CC BY
13
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕПЛА И ХОЛОДА В ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ТЕМА НОМЕРА
УДК 663.674:002.03
Влияние тепловой обработки
на реологические и биохимические показатели замороженных фруктовых десертов
Ю.В.Авдеева, аспирант РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева А.А. Творогова, д-р техн. наук ВНИИ холодильной промышленности
При производстве фруктовых десертов применяют два вида обработки: термическую (пастеризация, охлаждение и замораживание) и механическую (измельчение и перемешивание) [1]. Наибольшее влияние на состояние продукта оказывает пастеризация, предпринимаемая с целью обеспечения микробиологической безопасности [2]. Но при этом не всегда учитывается ее влияние на фруктовую составляющую десертов, содержащую полисахариды (в частности, пектин), служащие гелеобра-зователями и структурообразовате-лями, технологическая функциональная активность которых в значительной степени зависит от параметров тепловой обработки [3].
Цель наших исследований - получение объективных данных по влиянию тепловой обработки на реологические, биохимические и органо-лептические показатели замороженных фруктовых десертов.
Объекты исследования: замороженные фруктовые десерты с массовой долей фруктов (черной сморо-
Ключевые слова: замороженные фруктовые десерты; тепловая обработка; биохимические и реологические показатели.
Key words: the frozen fruit desserts; thermal processing; biochemical and rheological indicators.
дины и крыжовника) в составе продукта 50 %, изготовляемые по технологии, разработанной во ВНИХИ. Для установления оптимальных параметров технологического процесса в трехкратной повторности были определены биохимические, микробиологические показатели фруктового сырья, структурно-механические и органолептические показатели десертов.
При проведении комплексной оценки фруктового сырья смесь для десерта нагревали при разной температуре и выдержке. При экспериментальных исследованиях в трехкратной повторности использо-
30 40 50 60 70
Температура, "С
Рис. 1. Эффективная вязкость готовой смеси в зависимости от температурного режима производства смеси при разных скоростях сдвига
вали шесть режимов нагревания (с тепловой выдержкой 5±2 мин) смеси с ягодами черной смородины и крыжовника и один режим - без нагревания: 1-й вариант - без нагревания смеси (20±3 °С); 2-й - нагревание смеси до 40±3 °С; 3-й - нагревание смеси до 50±3 °С; 4-й - нагревание смеси до 60±3 °С; 5-й -нагревание смеси до 65±3 °С; 6-й -нагревание смеси до 73±3 °С; 7-й вариант- пастеризация смеси при 85±5 °С. Контрольный вариант-традиционная пастеризация исходной смеси при 85±5 °С.
При нагревании смеси до 40 ± 5 °С; 60 ±5 °С и в контрольном варианте - до 85 ±5 °С было использовано несколько вариантов выдержки готовой смеси: 3±2 мин; 5±2 мин; 8±2 мин.
Проведены исследования и получены графические зависимости эффективной вязкости готовой смеси от температуры обработки при скоростях сдвига: 25, 50 и 100 мин-1 (рис. 1).
Установлены эмпирические зависимости вязкости (у) от температуры (х):
у = -0,2003х3 - 66,239х2 + + 512,48х - 198,63, Ш = 0,77851-при скорости сдвига 25 мин-1;
у = -3,7331х3 + 9,1198х2 + 118,73х + + 58,387, Ш = 0,6871 - при скорости сдвига 50 мин-1;
у = -0,1458х3 - 18,459х2 + + 144,76х - 11,146, Ш = 0,8007- при скорости сдвига 50 мин-1.
При увеличении скорости сдвига с 25 до 100 мин-1 эффективная вязкость снижается в 2,2-3,4 раза до созревания смеси и 2,1-3,1 раза после созревания.
При нагревании смеси для фруктового десерта до 60±3 °С заметно
1 Величина достоверности аппроксима-
ции.
USE OF HEAT AND COLD IN THE FOOD-PROCESSING INDUSTRY
3680,31
35&6.04
Тепловая выдержка Рис. 2. Эффективная вязкость смеси в зависимости от выдержки смеси
55",6~
Рис. 3. Предельное напряжение сдвига в десертах при разных температурных режимах производства смеси
увеличивается вязкость смеси. В частности, при скорости сдвига 50 мин-1, обеспечивающей условия механического воздействия на смесь такие же, как в промышленных условиях, нагревание до указанной температуры приводит к возрастанию вязкости в 2,5 раза, а при проведении процесса созревания - в 3,4 раза. При более высокой температуре нагревания вязкость смеси снижается.
