLA Modifikované celulosy Modifikované škroby Rostlinné gumy Přírodní zahušťovadla Přírodní zahušťovadla polysacharidů mořských řas Polysacharidy mikroorganismů a vyšších hub Polysacharidy živočichů ŽELÍRUJÍCÍ PROSTŘEDKY Chlorid draselný Pektiny Reakce pektinů. 35

6 Výroba technického pektinu Použití pektinů Výroba ovocných pomazánek Želatina Výroba želatiny Fyzikální a chemické vlastnosti želatiny Použití želatiny EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST CHARAKTERISTIKA STANOVIŠTĚ CHARAKTERISTIKA VZORKŮ POUŽITÁ METODIKA VÝSLEDKY A DISKUZE 43 6 ZÁVĚR SOUHRN A ANGLICKÉ RESUME 50 8 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY PŘÍLOHY... 56

7 Seznam tabulek, obrázků, grafů a schémat Tabulky Tabulka 1: Používána sladidla v ČR 15 Tabulka 2: Další aditivní látky. 18 Tabulka 3: Obsah pektinů v různých rostlinných materiálech 37 Tabulka 4: Aminokyseliny obsažené v želatině...39 Tabulka 5: Výrobky, které byly nalezeny na našem trhu 44 Obrázky Obrázek 1: Vzorec kyseliny alginové.. 23 Obrázek 2: Stavební jednotka agaru 24 Obrázek 3: Struktura gumy guar.. 24 Obrázek 4: Stavební jednotky gumy gellan. 27 Obrázek 5: Stavební jednotky karagenanu.. 29 Obrázek 6: Stavební jednotky alginátů 30 Obrázek 7: Úsek tvořený pouze kyselinou α-l-guluronovou.. 30 Obrázek 8: Úsek tvořený pouze kyselinou β-d-mannuronovou.31 Obrázek 9: Úsek tvořený kyselinou α-l-guluronovou i kyselinou β-d-mannuronovou Obrázek 10: Struktura pektinů.34 Obrázek 11: Obsah pektinu při teplotě hydrolýzy 70 C.36 Grafy Graf 1: Procentuální zastoupení českých firem na českém trhu Graf 2: Procentuální zastoupení jednotlivých firem na českém trhu...45 Graf 3: Procentuální zastoupení jednotlivých zahušťovadel ve výrobcích Graf 4: Zastoupení jednotlivých zahušťovadel u českého a slovenského výrobce...46 Graf 5: Zastoupení jednotlivých zahušťovadel u českého a polského výrobce...47 Graf 6: Zastoupení jednotlivých zahušťovadel u českého a německého výrobce...48 Schémata Schéma 1: Schéma výroby vysoceesterifikovaného pektinu...56

8 Schéma 2: Srovnání výroby vysoceesterifikovaného a nízkoesterifikovaného pektinu...57 Schéma 3: Degradační reakce pektinu.58

9 1 ÚVOD Jelikož člověk už nežije v době, kdy by se živil pouze čerstvou potravou, bylo nutné potravu nějak uchovat pro období, kdy dostatek čerstvé stravy bude problémem. Nejdříve člověk začal uchovávat potraviny v chladných místnostech, sušil je nebo prosoloval. Uchovávání pomocí tepla přišlo až později. Již Papin v roce 1682 věděl, že povařením kostí zvířat vznikne želírující hmota. V roce 1700 se této hmotě říkalo oficiálně želatina. Během 18. a 19. století docházelo k postupnému objevování želatiny jejích výživových hodnot i její přípravě. Použitím různých druhů přídatných látek se potravina stává pro spotřebitele přitažlivější, avšak zvyšující se používání těchto látek vede k diskuzi o jejich bezpečnosti. Nyní existuje instituce Codex Alimentarius, která usiluje o produkci zdravotně nezávadných potravin na celém světě. Tyto látky mají i užitečné vlastnosti. Emulgátory zvyšují vláčnost těsta pekařských výrobků, stabilitu tukových emulzí, majonézových omáček či margarinů, pěnotvorné látky udržují stálost pěny u našlehaných potravin. Bez zahušťovadel by nebylo možno vyrobit řadu studených omáček se sníženým obsahem energie. Část spotřebitelů nahrazuje cukr sladidlem se sníženou či nulovou energetickou hodnotou. Milovníci vína by určitě nechtěli víno bez přísady oxidu siřičitého, neboť by to byla nahnědlá zlomená břečka. Marinované sterilované zelí by bez oxidu siřičitého mělo nahnědlou, nepříliš atraktivní barvu. Z uvedeného vyplývá, že aditiva jsou pro současný moderní životní styl důležitá, až nepostradatelná. 9

10 2 CÍL PRÁCE Cílem bylo přiblížit zahušťovadla, želírující prostředky a aditiva vůbec. Bylo nutné prostudovat literaturu pojednávající o těchto látkách. Byl objasněn jejich původ, popřípadě výroba, způsob použití a působení u výrobků, u nichž lze tyto látky použít. Práce se také zaměřila na legislativu související s touto problematikou. Byl také zhodnocen sortiment želírujících prostředků a zahušťovadel, které jsou dostupné na českém trhu. 10

11 3 SOUČASNÝ STAV ŘEŠENÉ PROBLEMATIKY 3.1 ŽELÍROVACÍ PROSTŘEDKY A ZAHUŠŤOVADLA JAKO SOUČÁST ADITIV Potravinářské aditivní látky, přídatné látky neboli aditiva jsou synonymem pro takové sloučeniny, jaké se do poživatin přidávají úmyslně z důvodů technologických nebo senzorických. I zahušťovadla a želírující látky patří do této velké skupiny aditiv, kterých je ve světě evidováno několik tisíc. Záměrně se přidávají do potravin při jejich výrobě, zpracování, skladování nebo balení a stávají se tak součástí konečné potraviny (RUPRICH, 2004). Potravinářská aditiva nejsou vůbec novým vynálezem. Již dávno před naším letopočtem se pomocí různých sloučenin prováděly pokusy o udržení potravin. V první polovině 20. století byla objevena celá řada nových sloučenin, které plnily funkci potravinářských aditiv. Příkladem mohou být barviva přidávaná do sýrů, emulgátory do margarínů nebo želírující prostředky do marmelád a džemů (KYZLINK, 1968). Jelikož se tyto látky nekonzumují přímo jako potraviny, ale záměrně se přidávají do potravin, musí splňovat určitá kritéria. Použití aditiv musí být bezpečné, omezeno jen na případy, kdy je to z technologického hlediska nezbytné a musí přinášet spotřebiteli užitek. Tyto látky musí být v souladu se schválenými specifikacemi, které by měly obsahovat údaje, podle nichž lze přídatnou látku identifikovat, a to včetně původu. Přídatné látky by měly být trvale sledovány a případně přehodnoceny (ES 1333/2008). Běžně se přidávají do potravin, kde slouží ke zvýšení její kvality (prodloužení trvanlivosti, zvýraznění nebo obnovení barvy potravin, zvýšení či regulaci kyselosti, zlepšení vůně, chuti nebo textury, zvýšení výživové hodnoty či technologických vlastností) (VELÍŠEK, 2002c). Aditivní látky mají obecně mnoho vlastností, např. zahušťovací vlastnosti, zvýrazňují nebo obnovují barvu potravin, zvyšují nebo regulují kyselost nebo dodávají potravinám sladkou chuť bez použití řepného cukru. 11

