Разрыхлители.
При
изготовлении многих мучных кондитерских
изделий применяют химические разрыхлители,
представляющие собой вещества, выделяющие
газообразные продукты при выпечке
теста. Разрыхлители применяют для теста,
содержащего значительное количество
сахара и жира, препятствующих деятельности
дрожжей. Сахар в больших количествах
угнетающе действует на развитие дрожжей,
а жир обволакивает в виде пленки
поверхность дрожжевых клеток, задерживает
их развитие.
Химические
разрыхлители имеют некоторые преимущества
по сравнению с дрожжами: сокращается
время, необходимое для брожения и
расстойки, сахар не расходуется на
образование углекислого газа (при
брожении).
Химические
разрыхлители можно разделить на три
группы: щелочные, щелочно-кислотные и
щелочио-солевые.
К
щелочным разрыхлителям относятся
двууглекислый и углекислый аммоний, к
щелочно-кислотным — смесь бикарбоната
натрия и кислот или кислых солей, к
щелочно-солевым — смесь гидрокарбоната
натрия и нейтральных солей.
В
кондитерской промышленности наибольшее
применение имеют щелочные разрыхлители.
Гидрокарбонат
натрия (
питьевая сода). Это кристаллический
порошок белого цвета без запаха.
Используется в производстве мучных
кондитерских изделий в качестве
разрыхлителя. Кроме того, применяется
для нейтрализации инвертного сиропа в
производстве сахарных кондитерских
изделий. Разрыхляющее действие проявляется
при нагревании, когда разрыхлитель
медленно разлагается с выделением
диоксида углерода. Наряду с диоксидом
углерода при разложении образуется и
накапливается в тесте карбонат натрия,
количество которого обусловливает
щелочность изделий и строго ограничено
в связи с этим.
Гидрокарбонат
натрия под действием температуры
разлагается на углекислый газ (диоксид
углерода), воду и щелочную соль — карбонат
натрия:
2NaHC03
Na2C03 + С02 + Н20
Гидрокарбонат
натрия имеет сравнительно небольшую
растворимость в воде. При 15°С в 100 весовых
частях воды растворяется всего 8,9 г, а
при 30° С — соответственно только 11,1 г.
Это следует учитывать при приготовлении
растворов, предназначенных для
нейтрализации кислоты, используемой
для приготовления инвертного сиропа.
Гидрокарбонат
натрия выпускается трех сортов: I, II и
III.
Хранить
его следует в закрытых помещениях.
Продукт должен быть защищен от атмосферных
осадков. Гарантийный срок хранения 10
месяцев со дня изготовления. По истечении
этого срока перед использованием продукт
должен быть проверен на соответствие
нижеприведенным показателям качества.
По
органолептическим показателям к
гидрокарбонату натрия предъявляются
следующие требования. По внешнему виду
гидрокарбонат натрия должен представлять
собой белый кристаллический порошок
без запаха.
Гидрокарбонат
натрия, предназначенный для использования
в пищевой промышленности, не должен
содержать более 0,0005% тяжелых металлов
в пересчете на свинец.
Карбонат
аммония пищевой (углекислый
аммоний). Он поступает на кондитерские
фабрики в виде твердых кусков белого
цвета. Его химическая формула (NH4)2C02. Он
не токсичен и пожаробезопасен. На воздухе
неустойчив и при плюсовой температуре
медленно разлагается с образованием
газообразных продуктов — оксида углерода
и аммиака. С повышением температуры
этот процесс интенсифицируется. При
быстром нагревании барабанов с карбонатом
аммония возможен их разрыв.
Карбонат
аммония под действием температуры
разлагается на углекислый газ, аммиак
и воду:
(NH4)
2СОэ 2NH3 +Н20 +С02
Недостатком
этого разрыхлителя является то, что при
его использовании в большом количестве
аммиак ухудшает аромат изделий. Кроме
того, аммиак оказывает отрицательное
воздействие на организм человека.
В
кондитерском производстве карбонат
аммония используется в качестве
химического разрыхлителя. При выпечке
он образует около 82% газообразных
веществ, разрыхляющих тесто, и немного
больше 18% паров воды. Недостатком этого
разрыхлителя является то, что аммиак
не полностью удаляется из изделий при
выпечке и придает им неприятный запах.
Остаток аммиака в изделиях значительно
снижается при использовании карбоната
аммония в смеси с гидрокарбонатом
натрия. Это объясняется тем, что в
щелочной среде, которая создается
остатком гидрокарбоната натрия,
растворимость аммиака снижается.
Срок
хранения карбоната аммония 6 месяцев
со дня изготовления. Спустя 6 месяцев
он может быть использован только после
проверки по нижеперечисленным показателям.
