3.4 Выбор и обоснование ингредиентов с технологически функциональными свойствами
Одной из основных проблем, связанных с сенсорными характеристиками низкожирных эмульсионных продуктов является пустой, водянистый вкус и отсутствие сливочности. Современный подход к решению проблемы состоит в использовании гидроколлоидов, образующих при определенных условиях гелевые структуры, имитирующие жир при сенсорном восприятии. Среди
Таблица 3.5 – Состав жирных кислот купажа растительных масел
Наименование и обозначение кислоты
| Содержание кислоты, % к сумме
| Образец 1
| Образец 2
| Образец 3
| Миристиновая С14:0
| 0,06
| 0,05
| 0,03
| Пальмитиновая С16:0
| 4,52
| 4,47
| 4,53
| Стеариновая С18:0
| 2,73
| 2,81
| 2,77
| Арахиновая С20:0
| 0,09
| 0,06
| 0,08
| Бегеновая С22:0
| 0,08
| 0,11
| 0,10
| Сумма насыщенных
| 7,48
| 7,50
| 7,49
| Пальмитолеиновая С16:1
| 0,07
| 0,10
| 0,08
| Олеиновая С18:1
| 69,4
| 69,3
| 68,5
| Линолевая С18:2
| 18,9
| 19,1
| 19,8
| Линоленовая С18:3
| 4,0
| 3,6
| 3,7
| Эйкозеновая С20:1
| 0,31
| 0,40
| 0,33
| Эруковая С22:1
| 0,02
| Отс.
| 0,01
| Сумма ненасыщенных
| 92,52
| 92,50
| 92,51
|
современных гидроколлоидов наиболее перспективным с позиций решения технологических задач и обеспечения диетических профилактических свойств является инулин. Инулин при диспергировании в воде образует гель, обладающий типичными для жиров сенсорными свойствами, сохраняющий стабильность в диапазоне рН от 4 до 9. Особого внимания заслуживает физиологическая ценность инулина, которая заключается в активизации моторик и кишечника, участии в нормализации метаболизма жиров, в том числе проявляющейся в гиполипидемических свойствах, проявлении выраженных пребиотических свойств, а также в повышении усвояемости кальция, железа и магния.
Сравнительный анализ инулинсодержащих продуктов, представленных на отечественном рынке ингредиентов, позволил выбрать пищевую инулинсодержащую добавку «Топинамбур пищевой», выпускаемую ООО «Рязанские просторы» по ТУ 9164-001-97357430-09 из клубней топинамбура.
Результаты исследования показателей качества образцов выбранного продукта представлены в таблице 3.6. Таблица 3.6 – Показатели качества пищевой добавки «Топинамбур пищевой»
Наименование показателя
| Характеристика и значение
показателя
| Внешний вид
| Однородный тонкодисперсный порошок
| Цвет
| Светло-кремовый
| Вкус
| Слабовыраженный, сладковатый, свойственный данному продукту
| Запах
| Слабовыраженный, свойственный данному продукту
| Массовая доля, %:
|
| влаги
| 3,4
| углеводов, в том числе
| 86,5
| инулина
| 69,5
| пектина
| 8,1
| белков
| 5,7
| липидов
| 0,2
| органических кислот, в пересчете на яблочную кислоту
|
0,4
| минеральных веществ
| 3,8
|
Представленные данные свидетельствуют о том, что отечественная инулинсодержащая добавка «Топинамбур пищевой» характеризуется высоким содержанием целевого компонента – инулина.
Установлено, что по показателям безопасности «Топинамбур пищевой» соответствует требованиям ТР ТС 021/2011 [170].
Известно, что инулинсодержащий порошок топинамбура в зависимости от состава исходного сырья и технологии получения отличается молекулярной структурой фруктанов, образующих инулин, а также углеводов, которые во многом определяют его физико-химические свойства. Учитывая это, изучали технологически функциональные свойства выбранной добавки, наиболее важные для получения низкожирных эмульсий: влагоудерживающую способность (ВУС) и загущающую способность.
Водоудерживающую способность определяли объемным методом и рассчитывали по формуле [171]. (3.1) ВУС=, где ВУС - водоудерживающая способность, %;
с - навеска добавки, г;
V – объем не адсорбированной воды, см3
d –плотность воды при температуре исследования, г/см3.