12 3.1.1 Označování aditiv Přídatné látky, které jsou určeny přímo pro spotřebitelský trh, musí být uvedeny na trh s viditelným, čitelným a nesmazatelným označením. Tyto informace musí být uvedeny v jazyce, který je kupujícímu srozumitelný (ES 1333/2008). Všechny tyto látky se označují evropským kódem skládajícím se z velkého písmena E a trojciferného čísla. Přítomnost aditiv v potravině musí být uvedena na obale, a to v sestupném pořadí podle toho, v jakém množství jsou v potravině obsaženy. Na obalu musí být označen název kategorie, do které přídatná látka podle funkce patří a dále názvem látky nebo jejím číselným kódem. Tento kód zavedla EU pro přídatné látky, které byly podrobně zhodnoceny na základě toxikologických studií a jsou v povolených dávkách bezpečné pro zdraví konzumentů (SZPI, 2008). Dále musí být na obalu uvedena značka udávající šarži, návod k použití, aby bylo zamezeno nesprávnému použití přídatné látky. Dále se uvádí jméno výrobce, balírny nebo prodejce. Údaj o maximálním možném množství v potravině, toto množství se udává jako procentuální zastoupení, datum spotřeby, případně se uvádí i informace o dané látce (ES 1333/2008) Rozdělení aditiv Rozdělení podle účelu používání: látky prodlužující údržnost - konzervanty používané v ochraně proti nežádoucím mikroorganismům - antioxidanty, které slouží pro ochranu některých složek potravin před oxidací (zejména pro ochranu lipidů a vitamínů) látky upravující aroma - vonné a chuťové látky - náhradní sladidla - acidulanty a regulátory kyselosti - látky hořké a povzbuzující - intenzifikátory aroma látky upravující barvu - barviva - bělidla 12

13 látky upravující texturu - zahušťovadla a želírující látky - emulgátory látky zvyšující biologickou hodnotu - vitamíny - minerální látky - aminokyseliny - některé mastné kyseliny - vláknina další aditivní látky - zpevňující látky - látky umožňující formulaci výrobků - pomocné látky - synergisty a potenciátory - propelanty - rozpouštědla (VELÍŠEK, 2002c) Rozdělení podle původu přírodní - zahušťovadla ze semen (karubin), ovoce (pektin) a mořských řas (agar) - barviva ze semen (bixin), ovoce (anthokyany) a zeleniny (karoteny) - okyselovadla z ovoce (kyseliny vinná) identická s přírodními látkami (vyráběná synteticky nebo pomocí mikroorganismů) - antioxidanty (kyseliny sorbová, tokoferoly) - barviva (karoteny) - okyselovadla (kyselina citrónová) získaná modifikací přírodních látek - emulgátory (z jedlých olejů) - zahušťovadla (modifikované škroby) - sladidla (sorbitol, maltitol) 13

14 syntetická - antioxidanty (BHA, BHT) - barviva (tartrazin, indigotin, chinolinová žluť) - sladidla (sacharin) (KLESCHT, 2007) U látek, které náležejí do kategorií antioxidanty, barviva, konzervanty, kyseliny, regulátory kyselosti, tavicí soli, kypřicí látky, náhradní sladidla, látky zvýrazňující chuť nebo aroma, zahušťovadla, želírovací látky, modifikované škroby, stabilizátory, emulgátory, protispékavé látky, odpěňovače, lešticí látky, látky zlepšující mouku, musí být kromě názvu nebo kódu E uveden i název příslušné kategorie, do které látka patří. Některé přídatné látky spadají dle účelu použití do několika kategorií, ale uvádí se pouze název kategorie, která odpovídá účelu, pro který je látka v potravině použita (SZPI, 2009) Látky upravující údržnost Antioxidanty Jsou látky, které prodlužují údržnost potravin a chrání potravinu proti zkáze způsobené oxidací (KLESCHT, 2007). Působí zejména pro ochranu tuků obsahujících mastné kyseliny (RURPICH, 2004). Antioxidanty jsou aditiva, která mají velmi široké uplatnění a lze je rozdělit do dvou skupin. První skupinu tvoří látky (některé kyseliny a jejich sloučeniny), které působí proti změnám barvy, kupříkladu v ovoci či masných výrobcích. Mezi tyto látky se řadí např. kyselina askorbová (E 300) nebo kyselina citronová (E 330). Druhou skupinu antioxidantů tvoří látky, které zabraňují oxidaci v tucích a olejích. Tato oxidace vede ke žluknutí, potraviny se stávají nepoživatelné. Vlivem oxidace může docházet i ke ztrátě vitaminů, či dokonce ke vzniku toxických látek. Do této skupiny antioxidantů patří butylhydroxyanisol nebo galláty (VRBOVÁ, 2001). Antioxidanty se používají při výrobě potravin, a to pouze v nezbytném množství (alfa-tokoferol, delta-tokoferol) nebo se smějí používat jen v omezené míře (propylgallát, oktylgallát). S antioxidanty se setkáme při přípravě potravin s vysokým obsahem tuku, moučníků, polévek, kořenících přípravků nebo ve žvýkačkách (VYHLÁŠKA 298/1997). 14

15 Konzervanty Jsou sloučeniny kyseliny sorbové, benzoové, parahydroxybenzoové a jejich soli a estery, které smějí být používány ke konzervaci potravin a prodlužují jejich údržnost (KLESCHT, 2007). Tyto konzervanty jsou také účinným inhibitorem plísní a kvasinek. Další důležitou látkou je oxid siřičitý, sloužící ke konzervaci hlavně kyselých potravin a k bělení. Zmíněnými sloučeninami se smějí konzervovat ochucené nápoje, ovocné pomazánky, proslazované ovoce a zelenina, tavené sýry nebo cukrářské pečivo. Různé konzervanty mají však různou účinnost. Důležité je, aby byly připraveny vhodné reakční podmínky. Významný je i stupeň kyselosti dané potraviny nebo citlivost mikroorganismů (RURPICH, 2004) Látky upravující aroma Náhradní sladidla Udělují potravinám sladkou chuť bez použití řepného cukru (KLESCHT, 2007). Náhradní sladidla lze rozdělit do dvou skupin, a to na nízkokalorická a kalorická. Mezi nízkokalorická řadíme sacharin, aspartam nebo acesulfam K. Výhodou těchto sladidel je, že nezpůsobují tvorbu zubního kazu, jsou vhodná pro diabetiky a jsou mnohonásobně sladší než cukr. Sladidla kalorická mají velice podobnou strukturu jako cukr, patří mezi ně sorbitol, xylitol či isomalt (VRBOVÁ, 2001). Tabulka 1: Používána sladidla v ČR E 420 Sorbitol E 421 Mannitol E 953 Isomalt E 965 Maltitol E 966 Laktitol E 967 Xylitol E 950 Acesulfam K E 951 Aspartam E 952 Kyselina cyklamová a její soli E 954 Sacharin E 957 Thaumatin E 959 Neohesperidin Uvedená sladidla se používají do ochucených nápojů, nealkoholického piva, kompotů, cukrovinek se sníženým obsahem energie, mléčných výrobků nebo žvýkaček (VYHLÁŠKA 298/1997). 15

