Для использования СО2-экстрактов в производстве некоторых видов продукции представляет интерес применение аэрозольного способа внесения. За рубежом в довольно значительных количествах и широком ассортименте выпуска гопищевые ароматизаторьг в аэро- зольной упаковке.
В КНИИХПе проведена работа по изучению применения аэрозольного способа внесения СО2-экстрактов для ароматизации различных продуктов. На основании опыта, достигнутого в смежных отраслях промышленности, выявлены преимущества внесения СО2- экстрактов в аэрозольной форме. При этом достигается равномерность распределения их по поверхности или в объеме продукта и появляется возможность регулирования дисперсности капель С02-экстракта в широких пределах, а также высокая готовность к использованию.
Промышленностью освоено много типов, форм и размеров аэрозольных упаковок.
Важным является выбор пропеллента для пищевых ароматизаторов. Это обусловлено тем обстоятельством, что он практически не должен попадать па продукты и тем более в организм человека. Поэтому подбирают пропслленты с низкой температурой кипении. Этим требованиям отвечают такие сжиженные газы, как окта-фторилклобутан (хладон 318), дихлортеграфторэтан (хладон 114), 1,2-бромтетрафторэтан (хладон 114 В2). Одним из наиболее перспективных является дихдорди-фторметан (хладон 12), а также сжатые газы СО2 и N2.
К баллонам и клапанам, используемым для расфасовки СО2- экстрактов, предъявляются высокие антикорозийные требования, так как большинство экстрактов содержат химически активные вещества, которые могут растворять внутренние покрытия баллонов и вступать в реакцию с материалом стенок и клапанов.
Дозирование СО2-экстрактов из аэрозольной упаковки проводится по времени подачи струи через специальные дозирующие клапаны. Так, при расфасовке СО2-экстракта для рыбных пресервов из дюзы за с выходит около 1 мл раствора экстрактов в пропелленте.
В процессе изучения аэрозолей СО2-экстрактов установлено, что капля смеси (пропеллент с продуктом) на выходе из дюзы не разрывается и дробится, а, двигаясь, уменьшается в объеме за счет испарения пропеллента.
Так как имеют место различия конструкций аэрозольных упако- вок, различие физико-химических характеристик СО2-экстрактов и т.д., необходимо в каждом отдельном случае экспериментально определять длину полета капли, в течение которой основная масса пропеллента испарится. При изучении аэрозоля смеси СО2-экстрактов пряностей для супа и ухи при соотношении пропеллент – продукт 1:1 и dкапли= 50 так называемая критическая длина струи равнялась 10 см.
При внесении СО2-экстрактов в продукт расстояние от дюзы аэрозольной упаковки, до объекта •внесения должно быть больше критической длины, чтобы предотвратить попадание пропеллента на продукт.
На рис. 41 представлена микрофотография частиц смеси СО2- экстрактов для натуральных консервов, нанесенных аэрозольным способом на ПМС 15000.
Применение аэрозольного способа дает возможность вносить ароматизаторы в продукты, в том числе и в те, которые уже прошли тепловую обработку. Это позволит снизить потери ароматических веществ и увеличить равномерность распределения.
В косметической промышленности также применяются изделия в аэрозольной упаковке. Однако ни одна из рецептур парфюмерно- косметического, гигиенического или медицинского изделия не может быть переведена в аэрозольную упаковку без предварительной проверки на совместимость компонентов рецептуры с пропеллентом без исследования эффективности и физиологического действия компонентов на кожу человека.
Другим перспективным способом подготовки к внесению пищевых ароматизаторов в продукт является микроинкапсуляция.
Микроинкапсулы представляют собой полимерные шарики с жидкой внутренней фазой из одного или более компонентов. Их можно использовать в виде рассыпающегося порошка, таблеток или суспензий.
Рисунок 41 – Микрофотография частиц смеси (СО2 -экстрактов для натуральных консервов, нанесенных аэрозольным способом па ПМС
15000 (цена малого деления шкалы – 16,6 мкм)
Размеры микроинкапсул могут быть в пределах от 0,5–6000 мкм.
Они зависят от материала оболочек и назначения инкапсулируемого вещества. Масса оболочек капсул может составлять от 1 до 70%
массы всего продукта при толщине пленок капсул от 1 до 200 мкм.
В зарубежной и отечественной промышленности освоено производство инкапсулированных веществ: ароматических и пищевых продуктов и добавок, витаминных и лекарственных препаратов, ферментов, косметических препаратов, упаковки кормов для животных, различных растворителей и моющих средств, пигментов и т. д.
Природа материалов, применяемых для оболочек капсул, определяется содержимым капсул. В том случае, если инкапсулируемое вещество является пищевым или лечебным, как правило, применяют естественные пищевые полимеры, способные к быстрому образованию пленки при незначительных изменениях условий среды.
Инкапсуляция веществ бытового, технического и других назначений производится в синтетические полимеры нейтрального характера или полимеры натуральные. Для этих целей широко используются желатин, модифицированный крахмал, этил и метилцеллюлоза, пектин, камеди, декстрин, α-глюкоза, гуммиарабик, поливиниловый спирт, сополимеры стирола и малеииовой кислоты, а также этилена и винилацетата. В некоторых случаях для образования капсул применяют эпоксидные смолы, полиэфиры, полиамиды, полиэтилен и др.
КНИИХПом совместно с Всесоюзным научно-иссле- довательским витаминным институтом проверена возможность получения микроинкапсул на основе СО2-экстрактов и пищевого полимера. Для проведения процесса инкапсуляции СО2-экстракты пряностей предварительно эмульгировали в водном растворе желатины. С целью формирования твердых капсул воздействовали изменением температуры или рН среды. При этом пищевой полимер переводили в нерастворимое состояние и в виде мельчайших частичек фиксировали вокруг капли СО2-экстракта. Затем частицы полимера, обогащаясь из раствора материала капсулы, образовывали
тонкую сферическую пленку, являющуюся основой микроинкапсулы.
После этого на капсулу наносили второй слой полимера, а образовавшиеся капсулы отделяли от раствора и высушивали.
Готовые капсулы представляли собой свободно рассасывающиеся шарики диаметром от 50 до 500 мкм с жидкой внутренней фазой – СО2-экстракгом.
В процессе совместной термической обработки продукта с пряностями в форме микроинкапсул (во время стерилизации консервов, проварки колбас или в период жарснпя) оболочка капсулы, расплавляясь, освобождает СО2-экстракт, который и ароматизирует продукт.
Метод микроинкапсуляции имеет и некоторые недостатки.
Например, для формирования оболочки из пищевых полимеров и для последующего хранения капсул нужны относительно низкие температуры. Для образования капсул требуются полимеры высокой степени очистки, а сам процесс формирования капсул и отвердения неустойчив.
Однако способ микроинкапсулирования позволяет решить многие вопросы в ароматизации пищевых продуктов и косметических изделий, стабильно сохранять длительное время физические и биохимические свойства инкапсулированных С02- экстрактов как в процессе производства, так и при хранении, практически устранить потери легколетучих веществ микроинкапсулированных СО2-экстрактов при хранении и при внесении СО2-экстрактов в консервы, колбасы и т. д. Важным моментом в применении микроипкапсулнрованных СО2-экстрактов при производстве колбас, хлебобулочных изделий и других продуктов является полная имитация ароматизации сухими пряностями, но без присущих им недостатков. Поскольку микроинкапсулироваипые СО2-экстракты представляют собой сыпучую легко подвижную массу, просто и эффективно решаются вопросы дозирования.