Влияние некоторых стабилизаторов на физико-химические и органолептические свойства мороженого с растительным жиром

Влияние некоторых стабилизаторов на физико-химические и органолептические свойства мороженого с растительным жиром

В последние годы актуальными являются вопросы совершенствования технологии традиционных продуктов, повышения качества исходных сырьевых компонентов. Мороженое — один из таких продуктов. Тезис «мороженое — не только десерт, но и полноценный продукт питания» на сегодняшний день определяет его развитие. Мороженое — это и десерт, и продукт для удовольствия. Удовольствие, получаемое при употреблении мороженого, обусловливается одновременным ощущением его сладкого или кисло-сладкого вкуса, охлаждающего эффекта и кремообразной консистенции. Особые вкусовые ощущения придает мороженому его уникальная структура.

В мировой практике производства мороженого широко используются растительные жиры. Анализируя его ассортимент на полках магазинов, потребитель имеет возможность широкого выбора. В Европе преимущественно мороженое в жировой основе содержит кокосовое масло и продукты его гидрогенизации. Такие свойства кокосового масла, как температура плавления, способность к взбиванию, выделяют его из остальных растительных масел.

В России в рамках действующего законодательства (изменения №163-ФЗ) мороженое с растительным жиром должно содержать не менее 40 % сухих веществ молока от общего количества сухих веществ при массовой доле молочного жира в жировой фазе продукта не менее 50 %, оставшиеся 50 % жировой фазы состоят исключительно из заменителей молочного жира (ЗМЖ).

Цель работы — исследование взаимного влияния стабилизаторов компании Palsgaard и ЗМЖ компании «ЭФКО» на потребительские свойства мороженого с растительным жиром. Цель определена не случайно, а сформулирована в ответ на многочисленные запросы в адрес компаний, поскольку именно эти ингредиенты играют ключевую роль в создании продукта.

Жир в составе мороженого выполняет ряд важных функций, которые необходимо учитывать при производстве:

  • вкусовые достоинства, структура и консистенция мороженого определяются качеством жира и размером жировых частиц;
  • стабильность смесей мороженого зависит от стабильности жировой эмульсии и стабильности белков;
  • жир принимает непосредственное участие в формировании структуры мороженого: стабилизирует воздушную фазу, адсорбируясь на поверхности воздушных пузырьков в процессе фризерования.

Структурообразователи, несмотря на свою относительно небольшую дозировку, выполняют существенную роль в создании качественного мороженого, а также определяют стабильность его при хранении. Кроме того, они обеспечивают требуемую вязкость как смеси, так и мороженого в период формирования структуры продукта в процессе фризерования и экструдирования. Структурообразователи связывают часть свободной воды в смесях, увеличивают их вязкость и взбиваемость, повышают дисперсность воздушных пузырьков. Все это способствует формированию в мороженом более мелких кристаллов льда, лучшему сохранению исходной структуры продукта при хранении, увеличению сопротивляемости мороженого таянию.

В качестве объекта исследования было выбрано мороженое с массовой долей общего жира 10 %. Известен синергетический эффект смеси молочного и растительного жиров, поэтому для оценки влияния исключительно растительного жира на структуру мороженого и снижения влияния молочного жира на результат исследовали 100% замену молочного жира на растительный. Жирность 10 % определена как наиболее часто встречающаяся массовая доля жира в категории продукта «мороженое с растительным жиром» в соответствии с № 88-ФЗ. В качестве стабилизационных систем использовали продукты компании Palsgaard A/S, хорошо зарекомендовавшие себя на рынке структурообразователей для мороженого. Особенностью продуктов компании Palsgaard является стабильно высокое качество интегрированных структурообразователей, обеспечивающих прекрасные потребительские свойства мороженого.

В качестве жировой основы были исследованы четыре вида заменителей молочного жира ООО «ЭФКО Пищевые Ингредиенты». Объектом сравнения служил гидрогенизированный лауриновый жир ведущего европейского производителя.