16 Regulátory kyselosti Mění či udržují kyselost či alkalitu potraviny. K těmto látkám zařazujeme kyselinu fosforečnou, kyselinu metavinnou a kyselinu jantarovou. Kyseliny Zvyšují kyselost potraviny nebo potravině udělují kyselou chuť (KLESCHT, 2007). Na okyselování potravin se používá řada látek, např. kyselina fosforečná, uhličitan vápenatý, octan draselný, kyselina mléčná, citronová nebo jablečná. Okyselují se nápoje, mléko, tavené sýry, zmrzliny, rybí pasty a nečokoládové cukrovinky (VYHLÁŠKA 298/1997) Látky upravující barvu Barviva Jsou to látky, které udělují potravině barvu, kterou by sama o sobě neměla nebo její barvu obnovují (KLESCHT, 2007). Hrají velkou roli při výrobě téměř všech potravin, protože udělují potravině žádoucí vzhled (VRBOVÁ, 2001). Získávají se z potravin a dalších složek přírodního původu extrakcí fyzikální či chemické povahy (VYHLÁŠKA 298/1997). Barviva lze rozdělit na přírodní (karoteny), přírodně identická a syntetická vyráběná z uhelného dehtu (VRBOVÁ, 2001). Pro účely barvení potravin smějí být používána výlučně barviva označovaná jako aluminiové laky (kurkumim, riboflavin, tartrazin nebo žluť SY). Barviva nesmí obsahovat nezpracované potraviny, minerální vody, mléko či pražená káva (VYHLÁŠKA 298/1997). Jiný zdroj uvádí, že barvivy se rozumí látky, které zahrnují přírodní složky potravin a přírodních zdrojů, jež jako takové nejsou považovány za potraviny a nejsou používány jako charakteristická složka potravin. Barvivy se rozumí přípravky získané z přírodních zdrojů fyzikální extrakcí, která způsobí oddělení pigmentů (ES 1333/2008). Bělidla Jsou to sloučeniny, které mají za úkol oxidovat nebo redukovat nežádoucí barviva v produktu. Mezi látky, které barvivo pouze redukují se řadí oxid siřičitý a siřičitany. Tato bělidla se používají u produktů podléhajících enzymatickému hnědnutí. Jako je sušené ovoce, zelenina, bramborové výrobky, používají se i k bělení chmele, ořechů či hub. Mezi oxidační činidla patří sloučeniny s aktivním kyslíkem a aktivním chlorem, tyto látky však legislativa ČR nepovoluje (VELÍŠEK, 2002c). 16

17 Látky upravující texturu Zahušťovadla Jsou látky, které zvyšují viskozitu potraviny. Na zahušťování potravin se používají kyselina alginová a její soli, agar, karagenan, karubin, guma guar, arabská guma, pektiny, celulózy a různě upravovaný škrob. Tyto látky se používají k zahušťování omáček, majonéz, vaječných likérů i žvýkaček (VYHLÁŠKA 298/1997). Želírující látky Vytváří gel a udělují tím potravině její texturu. Mezi tyto látky patří alginát sodný, agar, karagenan, guma gellan nebo pektiny. Emulgátory Umožňují tvorbu stejnorodé směsi dvou nebo více nemísitelných kapalných fází nebo které tuto směs udržují (KLESCHT, 2007). Mezi emulgátory patří lecitiny, estery mono- a diglyceridů mastných kyselin, polysorbáty, cukroestery, stearoyllaktáty a sorbitanmonostearát. Používají se při výrobě zmrzliny, cukrovinek, studených omáček nebo při výrobě čokolády a čokoládových cukrovinek (VYHLÁŠKA 298/1997). Modifikované škroby Jsou to termicky či chemicky upravené škroby, které tvoří kvalitní gely s horkou vodou. Bez úpravy nejsou gely stabilní (DRAŠAR, 2009). Mohou měnit vlastnosti škrobů přímo v nativním stavu nebo škrobů, které byly předtím pozměněny fyzikálními nebo enzymovými postupy. Mezi tyto látky se řadí fosforečnany sodné, kyselina alginová, agar, guma guar a arabská guma (KLESCHT, 2007) Látky zvyšující biologickou hodnotu Těmito látkami rozumíme potravinové doplňky, jako jsou: vitamíny, minerální látky nebo vláknina, které mohou zvyšovat výživovou hodnotu potraviny a současně mohou plnit funkci přídatné látky. Tyto látky zachovávají jakost konzumovaných potravin a korigují deficienci některých výživově cenných látek v potravě (VELÍŠEK, 2002c). 17

18 Další aditivní látky Tabulka 2: Další aditivní látky Skupina přísad podle funkce v potravině Tavící soli Kypřící látky Látky zvýrazňující chuť a vůni Stabilizátory Nosiče a rozpouštědla Protispékavé látky Leštící látky Balící plyny Propelanty Odpěňovače Pěnotvorné látky Zvlhčující látky Plnidla Zpevňující látky Sekvestranty Látky zlepšující mouku Popis funkce přísady látky, které mění vlastnosti proteinů při výrobě látky nebo směsi látek, které vytvářejí plyny a tak zvyšují objem těsta látky, které zvýrazňují již existující chuť nebo vůni potraviny látky, které umožňují udržovat fyzikální vlastnosti potraviny. Udržují homogenní disperze dvou nebo více nemísitelných látek v potravině, stabilizují, udržují nebo posilují existující zbarvení potraviny látky, které se užívají k rozpouštění, ředění, disperzi (rozptylování) a jiné fyzikální úpravě přídatné látky, aniž přitom mění jejich technologickou funkci látky, které snižují tendenci jednotlivých částic potraviny ulpívat vzájemně na sobě, tj. uchování sypkosti prášků a jejich směsí bez tvorby hrudek a usnadnění jejich dispergaci nebo rozpuštění látky, které po nanesení na vnější povrch udělují potravině lesklý vzhled nebo vytvářejí ochranný povlak plyny jiné než vzduch, které se zavádějí do obalu před, během nebo po plnění potraviny do obalu plyny jiné než vzduch, které vytlačují potravinu z obalu látky, které zabraňují vytváření pěny nebo snižují pěnění látky, které umožňují vytváření stejnorodé disperze plynné fáze v kapalné nebo tuhé potravině látky, které chrání potravinu před vysycháním tím, že působí proti účinkům vzduchu s nízkou relativní vlhkostí, podporují rozpouštění práškovitých potravin ve vodném prostředí látky, které přispívají k objemu potraviny, aniž významně zvyšují její energetickou hodnotu látky, které činí tkáně ovoce nebo zeleniny pevnými nebo křehkými nebo tuto pevnost udržují a dále látky, které reakcí se želírujícími látkami ztužují gely látky, které vytvářejí chemické komplexy s ionty kovů a omezují tak jejich aktivitu látky jiné než emulgátory, které se přidávají k mouce nebo do těsta za účelem zlepšení pekařské jakosti (elasticity), příp. na podporu účinku vybělujících látek 18

