гдл что это такое
Глюконо Дельта-Лактон (ГДЛ) и его применение
Что такое ГДЛ?
Глюконо дельта-лактон представляет собой продукт переработки крахмала. В чистом виде содержится в меде, винограде, солоде, вине и др. продуктах. После обезвоживания глюконовой кислоты (устранения молекул воды), получается глюконо-дельта лактон. Благодаря хорошей растворимости в воде, ГДЛ постепенно гидролизуется в глюконовую кислоту, в результате чего происходит регулярное падение уровня рН.
Глюконовая кислота относится к семейству органических кислот, используемых в пищевой промышленности так же, как лимонная кислота, молочная кислота и др. Его получают из D-глюкозы с помощью окисления, методом ферментации. Глюконовая кислота представляет собой комплексообразователь и главной особенностью является нетоксичность, абсолютная безвредность для организма и биологическая разлагаемость. Являясь слабой кислотой, гораздо менее коррозийна, чем обычные минеральные кислоты. ГДЛ (глюконовая кислота) оказывается очень выгодным с многих сторон, не только в пищевой промышленности, но и в других областях.
Подкисляющий характер ГДЛ придает дополнительные интересные функциональные возможности, например, разрыхлителя, также способствует уменьшению содержания соли и улучшает сохранность пищевых продуктов, благодаря свойствам регулятора уровней кислотности и pH.
Применение Глюконо-Дельта Лактона
Применение ГДЛ связано с точной рецептурой, разработанной производителем, технологами производственной компании готовой продукции или в процессе экспериментов. Точная рецептура и дозировка зависит от некоторых ключевых факторов, как температура, временной интервал, уровень кислотности и pH, концентрация и раса ферментов/заквасок/дрожжей, качество применяемого сырья, ожидаемый эффект – в целом технология.
В хлебобулочной промышленности, ГДЛ заменяет дрожжи или вводится вместе, благодаря подкисляющему эффекту действует с пищевой содой с медленным образованием углекислого газа, тем самым избавляя выпечку от «дрожжевого привкуса», при этом достигается лучший результат, стабильность, увеличивается срок хранения и внешний вид изделий.
Глюконо дельта-лактон с каждым днем находит все новое и новое применение в пищевой промышленности, благодаря относительно низкой цене, абсолютной безвредности и уникальным технологическим качествам!
Возможна частичная или полная замена ферментов, заквасок, дрожжей на ГДЛ или ввод вместе с другими добавками. Дозировка ГДЛ зависит от целей, технологии производства, рецептур, конечных продуктов, и колеблется от 3 до 20г (0,3%-2%) на килограмм исходного сырья, а этот параметр, в свою очередь, имеет температурно-временные характеристики. Так, например, при вводе ГДЛ при t 18˚С процесс может длиться до 4 часов, а при увеличении t до 35-38˚С – ускориться в 3-4 раза, до 50 мин, не теряя качества. Одновременно происходит пропорциональное снижение уровня pH и нормализация уровня кислотности. ГДЛ также отдельно можно использовать только для нормализации уровня pH и уровня кислотности.
Например, компания Roquett являясь производителем и поставщиком ГДЛ, имеет собственную запатентованную технологию производства молочнокислой продукции с использованием ГДЛ Roquette.
Более точные дозировки с условиями, циклами применения содержаться (разрабатываются) производителями готовой пищевой продукции.
E575 Глюконо-d-лактон
Общая характеристика E575 Глюконо-d-лактон (Glucono-delta-lactone, E575)
E575 относится к группе пищевых добавок природного происхождения, в естественной среде содержится в изюме, мёде и виноградном соке. Для использования в пищевой промышленности её воспроизводят химическим путем. Е575 представляет собой циклический сложный эфир D-глюконовой кислоты. D-глюконовую кислоту получают путем ферментации глюкозы, затем кристаллизуют в форме ГДЛ.
Где используется Glucono-delta-lactone
По внешнему виду – это белый мелкокристаллический порошок без запаха, обладающий достаточно выраженной сладостью. Е575 широко используется в пищевой промышленности в качестве белкового коагулянта, подкислителя, расширителя, консерванта, приправы, хелатообразователя, цветного пресервера. Е575 можно встретить в составе многих сыров, мясных продуктов, тофу, соевого творога, кондитерских изделий, десертов, рыбной продукции.
Польза и вред Е575
Глюко-дельта-лактон относится к категории гипоаллергенных, безопасных добавок, полностью усваивается человеческим организмом в короткие сроки. Приемлемый ежедневный прием добавки – 50 мг/кг массы тела. При соблюдении этих норм вреда для организма не выявлено. При превышении нормы может оказывать слабительное действие.
