CC BY
12
Научная статья УДК 664.8.03
DOI 10.52653/РР1.2021.11.11.014
Влияние вида орехового сырья на процессы миграции жиров в глазированных конфетах с пралиновыми корпусами
Николай Борисович Кондратьев1, Лариса Валентиновна Зайцева2, Оксана Сергеевна Руденко3, Егор Валерьевич Казанцев4, Ирина Александровна Белова5
2' 3' 4 5ВНИИ кондитерской промышленности - филиал ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН, Москва, [email protected]
Аннотация. Целью исследования являлось изучение влияния свойств орехового сырья на направление и скорость процессов миграции жиров в глазированных конфетах с пралиновыми корпусами. Исследование процессов миграции жиров между корпусом и глазурью в процессе хранения необходимо для прогнозирования сохранности и предотвращения органо-лептической порчи в результате осветления или умягчения глазури, а также «поседения» поверхности изделий. Предложен подход прогнозирования скорости процессов миграции жиров при хранении конфет с корпусами, изготовленными на основе орехового сырья, с использованием удельной скорости миграции жиров. Исследованы процессы миграции жиров в модельных образцах конфет с пралиновыми корпусами на основе арахиса, фундука, кешью, миндаля, покрытых глазурью с использованием заменителя масла какао лауринового типа при температуре хранения 18 °С. Показано, что удельная скорость миграции олеиновой кислоты на поверхность модельных образцов глазированных конфет с корпусами на основе арахиса превышает скорость миграции в конфетах с корпусами на основе кешью приблизительно в 20 раз. Полученные закономерности позволяют установить дополнительные требования к качеству используемого жирового сырья для уменьшения скорости миграции жиров.
Ключевые слова: ореховое сырье, кондитерские изделия, глазурь, хранение, миграция жира, органолептическая порча
Для цитирования: Кондратьев Н. Б., Зайцева Л. В., Руденко О. С., Казанцев Е. В., Белова И. А. Влияние вида орехового сырья на процессы миграции жиров в глазированных конфетах с пралиновыми корпусами // Пищевая промышленность. 2021. № 11. С. 46-49.
Original article
The influence of the type of nut raw materials on the processes of migration of fats in glazed candies with pralin bodies
Nikolay B. Kondrat'ev1, Larisa V. Zaytseva2, Oxana S. Rudenko3, Egor V. Kazantcev4, Irina A. Belova5
'' 2 3' 4 5All-Russian Scientific Research institute of Confectionery industry - Branch of V. M. Gorbatov Federal Research Center for Food Systems of RAS, Moscow, [email protected]
Abstract. The aim of the work - the investigation of the influence of nut raw material properties on the direction and speed of fat migration processes in glazed sweets with praline cases. The study of fat migration processes between the body and the glaze during storage is necessary to predict the safety and prevent organoleptic spoilage as a result of lightening or softening of the glaze, as well as «graying» of the surface of the products. An approach to predicting the rate of fat migration processes during the storage of sweets with cases made on the basis of nut raw materials using the specific rate of fat migration is proposed. The processes of fat migration in model samples of sweets with praline cases based on peanuts, hazelnuts, cashews, almonds, glazed with glaze, with the use of a lauric-type cocoa butter substitute were investigated at a storage temperature of 18 °C. It is shown that the specific rate of migration of oleic acid to the surface of model samples of glazed sweets with peanut-based cases exceeds the migration rate in sweets with cashew-based cases by approximately 20 times. The obtained regularities allow us to establish additional requirements for the quality of the fat raw materials used to reduce the rate of fat migration.
Keywords: raw nuts, confectionery, glaze, storage, fat migration, organoleptic spoilage
For citation: Kondrat'ev N. B., Zaytseva L. V., Rudenko O. S., Kazantcev E. V., Belova I. A. The influence of the type of nut raw materials on the processes of migration of fats in glazed candies with pralin bodies // Food processing industry. 2021;(11):46-49 (In Russ.).
Автор, ответственный за переписку: Николай Борисович Кондратьев, [email protected] Corresponding author: Nikolay B. Kondrat'ev, [email protected]
© Кондратьев Н. Б., Зайцева Л. В., Руденко О. С., Казанцев Е. В., Белова И. А., 2021
RAW MATERiALS А№ ADDiTiVES
Введение. Кондитерские изделия отличаются многообразием и многоком-понентностью. Особой популярностью пользуются глазированные кондитерские изделия, при производстве которых используются различные виды глазурей [1]. Важнейшим требованием к поверхности таких изделий является сохранение твердой консистенции и отсутствие «поседения». «Поседение» поверхности не влияет на безопасность изделий, но существенно ухудшает потребительские свойства кондитерских изделий [2].
