Камеди семян рожкового дерева

Продвижение и реализация комплексных пищевых добавок, антисептиков и др. продукции.

«Антисептики Септоцил»

Септоцил. Бытовая химия, антисептики.

«Петритест»

Микробиологические экспресс-тесты. Первые результаты уже через 4 часа.

«АльтерСтарт»

Закваски, стартовые культуры. Изготовление любых заквасок для любых целей.

• Вы здесь:
• Библиотека технолога
• Пищевые добавки и ингредиенты
• Аймесон А. — Пищевые загустители, стабилизаторы, гелеобразователи

15.2. Сырье

15.2.1. Камедь рожкового дерева

Вечнозеленое рожковое дерево (кароба) произрастает в Средиземноморском ре­гионе [27], но один из его видов встречается и в США. Всего известно девять видов рожкового дерева. Основными поставщиками стручков (бобов) рожкового дерева являются Испания, Италия, Португалия и Греция, дающие 70-75% их мирового про­изводства. Поставляют бобы рожкового дерева также Марокко, Кипр, Турция, Ал­жир и некоторые другие страны.

Стручки или бобы, называемые также «хлебом Святого Иоанна», дают деревья, достигшие возраста 8-10 лет. Длина стручка составляет 10-20 см, а масса семян (зе­рен) — 8-15% от массы стручка. С одного гектара собирают обычно около 2700- 2800 кг стручков. При нормальных климатических условиях каждый год вручную собирают примерно 280-300 тыс. т. стручков.

Стручки разбивают на дробилках и высвобождают семена, которые затем про­сеиванием отделяют от измельченных остатков стручков («мякоти»). Состав тонко измельченной мякоти, называемой также порошком кароба, приведен в табл. 15.1.

Состав порошка кароба

Низкомолекулярные углеводы в порошке кароба состоят на 65-75% из сахарозы, на 15-25% из глюкозы и фруктозы и на 10-20% из других Сахаров [1]. Таннины, вхо­дящие в состав мякоти, имеют молекулярную массу 5000-32 000 Да; кроме того, она состоит примерно из равного количества насыщенных и ненасыщенных жирных кислот. В состав минеральных веществ мякоти входят примерно (на 100 г) 100 мг калия, 307 мг кальция, 42 мг магния, 13 мг натрия, 0,23 мг меди, 1,04 мг железа, 0,40 мг марганца и 0,59 мг цинка.

Тонко перемолотая мякоть (порошок кароба) идет на корм скоту, однако на усвояемо­сти ее белков негативно сказываются таннины, снижающие пищевую ценность мякоти.

Порошок кароба много лет применяли как средство против поноса у детей. Под­жаренная мякоть применяется в качестве заменителя какао и ароматизатора для различных пищевых продуктов. Мякоть является сырьем для получения спирта (из 100 кг мякоти можно получить 22-24 л спирта). В небольшом количестве получают также сироп кароба путем добавления к мякоти воды с последующим концентриро­ванием экстракта (получаемый при этом продукт называют «медом кароба»).

И в прошлом, и в настоящее время, помимо исследований пищевой ценности бо­бов рожкового дерева, действуют поддерживаемые официальными органами про­граммы по оценке экологического значения рожкового дерева для сохранения влаги в почве и создания тени для пасущихся животных.

15.2.2. Гуаровая камедь

Гуар (С. tetragonoloba (L.)), или пучковый боб — это засухоустойчивое однолет­нее растение семейства бобовых, произрастающее в жарком сухом климате полуза­сушливых регионов. Веками гуар культивировался в Индии, дающей в настоящее время около 80% мирового производства гуара (70% индийского гуара произрастает в штате Раджастан).

Стручки гуара длиной 3,5-12 см содержат 5-12 семян, масса которых составляет около 60% от общей массы стручка [13]. В Индии стручки гуара приготавливают как овощи и используют в пищу или на корм скоту. В пищевых и сельскохозяйственных целях гуар культивируют также в Пакистане.

С 1944 г. гуар стали выращивать в США в западном Техасе, на юго-западе шта­та Оклахома, в штатах Аризона и Нью-Мексико, где были проведены необходимые ирригационные работы. В последние годы предпринимаются попытки культивиро­вания гуара в странах южного полушария (в Бразилии, Аргентине, Колумбии) а так­же в Африке и Австралии, где можно было собирать урожай два раза в год. Ока­жутся ли проекты по выращиванию гуара вне Индии успешными, покажет время.

Урожай гуаровых семян ежегодно меняется в зависимости от погодных условий, но в среднем он составляет около 500 тыс. т.

15.2.2. Камедь тары

Родиной дерева или кустарника тары — С. spinosa (L.) — являются Кордилье­ры — горные районы Боливии, Перу и севера Чили. Произрастает это дерево также в Эквадоре, Колумбии, Венесуэле и на Кубе. В последние годы начали выращивать тару в Марокко и Восточной Африке.

Деревья тары дают плоские оранжевые стручки длиной 10 см и шириной 2,5 см, в которых содержатся от 4 до 7 крупных круглых семян, масса которых составляет примерно 28% от массы стручка. Созревшие семена имеют черный цвет и по внеш­нему виду напоминают семена рожкового дерева.

