Формування споживних властивостей морозива

 

1. Формування споживних властивостей морозива
1. Вплив сировини на якість та споживні властивості морозива

 

До факторів які формують споживні властивості морозива належать вид і якість сировини, технологія виготовлення.

Для виготовлення морозива використовують такі види сировини як вода; молоко та молочні продукти; рослинні жири та замінники молочного жиру; біологічно активні добавки; цукор та цукристі речовини; емульгатори; стабілізатори; яєчні продукти; плодово-ягідну (овочеву) сировину; смакові добавки та наповнювачі; кислоти органічні харчові; ароматизатори; барвники. [1]

Вода. Вода в морозиві є основною складовою продукту, її вміст складає 60-71%. Масова частка вологи та її фазові перетворення у процесі холодильної обробки й зберігання продукту в значній мірі обумовлюють якісні показники готового морозива – смак, структуру й консистенцію, а також теплофізичні характеристики.

Вода в сумішах знаходиться  у вільному та зв’язаному станах (а  за низьких температур – ще й  у стані льоду). Вільна вода є розчинником  солей, вуглеводів та інших компонентів, а інша, менша частина (зв’язана вода або адсорбційно зв’язана вода), зв’язується білками, стабілізаторами, полісахаридами і частково лактозою та цукрозою. Відомо, що за низьких температур в лід перетворюється, головним чином, вільна волога, а зв’язана вода насилу піддається кристалізації та її неможливо видалити з розчину молока при висушуванні.

Вільна вода сумішей при  температурах нижчих за кріоскопічну починає виморожуватися. Кріоскопічна температура молочних сумішей складає  – 2,3°С, вершкових – 2,5°С, пломбірних – 3,5°С. По мірі виморожування концентрація низькомолекулярних речовин в рідкому  розчині зростає. Підвищення концентрації розчину супроводжується зниженням  температури замерзання. Інтенсивне льодоутворення морозива на молочній основі спостерігається при температурі -6 – -7°С, тобто на виході з фрезера. При цьому кількість вимороженої води в суміші досягає 50-60%. При подальшому зниженні температури до -18°С (під час загартовування морозива) інтенсивність льодоутворення різко знижується й загальна кількість вимороженої води в продукті складає 71-79%. Причому у вершковій суміші маса вимороженої води більше ніж в пломбірній. Це пояснюється тим, що пломбірна суміш містить більше вологозв’язуючих речовин та, відповідно, більше зв’язаної води, яка не може переходити у стан льоду. Кількість вимороженої води у плодово-ягідному морозиві при -18°С складає біля 70%.

Як відомо, швидкість заморожування  води впливає на швидкість утворення  й розмір кристалів льоду у  готовому продукті. При повільному заморожуванні утворюються великі кристали, при високій швидкості  зниження температури – мілкі. Для  отримання морозива доброї консистенції необхідно, щоб кристали льоду не були відчутні органолептично – їх розмір має бути не більше 55 мкм, інакше продукт буде мати ваду – «груба чи льодяниста» структура. Необхідно відмітити, що розмір кристалів льоду залежить не тільки від швидкості заморожування суміші, але й в більшій мірі – від її в’язкості та збитості. [2]

Молоко та молочні продукти у виробництві морозива – це джерело, насамперед, молочного жиру, СЗМЗ, молочної кислоти та мінеральних речовин.

Молоко. Хімічний склад молока наведено у Додатку А.

До складу молока входять (у % ): фосфатиди (0,05), стерини (0,03), солі неорганічних (0,65) та органічних (0,3) кислот, значна кількість мікроелементів, у тому числі (в мг/л): мідь (до 0,06), цинк (0,4), залізо (0,5), йод (0,05), марганець (0,06), мінеральні речовини (CaO, MgO, , , , ). [3]

При взаємодії молока з  металічним посудом метали, що містяться  в продукті, викликають псування молочного  жиру; вони прискорюють та посилюють  процес окиснення жиру та сприяють утворенню сального присмаку, а також металічного присмаку.

Сухі  речовини та СЗМЗ (сухий знежирений молочний залишок). Сухий залишок в молоці складає 10,5-12,5%, в тому числі СЗМЗ (8-10,5%).

Функція СЗМЗ – емульгування жиру, зв’язування вологи, створення  та стабілізація піни. СЗМЗ містить білки, лактозу та мінеральні солі. Молочні білки відіграють суттєву роль в емульгуванні та стабілізації структури продукту. Сухе знежирене молоко надає морозиву специфічного солонуватого присмаку та аромату відновленої молочної сировини.

Замінниками сухого молока у виробництві морозива найчастіше слугують сироватка підсирна та сироватка з-під сиру кисломолочного (сухих речовин – 6,5%, з них близько 0,6% білка та 4,8% лактози), суха сироватка з мінімальним вмістом білка 12% та сироватковий концентрат з вмістом білка від 30 до 80%.

