CC BY
53
УДК 663.674
Особенности применения пищевых волокон БепБеР1 в производстве мороженого пломбир
А. А. Творогова, д-р техн. наук, Т. В. Коновалова, И. А. Гурский, В. Н. Базалий, С. В. Аврамова.
ФГБНУ ВНИХИ
В последние 10 лет пищевые волокна (ПВ) служат объектом пристального внимания и серьезного изучения физиологов и технологов. Популярность натуральных продуктов и здорового образа жизни становится одной из наиболее значительных тенденций нашего времени.
Тенденция к возврату ПВ в рационы питания все более четко прослеживается на примерах новых разнообразных пищевых продуктов, появившихся в последнее время на продовольственном рынке, - от хлеба с отрубями до обогащенного растворимыми волокнами молока. Польза пищевых волокон для здоровья людей несомненна. Наряду с этим изготовителями пищевых продуктов принимаются во внимание технологические свойства ПВ, обусловливающие их широкое применение в составе группы пищевых добавок, «изменяющих структуру и физико-химические свойства пищевых продуктов» [1]. Применение ПВ, в частности торговой марки «БепБеР1», актуально и в производстве мороженого.
«БепБеРЬ» - натуральное ПВ, на основе целлюлозы, без использования химических реагентов, изготовляемое фирмой «ВОККЕвААКй» (Норвегия) и поставляемые ООО «ПТК Ингредиенты».
Благодаря способности к удержанию воды и набуханию, ПВ «БепБеР!»
Рис. 1 Водные растворы пищевых волокон: 1 - с ПВ «ЗепэеР!», 2 - с растительной клетчаткой из картофеля
в производстве мороженого используется как стабилизатор. Функциональные свойства стабилизаторов проявляются в основном при их взаимодействии с водой.
Стабилизаторы состоят из очень крупных макромолекул полимеров и обладают способностью взаимодействовать с водой посредством гидратации и набухания, благодаря чему они занимают большой объем, а при достаточной концентрации способны к межмолекулярному взаимодействию, образуя из молекул полимера сетчатую или ячеистую структуру. Это свойство существенно изменяет реологические свойства растворов [2]. «БепБеР1» по сравнению с другими видами пищевых волокон связывает большое количество воды, находясь в суспендированном состоянии, прочно удерживает воду в структуре продукта (рис. 1).
Исследована возможность применения ПВ «БепБеР1» в мороженом пломбир взамен эффективных стабилизаторов-эмульгаторов. Были изготовлены экспериментальные образцы мороженого с массовой долей жира 12, 15, 18 и 20%.
Выбор пломбира в качестве объекта исследований обусловлен высокой массовой жира в продукте, находящегося в смеси в виде высокодисперсной фазы эмульсии, в мороженом - в виде суспензии. Защитная оболочка на жировых частицах в смесях для мороженого пломбир несколько тоньше, чем в других разновидностях при одной и той же массовой доли СОМО. В связи с этим вероятность частичного деэмульги-рования жира в результате механического воздействия во фризере, а не под воздействием эмульгаторов, в пломбире выше [3]. При этом влиять на процесс деэмульгирования можно путем регулирования вязкости смеси и числа жировых частиц, в том числе управляя параметрами процесса гомогенизации.
Давление гомогенизации смесей мороженого находится в обратной
зависимости от содержания в них жира, поэтому давление гомогенизации смесей для мороженого пломбир ниже, чем в других разновидностях продукта [4]. Однако, учитывая возможный широкий диапазон жира в мороженом пломбир (12-20%), регулировать давление гомогенизации можно и в пределах этой разновидности. Ограничивающим фактором
при выборе режимов гомогенизации является необходимость сохранения на жировых частицах оболочки, обеспечивающей при механическом воздействии лишь частичную дестабилизацию, не приводящую к образованию масляного зерна. В результате исследований определены параметры процесса гомогенизации, отвечающие указанным условиям (табл. 1).