Проблемы предотвращения жирового «поседения» поверхности глазированных кондитерских изделий в настоящее время остаются актуальными для кондитерской отрасли, хотя выявлению закономерностей влияния различных факторов на скорость миграции жира посвящены многие исследования [3, 4].
Это связано с разнообразием сырья, используемого при производстве кондитерских изделий. Например, различные виды орехов, арахис, семена подсолнечника оказывают разнонаправленное влияние на скорость миграции жиров и сохранность, включая срок годности глазированных кондитерских изделий [5, 6].
Управление сохранностью включает совокупность взаимосвязанных факторов, среди которых для конфет с пралиновыми корпусами наиболее значимыми являются процессы миграции жиров, обуславливающие осветление, уменьшение прочности глазури и «поседение» поверхности изделий. Поэтому исследование процессов миграции жиров между отдельными частями изделия в процессе хранения необходимо для прогнозирования сохранности таких кондитерских изделий.
Выявленные закономерности могут быть использованы для обоснования дополнительных требований к параметрам технологических процессов и химическому составу используемого сырья с целью уменьшения скорости миграционных процессов.
Жирнокислотный состав жировой фракции кондитерских изделий является необходимым инструментом для оценки и прогнозирования направления и скорости процессов миграции жиров между отдельными частями изделия [7, 8].
Скорость миграции жира F можно рассчитать по формуле:
Г = dQ/Adт, (1)
где А - площадь поверхности, нормальной к направлению диффузии, м2;
dQ - количество продиффундировав-шего жира между глазурью и корпусом изделия, г
dт - длительность процесса миграции, с.
Кристаллическая структура жировой фракции пралиновых масс зависит от химического состава использованного орехового сырья и в значительной степе-
ни влияет на скорость миграции жиров между частями кондитерского изделия
[2, 9].
Во многих наименованиях пралиновых конфет какао-масло сочетается с одним или несколькими видами масел и жиров из различных видов орехового сырья, кокосовым, сливочным маслом и др. Температура плавления жировой фазы корпуса зависит не только от плавления использованных жиров и масел, но также и от свойств образующихся эвтектических смесей с новыми физическими характеристиками. Как правило, такие смеси имеют очень низкие температуры застывания, что значительно затрудняет технологические процессы их производства и требует значительного уменьшения температуры охлаждения.
Жировое «поседение» поверхности глазированных кондитерских изделий различается по форме кристаллов, составу и полиморфизму. На поверхности шоколада в результате радиального роста кристаллов жира появляются новые агломераты с размерами более 100 мкм [10].
В данной работе показаны результаты исследований состава жирных кислот в отдельных частях образцов глазированных конфет в процессе их хранения при температуре 18 °С.
Цель работы - анализ влияния свойств орехового сырья на направление и скорость процессов миграции жиров в глазированных кондитерских изделиях, в том числе состоящих из нескольких полуфабрикатов.
Объекты и методы исследований.
В качестве объектов исследования обоснованы глазированные конфеты, изготовленные на основе массы типа пралине, содержащей 21 % орехового сырья (арахис, фундук, миндаль, кешью) и 11 % какао-масла с массовой долей жира в корпусе конфет 22±2 %, с массовой долей влаги 1,0 % (табл. 1). Массовая доля жира в глазури составила 32 %. Соотношение корпуса и глазури составляет 75:25 весовых частей. Вес модельного образца составил 16,0 ± 0,5 г.
Методика исследований. Хранение образцов проводили в климатической камере «СНтасеП 404» (Чехия) при температуре 18 °С, относительной влажности окружающего воздуха 40 %.
Жирнокислотный состав определен по ГОСТ Р 54686-2011 «Изделия кондитерские. Метод определения массовой доли насыщенных жирных кислот» на хроматографе 6С-2010 (Япония, Shimadzu) с пламенно-индукционным детектором.
Результаты и обсуждение. Массовая доля жира в арахисе составляет 45 %. Орех кешью содержит 47 %, миндаль -55 %, фундук - 61 % жира. Поскольку ореховое сырье значительно различается по массовой доле жира, то для получения сравнимых результатов провели необходимый расчет рецептурного состава конфет с пралиновыми (типа пралине) корпусами, с целью обеспечения одинаковой массовой доли жира. Исследование про-
Таблица 1
Рецептуры модельных образцов
Расход сырья, г / Raw material expenditure, g
Наименование сырья На арахисе На кешью На миндале На эундуке
и полуфабрикатов В натуре В сухих веществ В натуре В сухих веществ В натуре В сухих веществ В натуре В сухих веществ.
