ОРИГІНАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ

УДК 663.674.004.12:664.8.022

СТРУКТУРНО-МЕХАНІЧНІ ПОКАЗНИКИ МОРОЗИВА НА ОСНОВІ КОПРЕЦИПІТАТУ ТА ЕЛАМІНУ

А.М. Чуйко, О.Є. Шевченко, Г.І. Дюкарева

Харківський державний університет харчування та торгівлі


РЕЗЮМЕ. Рассмотрены реологические характеристики, использующиеся в производстве мороженого смеси молочно-белкового концентрата и эламина. Показано, что использование эламина в составе молочного концентрата приводит к повышению его структурно-механических свойств и характеризует смесь как более стойкую к механическим влияниям, что указывает на возможность получения из такой смеси мороженого високого качества.

SUMMARY. The reologik characteristics of milk-protein concoction and elamin used in ice-cream production have been studied. It has been shown that the use of elamin in composition with milk-protein concoction makes the structural and mechanical properties of milk-protein concoction better. It also allows to have the mixture resistants to mechanical influences. This allows to produce high quality ice-cream from this kind of mixture.


Як відомо, якість морозива визначається комплексом взаємозв'язаних органолептичних, фізико-хімічних, структурно-механічних, біохімічних, мікробіологічних показників та показників його безпеки, які визначають безпечність готового продукту для вживання, смакові характеристики, харчову, енергетичну та біологічну цінності [1].

Нами запропоновано використовувати еламін як лікувально-профілактичну харчову йодовмісну добавку і стабілізатор. Він виробляється на заводі молочної кислоти (м. Київ) з водорості ламінарії. Це порошок бурого або темно-зеленого кольору з характерним запахом ламінарії.

Для досліджень використовували молочно-білковий концентрат (копреципітат), отриманий шляхом термокислотної коагуляції білків молока, що включає нагрівання молока, його наступне охолодження, змішування з визначеною частиною сироватки, витримування в рідкій фазі для закріплення, потім зціджування самопресуванням. Під час проведення експериментальних робіт готували копреципітат з додаванням еламіну в кількості 1% до маси копреципітату, який попередньо розчиняли в невеликій кількості сироватки з його наступним введенням у 30%-ий об'єм коагуляційної суміші.

Основними характеристиками морозива, яким споживачі приділяють особливу увагу, є органолептичні показники, що мають ряд переваг у порівнянні з іншими методиками оцінки якості: це швидкість, доступність, універсальність (визначення одночасно цілого ряду показників — смаку і запаху, консистенції, зовнішнього вигляду і кольору).

За органолептичними показниками готове морозиво повинне мати чистий, характерний смак, приємний аромат. Доброякісне морозиво повинне мати рівну, гладку консистенцію, без відчутних грудок жиру, що збився, і стабілізатора, ніжну структуру. Кристали льоду в ньому повинні бути дрібними і не відчуватися в роті. Колір морозива повинен бути однорідним, характерним для визначеного виду, а при використанні барвника — відповідний кольору барвника. Допускається нерівномірне забарвлення в морозиві з використанням у якості наповнювачів плодів, ягід, горіхів і т.і. (як у цілому, так і в подрібненому виді). Морозиво повинне мати привабливий зовнішній вигляд і бути добре оформлено. Нормативна документація на морозиво не допускає в ньому сторонніх присмаків і запахів. Не допускається до реалізації морозиво, що має солоний, металевий, пліснявий, гнильний, прокислий, пригорілий, гіркий, кормовий чи інші сторонні присмаки і запахи. Структура морозива не повинна бути грубою, льодистою, сніжистою, піщанистою (випадання кристалів молочного цукру) [1].

Органолептичну оцінку молочного, вершкового і пломбірного морозива на основі копреципітату з еламіном і без нього проводили після його загартовування за загальноприйнятими методиками [1]. Результати досліджень наведені в таблиці 1.

Як видно з отриманих даних, структура і консистенція, смак і аромат дослідних зразків молочного, вершкового і пломбірного морозива з еламіном не відрізняються від контрольних. Колір дослідних зразків відрізняється від контрольних аналогів наявністю ледве помітних оком дрібних включень порошку еламіну, що рівномірно розподілені по всій масі морозива. Наявність цих включень еламіну не погіршує колір морозива і навіть створює ефект морозива з наповнювачем, що допускається діючою нормативно-технічною документацією.

Під час оцінки якості морозива, поряд з органолептичними і фізико-хімічними показниками, необхідно аналізувати і структурно-механічні властивості морозива.