Вязкость смеси характеризует состояние консистенции десерта: чем выше ее значение, тем более эластичной и кремообразной формируется их консистенция. Температура тепловой обработки смесей для фруктовых десертов выше 65±3 °С нежелательна.
Созревание смеси - не обязательный процесс при производстве десертов. Вместе с тем, при нагревании смеси до температуры 60±3 °С, ее дальнейшем охлаждении до 4 °С и выдерживании при этой температуре в течение 2 ч вязкость при градиенте сдвига на срез 25 мин-1 увеличивается на 15 %, что положительно отражается на состоянии консистенции.
Исследовано влияние продолжительности выдерживания смесей при нагревании до 40 ±5 °С, 60 ±5 °С и в контрольном варианте до 80 ±5 °С на вязкость и окраску продукта в течение 3±2 мин; 5±2 мин; 8±2 мин.
При нагревании смеси до температуры 40±5 °С с выдержкой 5±2 мин и 8±2 мин эффективная вязкость была выше в 2 раза, а при нагревании до температуры 60±5 °С с выдержкой 3±2 мин и 5±2 мин - в 3 раза, чем в контрольном варианте (рис. 2).
Определена важная реологическая характеристика готового продукта -пластичность. Этот показатель характеризует предельное напряжение сдвига, при превышении которого в материале появляются пластические деформации. При производстве де-
сертов четвертым и пятым способом с нагреванием смеси до 60 и 65 °С значение предельного напряжения сдвига увеличилось более чем на 50 % (45, 7 и 55,6 кПа) по сравнению с контролем (21 кПа). Значимый интервал значений напряжения, при котором десерт характеризовался наиболее устойчивой пластичной структурой, составил 37,1 - 55,6 кПа при температурах нагревания смеси 50...65 °С по сравнению с контролем, варьируя от 21 кПа (в контрольном варианте) до 55,6 кПа (пятый способ производства, при нагревании смеси до 65±3 °С (рис. 3).
Определено влияние параметров тепловой обработки на показатели фруктовых десертов, характеризующие их пищевую ценность и биохимический состав.
Установлено, что в продукте при нагревании смеси до температуры 40±3 °С наиболее полно сохраняются витамин С, водорастворимый пектин и антоцианы (см. таблицу).
При пастеризации смеси при температуре 85±5 °С с выдержкой 5 мин значительно изменяется исходная окраска продукта, содержание антоцианов в продукте снижается в 2 раза. В пределах температурного режима нагревания смеси выдержка не оказывает особого влияния на изменение окраски готового продукта. Сохранность антоцианов составляла 95 % при 40±5 °С и 81 %, 69 % при 60 ±5 °С с выдержкой 5±2 мин и 8±2 мин. Видимое нежелательное изменение окраски продукта (потемнение) наблюдалось при общем нагревании смеси выше 65 °С с выдержкой 5 мин, до заданного температурного уровня выдержка заметно не влияла на цветность продукта.
По результатам исследований можно сделать следующие выводы.
Установлено значимое влияние параметров тепловой обработки на реологические, биохимические по-
Температура Содержание
при обработке десерта, °С витамина С, мг % водорастворимого пектина, % антоцианов, мг %
20 ±3 29,92 0,18 4,8
40±3 26,4 0,19 4,5
50±3 24,1 0,17 4,1
60±3 20,8 0,22 3,5
65±3 18,92 0,13 3,4
73±3 17,6 0,14 2,7
Контроль, 85±5 13,2 0,13 2,5
Замороженная ягода 60,52 0,34 8,9
казатели замороженных фруктовых десертов с повышенной массовой долей фруктов.
Наиболее оптимальный режим тепловой обработки смеси для десертов - 60±5 °С с выдержкой смеси при данном режиме 3 ± 2 мин перед замораживанием с целью перехода в активное состояние полисахаридов фруктового сырья.
Определен оптимальный диапазон значений эффективной вязкости смеси для фруктовых десертов, обеспечивающий высокие органо-лептические, прочностные характеристики готового продукта, формирующие его качество.
ЛИТЕРАТУРА
1. Маршалл, Р.Т. Мороженое и замороженные десерты/Р.Т. Маршалл, Г.Д. Гоф, Р.У. Гартел. - Санкт-Петербург: Профессия, 2005. - 373 с.
2. Тележенко, Л.Н. Оценка сохранности БАВ фруктов при их переработке/Л.Н. Тележенко//Вестник Международной академии холода. - 2007. - № 4. - С. 45-47.
3. Косой, В.Д. Инженерная реология в производстве мороженого/В.Д. Косой, Н.И. Дунченко, А.В. Егоров. -М.: ДеЛипринт, 2008. - 196 с.