Рецептура полуфабриката - корпус на 300 г
Арахис жареный с сахаром 258,7 256,33 - - - - - -
Ядро кешью жареное с сахаром - - 258,7 256,33 - - - -
Ядро миндаля жареное с сахаром - - - - 258,7 256,33 - -
Ядро фундука жареное с сахаром - - - - - - 258,7 256,33
Какао-масло 46,72 46,72 46,72 46,72 46,72 46,72 46,72 46,72
Итого: 305,4 303,05 305,4 303,05 305,4 303,05 305,4 303,05
Выход: 300,0 297,6 300,0 297,60 300,0 297,60 300,0 297,60
Рецептура полуфабриката орех жареный с сахаром на 258,66 г
Сахар белый 175,1 174,83 178,7 178,43 190,5 190,21 197,4 197,03
Арахис жареный 86,26 84,10 - - - - - -
Ядро кешью жареное - - 82,55 80,49 - - - -
Ядро миндаля жареное - - - - 70,47 68,71 - -
Ядро фундука жареное - - - - - - 63,48 61,89
Итого: 261,4 258,93 261,3 258,92 261,0 258,91 260,9 258,92
Выход: 258,7 256,33 258,7 256,33 258,7 256,33 258,7 256,33
Рис. 1. Изменение массовой доли жирных кислот жировой фракции поверхности глазури в процессе хранения образцов конфет с корпусами, изготовленными с использованием арахиса, при температуре 18 °С
Рис. 2. Изменение массовой доли жирных кислот жировой фракции поверхности глазури в процессе хранения образцов конфет с корпусами, изготовленными с использованием фундука, при температуре 18 °С
Рис. 3. Изменение массовой доли жирных кислот жировой фракции поверхности глазури в процессе хранения образцов конфет с корпусами, изготовленными с использованием миндаля, при температуре 18 °С
Рис. 4. Изменение массовой доли жирных кислот жировой фракции поверхности глазури в процессе хранения образцов конфет при температуре 18 °С с корпусами, изготовленными на основе ореха кешью
Таблица 3
Жирнокислотный состав жировой фракции пралиновых масс
Жирная кислота Обозначение Состав жирных кислот жировой фракции пралиновых масс, %
Арахис Миндаль Фундук Кешью
Пальмитиновая 16:0 14,26 17,02 14,96 16,76
Маргариновая 17:0 0,17 0,13 0,13 0,18
Стеариновая 18:0 20,19 23,46 21,29 26,33
Олеиновая 18:1 56,57 47,72 56,31 45,34
Линолевая 18:2 2,97 10,83 5,35 9,00
Арахиновая 20:0 1,79 0,65 1,00 1,10
Бегеновая 22:0 1,50 - 0 0,18
Таблица 4
Удельная скорость миграции жира на поверхность модельных образцов глазированных конфет с корпусами на основе различных видов орехового сырья
Модельные образцы с корпусами на основе Удельная скорость миграции жира при температуре хранения 18 °С, г/м2-с, х103
орехового сырья Арахис Фундук Миндаль Кешью
По линолевой кислоте 2,28 0,60 6,91 0,77
По олеиновой кислоте 16,8 3,48 1,98 0,86
цессов миграции жиров между отдельными частями изделия в процессе хранения необходимо для определения оптимального срока годности кондитерских изделий. Выявленные закономерности позволят установить дополнительные требования к качеству используемого сырья с целью
Таблица 2 Жирнокислотный состав жировой фракции глазури
Жирная кислота Обозначение Состав жирных кислот жировой фракции глазури, %
Лауриновая 12:0 47,02
Миристиновая 14:0 18,03
Пальмитиновая 16:0 12,19
Стеариновая 18:0 14,88
Олеиновая 18:1 2,57
Линолевая 18:2 0,87
Арахиновая 20:0 -
предотвращения порчи изделий, обусловленной процессами миграции жиров.
Массовая доля жира в корпусах конфет составляет 28,5 %, из которых 15,6 % приходится на масло какао. Модельные образцы конфет покрывали глазурью, изготовленной с использованием заменителя масла какао лауринового типа (табл. 2).
Жировая фракция глазури отличается высоким содержанием лауриновой кислоты. Для изделий, покрытых такой глазурью, характерен высокий риск липо-литической порчи.
Масло из орехов отличается по жир-нокислотному составу, что обуславливает различную скорость их окислитель-
ной порчи [11]. Проведены исследования жирнокислотного состава жировой фракции пралиновых масс, изготовленных с использованием нескольких видов орехового сырья (табл. 3).
