CC BY
45
УДК [634.1+634.7]:641.85:641.528.6.
Ю.Г. Паскал, Л.М. Тележенко
ДОСЛ1ДЖЕННЯ СТАБ1Л1ЗУЮЧИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ КРОХМАЛ1В ДЛЯ ЗАСТОСУВАННЯ IX У ПЮРЕПОД1БНИХ
ДЕСЕРТНИХ ПРОДУКТАХ
При заморожуванш пюреподiбних десертних npodyxmíe проходить ряд перетворень, як призводять до змти хх структурно-мехатчних характеристик. Найбiльшi структурт 3míhu викликае мшращя вологи при льодоуmвореннi. У сmаmmi до^джено вид гiдроколоiду, що здатний утримувати воду у десерmi, що мае першочергове значення для формування бажаноХ структури продукту. У технологи низькотемпературного консервування особливе значення мае стшюсть крохмальних клейсmерiв у циклах заморожування -розморожування, що дозволяе рекомендувати хх для виробництва швидкозаморожених фруктових десерmiв.
У продуктах переробки фрукпв та obo4íb фiзичнi властивосп iшредiентiв найчастше е основными факторами, що визначають консистенцш нашвфабрикапв та готовых до споживання продукпв. При заморожуванш пюреподiбних мас виникае проблема перерозподшення фаз, що призводить до змши зовшшнього вигляду продукту з одночасним порушенням його консистенци. Маса Í3 гомогенно! i однородно! перетворюеться на водну сумiш розрiзнених часток.
Процеси заморожування - розморожування пюреподiбно! десертно! продукцй' супроводжуються фазовим переходом води i i! мнращею з центральних шарiв до фронту фазового переходу. Внаслвдок цих процеав масова частка води, що ввдокремилась вiд продукту, зростае, а гомогенна структура десерту тсля розморожування не вщновлюеться. Тому дослвдження виду пдроколо!ду, що здатний утримувати воду у десерту перетворення його структурних компоненпв при низькотемпературному консервуваннi, мае першочергове значення для формування бажано! структури продукту.
Кукурудзяний i картопляний крохмалi найчастiше застосовують при виробницга десертно! продукцп. Альгiнати зв'язують воду у тому ж дiапазонi при значно меншш !х масовш частцi, але для фруктових десерпв вони не застосовуються. Проведенi нами дослщження щодо застосування желатину у фруктових десертах показали, що тривал1сть утворення гелю знаходиться у певному часовому дiапазонi i, таким чином, може порушувати технологiчний цикл.
Природними для фруктово! i япдно! сировини е пектини i харчовi волокна [1]. Вони не лише впливають на структуру продукту, але й виявляють функцюнальш якостi, властивi основнш сировинi десерту. У таблицi 1 наведено основш природнi стабiлiзатори структури, яш е найбiльш властивими для фруктово! i япдно! сировини.
Харчова промисловють - один iз найб№ших споживачiв крохмалю i крохмалепродуктiв. Немодифшоваш крохмалi застосовують у якостi загуснишв та стабiлiзаторiв завдяки !х властивосп зв'язувати воду. Крохмальнi клейстери виявляють наступш важливi для харчово! промисловосл технологiчнi властивостi: пвдвищують в'язк1сть, регулюють плиннiсть, забезпечують суспензи прозорiсть або матовють, нейтральний смак, виявляють стшшсть до ретроградацп i iн. [1, 2]. У технологи низькотемпературного консервування особливе значення мае стшшсть крохмальних клейстерiв у циклах заморожування - розморожування, що дозволяе рекомендувати застосування нативних крохмалiв у виробницга швидкозаморожених фруктових десерпв.
Таблиця 1
Природш стабШзатори структури фруктовоТ i япдноТ сировини
Пол1сахариди Основш технолопчш властивостi Фiзiологiчна дiя
Пектиновi речовини Згущувачi, гелеутворювач^ стабiлiзатори, комплексоутворювачi. Радiопротектори. Профiлактична оптимальна доза: не б№ше 2...4 г на добу.
Харчовi волокна Згущувачi, стабiлiзатори. Часткове постачання в оргашзм людини енерги, виведення з нього деяких метаболiтiв !ж1 i забруднюючих !! речовин, регулювання фiзiологiчних, бiохiмiчних
процесiв в органах травлення. Профшактична оптимальна доза: 40^70 г на добу.