Вміст сухих речовин в  загартованому морозиві (при діапазоні  кількості вологи 60-71%) має складати 29-40% та 29-36% - у м’якому.

Збагачення суміші сухою  речовиною за рахунок збільшення кількості інгредієнтів, що в неї входять (жиру, цукру, СЗМЗ та ін.) призводить до зниження вмісту води. При заморожуванні такої суміші утворюється менша кількість кристалів льоду. Крім того, розподілені у невеликій кількості води частки сухої речовини створюють механічну перешкоду росту кристалів льоду, обмежуючи їхні розміри.

Підвищення вмісту сухої  речовини викликає зниження температури  замерзання суміші, що в свою чергу  зменшує кількість льоду, що утворюється, бо в твердий стан при даній  температурі переходить менша кількість  води. При цьому знижується освіжаюча  дія морозива. В залежності від  місцевих кліматичних умов це може бути як перевагою так і недоліком. [1]

Однак збільшення вмісту сухої  речовини має певну межу, перевищення  якої призводить до збільшення собівартості продукту й негативно впливає  на його якість. Морозиво набуває надщільну  консистенцію, стає тяжким, тістоподібним. Точно встановити цю межу важко, бо на кожен вид морозива у нормативно-технічній  документації має бути вказаний нормований показник масової частки сухих речовин.

Вміст СЗМЗ в морозиві регламентується  суворіше. Найменша масова частка СЗМЗ (8% для загартованого морозива й 10% для м’якого) обґрунтована загрозою появи вади «сніжиста структура», а також слабко вираженого молочного смаку. Найбільше значення СЗМЗ (відповідно 12 та 14%) пояснюється зростаючою імовірністю виникнення вади «піщаниста структура», що викликається утворення великих (більше за 10 мкм) кристалів лактози.

Розвитку вади «піщаниста структура» сприяє ціла низка другорядних факторів: коливання температури зберігання готового морозива, тривалість зберігання, наявність різних твердих часток (фруктів, горіхів і т.ін.). Тому точно встановити гранично допустимий відсоток вмісту СЗМЗ неможна. Однак для його розрахунку можна скористатись наступною формулою:

;

К – коефіцієнт, що залежить від тривалості та умов зберігання морозива.

В звичайних умовах зберігання (температура -8°С, тривалість зберігання близько двох тижнів) при відсутності  сильних коливань температури К=6,9. У випадку виробництва морозива для тривалого зберігання слід брати  К=7,3.

Через перелічені причини  зазвичай намагаються зберегти в  суміші максимально допустимий вміст  СЗМЗ. Слід, однак, застережи ти від  даного методу розрахунку у випадку  приготування сумішей, що містять велику кількість цукру й жиру. Обмеження  вмісту СЗМЗ в суміші диктується ще й необхідністю застереження появи  специфічного присмаку, притаманного згущеному молоку. [2]

Молочний  жир. Не дивлячись на те, що жирова фаза в морозиві складає всього 5-6%, молочний жир виконує при його виробництві вельми значущу роль. По-перше, молочний жир є носієм смаку, тобто надає продукту повноту смаку (відчуття вершковості); по-друге, він має велику пластичність при кімнатній температурі та сприяє формуванню ніжної консистенції продукту; по-третє, жир підвищує опір морозива таненню. Вплив молочного жиру на якість морозива визначається не тільки його типом та вмістом в суміші, але й розміром жирових кульок та жирових часточок. Діапазон масової частки молочного жиру в загартованому морозиві широкий (від 0 до 15%), що дозволяє виробляти продукти різної калорійності.

За думкою Ю.А. Оленєва, бажано притримуватись певного співвідношення між СЗМЗ та жиром – для загартованого морозива на молочній основі воно має бути не менше 0,7. Для м’якого морозива вміст жиру в суміші має бути не більше 8% (при вказаному співвідношенні не менше 1,5%), бо збільшення кількості жиру дає укрупнення жирових часточок, що може призвести до появи вади «нестійка структура».

Що ж стосується впливу молочного жиру на збитість суміші, то з цього питання існують  різні версії. За думкою більшості  спеціалістів, збільшення вмісту молочного  жиру в морозиві покращує збитість суміші, бо жирові кульки та їх скупчення стабілізують бульбашки введеного повітря.

За думкою ж німецького вченого Зоммера та інших, присутність в сумішах молочного жиру знижує збитість. Вони пов’язують це із станом стінок повітряних бульбашок піни, які вкриваються жировими кульками та жировими часточками. Так як сили зчеплення між жиром та плазмою нижча за силу зчеплення між повітряними бульбашками, що призводить до руйнування їх під час фрезерування. [4]

Таблиця 1.1.