Главная отличительная черта плодов тары, определяющая интерес к ним, — это наличие в них очень полезных таннинов, используемых в кожевенной промышлен­ности. Их экстрагируют из стручков горячей водой после удаления семян. Экстракт концентрируют, сушат, измельчают и реализуют как порошок тары, в котором со­держится 55-62% таннинов [15,19].Таким образом, семена тары считаются побочным продуктом. Молотый эндо­сперм этих семян служит сырьем для получения камеди тары, относительно недавно получившей в ЕС статус пищевой добавки (Е417) с технологическими свойствами загустителя, стабилизатора консистенции и гелеобразователя [5, 20]. Годовое про­изводство камеди тары составляет примерно 1500-2000 т. Применяется она в основ­ном в пищевой промышленности;

Внешний вид семян рожкового дерева и гуара показан на рис. 15.1. Семена тары похожи на семена рожкового дерева.

Рис. 15.1. Семена рожкового дерева и гуара

15.2.4. Состав галактоманнановых семян

Состав галактоманнановых семян приведен в табл. 15.2, причем данные о составе семян тары весьма приблизительны. По результатам весового анализа было установ­лено, что выход высококачественной камеди тары составляет лишь 21-22%, но со­гласно критериям чистоты, установленным в ЕС для камеди тары (Е417), содержание в ней белка не должно превышать 3,5% (И х 5,7). Это значительно меньше, чем мак­симально допустимое содержание белка в камеди рожкового дерева (7%) и гуаровой камеди (10%), где используется соотношение N х 6,25. Таким образом, пищевая камедь тары является самой чистой пищевой камедью. Строгие ограничения по содержанию белка в камеди тары автоматически дают снижение выхода продукта, так как реальное ботаническое содержание эндосперма в камеди тары составляет не 22%, а около 28%.

Состав галактоманнановых семян, %масс

У семян гуара имеется внешний алейроновый слой, а в некоторых периферических клетках может содержаться около 25% белка. Внутри этого покрытия находится вы­сококачественный, богатый галактоманнаном эндосперм. Он окружает две неболь­ших семядоли и корешок зародыша в середине семени с очень тонким слоем богатого белком эндосперма. Эта пленка эндосперма, составляющая 2,8-3,5% от массы сухого семени, образует в воде раствор с вязкостью около 1000 мПа-с при 1%-ной концен­трации. Подробнее о структуре и свойствах семян гуара см. работы [4,12, 16, 25, 26].

При прорастании семян эндосперм впитывает до 75% воды (от собственного веса). Содержание галактоманнанов в семенах гуара и рожкового дерева при этом быстро снижается (рис. 15.2), то есть для обеспечения максимального выхода каме­ди семена следует хранить, не допуская их прорастания [17].

Рис. 15.2. Снижение содержания галактоманнанов
при прорастани семян гуара и рожкового дерева

В твердом компактном эндосперме всех трех видов семян содержится более 88% галактоманнана (в пересчете на СВ). Его получают после удаления оболочек механи­ческими, физическими или химическими методами. Мелкие фрагменты оболочек, частицы эндосперма и более хрупкого зародыша разделяют на ситах. Однопроцент­ные растворы, приготовленные из чистого высококачественного эндосперма гуара, после доведения содержания влаги в камеди до 10% имеют вязкость 5000-11 000 мПа • с (по вискозиметру Brookfield RVT при скорости 20 об/мин и температуре 25 °С).

Из гистологического строения эндосперма семян гуара (рис. 15.3) видно, что компактные слои алейроновых клеток имеют общую толщину около 0,1 мм; больше всего белка содержится под оболочкой. В более крупных внутренних клетках эн­досперма белка содержится намного меньше (примерно 1,5-1,6%). Самый первый слой алейрона состоит из бокаловидных клеток, в которых хранятся белковые тела длиной около 0,015 мм с открытым в сторону оболочки концом. Ниже первого слоя расположены еще два клеточных слоя с почти такой же шириной, что у первого, но с более удлиненными клетками (0,025-0,030 мм).

Рис. 15.3. Гистологическая структура эндосперма и оболочки гуара

Алейроновые клетки на выпуклой периферии эндосперма семян С. Шга%опо1оЪа, названные на рис. 15.3 клетками оболочки, образуют слои, способные синтезиро­вать такие ферменты, как (>-маннозидаза (ЕС 3.2.1.25), (>-маннаназа (ЕС 3.2.1.78) и а-галактозидаза (ЕС 3.2.1.22) [6,18], тогда как другие слои такой способностью не обладают. Периферийные клетки алейроновых слоев вызывают мутность водных растворов необработанных гуаровых продуктов. Эти компактные клетки слабо на­бухают и не очень чувствительны к действию присутствующих в эндосперме фер­ментов. Эти клетки или остаются в растворе в виде набухших кластеров клеток (при небольших скоростях сдвига и температуре), или присутствуют в виде более мелких частиц (при большей скорости сдвига). Эти маленькие и крупные кластеры вместе с другими нерастворимыми веществами отделяют от раствора в центрифуге под действием большой центробежной силы — 35 кгс и более.

Гистологическая структура эндосперма семян рожкового дерева и тары вклю­чает также жизнеспособные клетки, способные синтезировать указанные выше ферменты. Как свидетельствуют данные микроскопических исследований, в вы­пуклой периферии эндосперма содержится, по-видимому, больше белков, чем в его остальной части.

В будущем может найти пищевое применение и другая камедь семян, а именно камедь кассии (Е427). Эндосперм этих семян также содержит более 75% галактоманнана с соотношением галактозы к маннозе (Г/М), близким к их соотношениют в камеди рожкового дерева. Чистота камеди кассии с 5-10% белка и 7-13% нерастворимых в кислотах примесей не­сколько ниже, чем у трех других камедей семян. Вязкость 5%-ного горячего рас­твора составляет при 25 °С 6000-8000 мПа • с.

Источник