Структурою морозива є його будова, що характеризується розмірами, формою і розташуванням часток. Структурно-механічні властивості готового морозива визначаються, головним чином, розмірами кристалів льоду. Чим ці кристали дрібніші і чим вони рівномірніше розподілені в загальній масі морозива, тим якість його вважається кращою. Структура морозива також залежить від кількості повітря, що вводиться, і його дисперсності [1].

Створення і збереження необхідної структури морозива досягається, насамперед, використанням стабілізаторів [2]. Як правило, стабілізатори є гідрофільними колоїдами білкової чи полісахаридної природи, що легко зв'язують вільну воду в сумішах, у результаті чого може збільшуватися в'язкість і збиваємість суміші, підвищуватися дисперсність повітряних пухирців. На думку авторів [3], усе це сприяє формуванню більш дрібних кристалів льоду, кращому збереженню вихідної структури морозива під час зберігання, а також збільшує його опір таненню.

Відомо, що величина кристалів льоду залежить від швидкості заморожування. Чим швидше протікає процес заморожування суміші, тим більше утворюється центрів кристалізації у вигляді дрібних кристаликів льоду, відносне збільшення яких при загартовуванні буде незначним і, навпаки, в разі повільного заморожування центрів кристалізації утворюється мало, і під час загартовування уся вода буде викристалізовуватися за рахунок збільшення невеликого числа наявних кристалів. На швидкість заморожування, у свою чергу, впливають температура замерзання суміші (кріоскопічна температура), в'язкість суміші та ряд інших ознак [4]. Таким чином, при постійній кінцевій температурі закалювання розмір кристалів і їх число в готовому продукті визначається температурою морозива на виході із фризера, тобто співвідношенням часток води, вимороженої в морозиві під час фризерування та закалювання.

Для отримання морозива високої якості, на думку Дезента і Боушева [5], розмір кристалів льоду повинен не перевищувати 60–80 мкм, а на думку інших дослідників, знаходитися в межах від 20 до 75 мкм [1]. Згідно досліджень Бергера, Буллімора середній розмір кристалів льоду в морозиві з нормальною структурою при температурі продукту від –17 до –14°C становить 34 мкм [4].

Вважається [1], що саме дисперсність складових компонентів морозива (розміри кристалів льоду, повітряних кульок, жирових частинок, кристалів лактози) визначає його структурно-механічні, теплофізичні та органолептичні характеристики. Так, розмір кристалів льоду більше визначає структуру і консистенцію морозива. Дисперсність повітряної фази в значній мірі визначає структурно-механічні властивості, теплофізичні (стійкість до розплавлення) та смакові характеристики морозива. Розмір жирових кульок більше відповідає за смакові характеристики морозива та його консистенцію, а присутність кристалів лактози різного розміру приймає участь в формуванні смаку готового продукту.

З метою встановлення та вивчення впливу еламіну на процес утворення кристалів льоду в різних видах морозива, відповідно до отриманих раніше для них кріоскопічних та рекомендованих температур (до досягнення яких треба проводити загартування морозива), досліджували розміри кристалів льоду в молочному, вершковому та пломбірному морозиві одразу після загартування морозива в разі досягнення в ньому температури –15°C. Результати досліджень представлені у таблиці 2.

Як видно з таблиці, вища дисперсність кристалів льоду спостерігається в пломбірному морозиві, трохи нижча — у вершковому, і сама низька — у молочному. Дослідні зразки молочного, вершкового і пломбірного морозива з еламіном мали на 14,8; 21,0 і 21,9% менші середні розміри кристалів льоду порівняно з відповідними традиційними видами морозива. Хоча і контрольні, і дослідні зразки різних видів морозива мали прийнятні розміри кристалів льоду, збільшення їх дисперсності в дослідних зразках має підвищити якісні показники готової продукції та забезпечити більш тривале її зберігання без погіршення органолептичних показників.

Відомо, що структура морозива залежить не тільки від кількості введеного в систему повітря, але і його дисперсності, оскільки дисперсність повітряної фази впливає на якісні показники морозива під час його вироблення і подальшого зберігання. Перемішування і збивання суміші у фризері сприяє розподілу повітря, що потрапило у суміш у виді пухирців, однак не все повітря залишається в суміші. Дрібні повітряні пухирці, що відрізняються відносною стійкістю, при перемішуванні зіштовхуються і можуть утворювати великі повітряні пухирці, які легше руйнуються у випадку механічного впливу. Злиття повітряних пухирців, як і їхнє руйнування, у більшому ступені обумовлено міцністю стінок, поділяючих пухирці. Міцність стінок, у свою чергу, залежить від таких фізичних властивостей як в'язкість, поверхневий натяг, внутрішнє зчеплення, а також від стану інгредієнтів у складі композиційної суміші. Оскільки утримання повітря залежить від міцності перегородок, то ця міцність впливає і на максимальну збитість [6].