Таблица 1 Оптимальное давление гомогенизации смесей для мороженого пломбир
Массовая доля жира в смеси, % Давление гомогенизации 1ст / 2ст, МПа
12 11 /5
15 9 / 4
18 8 /3
20 7/3
Важное технологическое свойство ПВ - суспендирование в воде с учетом высокого содержания сухих веществ в мороженом пломбир проявляется в небольших концентрациях от 0,15% до 0,4%. Необходимая массовая доля ПВ определяется с учетом достижения оптимальной вязкости смеси.
В производстве мороженого достижение оптимальной вязкости смеси является важным условием для получения продукта с требуемыми показателями качества. Исследования по определению эффективной вязкости смесей проводили с использованием реотеста Вгоок"Яе!с1 DV-|I + Pro с программным обеспечением КИеоса1с V3.1-1 при постоянной температуре (4 ± 1) °С. Вязкость смеси образца с массовой долей жира 12% (207 мПа-с) соответствует вязкости смеси для сливочного мороженого, вязкость смеси с массовой долей жира 15 % вязкости смеси с массовой долей жира 12% (435 мПа-с) при использовании эффективного комплексного стабилизатора - эмульгатора. В образцах с высоким содержанием жира 18-20% вязкость была выше 500 мПа-с. Это должно положительно сказаться на состоянии консистенции продукта. Кроме того, было установлено, что повысить вязкость смесей в 1,3-1,5 раза можно путем создания условий для набу-
хания волокон - увеличение продолжительности контакта ПВ с водой при интенсивном перемешивании. Однако в исследуемых в данном случае образцах особых условий для набухания волокон не создавалось.
Отсутствие эмульгатора в мороженом могло бы отрицательно сказаться на способности смеси к насыщению воздухом, состоянии воздушной фазы, ее дисперсности, формо- и термоустойчивости мороженого.
Вместе с тем отмечена высокая способность смесей к насыщению воздухом, а воздушная фаза характеризовалось высокой дисперсностью (рис. 2).
Использование модели Гаусса для оценки распределения воздушных пузырьков по размерам показывает, что значительная часть воздушных пузырьков характеризуется размером менее 60 мкм (среднее значение этого показателя в мороженом). По мере повышения массовой доли жира пик синусоиды смещается по оси Х влево, что свидетельствует о положительном влиянии массовой доли жира на дисперсность воздушной фазы в мороженом пломбир (рис. 3).
Применение БепБеР1 в производстве мороженого пломбир положительно сказалось и на дисперсности кристаллов льда. В мороженом с массовой долей жира 12% доля кристаллов со средним диаметром менее 50 мкм, характеризующим порог органолепти-ческой ощутимости, составила около 70%, с массовой долей жира 20% -85% (рис. 4).
Распределение кристаллов льда по размерам в соответствии с моделью Гаусса свидетельствует о меньших различиях дисперсности этих структурных элементов по сравнению с дисперсностью воздушной фазы. Вместе с тем, отмечая высокую дисперсность кристаллов льда, следует отметить тенденцию - увеличение дисперсности этих структурных элементов по мере повышения массовой доли жира в мороженом пломбир (рис. 5).
По важному потребительскому показателю термоустойчивость мороженом пломбир при использовании ПВ БепБеР1 в значительной степени не уступали показателям мороженого с использование эффективных стабилизаторов-эмульгаторов. В частности, характерная доля плава 4-7% при выдерживании мороженого с эффективными стабилизаторами-эмульгаторами при температуре 20 °С в течение 60 мин, отмечена и в мороженом пломбир с массовой жира 18 и 20% с ПВ БепБеР1. В мороженом с массовой долей жира 15% доля плава при указанных условиях не превысила 10%, 12% жира - 27% (рис. 6). Такие показатели для моро-
ENGINEERING AND TECHNOLOGY
Рис. 2 Фотоизображения воздушной фазы в пломбире с ПВ: 1- с МД жира 12%; 2 - с МД жира 15%; 3 - с МД жира 18%; 4 - с МД жира 20%
. 3 Распределение воздушных пузырьков в мороженом пломбир по Гауссу
Рис 4. Кристаллы льда в пломбире с ПВ Зепзер! с массовой долей жира 12% (1) и 20% (2)
Рис. 5 Распределение кристаллов льда по размерам в мороженом пломбир при использовании ПВ ЗепэеР!