При создании высококачественного мороженого важно присутствие в нем свободного жира. Именно этот жир и создает ощущение «сливочности» и «жирности» в мороженом. С точки зрения органолептической оценки в мороженом допускается содержание свободного жира не более 30 %. Дальнейшее его увеличение приводит к коалесценции, что проявляется в таком пороке, как крупитчатость, а снижение до менее 10 % ухудшает взбиваемость и вкусовые качества. Свободный жир помимо вкусовых ощущений обеспечивает также стабилизацию воздушной системы, образующейся при фризеровании смеси. При выборе ЗМЖ для исследования были учтены рекомендации по составу фракций жиров, соотношению насыщенных и ненасыщенных жирных кислот, параметру кристаллизации и застывания.

Мороженое вырабатывали по классической технологической схеме в условиях цеха пилотных установок компании Palsgaard A/S: температура плавления жира 50...55 оС, гомогенизация осуществлялась при 14 МПа, температура пастеризации 85 оС, охлаждения смеси и созревания —5 оС.
Производительность фризера составляла 50 л/ч, взбитость — 100 %, рабочее давление — 3,5 бар, частота работы дашера — 300 rpm. Смесь созревала при 2. 5 оС в течение
4-12 ч.

При проведении исследований были использованы следующие методы: ротационной вискозиметрии (вискозиметр Брукфилда с программным управлением), пенетрические (анализатор текстуры Брукфилда с программным управлением), термостатирования (стенд с регулируемым термостатом и электронными весами), стандартизованные методы определения физико-химических показателей продукта.

Формирование структуры мороженого начинается уже при изготовлении смеси, поэтому большой блок исследований был посвящен изучению свойств смеси мороженого.

Изменение свойств смеси мороженого оценивали по вязкости смеси для мороженого после 4 и 12 ч созревания. Изменение вязкости смеси в процессе созревания в какой-то мере отражает физические процессы, происходящие в жировой фазе продукта при отвердевании жировой фракции. При использовании выбранных стабилизационных систем уровень вязкости смесей превысил в некоторых случаях начальную вязкость до 50 %.
В результате адсорбирования частично агломерированного жира на поверхности создаваемых в процессе фризерования воздушных пузырьков достигнута хорошая взбитость мороженого, что свидетельствует о высокой способности смеси к насыщению воздухом.

При оценке влияния времени созревания на вязкость смеси мороженого было установлено, что для созревания смеси мороженого необходимо 4 ч (см. рисунок). Увеличение времени созревания лишь незначительно повышает вязкость смеси, а превышение дозировки стабилизатора сверх рекомендуемой не влияло существенно на вязкость смеси.

Получены экспериментальные данные, свидетельствующие о положительном влиянии используемых заменителей молочного жира на твердость продукта (показатель «температура выгрузки мороженого из фризера»). Твердость продукта на всех экспериментальных видах ЗМЖ в сравнении с контролем была идентичной.

При исследовании способности смеси к насыщению воздухом показатель «взбитость» принимали за величину постоянную (100 %) и определяли технологичность продукта по структуре мороженого на выходе из фризера. В ходе эксперимента отмечено, что отклонения в текстуре продукта от стандарта обусловлены не только составом жировой фазы, но и работой структурообразователя. Так, продукт с «открытой» текстурой отмечен фактически при исследовании всех видов ЗМЖ в присутствии Palsgaard®Extrulce 254, с «шероховатой» — при использовании ЗМЖ с низким содержанием насыщенных жирных кислот. Стабильно хорошие показатели получены с применением всех видов структурообразователей и ЗМЖ «Эколакт 2303-35» и «Экоайс 1003-32». У образцов были отмечены плотная консистенция, «теплый» сливочный вкус, отсутствие усадки. Однако эти образцы по сливочности уступают образцам мороженого на основе ЗМЖ «Эколакт 1403-35» и «Эко-лакт 1403-35 М», но не уступают контрольному образцу.

