Мороженое известно с древних времен. Однако об использовании при его изготовлении различных ингредиентов заговорили около 150 лет тому назад, когда впервые попробовали применить яичный желток и желатин.
Около 50 лет тому назад Арбакл писал, что ингредиенты придают мороженому желаемые структурные характеристики, а позже Кини и др. отмечали, что хорошее качество, консистенция и "сливочность" мороженого связаны с дестабилизацией в нем эмульсии, которую повышают моноглицериды и полисорбаты.
Найтли установил, что смесь моноглицеридов и полисорбатов обеспечивает необходимое качество мороженого, и в 1950-х годах такие смеси стали обычными эмульгаторами в производстве мороженого. Они и до сих пор широко используются в Северной Америке и других странах, где их применение разрешено.
Однако в Европе органы здравоохранения никогда не давали согласия на применение полисорбатов. В результате основными эмульгаторами для производства мороженого здесь стали моноглицериды. Правда, рассматривались возможности использования и других эмульгаторов.
Так, Ж.Нилсен, изучая некоторые эфиры органических кислот моноглицеридов и полиглицериновые эфиры, установил, что по функциональности лактилированные моноглицериды и моностеарат полиглицерина равны моноглицеридам. Однако эти специфические эмульгаторы не заняли важного места в производстве мороженого. В отличие от действия эмульгаторов в других пищевых продуктах в мороженом они играют роль дестабилизирующих веществ.
При производстве мороженого взбиваемые эмульсии - это эмульсии со стабилизированным белком, преимущественно из молока и сливок, которые сначала необходимо частично дестабилизировать, так как только после этого их можно аэрировать в однородную кремооб-разную пену.
Дестабилизация смеси для мороженого приводит к флокуляции жировых шариков и частичному объединению в процессе созревания при низкой температуре, а также при замораживании. Это способствует аэрации и сухой экструзии мороженого наряду с повышением устойчивости к растаиванию, что объясняется более мелкими пузырьками воздуха в готовом мороженом и улучшенной консистенцией.
Процесс дестабилизации очень сложен. Он вызывает различные физические изменения в эмульсии мороженого, из которых в последние годы наиболее подробно изучены два: кристаллизация жировых шариков и стабильность поверхности раздела, образуемой белками и эмульгаторами вокруг жировых шариков.
Для процесса дестабилизации очень важным фактором является количество кристаллического жира, образованию которого способствуют триглицериды с высокой точкой плавления. При слишком низком содержании твердого жира взбива-емость сливок или мороженого снижается. Жировая фаза в эмульсиях обычно находится в частично переохлажденном состоянии из-за сокращенного процесса образования центров кристаллизации в эмульгированных жировых частицах. Поэтому кристаллизация проходит медленно, и для достижения ее максимальной степени в смесях для мороженого может потребоваться несколько часов. Сначала она происходит на внешних слоях жировых шариков, образуя вокруг них концентрический кристаллический слой. Затем кристаллы могут проникать через поверхность оболочки шарика, вызывая частичное их соединение.
Влияние эмульгаторов на процесс кристаллизации зависит от их точки плавления и растворимости в жировой фазе. Как видно из рис. 3, насыщенные моноглицериды увеличивают содержание твердого жира в эмульсии мороженого до такой же величины, как и в неэмульгированном кокосовом жире. Степень кристаллизации эмульсии без моноглицеридов ниже.
Ненасыщенные моноглицериды оказывают меньшее влияние на кристаллизацию жира, но она зависит от соотношения между насыщенными и ненасыщенными кислотами, которое может значительно отличаться.
Полисорбаты на процесс кристаллизации в эмульсии мороженого влияния не оказывают, так как их избыточное количество, превышающее адсорбированное, растворяется в водной фазе.
Количество белка, адсорбированного на поверхности жирового шарика, которое важно для начальной стабильности эмульсии, уменьшается во время созревания смеси. Это важная часть процесса дестабилизации.
Если адсорбированный слой белков высокий, эмульсия очень устойчива, ее трудно аэрировать в пену желаемой структуры из-за отсутствия флокуляции жировых шариков и последующей адсорбции жировых шариков на поверхности раздела воздух-сыворотка. Поэтому необходимо, чтобы белковая пленка частично десорбировалась с поверхности жировых шариков или изменились плотность белка и физические свойства.
В значительной степени на количество адсорбированного белка, а также на характеристики пленки из него влияют эмульгаторы. Специалистами установлено, что эмульгаторы снижают количество адсорбированного белка.