Крохмалi Згущувачi, стабшзатори. Постачання в органiзм людини енергil.
При виготовленш швидкозаморожених десерпв, до складу яких входить крохмаль, водна частина продукту зазнае дешлькох послвдовних фазових переходiв, пов'язаних iз клейстеризацieю крохмалю, заморожуванням i розморожуванням [3].
При заморожуванш десерту проходить змiна агрегатного стану води iз редкого у кристалоподiбний, при розморожуваннi - навпаки: вода у продуктi iз твердого стану переходить у рщкий. Це призводить до певних змiн у структурi десерту, як1 е незворотними.
Так як в харчовому продукп завжди присутня численна кiлькiсть речовин i з'еднань, то фазовий переход у значнiй мiрi визначатиметься видом пдроколо!ду, що входить до складу продукту.
Для визначення вологоутримуючо! здатносп крохмалiв рiзного походження, нами виготовлено ряд модельних дисперсш. Оскiльки у холоднш водi крохмаль е практично нерозчинним, наважку крохмалю розчиняли у вод^ температурою 40 °С, i при постiйному перемiшуваннi на водянш банi доводили крохмальну дисперсiю до клейстеризацп. При нагрiваннi дисперсп крохмалю у водi проходить взаемопроникнення молекул. Молекули води проникають у крохмальш гранули до повно! гвдратаци. Спочатку водневi зв'язки мiж молекулами амшози i амiлопектину допомагають зберегти сущльшсть гранули, яка починае набухати з середини [4]. 1з ростом температури водневi зв'язки слабнуть, а абсорбщя води посилюеться. Усi цi процеси залежать вiд виду крохмалю. Нами обрано для дослвджень найбiльш розповсюджеш з них, якi широко використовуються в харчовш промисловостi, а саме кукурудзяний, картопляний та тапiоковий.
Зв'язування води крохмалями в основному проходить при клейстеризацп, i тому глибина процесу залежить ввд рiвня температурно! обробки. Для того, щоб зв'язати найбшьшу кiлькiсть води, необхiдно проводити процес за рекомендованих температурних параметрiв (таблиця 2) [1, 2, 4].
Таблиця 2
Температура клейстеризацп основних ви.ив крохмалю
Вид крохмалю Показники
Температура початку клейстеризацп, °С Температура максимально! в'язкосп, °С
Картопляний 56 65
Кукурудзяний 70...75 77.80
Ташоковий 60 76.83
Як сввдчать наведенi в таблиц 2 данi, температура початку клейстеризацп для б№шосп видiв крохмалю однакова i становить 60...65 °С, однак, для кукурудзяного крохмалю ця температура вища i знаходиться в дiапазонi 70...75 °С. Крохмалi з меншим розмiром зерен клейстеризуються у бшьш широкому дiапазонi температур.
На прикладi дисперсiй картопляного, кукурудзяного i тапюкового крохмалiв через показник плинностi клейстеризовано! системи показано вплив температури на зв'язування води. Плиншсть вимiряли на приладi Боствiка, призначеного для характеристики текстури в'язких харчових продуктiв. На рис. 2 наведено кривi залежносп плинностi крохмальних дисперсiй (масова частка крохмалю у дисперси 3 %) вщ температури.
Рис. 2. Залежшсть плинносп крохмальних дисперсш вщ температури клейстеризаци: 1 - дисперая кукурудзяного крохмалю; 2 - дисперая тапiокового крохмалю;
3 - дисперая картопляного крохмалю
При нагршант крохмально! дисперси проходить ряд процеав: втрата подвiйного променезаломлення, набухання, часткове розчинення i подальше руйнування зерен крохмалю. З цих причин плиннють крохмальних дисперсш при температурах до 90 °С зменшуеться, а шсля початку руйнування крохмальних зерен зростае. Це особливо характерно для кукурудзяного крохмалю, плиннють якого при шдвищенш температури про^вання з 95 °С до 100 °С зростае на 0,7 одиниць. Для тапюкового i картопляного крохмалiв ця динамiка виражена менше. При всiх наведених температурах клейстеризована кукурудзяна дисперсiя мае бшьшу плиннiсть, шж системи, до складу яких входять тапiоковий або картопляний крохмалю Це сввдчить про те, що молекули тапiокового та картопляного крохмалiв утворюють з молекулами води бшьше структурних з'еднань, завдяки чому вони будуть краще утримувати воду i пiдвищать стiйкiсть коло!дно! системи до ретроградацп в умовах заморожування -розморожування.