По
органолептическим показателям к
карбонату аммония предъявляются
следующие требования.
Внешний
вид — твердые куски размером не более
10 см в наибольшем линейном измерении.
Цвет — белый. Запах — острый запах
аммиака.
По
физико-химическим показателям карбонат
аммония должен удовлетворять следующим
требованиям: массовая доля аммиака —
28—35%, массовая доля нелетучих веществ
— не более 0,02, массовая доля хлоридов
С1~ — не более 0,001%. Растворимость в воде
в соотношении 1:5 полная. Присутствие
органических примесей, свинца, мышьяка
не допускается.
Добавляют
разрыхлители в последний момент замеса,
соединив с жидкостью или перемешав с
мукой. Это позволяет избежать
преждевременного соприкосновения с
кислотой и разложения.
Аммиак, соли аммония
В
образовании молекулы аммиака принимают участие неспаренные электроны азота и
водорода. На внешнем энергетическом уровне у азота 5 электронов, 2 спаренных
и 3 неспаренных, именно они и участвуют в образовании химической связи. Три
атома водорода предоставляют свои 3 неспаренных электрона, неспаренные
электроны азота и 3 неспаренных электрона от трёх атомов водорода объединяются
и образуется три ковалентные связи.
Эти
электронные пары смещены в сторону более электрооотрицательного элемента –
азота. Молекула аммиака имеет вид треугольной пирамиды, причём из-за
смещения электронный пары к азоту возникает диполь, в котором есть
положительный и отрицательный полюс.
В
жидком состоянии молекулы аммиака связываются друг с другом при помощи водородной
связи.
По
физическим свойствам, аммиак представляет собой бесцветный газ с резким
запахом, почти в два раза легче воздуха. Аммиак хорошо растворим в воде: в одном
объёме воды растворяется семьсот объёмов аммиака. 20% по массе раствор аммиака
называется водным аммиаком или аммиачной водой, а 10% раствор аммиака,
который используется в медицине, называется нашатырным спиртом.
Аммиак
нельзя вдыхать продолжительное время, так как он ядовит. Достаточно легко
сжижается при обычном давлении и температуре 33,4 0С. Жидкий аммиак
при испарении вызывает сильное охлаждение, поэтому его используют в холодильных
установках.
Если
в раствор аммиака добавить несколько капель фенолфталеина, раствор
станет малинового цвета, за счёт гидроксид-ионов, если этот окрашенный раствор
подогреть, то окраска исчезает, так как аммиак улетучивается в виде газа.
Аммиак
реагирует с кислотами с образованием солей аммония. Например,
Если стеклянную палочку, смоченную раствором аммиака, поднести к другой
палочке, смоченной соляной кислотой, то появится густой дым – это образуется
соль аммония – хлорид аммония.
Механизм
образования ковалентной связи, которая возникает за счёт свободной электронной
пары одного из атомов, называется донорно-акцепторным.
Поэтому
при образовании катиона аммония донором электронной пары является азот, а
акцептором катион водорода кислоты или воды.
Соли
аммония называются по аналогии с другими солями. Например: NH4NO3
– нитрат аммония, (NH4)2SO4
– сульфат аммония, (NH4)2CO3
– карбонат аммония. Все соли аммония – твёрдые кристаллические вещества,
хорошо растворимые в воде, по свойствам они схожи с солями калия.
Как
и все соли, они реагируют с другими солями. Например, в результате
взаимодействия хлорида аммония с нитратом серебра, образуется нерастворимая в
воде соль – хлорид серебра в виде белого творожистого осадка и другая соль –
нитрат аммония.
В
результате взаимодействия сульфата аммония с хлоридом бария образуется осадок –
сульфат бария и ещё одна соль – хлорид аммония.
Некоторые
соли аммония, как карбонат аммония, реагирует с кислотами.
Например,
в результате взаимодействия карбоната аммония с соляной кислотой образуется соль
– хлорид аммония и угольная кислота, которая распадается на углекислый газ и
воду.
Соли
аммония разлагаются при нагревании. При нагревании хлорида аммония
образуется аммиак и хлороводород.
Если
охладить продукты реакции, то они вновь соединяются и образуется соль. Таким
образом, при нагревании сухой хлорид аммония как бы возгоняется, а затем на
холодных стенках верхней части пробирки снова оседает в виде белых
кристалликов.
Для
аммиака характерны реакции окисления. При окислении аммиака кислородом
образуется азот и вода. В этой реакции азот повышает свою степень окисления с
-3 до 0, а кислород понижает с 0 до -2. Поэтому азот является восстановителем,
а кислород – окислителем.