Время, мин
Рис. 6 - Устойчивость к таянию мороженого пломбир
женого также допустимы, но при выборе упаковки для мороженого следует предпочтение отдавать таре с жесткой поверхностью.
Органолептическая оценка образцов мороженого показала на то,
что при использовании ПВ БепБеР1 сливочный вкус в продукте усиливается, формируется кремообразная консистенция.
Таким образом, проведенные исследования свидетельствуют о том,
что применение ПВ SenseFi в производстве мороженого пломбир с массовой долей жира 15, 18 и 20% позволяют получать мороженое с высокими качественными показателями без дополнительного применения стабилизаторов и эмульгаторов. Эффективность применения ПВ SenseFi в производстве мороженого пломбир с массовой долей жира 12% может быть повышена при использовании эмульгатора в количестве 0,2% и /или путем создания условий для дополнительного суспен-дирования пищевого волокна.
ЛИТЕРАТУРА
1. Нечаев, А.П. Пищевые добавки/ А. П. Нечаев, А. А. Кочеткова, А. Н. Зайцев. - М.: Колос. - 2001.
2. Макаров, С.В. Пищевые загустители, стабилизаторы, и гелеобразовватели, Алан Айменсон./ перевод с англ. яз. д-ра хим. наук С. В. Макарова, СПб.: -Профессия. - 2012.
3. Творогов, А. А. Научно-практические рекомендации по стабилизации структуры мороженого/Творогова А. А. - Москва. -2003
4. Гофф, Г. Д. Мороженое/Г. Д. Гофф, Гартел Р. У. - СПб.: - Профессия. - 2016. -540 с.
Особенности применения пищевых волокон SenseFi в производстве мороженного пломбир
Ключевые слова
давление гомогенизации, дисперсность структурных элементов, мороженое пломбир, пищевое волокно «5епБеР|»; эффективная вязкость
Реферат
В последние 10 лет пищевые волокна (ПВ) служат объектом пристального внимания и серьезного изучения физиологов и технологов. Популярность натуральных продуктов и здорового образа жизни становится одной из наиболее значительных тенденций нашего времени. Польза пищевых волокон для здоровья людей несомненна. Наряду с этим изготовителями пищевых продуктов принимаются во внимание технологические свойства ПВ, обусловливающие их широкое применение в составе группы пищевых добавок, «изменяющих структуру и физико-химические свойства пищевых продуктов». Применение ПВ, в частности торговой марки «5епБеР|», актуально и в производстве мороженого. Исследования проводились на базе ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт холодильной промышленности». В статье приведены результаты применения ПВ «5епБеР|» в технологии мороженого пломбир. Установлено, что их применение позволяет снизить количество пищевых добавок, оказывает положительное влияние на структурно-механические и микроструктурные показатели продукта. В производстве мороженого достижение оптимальной вязкости смеси является важным условием для получения продукта с требуемыми показателями качества. Исследования по определению эффективной вязкости смесей проводили с использованием реотеста Вгоок!ЛеЫ DV-|I+Pro с программным обеспечением РИеоса!с V3.1-1 при постоянной температуре (4 ± 1) °С. Вязкость смеси образца с массовой долей жира 12% (207 мПа-с) соответствует вязкости смеси для сливочного мороженого, вязкость смеси с массовой долей жира 15% вязкости смеси с массовой долей жира 12% (435 мПа-с) при использовании эффективного комплексного стабилизатора - эмульгатора. В образцах с высоким содержанием жира 18-20% вязкость была выше 500 мПа-с. Распределение кристаллов льда по размерам в соответствии с моделью Гаусса свидетельствует о меньших различиях дисперсности этих структурных элементов по сравнению с дисперсностью воздушной фазы. Вместе с тем, отмечая высокую дисперсность кристаллов льда, следует отметить тенденцию - увеличение дисперсности этих структурных элементов по мере повышения массовой доли жира в мороженом пломбир. Органолептическая оценка образцов мороженого показала на то, что при использовании ПВ 5епБеР| сливочный вкус в продукте усиливается, формируется кремообразная консистенция. Проведенные исследования свидетельствуют о том, что применение ПВ 5епБеР| в производстве мороженого пломбир с массовой долей жира 15, 18 и 20% позволяют получать мороженое с высокими качественными показателями без дополнительного применения стабилизаторов и эмульгаторов. Эффективность применения ПВ 5епБеР| в производстве мороженого пломбир с массовой долей жира 12% может быть повышена при использовании эмульгатора в количестве 0,2% и /или путем создания условий для дополнительного суспендирования пищевого волокна.