На рис. 3 i 4 наведено данi по зв'язуванню води у модельних розчинах татоковим i картопляним крохмалями (масова частка пдроколо!ду в дисперсп 3 %) при багаторазових циклах заморожування -розморожування.
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
78
76
74 74 74
3 4
Етшн рошорожування
■ Кьчьккть ш'ншноТ колош, %
□Кшьккть в1ддшено1вологн, %
Рис. 3. Вiддiлення води при заморожуваннi i розморожуваннi дисперсно! системи на основi тапiокового крохмалю: 1, 2, 3, 4, 5 - кратшсть процеав заморожування i розморожування дисперсп
Рис. 4. Вщдшення води при заморожуванш 1 розморожуванш дисперсно! системи на основ! картопляного крохмалю: 1, 2, 3, 4, 5 - кратшсть процеав заморожування 1 розморожування дисперсп
Коло!дна система клейстеризований ташоковий крохмаль - вода е бшьш стшкою, шж система картопляний крохмаль - вода. Дисперая з ташоковим крохмалем шсля одноразового заморожування та розморожування здатна утримувати 78 % води ввд !! загального вмюту, а дисперая на основ! картопляного крохмалю лише 73 %. При подальших циклах заморожування - розморожування ташоковий крохмаль зберпае тенденцш до зв'язування бшьшо! кшькосп води: шсля п'ятого розморожування масова частка зв'язано! води ввдповщно складае 74,0 % 1 63,5 %.
Як видно з наведених даних, масова частка вившьнено! з коло!дних систем води залежить в1д виду крохмалю 1 збшьшення кратносп процеав заморожування - розморожування. Коло!дна система ташоковий крохмаль - вода е б1льш стшкою до заморожування, шж картопляний крохмаль - вода.
Зв'язування води при застосуванш композици г1дроколо!д1в може утворити б1льш стаб1льну систему. Тому необх1дно пщбрати таку систему з крохмал1в, яка б утворювала м1цн1 1 стабшьш до фазових переход1в комплекси з водою. Чим глибше буде проходити процес зв'язування води комплексом крохмал1в, тим б1льш в'язкою буде коло!дна система, а в1дшаровування в1льно! води, ввдповвдно, меншим.
Л1ТЕРАТУРА:
1. Справочник по гидроколлоидам / Г.О. Филлипс, П.А. Вильямс (ред.). Пер. с англ. под ред. А. А. Кочетковой и Л. А. Сарафановой. - СПб.: ГИОРД, 2006. - 536 с.
2. Структура и текстура пищевых продуктов. Продукты эмульсионной природы / МакКенна Б.М. (ред.); пер. с англ. под науч. ред. канд. техн. наук, доц. Ю.Г. Базарновой. — Спб.: Профессия, 2008. — 480 с.
3. Холодильная техника и технология: Учебник / под ред. А. В. Руцкого. - М.: ИНФРА - М, 2000. - 268 с.
4. Тележенко Л.М. Дослвдження композицшних систем з крохмал1в / Л.М. Тележенко, Ю.Г. Паскал // Харчова наука 1 технолопя. - 2009. - № 4. - С. 35-38.
ПАСКАЛ Юл1я Геннадиевна - к.т.н., асистент кафедри технолог!! ресторанного ! оздоровчого харчування Одесько! нацюнально! академп харчових технологш.
Науков! !нтереси:
- процеси заморожування - розморожування багатокомпонентних харчових систем;
- природн! стабшзатори консистенц!! пюрепод!бних харчових продукт!в.
ТЕЛЕЖЕНКО Любов Микола!вна - д.т.н., завщувач кафедри технолог!! ресторанного ! оздоровчого харчування Одесько! нацюнально! академп харчових технологш.
Науков! штереси:
- перетворення бюлопчно-активних речовин при переробц! сировини;
- виготовлення продукт!в л!кувально-проф!лактичного призначення.