Содержание олеиновой кислоты в жировой фракции исследуемых образцов было выше для пралиновых масс на осно-
RAW MATERiALS AND ADDiTiVES
ве арахиса и фундука и составляло около 56 %, в то время как для пралиновой массы на основе миндаля ее содержание составляло 47,7 %, а для пралиновой массы на основе кешью 45,3 %.
В процессе хранения модельных образцов при температуре 18 °С выявлены изменения жирнокислотного состава жировой фракции поверхности глазури (0,1-0,2 мм) (рис. 1-4).
Для оценки скорости процессов миграции жиров при хранении конфет с корпусами, изготовленными с использованием различного орехового сырья, предложено использовать удельную скорость миграции жира. Удельную скорость миграции жира рассчитали по формуле 1 по линолевой и олеиновой кислотам с учетом геометрических размеров модельных образцов (табл. 4).
Высокая скорость миграции олеиновой кислоты может быть обусловлена ее высоким содержанием в ореховом сырье -около 50 %.
Удельная скорость миграции олеиновой кислоты на поверхность модельных образцов глазированных конфет с корпусами на основе арахиса наибольшая и превышает скорость миграции олеиновой кислоты в конфетах с корпусами на основе ореха кешью приблизительно в 20 раз.
Необходимо отметить, что жирные кислоты входят в состав определенных триглице-ридов, которые различаются температурой плавления и мигрируют между отдельными частями изделия с различными скоростями.
Таким образом, вид использованного орехового сырья оказывает существенное влияние на скорость миграции жира модельных образцов глазированных конфет.
Заключение. Полученные закономерности позволяют устанавливать дополнительные требования к химическому составу используемого жирового сырья с целью уменьшения скорости миграции жиров. Предложенный подход дает возможность прогнозировать направление и скорость процессов миграции жира.
список источников
1. Meza B. E., Peralta J. M., Zorrilla S. E. Rheological characterization of full-fat and low-fat glaze materials for foods // Elsevier: Journal of Food Engineering. 2016. Vol. 171. P. 57-66. DOI: https://doi.org/10.1016/j. jfoodeng.2015.10.012.
2. Lonchampt P., Hartel R. W. Fat bloom in chocolate and compound coatings // European Journal of Lipid Science and Technology. 2004. Vol. 106. No. 4. P. 241-274. DOI: https://doi. org/10.1002/ej1t.200400938.
3. Delbaere C., Van de Walle, Depypere F., Gellynck X., Dewettinck K. Relationship between chocolate microstructure, oil migration and bloom in filled chocolates // European Journal of Lipid Science and Technology. 2016. Vol. 2. No. 3. P. 17-19. DOI: https://doi.org/10.1002/ ejlt.201600164.
4. Zhao H., James J. B. Fat bloom formation on model chocolate stored under steady and cycling temperatures // Journal of Food Engineering.
2018. Vol. 249. P. 9-14. DOI: https://doi. org/10.1016/j.jfoodeng.2018.12.008.
5. Sitnikova P. B., Tvorogova A. A. Physical changes in the structure of ice cream and frozen fruit desserts during storage // Food systems.
2019. Vol. 2. No. 2. P. 31-35. DOI: https://doi. org/10.21323/2618-9771-2019-2-2-31-35.
6. Gadani B. C., Lazarotto K. M., Mileski K. M., Peixoto L. S., Agostini J. da S. Physical and chemical characteristics of cashew nut flour stored and packaged with different packages // Food Science and Technology. 2017. Vol. 37. No. 4. P. 657-662. DOI: https://doi. org/10.1590/1678-457X.27516.
7. Utyanov D. A., Kulikovskii A. V., Vostriko-va N. L., Ivankin A. N. Determination of vegetable fats in food products // Food systems. 2018. Vol. 1. No. 4. P. 27-41. DOI: https://doi. org/10.21323/2618-9771-2018-1-4-27-41.
8. Павлова И. В., Коблицкая М. Б. Исследование влияния жирнокислотного состава кондитерских жиров для начинок конфет на скорость миграции жидкой жировой фазы // Вестник ВНИИЖ. 2016. Т. 1. № 2. С. 23-25. Режим доступа: https://www.e1ibrary.ru/ down1oad/e1ibrary_32738249_24004495.pdf.
9. Павлова И. В., Коблицкая М. Б. Исследование влияния масел орехов на скорость миграции жидкой жировой фазы кондитерских жиров // Вестник ВНИИЖ. 2018. Т. 2. С. 28-31. Режим доступа: https://www. e1ibrary.ru/item.asp?id=42529206.