19 3.1.3 Kde se aditiva používat nesmějí Přídatné látky se obvykle nesmějí používat pro výrobu nezpracovaných potravin, medu, neemulgovaného tuku a oleje, másla, pasterovaného nebo sterilovaného mléka a smetany, neochucených kysaných mléčných produktů, minerální vody, kávy (kromě instantní), nearomatizovaného čaje, cukru, sušených těstovin (kromě bezlepkových těstovin anebo těstovin pro hypoproteinové diety), neochuceného podmáslí. Existují však přesně stanovené výjimky, kdy je použití přídatné látky povoleno. Mezi tyto látky nepatří jedlá sůl, aromatické látky, pozměněné škroby a další (JAKL, 2005). Nezpracovanými potravinami se rozumí potraviny, které neprošly technologickým procesem, který by způsobil podstatnou změnu původního stavu potraviny, například potraviny očištěné, dělené, loupané, zbavené skořápek, mleté, řezané, krájené, upravené, chlazené, zmrazené, bez ohledu na to, zda jsou nebalené, balené nebo zda se jedná o potraviny v ochranné atmosféře (VYHLÁŠKA 298/1997). Želírovací látky jsou používány z důvodu vytváření a udržování žádoucí textury potravin. Vytváří gely, se kterými se setkáváme v podobě želé a rosolů. Nejznámější želírovací látkou je želatina, která se však podle zákona za přídatnou látku nepovažuje. S želírovacími látkami se setkáme v želé dezertech, jogurtech a dalších mléčných výrobcích, pekařských výrobcích, masných výrobcích a mnoha dalších potravinách (SZPI, 2009). Přídatné látky smějí být v některých potravinách použity jen v omezené míře. Mezi tyto potraviny patří kakao, ovocné podmáslí, dětská výživa a mléčná výživa. Pro kakao a čokoládové produkty je jako nejvyšší povolené množství stanoveno množství látky, které je alkalitou ekvivalentní stanovené hodnotě, vyjádřené jako uhličitan draselný. Tyto látky smějí být používány jednotlivě nebo v kombinaci. Dětská výživa včetně příkrmu smí obsahovat arabskou gumu (E 414) a oxid křemičitý (E 551) pocházející z přidaných potravních doplňků v množství nejvýše mg každé z těchto látek (VYHLÁŠKA 298/1997) Kde se aditiva používat smějí Přídatné látky smějí být používány při výrobě potravin a to nejvýše do hodnoty stanoveného nejvyššího povoleného množství. Potraviny určené k dalšímu zpracování smějí obsahovat přídatné látky pouze v případě, že přítomnost těchto přídatných látek 19

20 je touto vyhláškou povolena v potravinách, které jsou z nich vyráběny. Hodnoty nejvyššího povoleného množství se vztahují na potraviny ve stavu, v jakém jsou uváděny do oběhu, pokud není výslovně stanoveno jinak, to uvádí vyhláška. Pokud není přímo stanovené nejvyšší povolené množství, používá se množství nezbytně nutné pro dosažení zamýšleného technologického účinku a při zachování zásad správné výrobní praxe. Použití látky přitom nesmí vést ke klamání spotřebitele (VYHLÁŠKA 298/1997). 3.2 ZAHUŠŤOVADLA Zahušťovadla jsou látky, které mají za úkol potravinu zahustit neboli zvýšit její viskozitu a udržet žádoucí texturu dané potraviny (VELÍŠEK, 2002c). V potravinářství jsou zahušťovadla používána k zahuštění mléčných výrobků, předpřipravených omáček, polévek a zálivek, instantních polévek, majonéz, zavařenin a řady dalších výrobků. Zahušťovadla jsou látky, které zahrnují přírodní polysacharidy rostlin, mořských řas, mikroorganismů a také modifikované polysacharidy. Mezi obvyklá zahušťovadla patří modifikované celulózy, modifikované škroby a rostlinné gumy. Jedná se vesměs o tradičně používané složky potravin nebo látky s nimi blízce příbuzné (KLESCHT, 2007) Modifikované celulosy Modifikované celulosy se rozdělují do dvou skupin chemicky modifikovaných celulos: hydrolyzované a derivatizované celulosy. Jediným představitelem hydrolyzovaných celulos je celolusa mikrokrystalická. Získává se hydrolýzou celulosy kyselinou chlorovodíkovou. Tato celolusa je známa pod obchodním názvem avicel. Viskozita této celulosy nezávisí na ph a její funkční vlastnosti jsou zachovány i při vysokých teplotách a kyselém prostředí. Využívá se jako potravinářská vláknina, plnidlo, nosič aromatických látek nebo jako stabilizátor pěn. V potravinářství se také využívají karboxymethylcelulosy (zahušťovadlo do tvarohových a sýrových pomazánek), methylcelolusa nebo hydroxypropylcelulosa (VELÍŠEK, 2002a). 20

21 3.2.2 Modifikované škroby Modifikované škroby jsou látky, které se vyrábějí chemickými změnami jedlých škrobů. Vlastnosti těchto škrobů se mohou měnit přímo ještě v přírodním stavu nebo u škrobů, které byly předtím pozměněny fyzikálními nebo enzymovými postupy anebo u škrobů již pozměněných působením kyselin, zásad nebo bělících činidel (KLESCHT, 2007). Získávají se chemickou cestou, kdy získáme odbourané nebo oxidované škroby, pomocí enzymů za vzniku maltodextrinů. Lze je získat i fyzikální cestou, kterou připravujeme termicky upravené a extrudované škroby. Oxidací škrobů se získávají škroby, které mají sníženou viskozitu a zvýšenou disperzi. Oxidací lze připravit i želírující škroby, které vytvářejí pevné a stabilní gely. Tato látka se používá při výrobě želé cukrovinek (KADLEC, 2007). V kyselém prostředí škroby hydrolyzují. Dále se rozlišují modifikované škroby na přeměněné, zesítěné, stabilizované nebo jinak modifikované. Použití samotného nativního škrobu je omezeno jeho fyzikálně-chemickými vlastnostmi. Jeho škrobová zrna jsou ve studené vodě nerozpustná, je nutné škrob vařit, zahuštěné výrobky jsou pak gumovité nebo mají kohezní strukturu. Proto se nativní škroby modifikují tak, aby se jejich nežádoucí vlastnosti minimalizovaly nebo se získaly škroby s vlastnostmi jinými. Rozdělení modifikovaných škrobů: o přeměněné získávají se kyselou hydrolýzou, oxidací nebo záhřevem o zesítěné používají se k zahušťování, stabilizaci a úpravě textury (VELÍŠEK, 2002a). Při nízkých stupních zesítění se zvyšuje viskozita škrobových mazů, při středních se zvyšuje teplota mazovatění a plasticita mazu a při vysokých stupních zesítění získáváme škroby, které nebobtnají ani při bodu varu (KADLEC, 2007) o stabilizované dochází k substituci některých hydroxylových skupin polysacharidů (estery a ethery škrobů) o jinak modifikované dochází ke zvýšení funkčnosti modifikovaných škrobů (působením enzymů nebo kyselou hydrolýzou) (VELÍŠEK, 2002a) 21

