Формування споживних властивостей морозива

Відносна солодкість натуральних  цукрів та їх замінників наведена в табл. 1.1.2.

Таблиця 1.2

Відносна солодкість натуральних цукрів та їх замінників

Натуральні цукри та замінники цукру	Відносна солодкість, %
Цукроза Фруктоза Інвертний цукор Глюкоза Кукуруздяний цукор Лактоза Патока з вмістом 75 % сухих  речовин Солодовий цукор (мальтоза) Мед натуральний Сорбіт Ксиліт Ацесульфам калію (сунетт) (Е 950) Аспартам (Е 951) Цикламова кислота та її солі (Е 952) Сахарін (натрієва, калієва та кальцієва солі (Е 954) Сукралоза (Е 955)	100 173 140 74 70 16 26 32 71 50...60 ≈ 100 ≈ 20 000 ≈ 20 000 3 000   30 000...50 000 60 000

 

 Таким чином, при  використанні підсолоджувачів, можна зменшувати або збільшувати їх кількість у порівнянні з цукрозою, враховуючи їх відносну солодкість.

Цукроза бурякова або тростенева – це основна сировина для забезпечення солодкого смаку морозива. Цукор добре розчинюється у воді, причому його розчинність значно збільшується з підвищенням температури розчинника. Так, при температурі 20 ºС у воді розчинюється 67,09 % цукру по відношенню до маси, а при 100 ºС – вже 82,97 %.

Температура кипіння розчину  цукру вища за температуру кипіння  води. Наприклад, для 60 %-ного розчину температура кипіння складає 103,0 ºС, а для 90 %-ного – вже 119,6 ºС.

При температурі 160...186 ºС цукроза  перетворюється у прозору рідину. При перевищенні зазначеної температури  плавлення, спочатку проходить процес карамелізації, а потім й обвуглення цукрози, що надає їй смак карамелі з подальшим переходом у гіркий смак.

Цукор активно кристалізується  з пересичених розчинів. Цей процес прискорюється за наявності у  розчині твердих часточок та повітряних бульбашок, що відповідає умовам сумішей  для морозива та готового продукту. У виробництві морозива використовують переважно цукор-пісок. Жовтий цукор  у виробництві морозива не допускається. Мішки з цукром зберігають у складах  з відносною вологістю повітря  не вище 70 %. Перед використанням  цукор перевіряють органолептично, після чого просіюють для видалення сторонніх домішок. [8]

Інвертний цукор (сироп)  використовують у виробництві морозива як антикристалізатор, бо він знижує точку замерзання сумішей і тим самим сприяє покращанню структури продукту. Такий сироп можна виготовлювати безпосередньо у виробничих умовах шляхом нагрівання цукру з водою та кислотами (лимонною, виннокам‘яною, молочною та іноді з соляною). Під каталітичною дією кислот цукроза розкладається на глюкозу та фруктозу.

З 100 кг цукру можна одержати 105 кг інвертного цукру. Приміром, при використанні виннокам‘яної кислоти рекомендують на 100 кг цукру брати 44 кг води та 110 г кислоти. Підготовлений сироп кип‘ятять протягом 30...35 хв та охолоджують. [9]

Крохмальна  патока – це продукт неповного гідролізу крохмілю. Розрізняють патоку карамельну та патоку глюкозну. Патоку карамельну застосовують в якості антикристалізатора шляхом часткової заміни цукрози у виробництві плодово-ягідного морозива (зниження ризику утворення скоринки на поверхні продукту). Сухих речовин у патоці - 78...82 %, до складу яких входять декстрини, мальтоза, глюкоза. Вміст редукуючих речовин у карамельній патоці – 38...44 %, у глюкозній – 44...70 %.

За умови вмісту редукуючих речовин нижче 30 % декстрини випадають у осад, внаслідок чого патока мутніє, але при їх вмісті більше 50 %, патока втрачає властивості антикристалізатора та переходить у глюкозну патоку.