Е575 разрешена к использованию в России, Украине и странах ЕС. Польза данной пищевой добавки может заключаться в способности активизировать работу антиоксидантов.
Глюконо Дельта Лактон (ГДЛ)
Glucono delta lactone
E575
Общее описание
Глюконо Дельта Лактон (ГДЛ) Е 575 – белый кристаллический порошок без запаха, является подкислителем, при растворении в воде ГДЛ медленно гидролизуется с образованием глюконовой кислоты до достижения равновесного состояния – около 80% глюконовой кислоты и около 20% Глюконо Дельта Лактона. Рекомендуктся вводить от 0,5 до 2% в соответствии с рецептурами производителя.
Глюконо Дельта Лактон способен образовывать комплексы с ионами металлов, тем самым усиливая действия антиоксидантов. Благодаря медленному выделению кислоты после смешивания с водой делает возможным: осаждение белка, т.е. образование/отверждение геля только после розлива, например, йогурта, тофу, десертов; подкисление только после образования оптимального геля, например, десерты из альгината, рыбопродукты; стабилизацию консистенции полусухих сырокопченых колбас (до 5 г/кг мясного сырья); получение поварского порошка с медленным, подобным дрожевому газообразованием.
Получение ГДЛ происходит в следующие этапы: гидролиз крахмала с получением декстрозы (D-глюкозы); аэробное окисление (ферментация) декстрозы с получение глюконовой кислоты; дегидратация глюконовой кислоты с получением Глюконо Дельта Лактона; при растворении в воде ГДЛ медленно гидролизуется с образованием глюконовой кислоты до достижения равновесного состояния – около 80% глюконовой кислоты и около 20% Глюконо Дельта Лактона.
Глюконо Дельта Лактон (ГДЛ) в природе содержится в меде (около 1%), винах, виноградном соке (0,1 – 2,5 г/л), пиве, солоде.
Производство мясных продуктов
Глюконо Дельта Лактон добавляется в водную фазу, в которой сразу начинается постепенный гидролиз, при этом подкисление фазы происходит медленно и постоянно, что сходно с процессами ферментативного окисления. Постепенность процесса подкисления создает условия для коагуляции и «желирования» белков и позволяет избежать флокуляции.
Производство копченых и сырокопченых мясных продуктов
Производство вареных мясных продуктов
Глюконо Дельта Лактон (ГДЛ) E575 используется для развития цвета продукта, предотвращения порчи и улучшения устойчивости структуры продукта.
Количество Глюконо Дельта Лактона, % | рН | Устойчивость структуры (рецептрура Франкфуртских сосисок), Ньютон |
---|---|---|
0,2 | 5,79 | 6,7 |
0,4 | 5,38 | 11,4 |
Производство сыров
Скорость гидролиза Глюконо Дельта Лактона и, соответственно, скорость подкисления продукта зависит от температуры процесса. ГДЛ может быть использован при хранении молока (4-6°С), при пониженной температуре созревания сыров (10-14°С), при высокой температуре созревания/коагуляции (30-36°С) и при температуре пастеризации.
Ультрафильтрация
Глюконо Дельта Лактон (ГДЛ) Е575 делает возможным развитие новых технологий с использованием ультрафильтрации в сыроделии. Способствует образованию комплексных соединений с металлами и минеральными ионами, содержащимися в молоке. Позволяет достичь созревания сгустка с высоким содержанием сухих веществ. При использовании стандартных технологий – использование культуры молочно-кислых микроорганизмов на основании высокой буферной емкости – процесс созревания затруднен. Пытаясь решить эту проблему, некоторые производители добавляют в сгусток соль.
При использовании Глюконо Дельта Лактона получается творог с хорошей пористой структурой, которая позволяет удерживать влагу и дает меньший синерезис: возможность коагуляции сгустка, сгущенного до 5 раз, внутри стерильной упаковки (Тетрапак или стерильный контейнер) без синерезиса. Таким способом была упрощена технология производства сыра Фета, срок годности продукта увеличился до 1 года. Эта технология используется во многих западных странах и странах Ближнего Востока. Использование Глюконо Дельта Лактона дает возможность использовать сухой сгусток или белковый порошок с последующим добавлением безводных жиров, воды, сычужного фермента, соли и производить сыр непосредственно в упаковке, таким образом избегая синерезиса, а также автоматизировать технологический процесс.