22 Mezi tyto látky s uplatněním v potravinářství patří fosforečnany, kyseliny alginová, agar, guma guar a guma arabská. Fosforečnany Fosforečnany našly v potravinářství široké užití jsou používány jako modifikované škroby, zahušťovadla, tavící soli, stabilizátory, sekvestranty, kyseliny, regulátory kyselosti, emulgátory a zvlhčující látky. Fosforečnan sodný neboli hydratovaná trisodná sůl kyseliny fosforečné nebo trinatriumfosfát má označení E 339. Chemický název této látky je fosforečnan sodný dekahydrát. Jeho skupenstvím při 20 C jsou pevné šupinky. Je to bílá až nažloutlá látka bez zápachu s teplotou tání při 75 C (ANONYM 1, 2003). Využití fosforečnanů sodných je při výrobě sýrů, masných výrobků, nealkoholických nápojů. Dále jsou v některých kondenzovaných mléčných výrobcích nebo v nápojích v prášku. Fosforečnan draselný (E 340) upravuje kyselost potravin a využívá se i jako stabilizátor. Využívá se při výrobě sýrů, masných výrobků a nápojů v prášku. Fosforečnan vápenatý (E 341) upravuje kyselost potravin, využívá se jako stabilizátor a kypřící a zpevňující látka. Využití této látky je při výrobě konzervované zeleniny a ovoce, zavařenin, pekařských a cereálních výrobků, kořenících směsí, některých živočišných tuků, plátkových a tavených sýrů. Fosforečnan amonný (E 342) hlavně upravuje kyselost potravin, ale také je využíván jako kypřící látka v kypřících prášcích a pekařských výrobcích. Další použití této látky je pro výrobu margarínů a alkoholických nápojů. Fosforečnan hořečnatý (E 343) se používá k úpravě kyselosti potravin. Protože je ale v ČR zakázáno jeho používání, nenajdeme ho v žádném z výrobků na našem trhu (ANONYM 2, 2008). Kyselina alginová E 400 Tato kyselina se získává z hnědých mořských chaluh rodu Macrocystis pyrifera, které obsahují přes 30% této kyseliny. Extrahuje se horkým roztokem sody, přičemž vzniká ve vodě rozpustný alginát sodný. Ve vodě nerozpustná kyselina alginová se vysráží z roztoku alginátu sodného pomocí zředěné kyseliny chlorovodíkové. 22

23 Její schopnost spočívá ve vytváření gelů a zvětšování objemu potraviny. Kyselina alginová je lineární polymer, složený z jednotek kyseliny D-manuronové a L-guluronové, vázaných převážně glykosidickou vazbou (1,4). Tím se velmi podobá pektinům (SCIENTIFICPSYCHIC, 2005). Kyselina alginová je nerozpustná ve vodě i v organických rozpouštědlech, je téměř bez zápachu, barvu má bílou až žlutohnědou (VYHLÁŠKA 54/2002). Používá se jako emulgátor, stabilizátor, želírující látka a zahušťovadlo. Používá se ve zmrzlinách, pekařských výrobcích, želé dezertech a pudincích (VRBOVÁ, 2001). Obrázek 1: Vzorec kyseliny alginové Agar E 406 Nazývá se také jako gelósa, japonská nebo čínská vyzina. Získává se z mořských řas rodu Gelidiaceae, Sphaerococcaceae a příbuzných rudých řas třídy Rhodophyceae (VYHLÁŠKA 54/2002). Skládá se z lineárního polymeru agarosa, což je základní neutrální polysacharid a agaropektinu. Jejich stavebními jednotkami jsou cukerné jednotky β-d-galaktopyranosa a 3,6-anhydro-α-L-galaktopyranosa (LABROPOULOS, 2002). Agary se z řas získávají extrakcí horkou vodou. Rozpustnost agarů je při 85 C a ochlazením vzniká disperzní gel. Agar je látka téměř bez zápachu, se žlutou, žlutooranžovou nebo světle žlutou barvou (VYHLÁŠKA 54/2002). Stárnutím podléhají tyto gely synerézi. Použití vychází z jejich schopností vázat vodu a tvořit termoreverzibilní gely a vysoký bod tání gelů zaručuje použití v pekařských výrobcích, džemech, želé, mléčných výrobcích i v masných výrobcích (VELÍŠEK, 2002a). 23

24 Obrázek 2: Stavební jednotka agaru Guma guar E 412 Tato guma, nazývaná také jako guarová moučka, se získává ze semen luštěniny Cyamopsis tetragonoloba. Jde vlastně o mletý endosperm této rostliny (VYHLÁŠKA 54/2002). Je to ve vodě rozpustný polysacharid, který má osmkrát větší zahušťovací schopnosti než škrob. Je to neutrální galaktomannan skládající se z jednotek β-d-mannopyranosy, kde jsou substituovány zbytky α-dgalaktosy (PETKOWICZ, 1998). Obrázek 3: Struktura gumy guar Ve studené vodě je tato guma dobře rozpustná a tvoří s ní velmi viskózní roztoky. Použití této látky je při výrobě mražených a mléčných krémů, u pekárenských výrobků, k zahušťování instantních polévek, omáček a jiných. Dále je používání látky povoleno pro dětskou mléčnou výživu (VELÍŠEK, 2002a). 24

25 Guma arabská E 414 Nazývá se také jako guma akáciová, získává se jako exudát ze stromů Acacia senegal a Acacia seyal, které produkují velké uzliny méně husté gumy na jejich kůře (VERBEKEN, 2003). Arabská guma je komplex arabinogalaktanu, oligosacharidů, polysacharidů a glykoproteinů. Jako i jiné hydrokoloidy, má i arabská guma fyziologické účinky (PHILLIPS, 2008). Její struktura se skládá hlavně z D-galaktosy a L-arabinosy. V gumě Acacia Senegal je obsaženo 44% galaktosy, 27% arabinosy, 13% rhamnosy a asi 16% uronových kyselin, jak uvádí VELÍŠEK, 2002a. Jako potravinářské aditivum se užívá pro stabilizaci emulzí nebo textury. V nápojovém průmyslu se používá k udržení chuti nebo ke stabilizaci oleje ve vodě (PHILLIPS, 2008) Rostlinné gumy Rostlinné gumy neboli exudáty rostlin či klovatiny jsou zpravidla lepivé šťávy, které samovolně vytékají z rostlinných pletiv (VELÍŠEK, 2002a). Jsou to hlavní složky výronů některých rostlin, ale vyskytují se také jako součást některých druhů ovoce - např. plodu rohovníku (KYZLINK, 1968). Vytékání je způsobeno řadou faktorů, především při napadení mikroorganismy a při poranění (VELÍŠEK, 2002a). Z chemického hlediska jsou to polymery cukrů a uronových kyselin, jsou to také komplikované polysacharidy znečištěné bílkovinami nebo fenolickými látkami. Mají kyselý charakter a skládají se z různých monosacharidů (např. kyseliny glukoronové a galakturonové, arabinózy, galaktózy). Ve vodě jsou rozpustné, bobtnají nebo tvoří silně viskózní roztoky. Díky této vlastnosti jsou rostlinné gumy využívány v potravinářství jako zahušťovadla (KYZLINK, 1968). Guma Euchema E 407a Získává se z červených mořských řas rodu Euchema cottonii. Je také nazývána polorafinovaným karagenanem, protože při výrobě není tak dokonale oddělena od celulosových vláken jako karagenan (HAGES, 2005a). Užíván je i název karagenan s obsahem celulosy (VYHLÁŠKA 54/2002). Guma euchema je polysacharid obsahující až 15% nerozpustné rostlinné celulózy, který se od karagenanu liší právě vyšším obsahem celulózy (VRBOVÁ, 2001). 25