При оценке влияния частичной замены СОМ на сухую подсырную сыворотку в количестве до 50 % отмечен порок в готовом продукте: проявление «льдистости» после хранения в отдельных образцах на основе ЗМЖ «Эколакт 1403-35» в присутствии Palsgaard®Extrulce 318. Снижение массовой доли СОМО в образцах способствовало формированию в продукте ощутимых кристаллов льда с преимущественным размером более 70 мкм, определяющим порог органолептической ощутимости.

При фризеровании этих смесей также выявлены значительные затруднения: очень короткая структура мороженого, неоднородная, сложный выход фризера на режим, а в одном образце произошла агломерация жидкого жира. Вероятнее всего, это обусловлено снижением массовой доли СОМО в продукте при замещении СОМ на сыворотку.

Значительное улучшение вкуса, текстуры продукта до и после закаливания выявлено при дополнительном внесении Palsgaard®LACTEM 0410 в количестве 0,2 %, в том числе в образцах мороженого с частичной заменой сухого обезжиренного молока на сухую сыворотку. Введение в состав рецептур Palsgaard®LACTEM 0410 позволяет получить продукт с высокими потребительскими свойствами без затруднений при производстве.

Необходимо отметить, что в образцах с частичной заменой СОМ на сыворотку отсутствует «усадка» даже после «теплового шока», что положительно оценивает комплексную работу системы «жир— стабилизатор».

Экспериментальные данные по термоустойчивости образцов коррелируют с данными по формо-устойчивости. Все исследованные образцы в течение 80 — 100 мин термостатирования сохраняли форму, массовая доля плава составила 10—15 %. При прочих равных условиях в образцах с заменой 50 % сухого обезжиренного молока на сыворотку наибольшей формо-устойчивостью обладал образец, изготовленный на основе «Эколакт 2303-35», наименьшей — на основе «Эколакт 1403-35 М». Использование Palsgaard®LACTEM 0410 на самых критичных образцах позволило значительно улучшить эти показатели, в том числе в условиях «теплового шока», — массовая доля плава снизилась с 30 до 8—12 % за 80-100 мин.

По результатам исследования можно сделать ряд выводов

  • При выработке мороженого на основе исследуемых видов жиров стабильные результаты и высокие оценки потребительских свойств получили образцы, выработанные на смесевых жирах. Стабильные результаты на основе всех видов стабилизаторов получены при использовании «Эколакт 2303-35» и «Экоайс 1003-32».
  • При использовании всех видов ЗМЖ после закалки и воздействия теплового шока отсутствовала усадка по сравнению с контрольным образцом. По всей видимости, равномерность распределения и уменьшение размеров жировых шариков при введении ЗМЖ в смесь способствуют образованию устойчивой пены, не подвергающейся разрушению при механическом воздействии при фризеровании, закаливании и последующем хранении, что согласуется с данными других авторов.
  • Отмеченные пороки в образцах мороженого с частичной заменой СОМ на сухую сыворотку устраняются внесением в рецептуру Palsgaard®LACTEM 0410 в количестве 0,2 %. Это позволяет получить продукт с высокими потребительскими свойствами.
  • Использование высококачественных структурообразователей Palsgaard с эффективным эмульгатором в мороженом с заменой молочного жира на ЗМЖ с высоким йодным числом способствует повышению термо и формо-устойчивости продукта.

Проведенные исследования имеют практическое значение, поскольку дают возможность производителю выявить причины проявления пороков в готовом продукте, оценить состав ингредиентов рецептуры, выявить взаимное влияние ингредиентов смеси мороженого для предупреждения их проявления в дальнейшем.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Творогова А.А. Мороженое как десерт и полноценный продукт питания. Переработка молока, 2008.
2. Vegetable 3. oils in food technology: composition, properties and uses. F.D. Gunstone/ Blackwell Publishing 2006, р.352.
3. Патент РФ №2201096. Способ производства сливочного мороженого/ В.Е. Куцакова, Т.П. Арсеньева, М.М. Юхневич.