Количество белка, адсорбированного на поверхности жировых шариков,определяли с помощью отделения слоев сливок центрифугированием. Такие же анализы белка осуществляли во всей смеси в фазе сыворотки. При этом основывались на среднем размере частиц
В свежей смеси перед созреванием общий, связанный с жиром белок составлял 1,36 %, что соответствует белковой нагрузке 11 мг/м2. В период созревания при температуре
5 °С белковая нагрузка на поверхность снижается приблизительно до 8 мг/м2, что объясняется в какой-то степени кристаллизацией жировых шариков, а также неполным удалением b-казеина из мицелл казеина, адсорбированных на жировых шариках.
В смеси, содержащей моноглицериды, через 24 ч созревания количество адсорбированных белков снизилось с 10,5 до приблизительно 3 мг/ч2.
Похожие результаты описывались и в других источниках.
Известно, что влияние насыщенных и ненасыщенных моноглицеридов с точки зрения адсорбции белков разное. Однако для определения их доли использовались разные материалы и методы, поэтому сделать однозначные выводы о больших различиях между влиянием насыщенных и ненасыщенных моноглицеридов на десорбцию белка во время созревания довольно затруднительно.
Очень эффективными в снижении количества белка, адсорбированного на поверхность жировых шариков, считаются полисорбаты. В процессе эмульгирования при высоких температурах (70-80 °С) они могут снизить количество адсорбированного белка на 80 %, в то время как моноглицериды при высоких температурах оказывают на адсорбцию белков очень незначительное влияние.
Таким образом, влияние моноглицеридов на белковую нагрузку связано с температурой и обратимо. Это означает, что если смесь после выдержки в течение данного периода при низкой температуре повторно нагреть, то белковая нагрузка опять достигнет величины, которая была до охлаждения. Этот явление позволяет повторно перерабатывать растаявшее мороженое.
Конкуренция между белками и эмульгаторами за адсорбцию на поверхности раздела между жиром и водой может быть определена измерениями напряжения на поверхности раздела. Такие измерения показали очень большую зависимость действия насыщенных моноглицеридов от температуры. Вместе с тем напряжение на поверхности раздела систем с ненасыщенными моно-глицеридами при снижении температуры не меняется в значительной степени.
Если исследовать чистое подсолнечное масло и раствор 2 % молочного белка, то при 40 °С поверхностное натяжение составляет 12 мН/м и незначительно снижается до 11 мН/м как функция времени. Напряжение на поверхности раздела белков не зависит от изменений температуры.
Добавление 0,2 % глицеринмо-нопальмитата в жировую фазу снижает напряжение на поверхности раздела до 10 мН/м при 40 °С. При снижении температуры оно продолжает снижаться и при 5 °С составляет 2 мН/м. Выдержка температуры 5 °С в течение 1 ч приводит к постепенной реадсорбции белков, и при повторном нагревании до 40 °С напряжение на поверхности раздела опять повышается приблизительно до 8 мН/м. Снижение напряжения на поверхности раздела системы глицеринмонопальмитат - белок по сравнению с напряжением чистой белковой системы означает, что глицеринмонопальмитат и белки образуют смешанную пленку на поверхности раздела, где адсорбированные сегменты белков включаются в сегменты молекул адсорбированного эмульгатора. Однако снижение напряжения на поверхности раздела до величины менее 3-5 мН/м свидетельствует о значительной десорбции белков с поверхности раздела.
Если в жировой фазе присутствует глицеринмоноолеат, то напряжение на поверхности раздела снижается приблизительно до 11 мН/м при 40 °С, а затем до 8 мН/м при температуре 5 °С. Это означает, что глицеринмоноолеат на поверхности раздела образует смешанную с белками пленку во всем температурном диапазоне и что при низких температурах глицеринмоноолеат замещает белки не в такой значительной степени, как глицеринмонопальмитат.
Поскольку уже четко определено, что ненасыщенные моноглицериды очень хорошо работают в мороженом, то можно считать, что предполагаемая взаимосвязь между сильным снижением напряжения на поверхности раздела при 5 °С и дестабилизирующим эффектом в эмульсии мороженого отсутствует в эмульсиях с ненасыщенными моноглицеридами.
Дестабилизирующее действие эмульгаторов, таких как моноглицериды, может быть связано с образованием смешанных пленок на поверхности раздела вокруг жировых шариков. Здесь белки и моноглицериды адсорбируются между сегментами адсорбированных на поверхности раздела белков. Такие смешанные пленки более свободно связаны с поверхностью жира, чем пленки из чистого белка, поэтому их легче удалить во время сдвига. Эксперименты с эмульсиями со стабилизированным белком в присутствии растворимых в воде эмульгаторов (полисорбат 20) подтвердили, что дестабилизация может происходит в эмульсиях без значительного смещения белка.