26 Zpracování je založeno na krátkodobém máčení očištěných řas v roztocích alkálií za zvýšené teploty. Potom je tento materiál propírán vodou, aby došlo k odstranění solí a následovně je čištěn, usušen a rozemlet (VYHLÁŠKA 54/2002). Tato guma má schopnost vázat vodu a modifikovat viskozitu, proto našla své využití hlavně v masném průmyslu. Při 80 C tvoří ve vodě kalnou suspenzi. Dále se využívá ke stabilizaci nízkotučných emulzí, tvorbě disperze nebo k vylepšování organoleptických vlastností (HAGES, 2005a). Tragant E 413 Tragant neboli guma bassora se získává jako vytékající pryskyřice z kůry Astragalus gummife, A. microcephalus a A. kurdicus, což jsou křoviny ze suchých horských oblastí. Tato guma se skládá ze škrobu, proteinů a dvou skupin polysacharidů arabinolaktany (60-70% hmotnosti gumy) a kyselé galakturonáty (kyseliny tragakanthová). Je to guma rozpustná ve vodě, kyselá část pouze bobtná a tvoří sliz nebo gel za přítomnosti Ca 2+ (VELÍŠEK, 2002a). Viskozita se projevuje už při nízké koncentraci. Tragant je odolný vůči hydrolýze, proti mechanické zátěži a viskozita se nemění při měnícím se ph (PHILLIPS, 2008). Jelikož je tragant odolný vůči teplotě a kyselému prostředí, používá se při výrobě zmrzlin, salátových zálivek, ovocných náplní a různých typů omáček (VRBOVÁ, 2001). Guma karaya E 416 Jiným názvem indická guma, guma sterculia, kadaya nebo kuterra, je exudát kůry stromů Sterculia urens z čeledi Sterculiaceae. Tato guma obsahuje jednotky rhamnosy, galaktosy, glukuronové kyseliny a také ionty vápníku. Nevýhodou gumy karaya je její velmi špatná rozpustnost, ale i přesto se využívá jako zahušťovadlo omáček a kečupů, jako látka zvyšující vaznost vody, a to hlavně v tavených sýrech a masných výrobcích nebo se používá jako stabilizátor pěn (VELÍŠEK, 2002a). Vyznačuje se charakteristickým zápachem po kyselině octové. Od jiných gum se odlišuje hlavně tím, že v 60% ethanolu dobře bobtná (VYHLÁŠKA 54/2002). Guma tara E 417 Neboli peruánský karubin je mletá část semen rostliny Caesalpinia spinosa. Skládá se z řetězce (1-4)-β-D-mannopyranosových jednotek 26

27 s α-d-galaktopyranosovými jednotkami, propojenými (1-6) vazbami. Ve vodě je rozpustná, v ethanolu není (VYHLÁŠKA 54/2002). Je používána jako zahušťovadlo a stabilizátor. Používá se pro výrobu cukrovinek, pekařských, mléčných a masných výrobků (VRBOVÁ, 2001). Guma gellan E 418 Je bakteriální polysacharid rodu Sphingomonas elodea (dříve nazýváno Pseudomonas elodea) (CHANDRASEKARAN, 1995). Vzniká fermentací cukru pomocí čistých kultur mikroorganismů kmene Pseudomonas elodea. Gellan je ve vodě rozpustný a už od nízkých koncentrací tvoří vysoce viskózní roztoky. Využití této gumy závisí na stupni deacetylace a přítomnosti iontů (za přítomnosti kationtů je gellan kyselý) (VELÍŠEK, 2002a). V přítomnosti iontů kovů, zejména vápníku, vzniká gel (VELÍŠEK, 2002b). Používá se k úpravě textury a stabilizaci pěn a emulzí (VELÍŠEK, 2002a). Tato guma se používá do výrobků, jakými jsou želé, džemy, krémy nebo polevy (VRBOVÁ, 2001). Obrázek 4: Stavební jednotky gumy gellan Guma ghatti E 419 Tato guma je exudát stromů Anogeissus latifolia, nazývá se také guma indická. Ve vodě je špatně rozpustná, při vyšších koncentracích tvoří viskózní disperze, ale netvoří gel. Díky vysoké viskozitě se uplatňuje jako stabilizátor emulzí a suspenzí. 27

28 Guma modřínová Tato guma se získává extrakcí horkou vodou z modřínu západního (Larix occidentalis), dřevo tohoto stromu obsahuje až 35% arabinogalaktanů. Jiným zdrojem modřínové gumy můžou být i různé druhy borovice nebo jedle. Využití této gumy je jako zahušťovadlo a jako povrchově aktivní látka (VELÍŠEK, 2002a). Guma konjaková - E 425 Je hydrokoloid rozpustný ve vodě. Získává se z vláknitého kořene trvalky Amorphophallus konjac, je používán jako zahušťovadlo při výrobě některých potravin nebo bývá přidáván do těstovin. Získává se vodní extrakcí z konjakové moučky. Konjaková moučka je nepřečištěná surovina z kořene výše uvedené rostliny. Hlavní složkou konjakové gumy je ve vodě rozpustný polysacharid glukomannan s vysokou molekulovou hmotností (SZPI, 2008). V horké i studené vodě vytváří vysoce viskózní roztoky s ph mezi 4,0 7,0 (VYHLÁŠKA 54/2002). Tato přídatná látka se používá při výrobě potravin jako zahušťovadlo a stabilizátor a zároveň může být použita i jako nosič či rozpouštědlo (SZPI, 2008). Dále do této skupiny patří: Guma guar (E 412) a Guma arabská (E 414) viz kapitola Přírodní zahušťovadla Mezi zahušťovadla přírodního původu patří např. karubin nebo agar (KLESCHT, 2007). Do těchto zahušťovadel se řadí polysacharidy mořských řas, mikroorganismů a vyšších hub a polysacharidy živočichů Přírodních zahušťovadla polysacharidů mořských řas Agar E 406 viz kapitola č Karagenan E 407 Karagenan je extrakt z červených ruduch z rodů Rhodophycae, Chondrus, Eucheuma, Gigartina a Iridaea (VELÍŠEK, 2002a). Je to polymer galaktosy esterifikovaný kyselinou sírovou (PRUGAR, 2008). Díky své vlastnosti vázat vodu má ovšem hlavní uplatnění v masném průmyslu. Karagenan se vyskytuje ve třech 28

29 typech Kappa, Iota a Lambda, které přinášejí rozličné vlastnosti v želírování a zahušťování, což je způsobeno počtem a uspořádáním estersulfátových skupin na opakujících se galaktózových jednotkách (HAGES, 2005a). Rosoly karagenanů jsou křehké, neelastické a špatně roztíratelné. V ovocných pomazánkách jsou kvůli kyselému ph a zvýšené teplotě málo stabilní. Využívají se proto pro přípravu ovocných rosolů jenom do ph 4,3-4,5. Používání karagenanu je výhodné pro výrobky s obsahem sušiny pod 20% (DOBIÁŠ, 2004). Používá se ke stabilizaci omáček, zmrzlin, ale i k zahušťování a želírování (PRUGAR, 2008). Obrázek 5: Stavební jednotky karagenanu Karubin E 410 Karubin je rostlinná guma získávaná ze semen stálozelené rostliny zvané rohovník obecný (Ceratonia siliqua). Nazýván je také jako karob či svatojánský chléb. Řadí se mezi nerozpustnou vlákninu (ve vodě je nerozpustný), proto se používá jako stabilizátor a zahušťovadlo (VRBOVÁ, 2001). Využívá se zejména pro výrobu cukrovinek, mražených krémů a zmrzlin, pudinků, džemů a dále pro pekařské a uzenářské výrobky, polévky a další. Také je využíván pro farmaceutické a kosmetické účely pro výrobu pleťových krémů (ANONYM 2, 2008). Algináty Algináty se získávají působením zásaditých roztoků na kyselinu alginovou (E 400), což je kyselina polyuronová. Deriváty kyseliny alginové se získávají z různých druhů hnědých mořských řas Laminaria, Macrocystis nebo Ecklonia. 29