В
присутствии катализатора (Pt)
окисление аммиака идёт не до азота, а до оксида азота (II) и воды. В этой
реакции азот изменяет свою степень окисления с -3 до +2, а кислород понижает с
0 до -2. Поэтому азот является восстановителем, а кислород – окислителем.
Аммиак
восстанавливает некоторые металлы из их оксидов. Так в реакции аммиака с
оксидом меди (II) образуется азот, медь и вода. Это окислительно-восстановительная
реакция, в которой медь понижает свою степень окисления с +2 до 0, а азот
повышает с -3 до 0. Поэтому медь выступает в роли окислителя, а азот в роли
восстановителя.
В
промышленности аммиак получают синтезом азота и
водорода при высоких температуре, давлении и в присутствии катализатора.
В лаборатории аммиак
получают действием гашёной извести на соли аммония.
Например, при действии
гашёной извести на хлорид аммония образуется соль – хлорид кальция, газ
аммиак и вода.
Аммиак легче воздуха,
его собирают в перевёрнутый вверх дном сосуд, а распознают по
запаху или посинению влажной лакмусовой бумажки.
Такие
реакции являются качественными на соли аммония.
Проведём
эксперимент: нальём в одну пробирку раствор хлорида натрия, а в другую хлорид
аммония. Затем в каждую из пробирок ещё добавим раствора щёлочи и нагреем
содержимое двух пробирок. Поднесём к отверстию пробирок влажную лакмусовую
бумажку. При этой в первой пробирке бумажка не изменила своего цвета, а в
другой пробирке стала синего цвета за счёт выделения аммиака, кроме этого
аммиак можно распознать и по характерному резкому запаху.
Соли
аммония получают реакцией аммиака с кислотами. Напрмер, в
результате взаимодействия аммиака и соляной кислоты, образуется соль – хлорид
аммония, в результате взаимодействия аммиака и азотной килслоты, образуется
соль – нитрат аммония.
Аммиак
и его соли находят широкое применение: его используют в холодильных
установках как хладагент, в производстве минеральных удобрений, особенно ценным
удобрением считается нитрат аммония, аммиак применяется в
производстве азотной кислоты. Соли аммония используются для паяния,
например, хлорид аммония очищает поверхность металла от оксидной плёнки, аммиак
и соли аммония используют для получения взрывчатых веществ, например, нитрат
аммония в смеси с порошком алюминия и угля образует вещество – аммонал,
который применяют при разработке горных пород. Аммиак и соли аммония
также необходимы для получения красителей.
В
медицине и в быту используют нашатырный спирт, потому что он стимулирует работу
сердца и нервной системы, его дают нюхать при обмороках и отравлениях. Аммиак
широко применяют в быту при стирке белья и выведении пятен, чистке ковров и
ювелирных изделий. Гидрокарбонат и карбонат аммония применяются в изготовлении
кондитерских изделий, так как эти соединения легко разлагаются при нагревании и
образуют газы, разрыхляющие тесто и делающие его пышным.
Таким
образом, молекула аммиака имеет форму пирамиды, на вершине которой
расположен атом азота. В аммиаке степень окисления азота -3. Аммиак –
бесцветный газ, с резким запахом, хорошо растворим в воде. В промышленности
аммиак получают синтезом азота и водорода, в лаборатории нагреванием хлорида
аммония с гашёной известью, в реакциях он проявляет окислительные и
восстановительные свойства. Аммиак реагирует с водой, кислотами. В результате
реакций с кислотами образуются соли аммония. Взаимодействие солей аммония со
щелочами служит качественной реакцией на ион аммония.
Разрыхлитель гидрокарбонат натрия, аммоний
Каждая хозяйка мечтает приготовить воздушную и легкую выпечку. Существует множество хитростей и способов, но самым эффективным и максимально безвредным считается гидрокарбонат аммония. Это вещество пользуется широким спросом у кондитеров при выпекании различных видов теста, так как добавка позволяет сделать его пористым, воздушным и пышным. Само по себе вещество не имеет цвета, а добавлять его можно как в сухие компоненты, так и растворять в жидких. Этот вид пищевой добавки получил широкое распространение не только на территории России, но и всей Европы.
Действие добавки
Е503 – это кристаллообразное вещество, для которого характерен легкий запах аммиака. Как отдельное вещество добавка опасна для человеческого здоровья, но под действием высоких температур (без которых невозможно приготовить еду) все вредные компоненты улетучиваются. Таким образом, готовый продукт, содержащий гидрокарбонат аммония, абсолютно безвреден. Он не вызывает развитие аллергии, но иногда могут возникнуть незначительные нарушения после очередного употребления готовой продукции.