Во время этих экспериментов было также установлено, что изменение поверхностной пленки из чистой белковой в смешанную белок-эмульгатор вызывает более высокую молекулярную мобильность в адсорбированном слое, которая выражается снижением вязкости в поверхностном слое. Это может быть механизмом, с помощью которого моноглицериды способствуют дестабилизации в эмульсиях мороженого.
Удельная площадь поверхности молекулы моноолеата в монослое более высокая, чем монопальми-тата, а это означает, что количество молекул на единицу поверхности у монопальмитата приблизительно в 2 раза выше, чем у моноолеата. Рассчитанные вязкоэластичные модули как функция концентрации эмульгатора показывают, что вязкоэлас-тичный модуль монопальмитата на порядок выше, чем модуль моноолеата. Это может объяснить, почему ненасыщенные моноглицериды дают более сильную дестабилизацию по сравнению с насыщенными.
Известно, что повышенная дестабилизация жира приводит к так называемому "сухому" мороженому после экструзии из фризера; одновременно достигается улучшение его устойчивости к таянию, измеряемой потерей массы за определенное время при 20 °С.
Пелан установил, что устойчивость мороженого к таянию при использовании 0,2 % ненасыщенных моноглицеридов была выше, чем при использовании 0,2 % насыщенных моноглицеридов, о чем писали и другие авторы. Причем при более высоких дозах эмульгаторов разница их действия становилась намного более выраженной: насыщенные моноглицериды давали пониженную устойчивость к таянию по сравнению с концентрацией 0,2 %, в то время как ненасыщенные моноглицериды обеспечивали дальнейшее ее повышение.
Устойчивость мороженого к таянию связана с количеством экстрагируемого жира в мороженом, а эмульгаторы увеличивают количество экстрагируемого жира в следующей последовательности: насыщенные моноглицериды > ненасыщенные моноглицериды > полисорбаты.
Таким образом, использование эмульгаторов в форме моноглицеридов или комбинации полисорбата и моноглицеридов в мороженом способствует дестабилизации эмульсии и повышению сухости экструзии из фризера, более высокой устойчивости к таянию и лучшим характеристикам консистенции готового продукта.
Настоящим, в соответствии с Федеральным законом № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006 года, Вы подтверждаете свое согласие на обработку компанией ООО «Концепция связи XXI век» персональных данных: сбор, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), использование, передачу в целях продвижения товаров, работ, услуг на рынке путем осуществления прямых контактов с помощью средств связи, продажи продуктов и услуг на Ваше имя, блокирование, обезличивание, уничтожение.
Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует конфиденциальность получаемой информации. Обработка персональных данных осуществляется в целях эффективного исполнения заказов, договоров и иных обязательств, принятых компанией в качестве обязательных к исполнению.
В случае необходимости предоставления Ваших персональных данных правообладателю, дистрибьютору или реселлеру программного обеспечения в целях регистрации программного обеспечения на Ваше имя, Вы даёте согласие на передачу своих персональных данных.
Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует, что правообладатель, дистрибьютор или реселлер программного обеспечения осуществляет защиту персональных данных на условиях, аналогичных изложенным в Политике конфиденциальности персональных данных.
Настоящее согласие распространяется на следующие персональные данные: фамилия, имя и отчество, место работы, должность, адрес электронной почты, почтовый адрес доставки заказов, контактный телефон, платёжные реквизиты.
Срок действия согласия является неограниченным. Вы можете в любой момент отозвать настоящее согласие, направив письменное уведомление на адрес: podpiska@vedomost.ru с пометкой «Отзыв согласия на обработку персональных данных».
Обращаем Ваше внимание, что отзыв согласия на обработку персональных данных влечёт за собой удаление Вашей учётной записи с соответствующего Интернет-сайта и/или уничтожение записей, содержащих Ваши персональные данные, в системах обработки персональных данных компании ООО «Концепция связи XXI век», что может сделать невозможным для Вас пользование ее интернет-сервисами.
Давая согласие на обработку персональных данных, Вы гарантируете, что представленная Вами информация является полной, точной и достоверной, а также что при представлении информации не нарушаются действующее законодательство Российской Федерации, законные права и интересы третьих лиц. Вы подтверждаете, что вся предоставленная информация заполнена Вами в отношении себя лично.
Настоящее согласие действует в течение всего периода хранения персональных данных, если иное не предусмотрено законодательством Российской Федерации.