30 Tyto látky mají želírující vlastnosti, proto se používají především k zahušťování, želírování, stabilizaci krémů, zmrzlin nebo pudingů a omáček (PRUGAR, 2008). Jsou rozpustné v horké i studené vodě, kde tvoří viskózní roztoky. V kyselém prostředí tvoří křehký, čirý gel. Kromě použití při výrobě ovocných pomazánek se uplatňuje i při výrobě rekonstituovaného ovoce (tj. ovoce s rozmělněnou konzistencí v celém objemu s alginátem sodným, sequestrantem, vápenatými solemi a ovocnou pulpou) (DOBIÁŠ, 2004). Alginát je také využíván v marmeládách a džemech s nízkým podílem cukru, protože je schopen tvořit rosol ještě při koncentraci 30% cukru a ph 3,4-3,6. Nevýhodou je ovšem to, že zahřátý rosol už znova neztuhne. To může být problém u výrobků, které by měly být sterilovány (GOLIÁŠ, 2009). Obrázek 6: Stavební jednotky alginátů Jsou to nevětvené lineární kopolymery kyseliny β-d-mannuronové(m) a kyseliny α-l-guluronové (G). V řetězci různých alginátů se střídají různě dlouhé úseky M a G (VELÍŠEK, 2002a). Obrázek 7: Úsek tvořený pouze kyselinou α-l-guluronovou 30

31 Obrázek 8: Úsek tvořený pouze kyselinou β-d-mannuronovou Obrázek 9: Úsek tvořený kyselinou α-l-guluronovou i kyselinou β-d-mannuronovou Alginát sodný (E 401) se nejvíce používá v potravinářství, další algináty mají jen okrajové použití. Alginát sodný je sodná sůl kyseliny alginové. Je to bílý až žlutohnědý zrnitý prášek (VYHLÁŠKA 298/1997). V potravinářství se využívá jako stabilizátor, emulgátor, zahušťující a želírující látka. Jako stabilizátor se využívá u zmrzlin, mražených krémů a jogurtů. Další využití alginátu sodného je možné při výrobě cukrovinek, pudingů, nealkoholických nápojů, džusů a želé výrobků (ANONYM 2, 2008). Alginát draselný (E 402) je draselná sůl kyseliny alginové. Vzhledem i využitím v potravinářství je velice podobný alginátu sodnému (VYHLÁŠKA 298/1997). Alginát amonný (E 403) je amonná sůl kyseliny alginové. I tato sůl je vzhledem i použitím podobná alginátu sodnému. Alginát vápenatý (E 404) je vápenatá sůl kyseliny alginové. Využívá se při výrobě ovocných zavařenin, dezertů, pudinků, pekařských výrobků apod. (ANONYM 2, 2008). 31

32 1,2-propandiolalginát ( E 405) je ester 1,2-propandiolu s kyselinou alginovou. Jeho složení se může měnit v závislosti na stupni esterifikace. Je to bílý až nažloutlý prášek bez zápachu (VYHLÁŠKA 298/1997). Využívá se jako stabilizátor a zahušťující látka. Uplatnil se při výrobě cukrářských výrobků, trvanlivého pečiva, žvýkaček, cukrovinek a některých likérů (ANONYM 2, 2008). Furcellaran Je hydrokoloid, který se doporučuje k výrobě ovocných pomazánek a rosolů. Je dobře rozpustný, snadno tvoří rosol s ovocnou hmotou, ale je málo stabilní v kyselém prostředí (DOBIÁŠ, 2004) Polysacharidy mikroorganismů a vyšších hub Xanthan E 415 Vlastní xantan se získává enzymatickým procesem (řízenou fermentací), svojí strukturou v hlavním řetězci je totožný s celulózou a patří mezi hydrokoloidy (látky vázající vodu) používá se jako zahušťovadlo roztoků na vodní bázi a dále jako stabilizátor. V potravinářském průmyslu se využívá k zahuštění salátových tekoucích dressingů, do masných produktů (šunka, drůbež), zmrzlin, nápojů (džusy), cukrovinek i do pečiva (zejména litá těsta a některé speciální výrobky: palačinky a lívance, muffiny, nízkokalorické chleby a pečivo, bezlepkové výrobky, mražené a chlazené pečivo) (NOVÁKOVÁ, 2004). Své využití má i mimo potravinářský průmysl pro výrobu zubních past a čistících prostředků (ANONYM 2, 2008). Kurdlam Je produkován mikrobiální fermentací jako extracelulární polysacharid bakterií rodu Alcaligenes faecalis var. myxogenes. Nachází se také v kvasinkách a houbách jako zásobní polysacharid (FUNAMI, 2007). Používá se jako zahušťovadlo, stabilizátor, gelotvorné činidlo a má výbornou schopnost tvořit filmy nerozpustné ve vodě a nepropustné pro kyslík (VELÍŠEK, 2002a). Dextran Vznikají ze sacharosy působením bakterií rodu Leuconostoc, se jako náhražka krevní plazmy a k výrobě gelů. používají 32

33 Dále patří do této skupiny: Elsina, Pullulan a Skleroglukan, které mají velmi mizivé použití v potravinářském průmyslu Polysacharidy živočichů Glykogen Jak uvádí HOZA, 2008, glykogen je zásobní polysacharid živočichů, nazývaný také jako živočišný škrob. Vyskytuje se v játrech, buňkách kosterního svalstva a ve svalech, např. ve svalu srdečním. Je obsažen také v houbách, plísních, kvasinkách nebo bakteriích. Vzniká syntézou z cukrů, slouží jako pohotový čerpatelný zdroj glukosy. Je to bezbarvá látka, ve vodě rozpustná na koloidní roztok. 3.3 ŽELÍRUJÍCÍ PROSTŘEDKY Mezi želírující látky patří alginát sodný, alginát vápenatý, agar, karagenan, guma gellan, chlorid draselný a pektiny. K těmto látkám patří také želatina, která však podle legislativy nepatří do skupiny aditiv. Tyto zmíněné želírovací prostředky byly již popsány v kapitole o zahušťovadlech. Tato kapitola se bude soustředit na chlorid draselný, ale zejména na pektiny a želatinu Chlorid draselný E 508 Chlorid draselný neboli sylvín se používá jako ochucující a želírující látka. V poměru 1:1 s chloridem sodným nahrazuje kuchyňskou sůl jako nízkosodíková alternativa (VRBOVÁ, 2001). Vyskytuje se ve formě krystalů nebo jako bílý zrnitý prášek bez zápachu, který je dobře rozpustný ve vodě. Své využití našel v potravinářském, konzervárenském i farmaceutickém průmyslu (VYHLÁŠKA 54/2002). 33