Проведені нами раніше дослідження піноутворюючої здатності і стійкості збитої маси копреципітату з додаванням еламіну дали позитивні результати [1]. Тому становило інтерес вивчення впливу еламіну на дисперсність повітряної фази в молочному, вершковому і пломбірному морозиві.

За даними авторів [4], розмір повітряних пухирців у морозиві знаходиться в межах від 30 до 150 мкм, а середній розмір — 60 мкм. Середній діаметр повітряних пухирців у морозиві тим менше, чим більше його в'язкість, і залежить від виду використовуваного стабілізатора. Відомо, що високі смакові показники характерні для морозива зі ступенем збитості 50–60% і розміром повітряних пухирців не більше 60 мкм.

Оскільки використання еламіну як йодовміщуючої добавки і стабілізатора може вплинути на зміну дисперсності повітряної фази морозива, то розміри повітряних пухирців у різних видах морозива визначали за методикою Фільчакової Н.Н. мікроскопіюванням у камері Горяєва відразу після приготування препаратів [7].

Дослідженню піддавалися суміші різних видів морозива з додаванням 1% еламіну до маси копреципітату. При цій концентрації еламіну забезпечується найбільша збитість продукту. Результати досліджень наведені в таблиці 3.

Аналізуючи отримані дані, можна відзначити, що середні розміри повітряних пухирців після 5 хв. фризерування становлять 79–90 мкм для дослідних зразків з еламіном, 88–98 мкм — для контрольних зразків різних видів морозива. Після 10 хв. фризерування дисперсність повітряних пухирців контрольних зразків молочного, вершкового і пломбірного морозива дорівнювала 70, 56 і 53 мкм відповідно, а дослідних зразків — 58, 51 і 47 мкм.

Порівнюючи отримані результати в процентному співвідношенні, можна сказати, що дисперсність повітряної фази дослідних зразків молочного, вершкового і пломбірного морозива збільшується на 20,7; 9,8 і 12,7% у порівнянні з відповідними контрольними зразками морозива. Вищий рівень дисперсності повітря в дослідних зразках морозива з еламіном пояснюється збагаченням сумішей речовинами, які сприяють диспергуванню і стабілізації повітря (мінеральні речовини, альгінові кислоти, полісахариди), підвищеним вмістом сухих речовин і в'язкістю сумішей, що сприяє кращому диспергуванню повітря.

Таким чином, використання еламіну як йодовміщуючої добавки і стабілізатора для різних видів морозива сприяє, поряд з підвищенням збитості сумішей для морозива, збільшенню дисперсності повітряної фази, що створює умови для більшого розвитку площі поверхні оболонок повітряних пухирців. Це може сприяти зниженню теплопровідності морозива, що, у свою чергу, призведе до збільшення опірності морозива таненню.

Література
1. Оленев Ю.А. Технология и оборудование для производства мороженого. —2-е изд., перераб. и доп. —М.: ДеЛи, 2001. —323 с.
2. Барбашина Е.Г. Качество и стабильность мороженого // Молочная промышленность. —1995. —№1. —С. 26–28.
3. Творогова А.А., Казакова Н.В., Гурбина И.А. Стабилизаторы для мороженого // Пищ. Промышленность, 1996. —№3 —С. 20–21.
4. Оленев Ю.А. Мороженое. —М.: Колос, 1992. —256 с.
5. Дезент Г.М. Мороженое. —М.: Пищевая промышленность, 1967. —64 с.
6. Дюкарева Г.И., Чуйко А.Н., Шевченко Е.Е. Влияние состава композиционной смеси на дисперсность воздушной фазы мороженого // Материалы 1-й Международной научно-практ. конф. "Наукова молодь: досягнення та перспективи". —Луганськ: Знання, 2006. —Т.2. —С. 141–143.
7. Фильчакова Н.Н. Формирование и стабилизация воздушной дисперсной фазы мороженого // Холодильная техника. —1991. —№10. —С. 17–18.


| Зміст |