 Патока для виробництва  морозива повинна бути прозорою. Її зберігають у ємностях при  температурі 8...12 ºС та відносній  вологості повітря 65...70 %. Якщо  у патоку попадає вода, можливе її зброджування. [10]

Глюкозу використовують як підсолоджувач та антикристалізатор для покращання структури морозива. Глюкозу для харчових цілей виготовляють у вигляді гідратної кристалічної глюкози (вміст редукуючих речовин у перерахунку на суху речовину не менше 99,% ) або у вигляді твердої маси – крохмального цукру (вміст редукуючих речовин 75...85 %). Розчинність та швидкість кристалізації глюкози трохи нижча, ніж у цукрози. Зберігають глюкозу у чистих та сухих приміщеннях при температурі 8...10 ºС та відносній вологості повітря 65...70 %. [11]

Фруктозу, що має найвищу відносну солодкість, отримують з цукрози, кукурудзяного крохмалю або з фруктанів топінамбуру у вигляді кристалів або сиропів. Цей вуглевод має високу вартість, тому його використовують лише у харчуванні для хворих на цукровий діабет. Застосування замінника цукру Fruction ® дозволяє значно зменшити вміст калорій в морозиві, знизити точку замерзання сумішей і за рахунок цього отримати більш м‘яку структуру, що сприяє легкому вийманню продукту зі споживчої тари. [7]

Зниження точки замерзання водного розчину в залежності від концентрації цукрози й глюкози  наведено у таблиці 1.1.3:

Таблиця 1.3.

Вплив вуглеводів на точку замерзання розчину

Вуглевод	Вміст у розчині, %	Зниження точки замерзання розчину, °С
Цукор	3,47 6,41 9,78 13,67 16,53	0,21 0,40 0,65 0,95 1,23
Глюкоза	4,00 6,84 9,87 14,19 16,56	0,25 0,77 1,16 1,75 2,12

 

Мед натуральний. У виробництві морозива використовують тільки квіткові світлі сорти меду, найкращими з яких вважають липовий та білоакаційовий. До складу меду входить до 20 % води, 74,4...83,4 % вуглеводів (переважно глюкози та фруктози), до 10 % нецукристих речовин. Мед багатий на мінеральні речовини, органічні кислоти та вітаміни. Використовувати мед рекомендують у суміші з цукрозою у рівних частинах. Повна заміна цукрози на мед небажана внаслідок того, що мед сильно знижує температуру замерзання сумішей (як наслідок – збільшення витрат енергії, труднощі у зберіганні та транспортуванні) та може надати продукту специфічного запаху. Мед зберігають у сухих прохолодних приміщеннях при температурі 5 ºС та відносній вологості приміщення 60...70 %.

 Для переведення засахареного напівтвердого меду у рідкий стан, його підігрівають перед використанням до температури 65 ºС. [12]

Солодовий сироп вміщує велику кількість мальтози. Внаслідок специфічного смаку, його найчастіше використовують у виробництві шоколадного морозива. Смак солоду можна підсилити перед використанням шляхом нейтралізації солодового сиропу содою.

Ксиліт, сорбіт - це солодкі багатоатомні спирти, які широко використовують в якості замінників цукру для хворих на цукровий діабет.

Сорбіт отримують у  виробництві аскорбінової кислоти  шляхом відновлення глюкози. Сорбіт за молекулярною структурою є шестиатомним спиртом з молекулярною масою 182,2. Багато сорбіту міститься у плодах кісточкових плодів та в морській капусті. Зовні сорбіт являє собою  білий порошок або безбарвні  кристали, іноді білувато-сірі плиточки. Сорбіт вміщує до 5 % вологи, має добру  розчинність у воді, утворює приємні  за смаком та позбавлені запаху розчини. Сорбіт харчовий випускають в упаковці плитами від 4 до 7 кг. Зберігають сорбіт до одного року при температурі не вище 25 ºС та при відносній вологості  повітря 65...70 %. [7]

Молекулярна ксиліту 152,1. Його отримують зі стрижнів кукурудзяних качанів та лузги бавовняного  насіння, деревини. Масова частка вологи у ксиліті – 2%. Ксиліт поставляють  на підприємства у вигляді легкорозчинного  порошку.

При виготовленні морозива ксиліту беруть таку ж кількість, як і цукру, а сорбіту – лише на 2 % більше по відношенню до маси продукту. Більший вміст сорбіту та ксиліту  небажаний внаслідок того, що за рахунок меншої молекулярної маси цукрозамінників, ніж у цукрози, кріоскопічна температура морозива може значно знизитися, що призведе до зменшення частки вимороженої води за тих же температур. В Україні виробляють морозиво з цими цукрозамінниками у незначних обсягах.

Ацесульфам калію (сунетт) (Е 950) – це синтетичний інтенсивний підсолоджувач, органічна сіль, що вміщує сірку та азот. Його розчинність у воді за кімнатної температури – 270 г на 1000 см³. Ацесульфам К не розкладається при нагріванні. Максимально допустимий рівень концентрації (МДР) ацесульфаму калію у морозиві – не більше 800 мг на кг. Ацесульфам калію – єдиний синтетичний інтенсивний підсолоджувач, дозволений до застосування у виробництві морозива в Україні.