Авторы
Творогова Антонина Анатольевна, д-р техн. наук, Коновалова Татьяна Владимировна, Гурский Игорь Алексеевич, Базалий Владимир Николаевич, Аврамова Софья Владимировна,
ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт холодильной промышленности», 127422, Москва, ул. Костякова, д. 12, та1!@уп1И1.ги
Features of the Application Dietary Fibers SenseFi in the Manufacture of Sundae Ice-Cream
Key words
pressure homogenization, dispersion of structural elements, ice cream, dietary fiber «SenseFi»; the effective viscosity
Abstracts
In the past 10 years, dietary fiber (DF) have been the object of close attention and serious study of physiologists and technologists. The popularity of natural products and healthy lifestyle becoming one of the most significant trends of our time. The benefits of dietary fiber on human health is undeniable. Along with this, manufacturers of food products are taken into account technological properties of PV contributing to their widespread use in the composition of food additives «changing the structure and physico-chemical properties of food». The use of PV, in particular the brand «SenseFi», important in the manufacture of ice cream. The study was conducted on the basis of FSBI «all-Russian research Institute of refrigeration industry». The article presents the results of applying the PV SenseFi» in the technology of ice cream sundae. It is established that their use allows to reduce the number of food additives has a positive effect on structural-mechanical and microstructural performance of the product. In ice cream production, achieve an optimal viscosity of the mixture is essential to obtain a product with desired quality parameters. Studies to determine the effective viscosity of the mixtures was carried out using reotest Brookffield DV-II+Pro with Rheocalc software V3.1-1 at a constant temperature (4 ± 1) °C. the viscosity of the mixture of the sample with mass fraction of fat 12% (207 MPa-s) corresponds to the viscosity of the mixture for ice cream, the viscosity of the mixture with a mass fraction of fat 15% of the viscosity of the mixture with mass fraction of fat 12% (435 MPa-s) using an effective integrated stabilizer - emulsifier. In samples with high fat content 18-20% viscosity was higher than 500 MPa-s. The distribution of ice crystal sizes in accordance with the model of Gauss indicates smaller differences between the dispersion of these structural elements in comparison with the dispersion of the air phase. However, noting the high dispersion of the ice crystals, it should be noted the trend of increase in dispersion of these structural elements with increasing mass fraction of fat in the ice cream sundae. Organoleptic evaluation of ice cream samples showed that when using PV SenseFi creamy taste in a product increases, forming a creamy consistency. Studies have shown that the use of PV SenseFi in ice cream production, ice cream with fat mass fraction of 15, 18 and 20% allow to get ice cream with high quality indicators from additional use of stabilizers and emulsifiers. The efficacy of PV SenseFi in ice cream production, ice cream with fat mass fraction of 12% can be improved with the use of the emulsifier in the amount of 0.2% and/or by creating additional conditions for suspending fiber.
Authors
Tvorogova Antonina Anatolievna, Doctor of Technical Sciences, Konovalova Tatiana Vladimirovna, Gursky Igor AAlekseevich, Bazali Vladimir Nikolaevich, Avramova Sophia Vladimirovna,
FEDERAL state budgetary scientific institution «all-Russian research Institute of refrigeration industry»,127422, Moscow, Kostyakova str., 12, [email protected]