10. Domingues M. A. F., Ribeiro A. P. B. Advances in Lipids Crystallization Technology. Advanced Topics in Crystallization. 2015. Режим доступа: https://www.intechopen.com/ chapters/47969 (дата обращения: 6.09.2021). DOI: https://doi.org/10.5772/59767.
11. Sathe S. K., Seeram N. P., Kshirsagar H. H., Heber D., Lapsley K. A. Fatty Acid Composition of California Grown Almonds // Journal of Food Science. 2008. Vol. 73. No. 9. P. С607-С614. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1750-3841.2008.00936.x.
REFERENCES
1. Meza B. E., Peralta J. M., ZorriUa S. E. Rheological characterization of full-fat and
low-fat glaze materials for foods. Elsevier: Journal of Food Engineering. 2016;171:57-66. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng. 2015.10.012.
2. Lonchampt P., Hartel R. W. Fat bloom in chocolate and compound coatings. European Journal of Lipid Science and Technology. 2004;106(4):241-274. DOI: https://doi. org/10.1002/ejlt.200400938.
3. Delbaere C., Van de Walle D., Depypere F., Gellynck X., Dewettinck K. Relationship between chocolate microstructure, oil migration and bloom in filled chocolates. European Journal of Lipid Science and Technology. 2016;2(3): 17-19. DOI: https://doi.org/10.1002/ ejlt.201600164.
4. Zhao H., James J. B. Fat bloom formation on model chocolate stored under steady and cycling temperatures. Journal of Food Engineering. 2018;249:9-14. DOI: https://doi. org/10.1016/j.jfoodeng.2018.12.008.
5. Sitnikova P. B., Tvorogova A. A. Physical changes in the structure of ice cream and frozen fruit desserts during storage. Food systems. 2019;2(2):31-35. DOI: https://doi. org/10.21323/2618-9771-2019-2-2-31-35.
6. Gadani B. C., Lazarotto K. M., Mileski K. M., Peixoto L. S., Agostini J. da S. Physical and chemical characteristics of cashew nut flour stored and packaged with different packages. Food Science and Technology. 2017;37(4):657-662. DOI: https://doi.org/10.1590/1678-457X.27516.
7. Utyanov D. A., Kulikovskii A. V., Vostrikova N. L., Ivankin A. N. Determination of vegetable fats in food products. Food systems. 2018;1(4):27-41. DOI: https://doi. org/10.21323/2618-9771-2018-1-4-27-41.
8. Pavlova I. V. Koblitskaya M. B. Study of the speed of movement of the liquid phase. Vestnik VNIIZH = VNIIZh Bulletin. 2016;1-2:23-25 (In Russ.). URL: https://www.elibrary. ru/download/elibrary_32738249_24004495. pdf.
9. Pavlova I. V., Koblitskaya M. B. Study of the effect of nut oils on the migration rate of the liquid fat phase of confectionery fats. Vestnik VNIIZH = VNIIZh Bulletin. 2018;2:28-31 (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/ item.asp?id=42529206.
10. Domingues M. A. F., Ribeiro A. P. B. Advances in Lipids Crystallization Technology. Advanced Topics in Crystallization. 2015. URL: https://www.intechopen.com/chapters/47969 (Date of the application: 06.09.2021). DOI: https://doi.org/10.5772/59767.
11. Sathe S. K., Seeram N. P., Kshirsagar H. H., Heber D., Lapsley K. A. Fatty Acid Composition of California Grown Almonds. Journal of Food Science. 2008;73(9):C607-C614. DOI: https://doi.org/10.111Vj.1750-3841.2008. 00936.x.
Информация об авторах
Кондратьев Николай Борисович, д-р техн. наук, Зайцева Лариса Валентиновна, д-р техн. наук, Руденко Оксана Сергеевна, канд. техн. наук, Казанцев Егор Валерьевич, Белова Ирина Александровна
ВНИИ кондитерской промышленности - филиал ФИЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН, 107023, Москва, Электрозаводская ул., д. 20, стр. 3, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]
Information about the authors
Nikolay B. Kondrat'ev, Doctor of Technical Sciences, Larisa V. Zaytseva, Doctor of Technical Sciences, Oxana S. Rudenko, Candidate of Technical Sciences, Egor V. Kazantcev, Irina A. Belova
All-Russian Scientific Research Institute of Confectionery Industry -Branch of V. M. Gorbatov Federal Research Center for Food Systems of RAS, 20, building 3, Electrozavodskaya str., Moscow, 107023, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]
Статья поступила в редакцию 13.08.2021; принята к публикации 25.10.2021. The article was submitted 13.08.2021; accepted for publication 25.10.2021.