Результаты исследования ВУС представлены на рисунке 3.8.
Показано, что ВУС добавки «Топинамбур пищевой» существенно зависит от температуры и снижается с ее возрастанием. Это может быть связано с высоким содержанием в добавке молекул со средней и низкой степенью полимеризации и увеличением ее растворимости.
Загущающую способность добавки «Топинамбур пищевой» оценивали путем исследования изменения эффективной вязкости ее дисперсий в воде при скорости сдвига 3с-1 в зависимости от содержания добавки и температуры.
Результаты исследований представлены на рисунке 3.9.
Из представленных данных видно, что при низком содержании добавки в системе, ее загущающая способность достаточно мала. Выраженная загущающая способность проявляется при содержании добавки более 10%, а при 30% система приобретает структуру вязкоупругого геля. При повышении температуры вязкость дисперсий снижается тем сильнее, чем выше содержание добавки.
Дальнейшие исследования технологически функциональных свойств пищевой добавки «Топинамбур пищевой» проводили на модельных водно-жировых эмульсиях.
Влагоудерживающая
способность, %
Рисунок 3.8 – Влияние температуры на водоудерживающую способность добавки «Топинамбур пищевой»:
1 – 10оС;
2 – 20оС;
3 – 30 оС;
4 – 40оС;
5 - 50 оС
Содержание добавки «Топинамбур
пищевой», % Рисунок 3.9 – «Топинамбур пищевой» в водной дисперсии и температуры:
1 – 20оС;
2 – 30оС;
3 – 40оС;
4 – 50оС
В качестве эмульгатора использовали выбранный функциональный пищевой ингредиент – отечественный порошковый соевый лецитин.
Согласно сформулированным требованиям к энергетической ценности, а также к количественному и качественному составу функциональных пищевых ингредиентов, содержание жировой фазы в создаваемом соусе должно составлять 25+2 %. Учитывая это, получали модельные эмульсии при соотношении масло:вода 1:4 и температуре 20оС с использованием гомогенизатора Polytron PT 10-35 GT, оснащенного диспергирующим элементом PT-DA 30/2ЕС-В-250.
На основании ранее полученных результатов, количество добавки «Топинамбур пищевой» варьировали от 10 до 20%, а количество лецитина от 1,0 до 5%. В качестве критерия эффективности использовали стойкость эмульсий, выраженную в процентах неразрушенной эмульсии (СтЭ).
Результаты исследований представлены на рисунке 3.10.
Показано, что получение стабильной эмульсии обеспечивается только сочетанным применением лецитина и инулинсодержащей добавки «Топинамбур пищевой».
Установлено, что лецитин обеспечивает устойчивость эмульсии к коалесценции, что выражается в экранировании частиц дисперсной фазы и стабилизации степени дисперсности масляной фазы. Однако лецитин не обеспечивает устойчивость эмульсии к седиментации, что приводит к отделению водной фазы.
Стабилизирующее действие добавки «Топинамбур пищевой» в основном заключается в стабилизации седиментационной стабильности в результате стуктурирования водной фазы, тогда, как стабильность эмульсии к коалесценции данная добавка обеспечивает достаточно слабо.
Рисунок 3.10 – Влияние соотношения лецитина и добавки «Топинамбур пищевой» на стойкость модельных водно-жировых эмульсий
В результате математической обработки экспериментальных данных получены регрессионные уравнения зависимости стойкости эмульсии (СтЭ), от содержания в системе лецитина и добавки «Топинамбур пищевой»: СтЭ = 16,2+19,2 a +4,8 b – 1.8 a2-0,2l b-0,1 b2 , (3.2) где a – массовая доля лецитина, % к массе эмульсии; b – массовая доля добавки «Топинамбур пищевой», % к массе эмульсии.
Принимая во внимание, что максимальные значения стойкости эмульсии, определенные по уравнению (3.2), достигаются при различных соотношениях лецитина и добавки «Топинамбур пищевой», руководствуясь сформулированными требованиями к пищевой ценности эмульсионного соуса и экономической эффективности был выбран следующий диапазон значений факторов: содержание лецитина – 3,2%,содержание добавки «Топинамбур пищевой» – 14%. Согласно расчетам по уравнению (1) при указанных значениях факторов стойкость эмульсии составит 100%.
|