Перед фильтрацией: стандартизация рН ультрафильтрации; комплексообразование кальция. После фильтрации: отсутствие проблем с подкислением сгустка с высокой буферной емкостью, даже при условии добавления соли; воспроизводимость результатов при наличии в молоке антибиотиков и бактериофагов; отсутствие синерезиса как следствие оптимальной величины рН, хорошая структура продукта; образование комплексных соединений с ионами металлов и минералами (отсутствие горького привкуса); отсутствие пост-сквашивания после завершения производства; возможность производства стерильного творога с более продолжительным сроком годности; увеличение выхода готового продукта.
Производство сычужных сыров
Основной стадией производства в сыроделии является подкисление, вызывающее коагуляцию. Подкисление – чрезвычайно трудноисполнимая операция, так как кислотность молока постоянно меняется. Правильное проведение подкисления дает возможность для увеличения выхода продукта, а также является гарантией хорошего качества.
Опыт показал, что при использовании Глюконо Дельта Лактона возможность отклонения рН от нормы при сычужном свертывании снижается не менее, чем на 50%, готовый продукт имеет лучшее и более устойчивое качество, происходит увеличение выхода готового продукта, появляется возможность извлечения белков из сыворотки путем изменения параметров технологического процесса, таких как температура пастеризации или частичная ультрафильтрация.
Производство сыра тофу
Сыр тофу является одним из основных продуктов рациона питания в Азии, имеет полноценный и хорошо сбалансированный состав: богат белками, содержит минералы, жир в форме полиненасыщенных жирных кислот. В тофу отсутствуют холестерин и соль.
Ежегодно в мире (особенно в Юго-восточной Азии) производятся миллионы тонн сыра тофу. При этом Глюконо Дельта Лактон может использоваться в процессе производства тофу как коагулянт.
ГДЛ имеет ряд преимуществ как коагулянта в производстве сыра тофу и является самым хорошим растворимым коагулянтом. «Замедленная» коагуляция – хлорид магния и сульфат кальция мгновенно коагулируют соевое молоко. При использовании Глюконо Дельта Лактона коагуляция становится пролонгированной, что дает возможность перенести соевое молоко с коагулянтом в индивидуальные пластиковые упаковки или тетрапак, где и произойдет коагуляция.
Автоматизация процесса – технологический процесс производства сыра тофу непрерывен и может быть полностью автоматизирован. При использовании традиционных коагулянтов процесс коагуляции происходит в танке. Далее сыр должен быть отжат, выдержан под прессом, нарезан и упакован. Все операции требуют присутствия оператора. При использовании Глюконо Дельта Лактона эти операции исключаются из технологического процесса.
Увеличение срока годности – жидкое соевое молоко фасуется в индивидуальные контейнеры, герметично закрывается, затем нагревается до высокой температуры. Сыр тофу, полученный после подобной коагуляции, практически стерилен.
Увеличение выхода готового продукта – соевый сыр тофу, полученный с использованием Глюконо Дельта Лактона имеет пористую структуру, которая удерживает больше влаги. Этот сорт сыра тофу не подлежит отжиму. Выход готового продукта – 5,5 кг сыра тофу из 1 кг сои, в то время как при традиционной технологии без использования Глюконо Дельта Лактона – 4,0 кг сыра тофу из 1 кг сои.
Возможность смешивания коагулянтов – каждый коагулянт, который возможно использовать при производстве сыра тофу, имеет свои специфические свойства. Глюконо Дельта Лактон (ГДЛ) прекрасно смешивается с нигари (натуральный коагулянт, национальный японский продукт, получаемый выпариванием морской воды) и/или сульфатом кальция для получения различных сортов тофу.
Структура коагулянта (размер гранул) – один из важнейших параметров для сыра тофу. Наилучшие результаты получены с Глюконо Дельта Лактоном.
Производство творога
Для производства творога обязательное условие получения продукта стандартного качества – стандартное качество молока, а использование Глюконо Дельта Лактона позволяет избежать этого.
Метод прямого внесения (direct set) заключается в замене закваски стартовых лактокультур для проведения коагуляции молока на подкислитель, который вносится в технологическую емкость.
Преимущества использования Глюконо Дельта Лактона заключаются в том, что все стадии стандартны для воспроизведения, отсутствуют нестандартные ситуации, свойственные любому технологическому процессу с использованием микробной флоры, а также отсутствуют проблемы с бактериофагами.
Процесс производства прессованного творога с Глюконо Дельта Лактоном:
ГДЛ позволяет получить прессованный творог постоянного качества, увеличить выход продукта (до 1 кг на каждые 100 л молока), проведение процесса коагуляции в течение 1 часа – вместо 4-5 часов при стандартном проведении процесса, что оптимизирует использование персонала и технологических мощностей, отсутствие пост-сквашивания – «прокисания» продукта после окончания технологического процесса, продукт имеет более длительный срок годности.