34 3.3.2 Pektiny E 440 Pektinové látky se nacházejí v rostlinných stěnách buňky a mezibuněčných prostorách ve formě pektocelulos a protopektinů, jsou příčinou tvrdosti nezralého ovoce a jsou ve vodě nerozpustné (KYZLINK, 1968). Protopektiny jsou pektinové látky, jsou ve vodě nerozpustné a slouží jako látky vhodné k přípravě pektinů. Nacházejí se jako komplex pektinu s celulosou, kde jsou jednotlivé složky vázány pomocí můstků kyseliny fosforečné s Ca 2+ a Mg 2+ ionty. Působením zředěných kyselin vzniká pektin (HOZA, 2008). Se zráním plodů se mohou tyto látky enzymaticky štěpit, s přezráváním mohou dřevnatět. Štěpením pomocí protopektinázy nebo pomocí zahřívání pektocelulosy v kyselém prostředí dojde ke vzniku celulosy a protopektinu. Tyto vzniklé látky mohou dále štěpit na vlastní pektiny (KYZLINK, 1968). INGR, 1999 uvedl: Navzdory malému obsahu se pektiny výrazně projevují délkou svých makromolekul a vytvářením prostorových mřížek (zesíťování) vytvořením pevného až velmi tuhého rosolu. Hlavními stavebními kameny pektinové molekuly jsou molekuly kyseliny D-galakturonové, spojené mezi sebou 1 4 glykosidickou vazbou. V tomto hlavním řetězci se vždy po určitém úseku vyskytují molekuly rhamnosy, zabudované do hlavního řetězce přes uhlík 1 a 2. K rhamnose jsou často vazbou 1 4 připojeny boční řetězce, které jsou tvořeny neutrálními cukry, zejména arabinosou a galaktosou, méně potom xylosou, glukosou a mannosou (DOBIÁŠ, 2004). Obrázek 10: Struktura pektinů 34

35 Pektin tvoří ve vodě viskózní koloidní roztoky, ale neželíruje, protože jeho makromolekula je obalena molekulami vody a vytváří si tak vodní obal s hydrofilními skupinami. Rosol vznikne až tehdy, když vodní obal se rozruší přídavkem dehydratační látky (např. cukr) v dostatečné koncentraci a elektronegativní potenciál se potlačí zvýšenou kyselostí, závisí také na stupni esterifikace (GOLIÁŠ, 2009). Ve vodě jsou rozpustné, ale ve většině organických rozpouštědel jsou nerozpustné. Jejich rozpustnost klesá s rostoucí molekulovou hmotností a stupněm esterifikace (VELÍŠEK, 2002a) Reakce pektinů Působením zásad dochází ke zmýdelnění esterové vazby pektinu za odštěpení methanolu a vznikají pektinové kyseliny, které s alkáliemi tvoří soli zvané pektany (HOZA, 2008). Tato reakce probíhá v chemicky neupraveném materiálu buď účinkem pektázy nebo účinkem kyselin při teplotách nižších než 50 C. Rosolování pektiny mají schopnost tvořit pevné, hladké, snadno roztíratelné rosoly, jsou-li splněny určité podmínky. Podle stupně esterifikace je lze rozdělit do tří skupin. Podle stupně esterifikace pektinu dělíme pektiny na: a) vysoce esterifikované > 70% b) středně esterifikované 50 70% c) nízce esterifikované < 50% (GOLIÁŠ, 2009) DOBIÁŠ, 2004 uvádí: Kyselina polygalakturonová je částečně esterifikována methanolem. Poměr mezi esterifikovanými jednotkami a celkovým počtem jednotek kyseliny galakturonové v řetězci se nazývá stupeň esterifikace. Tento poměr má významný vliv na vlastnosti pektinu, hlavně na rozpustnost a schopnost vytvářet rosoly. GOLIÁŠ, 2009 uvádí: Esterifikace je poměr esterifikovaných ku neesterifikovaným karboxylům, tedy poměr COOCH 3 ku COOH. Vysoce esterifikované jsou nejvíce používanými pektiny. Rosolují v i méně kyselém prostředí za přítomnosti vyšší cukerné sušiny. Pektinový rosol je vlastně přechodným stavem mezi kapalným a pevným stavem. Při jeho tvorbě dochází k zesíťování bez dislokace makromolekul. Tvorba rosolu je ovlivněna teplotou, 35

36 mechanickými vlivy, regulátory zpomalující tuhnutí, aplikací pektinu (GOLIÁŠ, 2009). Rosolotvotná mohutnost dle VELÍŠKA, 2002a je to počet dílů rozpustné sušiny, který je schopen zrosolovatět jeden díl pektinového preparátu. GOLIÁŠ, 2009 uvádí, že je to míra účinnosti pektinu a udává násobek hmotnosti práškového pektinu, který zrosoluje optimálně okyselenou sacharózu. Obrázek 11: Obsah pektinu při teplotě hydrolýzy 70 C Hydrolýza plísně rodu Aspergillus obsahují polygalakturonidasu, která odbourává hlavní řetězec pektinové molekuly a pektinesterasy odštěpující methyl skupinu z molekuly pektinu. Tím vzniká z pektinu karboxylová kyselina a methanol. Odbourávání rozpustných pektinů vede k rychlému poklesu viskozity (KADLEC, 2003). Hydrolýza methoxylových a acetylových skupin nastává v silně kyselém prostředí, v alkalickém prostředí se hydrolyzují esterové vazby (VELÍŠEK, 2002a). Podle původu se dělí pektiny na: a) nativní přirozený z ovoce b) technický vyrobený ovoce (GOLIÁŠ, 2009) 36

37 Výroba technického pektinu Využití pektinových látek zaujímá v potravinářství významné místo při výrobě ovocných pomazánek, náplní, cukrovinek, jejich aplikace v nápojovém a mlékárenském průmyslu apod. Na výrobu technického pektinu se využívá jablečných výlisků nebo citrusových oplodí (GOLIÁŠ, 2009). Výchozí surovina pak ovlivňuje vlastnosti vyrobeného pektinu, např. citrusový pektin bývá světlejší, jablečný zase tvoří elastičtější rosoly (KADLEC, 2007). Výroba pektinů je velice složitý proces, který je nastíněn na schématech jedna a dva v příloze. Tabulka 3: Obsah pektinů v různých rostlinný materiálech materiál obsah pektinu (% sušiny) citrusové slupky okvětní lůžka slunečnic řepné řízky jablečné výlisky jablečné slupky fazole 6-9 hrozny 6,9 trávy 2,0-6,5 cibule 4,8 brambory 2 černý rybíz 1,5 meruňky 1,1 jahody 0,6 višně 0,4 Obsah pektinových látek je v ovoci zastoupen poměrně málo, kolísá od 0,6% 1,4%. Tyto látky mohou být nerozpustné, koloidně rozpustné nebo pravě rozpustné, kdy se pektocelulosa rozpouští až na kyselinu pektinovou. Nejvíce je pektin obsažen v jablkách a angreštu, naopak nejméně je ho v jahodách a borůvkách. Protože samotné pektiny z ovoce nestačí pro rosolování, musí se přidávat pektin technický (práškový). Jak již bylo řečeno, technický pektin se vyrábí z jablečných výlisků nebo z citrusového oplodí. Těžko se rozmíchává, smícháním s 5-ti násobkem cukru vytvoří tekutý roztok, který se vmíchává při svařování džemů, marmelád, rosolů nebo sirupů (GOLIÁŠ, 2009). 37