Внешне вещество имеет вид кристаллов, у которых отсутствует цвет и от которых исходит незначительный аммиачный запах. Они быстро растворяются в воде и могут подвергаться гидролизу. При контакте с воздухом они преобразуются в двууглекислый аммоний. Его запрещено задействовать для изготовления продуктов, так как нужны особые условия для их содержания. При увеличении температурного режима вещество становится неустойчивым, в результате чего могут происходить следующие процессы:
- от 36 градусов – выделение летучего аммиака и получение гидрокарбоната аммония;
- от 60 градусов – дальнейший распад на такие компоненты: вода, углекислый газ и аммиак.
Как получают
Карбонат аммония, как отдельное вещество стало выделяться из роговых образований человеческой и животной кожи. Это волосы, рога, ногти. В составе этих образований присутствует азот, который под действием дистилляции и высоких температур преобразуется в карбонат аммония. В современном мире главным методом получения добавки считается нагрев хлористого аммония.
Использование в кулинарии
Е503 задействуют в пищеварительной промышленности в качестве дополнительного ингредиента, как:
- разрыхлитель – активизирует процесс приготовления выпечки, делая ее пышной;
- эмульгатор – придает смеси однородную консистенцию, особенно это важно в кондитерских продуктах при соединении не смешивающихся компонентов;
- регулятор кислотности – при изготовлении винных напитков в целях их быстрой ферментации.
Пищевая добавка пользуется широким спросом при изготовлении продуктов питания в качестве разрыхлителя и для регуляции кислотности. В основном Е503 вносят в тесто при создании хлебобулочных изделий. В ходе выпекания добавка преобразуется в газообразное вещество. Соответственно, этого тесто набухает и увеличивается в массе. Газ же покидает тесто сквозь небольшие сформировавшиеся отверстия. При этом хлебобулочные изделия содержат множество пор.
Представленное вещество можно задействовать для следующих видов теста:
- Песочное;
- Сдобное;
- Заварное;
- Бисквитное.
Так как углекислый аммоний позволяет контролировать уровень кислотности в продуктах питания и напитках. Пищевую добавку можно отыскать в составе такой продукции:
- пряники;
- мороженое;
- какао;
- хлебобулочные изделия;
- корма для животных;
- напитки.
Еще углекислый аммоний востребован при изготовлении тонких пирогов и печенья, которые при выпечке часто подгорают. Например, при 60 градусах происходит активное выделение аммония. Если выпечка толстая, то выделение данного вещества затормаживается, а готовое изделие приобретает неприятный вкус. Перед использованием добавки ее стоит растереть, просеять вместе с мукой или замочить в воде, сыворотке или молоке.
Где еще применяют добавку
Есть ряд отраслей, где гидрокарбонат аммония пользуется популярностью:
- Вещество положительно зарекомендовало себя в сельском хозяйстве, поэтому его добавляют в состав кормов. Его действие сводится к замедлению процесса гниения, в результате чего повышается сохранность продукции. Кроме этого, добавку задействуют для подкормки картофеля, овощей и кормовых растений. Его свойства позволяют замедлить или полностью остановить процессы нитрификации грунта.
- Не менее востребован карбонат аммония при производстве аптечных медикаментов, например, противокашлевого сиропа или нашатыря.
- При изготовлении винных напитков добавка используется как активатор процесса брожения.
- Гидрокарбонат аммония стали задействовать в уранодобывающей и металлургической промышленности.
- В органическом синтезе вещество выступает в качестве сырья при изготовлении химических реактивов.
Сода или гидрокарбонат аммония?
Представленные вещества активно применяют при выпечке пирогов. И хотя они выполняют одну и ту же функцию, все-таки между ними есть определенные различия:
- Соду применяют в малой дозировке, а вот с добавкой можно слегка переборщить.
- Негашеная сода обладает слегка горьковатым привкусом, чего нельзя сказать про добавку Е503.
- Сода – универсальный продукт, так как подойдет для любого теста, а вот гидрокарбонат аммония не стоит использовать для слишком толстого теста.
Выбирая между этими двумя веществами, стоит вначале определиться с блюдом, которое нужно приготовить. И хотя пищевая сода считается универсальным продуктом и может применять для любого теста, чтобы сделать его воздушным, здесь важна точная дозировка и правильное использование.
Гидрокарбонат аммония – это популярная добавка в различных отраслях промышленности. В чистом виде она представляет вред для здоровья человека, но вот в составе продукции, подвергшейся обработке, она совершенно безвредная, при этом несет значительную пользу в кулинарии, медицине и даже в сельском хозяйстве.