Аспартам (Е 951) - це дипептид, що складається із залишків аспарагінової кислоти та фенилаланіну. МДР аспартаму – до 5500 мг/кг. Розчинність добавки – 10 г/дм³. Аспартам виявляє синергістичний ефект до деяких інших підсолоджувачів (сахаріну, ацесульфаму К) та здатен підсилювати деякі аромати. Внаслідок негативного впливу високих температур на аспартам, його рекомендують вносити в продукти перед фасуванням, або ж збільшувати дозу внесення. Аспартам обмежений до застосування у харчовій промисловості внаслідок того, що він є носієм фенілаланіну – небезпечної речовини для людей хворих на фенилкетонурію. Продукти, що вміщують цей підсолоджувач, повинні маркуватися з попередженням про його вміст. [9]

Цикламова кислота та її солі (Е 952) – це похідні аміносульфонової кислоти. МДР цієї кислоти складає до 5500 мг/кг при розчинності – 200 г/ дм³.

Сахарін (натрієва, калієва та кальцієва солі) (Е 954)  - це сульфамід бензойної кислоти. Він витримує тривале зберігання, нагрівання та є найдешевшим з підсолоджувачів, що не мають харчової цінності. Сахарін визнаний безпечним та дозволений до споживання більше ніж у 100 країнах світу. МДР сахаріну встановлено на рівні до 1200 мг/кг. Розчинність сахаріну – 660 г/ дм³.

Сукралоза - це новий інтенсивний некалорійний підсолоджувач, який отримують шляхом хлорування цукру. Солодкість сукралози зменшується зі збільшенням її вмісту або рН, та з пониженям температури. Сукралоза вельми стійка до температурного впливу та кислотності середовища (рН=3…7). [14]

Синтетичні інтенсивні підсолоджувачі часто використовують у вигляді композиційних сумішей з метою одержання стійкого солодкого смаку.

Полідекстроза замінює цукор та дозволяє знижувати рівень вмісту жирів в морозиві, є ідеальним продуктом для зменшення калорійності морозива.

Стабілізатори. Введення стабілізаторів (гідроколоїдів, біополімерів) у суміші передбачається для всіх видів морозива. Стабілізатори – це речовини, які сприяють збиванню сумішей для морозива та протидіють його суцільному промерзанню. Ці речовини активно зв’язують вільну вологу, утворюють просторову гелеподібну структуру та підвищують в‘язкість сумішей, забезпечують ніжну структуру морозива, запобігають утворенню великих кристалів льоду та їх зростанню, надають високий опір таненню та стабілізують структуру при зберіганні продукту, знижують міграцію вологи з продукту в упаковку. [13]

Стабілізатори повинні мати нейтральний смак і запах, не вступати у хімічну взаємодію зі смакоароматичними речовинами морозива, забезпечувати необхідні характеристики плавлення та надавати бажану для споживання текстуру. Не зважаючи на здатність суттєво змінювати в‘язкість сумішей для морозива, стабілізатори незначно впливають на зниження температури їх замерзання.

Суміші для плодово-ягідного морозива мають нижчу в’язкість, ніж молочні суміші, а їх висока кислотність частково руйнує стабілізатори структури, саме тому при виробництві таких видів морозива в рецептури передбачається вносити більшу кількість цих речовин.

Високотемпературне оброблення сумішей для виробництва морозива на молочній основі сприяє денатурації  сироваткових білків, що збільшує в‘язкість  сумішей та зменшує потребу у стабілізаторах.

Високоякісне морозиво на молочній основі можна виготовляти  і без застосування стабілізаторів та емульгаторів, оскільки молоко та молочні  продукти вміщують природні стабілізуючі та емульгіючі речовини.

За походженням стабілізатори можна поділити на такі види:

Білки. Білки відіграють важливу роль у виробництві морозива. У більшості випадків вони представлені молочними білками, які вводять в суміш у вигляді незбираного, знежиреного, згущеного, сухого молока, сухої сироватки, молочно-білкових концентратів (казеїнатів, копреципітатів, сироватко-білкових концентратів та ін.). Також можливе використання білків рослинного походження (соєвих білків і т.ін.). Соєві білки розчиняються у воді, збиваються, не мають запаху, їхня біологічна цінність хоч і поступається молочним білкам, але достатньо висока.