Фізико-хімічні  показники молочного жиру

Температура плавлення, °С	28-33
Температура застигання, °С	18-23
Твердість при 15°С, г/см	120-150
ω твердої фази, % при T,°С:
5	42-37
15	25-35
20	16-20
30	6-7
35	0,6-2,4

Рослинні жири та замінники молочного жиру. Раніше основним жиром в морозиві був молочний жир, тобто морозиво виготовляли з вершків та молока. Молочний жир надавав морозиву ніжну, кремоподібну консистенцію та вершковий смак. Але сучасні умови ринку змушують шукати дешевшу сировину для заміни молочного жиру. Це призвело до використання різних жирів для часткової або повної його заміни.

Повна або часткова заміна молочного жиру рослинними жирами дозволяє не тільки зменшити витрати та підвищити  продуктивність, алей й дає змогу  розширити асортимент морозива, збалансувати вміст насичених та поліненасичених жирних кислот і т.д.

Рослинні жири містять  багато життєво важливих незамінних полі ненасичених жирних кислот та природний антиокиснювач – вітамін Е в кількості (42-114)* %.

Жирнокислотний склад основних видів рослинних олій представлений у Додатку Б.

Фізико-хімічні властивості  молочного жиру та деяких рослинних олій містяться у Додатку В.

За даними, представленими у Додатку Г «Порівняльна характеристика жирнокислотного складу та фізико-хімічних властивостей пальмової олії та молочного жиру» бачимо відмінність складу пальмової олії та молочного жиру. Звичайно, що використання пальмової олії призводить до підвищення температури плавлення (до тугоплавкості) молочних продуктів, втрати пластичності та зниження споживних та харчових властивостей.

Також можна використовувати  соняшникові, соєву, ріпакову та інші рідкі  олії. Але їх не можна вважати  ідеальними замінниками молочного  жиру бо вони твердіють при дозріванні сумішей та надають їм низької  збитості і поганого смаку. Саме тому їх треба використовувати виключно у твердому стані. [5]

В якості біологічно-активних добавок (БАД) використовують сполуки натурального походження або синтезовані (в основному це – вітаміни). Збагачення харчових продуктів БАД називають фортифікацією. Цілеспрямоване збагачення морозива ще не застосовують широко на вітчизняних підприємствах, але деякі види цього продукту вже можна віднести до морозива з підвищеною біологічною цінністю.

 Часто окремі харчові  добавки несуть водночас й  функції БАД. За даними Г.Б.  Рудавської, найбільш популярні останнім часом такі БАД для виробництва харчових продуктів - харчові волокна (пектини, бета-глюкани, гуарова камедь, каррагенани, ксантанова камедь та ін.), пребіотики (інулін, лактулоза), поліоли (сорбіт, ксиліт, мальтітол), білки (білкові гідролізати, білкові концентрати та ізоляти), вітаміни (групи В, Д, антиоксидаційні – А, В, С, Є), холін і лецитин (соєві та яєчні продукти), молочнокислі бактерії - пробіотики, сполуки фітохімічні (каротиноїди, кофеїн, фітостероли). [6]

Цукор та цукристі речовини у морозиві знижують точку замерзання суміші під час фрезерування та загартування. Цукор – це найкращий засіб для регулювання м’якоі консистенції морозива. Він підвищує вміст сухих речовин, надає солодкий смак продукту.

Останнім часом з‘явилася  тенденція до отримання необхідної солодкості за рахунок змішування цукру  з іншими підсолоджувачами. Завдяки гарній якості інших, більш дешевих підсолоджувачів, а також можливості збільшити загальний вміст сухих речовин морозива без перевищення рівня солодкості, таке змішування вельми вигідне. Частка можливої заміни цукру іншими речовинами залежить від необхідного ступеня солодкості, загального вмісту сухих речовин, їх впливу на технологічні властивості суміші, відносної солодкості підсолоджувача.

В якості підсолоджуючих речовин, окрім цукру у різних формах (цукор-пісок, цукровий сироп, цукрова пудра), використовують мед бджолиний, патоку крохмальну, патоку високомальтозну, кукурудзяний сироп, глюкозу кристалічну гідратну, глюкозу моногідрат, глюкозно-галактозний сироп, сироп глюкозний сухий, сироп глюкозно-фруктозний, декстрини, фруктозу, сироп гідролізованої лактози (СГЛ), інвертний цукор, сорбіт (Е-420) та ксиліт (Е-967) харчові (замінники цукру для хворих на цукровий діабет). З інтенсивних синтетичних підсолоджувачів в Україні дозволений до застосування у виробництві морозива лише ацесульфам калію (сунетт) (Е 950), хоча в деяких країнах широко використовують й інші підсолоджувачі: аспартам, сахарін, цикламову кислоту та її солі, сукралозу, гліцирізін. [7]