Метод прямого внесения
Преимущества метода прямого внесения заключаются в стабильности технологического процесса и гарантии постоянного качества готового продукта. Все стадии технологического процесса стандартны и идентичны, они не зависят от возможных отклонений на стадии ферментации/сквашивания, качества молока, наличия бактериофагов. Происходит увеличение выхода готового продукта, оптимизируются параметры технологического процесса, отсутствуют протеолитические активности и получается более пористая структура творога, что позволяет вносить большее количество сливок.
Благодаря методу прямого внесения происходит оптимизация использования персонала, а также оптимизация использования оборудования. При проведении технологического процесса методом прямого внесения процесс коагуляции длится 1 час, в то время как при внесении стартовой закваски – 4-5 часов. В следствие чего происходит перераспределение временных ресурсов персонала и появляется возможность использования технологического оборудования для большего количества загрузок, т.е. для увеличения мощности оборудования.
Также происходит увеличение срока годности творога, в следствие подавления роста молочно-кислых бактерий и постсквашивания продукта, вызванного присутствием бактериальной флоры, после завершения технологического процесса.
Технологически процесс по методу прямого внесения
При промывании водой если температура добавленной воды 15°С, тогда снизит общую температуру творожной массы до 32°С и перемешивать 10 минут. Если температура добавленной воды 4°С, тогда снизит общую температуру творожной массы до 18°С и также перемешивать 10 минут.
Если используется пластинчатый теплообменник или теплообменник «труба-в-трубе», обезжиренное молоко подкисляется при 9°С при более высоком рН, а далее выдерживается в танке в течение 30 минут. Молоко нагревается до 27°С в теплообменнике до слива в танк при рН равном 5,3.
Приложение 1. Дозирование Глюконо Дельта Лактона
рН молока в танке при 27°С | Количество Глюконо Дельта Лактона, г/литр молока |
---|---|
5,00 – 5,04 | 0,00 |
5,05 – 5,08 | 3,60 |
5,09 | 3,90 |
5,10 – 5,14 | 4,20 optimum |
5,15 | 4,50 |
5,16 – 5,19 | 4,80 |
5,20 | 5,10 |
5,21 – 5,24 | 5,40 |
5,25 | 5,70 |
5,26 – 5,30 | 6,00 |
5,31 – 5,38 | 7,20 |
5,39 – 5,41 | 7,80 |
5,42 – 5,55 | 8,40 |
Приложение. Дозирование 75% фосфорной кислоты
рН нарезки | Малое творожное зерно через 10 мин после нарезки | Большое творожное зерно через 10 мин после нарезки |
---|---|---|
4,70 (optimum cutting pH) | 273 ppm | 234 ppm |
4,67 | 234 ppm | 195 ppm |
4,65 | 155 ppm | 155 ppm |
4,62 | 117 ppm | 97 ppm |
4,58 | 78 ppm | 39 ppm |
4,55 | None | None |
4,75 | 293 ppm | 254 ppm |
4,78 | 312 ppm | 273 ppm |
4,80 | 332 ppm | 293 ppm |
4,81 – 4,85 | 390 | 312 |
pH сыворотки 4,4 – 4,5 при 38°С | pH сыворотки 4,45 – 4,55 при 38°С | |
Малое творожное зерно – диаметр менее 1,27 см | Большое творожное зерно – диаметр более 1,27 см |
Технологический процесс метода прямого внесения с использованием Глюконо Дельта Лактона позволяет сделать производство прессованного творога более стабильным и экономичным. Данный метод прямого внесения используется в США, Дании и многих других странах.
Эффективность использования
Эффективность использования Глюконо Дельта Лактона при производстве творога
Ингредиенты | Рецепт с ГДЛ (Цельное молоко) | Рецепт с ГДЛ (СОМ) | Рецепт со стартовыми культурами (Цельное молоко) | Рецепт со стартовыми культурами (СОМ) | Цена ингредиента, Евро/МТ | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Объем, MT | Цена, Евро | Объем, MT | Цена, Евро | Объем, MT | Цена, Евро | Объем, MT | Цена, Евро | ||
Цельное молоко | 3,5 | 477,3 | 0,0 | 0,0 | 5,0 | 681,8 | 0,0 | 0,0 | 136,4 |
Сухое обезжиренное молоко (СОМ) | 0,0 | 0,0 | 0,3 | 466,9 | 0,0 | 0,0 | 0,5 | 667,0 | 1450,0 |
Растительный жир | 0,0 | 0,0 | 0,2 | 209,5 | 0,0 | 0,0 | 0,3 | 299,3 | 950,0 |
Глюконо Дельта Лактон (ГДЛ) | 0,07 | 142,1 | 0,1 | 142,1 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 2030,0 |
Стартовые культуры (закваска) | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 2,0 | 9,2 | 2,0 | 9,2 | 4,6 |
CaCl 2 | 0,00004 | 0,0 | 0,00004 | 0,0 | 0,00004 | 0,0 | 0,00004 | 0,0 | 50,0 |
Сычужный фермент (CHY-MAX порошок, Cr.Hansen) | 0,000002 | 0,0 | 0,000002 | 0,0 | 0,000002 | 0,0 | 0,000002 | 0,0 | 50,0 |
Вода | 0,0 | 0,0 | 3,0 | 0,3 | 0,0 | 0,0 | 4,2 | 0,4 | 0,1 |
Выход творога | 1,0 | 619,4 | 1,0 | 818,8 | 1,0 | 691,0 | 1,0 | 975,9 | |
Производительность в день | 3,0 | 1858,1 | 3,0 | 2456,3 | 2,0 | 1382,0 | 2,0 | 1951,7 |
Производство выпечки
Порошкообразные разрыхлители
Порошкообразные разрыхлители всегда состоят из щелочной части и подкислителя: подкислитель должен реагировать постепенно со щелочной частью для образования углекислого газа в тесте во время выпечки. Глюконо Дельта Лактон действует в разрыхлителе как подкислитель, обеспечивая постоянную и неизменную скорость взаимодействия со щелочной частью. ГДЛ – кристаллический порошок, легко смешивается с бикарбонатом натрия. При добавлении этой смеси в водную фазу, Глюконо Дельта Лактон медленно гидролизуется с образованием глюконовой кислоты, реагирующей с бикарбонатом натрия. Эта реакция обеспечивает образование углекислого газа в тесте.
Наиболее часто применяемые подкислители: фосфорнокислый кальций, алюминиево-натриевые квасцы (алюминия-натрия сульфат), алюминия-натрия фосфат, тартраты, пирофосфат натрия, Глюконо Дельта Лактон (ГДЛ). Фосфорнокислый кальций – практически мгновенный подкисляющий эффект, который может быть замедлен присутствием жиров. Периодически может быть слишком быстрым. Алюминиево-натриевые квасцы – подкисляющий эффект может быть слишком медленным. Увеличивает скорость прогоркания. Алюминия-натрия фосфат – медленный подкисляющий эффект, обеспечивающий отличную структуру продукта. Однако, может снизить мягкость хлебного мякиша, т.е. лучше подходит для выпечки бисквитов. Тартраты – слишком быстрый подкисляющий эффект. Пирофосфат натрия – широко применяемый подкислитель, но может давать определенное послевкусие. Глюконо Дельта Лактон – имеет уникальную скорость подкисления. Произведен не химическим, а биохимическим способом.
Использование Глюконо Дельта Лактона уменьшает время производства и позволяет лучше контролировать технологический процесс. Уровень гидролиза зависит от температуры.
Производство пиццы
Благодаря способности к последовательному подкислению, Глюконо Дельта Лактон активно используется при приготовлении теста для пиццы. Технологический процесс приготовления теста основывается на том, что смесь бикарбоната натрия и ГДЛ очень гибка при использовании: с одной стороны, время приготовления теста уменьшается до нескольких минут, после чего тесто готово к немедленному использованию. С другой стороны, при необходимости время выдержки для теста может быть продлено без каких-либо сложностей, что является основным преимуществом Глюконо Дельта Лактона перед технологиями, в которых используются закваски. Обычно тесто для пиццы содержит 1,3% бикарбоната натрия и 2,6% ГДЛ в расчете на вес муки.
Производство галет
В соответствии с исследованиями, проведенными в 1973-1974 гг во Франции, Глюконо Дельта Лактон может использоваться в производстве галетного печенья. Исследования проводились на рецептуре галетного печенья, чуствительной к изменению ингредиентов:
При температуре процесса около 22°С битартрат аммония частично заменяется на 0,44% Глюконо Дельта Лактон. ГДЛ может использоваться самостоятельно как кислотная часть при низкой температуре приготовления теста. В других случаях Глюконо Дельта Лактон пищевая добавка E575 может использоваться с другими ингредиентами в кислотной части для улучшения текстуры и вкуса готового продукта. Важен размер частиц ГДЛ: наилучшие результаты были получены с мелкозернистым порошком.