66315 (685059), страница 7

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

2.1.4 Огляд сучасного ринку стабілізаторів та їх використання у технологічному процесі

В останні роки велику увагу приділяють функціональним системам, які містять декілька компонентів - стабілізаторів високої якості ( емульгаторів, гідроколоїдів). Їх якісний склад, співвідношення компонентів можуть бути різноманітними, що залежать від виду морозива його консистенції, технології отримання, умов зберігання, способу реалізації. Основні переваги таких систем - покращення в’язкості, стабільності, структури, текстури, якості емульсії, хімічних, фізичних та органолептичних властивостей всих типів кінцевих продуктів.

Стабілізуючі системи базуються на сумішах декількох наступних емульгаторів та гідроколоїдів:

Емульгатори - моно- і дігліцеріди жирних кислот, ефіри моно- і дігліцеріди жирних кислот, ефіри сахарози, білки тваринного та рослинного походження. Емульгатори сприяють зниженню поверхневого натягу між масляною та водною фазами, при чому отримують стабільну емульсію.

Гідроколоїди можливо формально розділити на дві категорії:

- загусники: крохмаль, КМЦ, мамедь рожкового дерева, гуарова камедь, ксантанова камедь, аравійська камедь. Ці продукти є справжніми "камедями " з дуже високим ступенем зв’язування вологи, гідроколоїдами з сильною здатністю до згущування та різноманітним рівнем стабілізуючої активності.

- жилюючі речовини: агар - агар, тваринний желатин, каррагенан, пектин, альгінат натрію. Ці речовини також є гідроколоїдами з довгим ланцюгом полімеру та мають високу желюючу активність, яка перевищує їх здатність до загущування, а також з різний рівень стабілізуючої дії [9, 10].

Основні функції таких систем полягають у здатності диспергувати жирові частинки в суміші; зменшувати електричний заряд частинок жиру, який виникає внаслідок вмісту в системі білку, і тим самим впливає на процеси агломерації та коалесценції жиру; покращувати здатність морозива до насичення повітрям; забезпечувати так звану сухість екструзії; покращувати опір морозива таненню; протидіяти утворенню осаду, зв’язувати вологу. Вологозв’язувальний ефект доповняється ефектом фіксації води внаслідок взаємодії між молекулами стабілізатора та/або між молекулами стабілізатора і білка [11].

Комплексні стабілізатори-емульгатори у виробництві морозива почали використовувати у зв’язку з технічним переобладнанням вітчизняних підприємств. Перші постачальники обладнання на ринок – фірми “Марк” (Італія) та “Хокер” (Данія) заявили, що гарантувати роботу свого обладнання вони можуть тільки при умовах використання стабілізаційних систем. Асортимент їх дуже широкий і залежить від якісного та кількісного складу, що дозволяє використовувати іх для продуктів з різною масовою часткою жиру, кислотністю, які відрізняються за способом приготування (екструзійний, на ескомогенераторах та ін.), видом фасування (брикети, стаканчики та ін.), способом загартовування та умовами зберігання (табл. 2.6. Як можна побачити з таблиці 2.6, виробниками стабілізаційних системи є різні держави Європи та Америки. Нажаль, серед їх числа немає вітчизняного виробника. Тому тепер, коли пропозиція морозива набагато перевищує попит, українським виробникам на світовому ринку дозволить «вижити» лише стабільно висока якість морозива, але не за рахунок використання дорогих імпортних компонентів, а за рахунок розробки власного продукту.

Огляд літературних даних з питання використання стабілізаторів у виробництві морозива дозволив зробити наступні висновки. Морозиво – це складна високо функціональна дисперсна система, яка у певних співвідношеннях містить складові частини основної сировини, цукру, смако-ароматичні речовини, стабілізатор. Основний об’єм морозива (близько 50 %) складають пухирці повітря, близько 1/3 об’єму – кристали льоду, близько 5% - жирові кульки. Все інше складає так звана плазма – дисперсне середовище, яке містить вище перелічені речовини. Склад плазми визначає якість морозива. Вода, яка є її основою, підрозділяється на вільну та зв’язану. Вільна вода схильна до вимерзання з утворенням кристалів льоду, утворення якого більше деякої кількості призводить до погрублення структури морозива у той час як основна частина зв’язаної вологи вимерзанню не підлягає. Співвідношення вільної та зв’язаної вологи можна регулювати за допомогою загусників та стабілізаторів. Недостатня ефективність стабілізаторів, як і їх надмірна кількість можуть бути причинами деяких пороків структури морозива, наприклад, сніжистої та пластівцевої структури.

Т аблиця 2.6 Огляд сучасного ринку стабілізаторів, стабілізаторів-емульгаторів та стабілізаційних систем

Продовження таблиці 2.6

Продовження таблиці 2.6

Продовження таблиці 2.6

Продовження таблиці

Продовження таблиці

Продовження таблиці

Частина жирових кульок розподілена в морозиві хаотично, інша частина повиває пухирці повітря, що перешкоджає їх поєднанню та стабілізує структуру морозива. Самі жирові кульки вкриті оболонкою з білкових молекул. Кристали льоду можуть проривати цю оболонку, що дозволяє кулькам утворювати скупчення. Цей процес має назву деемульгування. Якщо демульгованого жиру не досить, морозиво не буде мати необхідну властивість зберігати форму. У той же час зайве деемульгування призводить до утворення великих агломератів жиру та появі пороків структури. Регулювання частки демульгованого жиру здійснюється за допомогою емульгаторів.

Таким чином, створення оптимальної структури морозива можливе лише при використанні підібраної системи високоефективних стабілізаторів, емульгаторів та загусників, тобто так званих стабілізаційних систем. Розробка таких систем з оптимальним співвідношенням ціни, дозування та технологічних характеристик дозволить кількісно та якісно змінювати набір сировини для морозива, випускати низькокалорійні вироби, в яких роль молочного білку та жиру грають складові стабілізаційних систем, впроваджувати у виробництво суміші для швидкого приготування м’якого та загартованого морозива, спрощувати технологічний процес виробництва в цілому та отримувати морозиво високої якості. Але так як на сьогоднішній день в Україні немає аналогу такому продукту проблема розробки стабілізаційних систем з широким набором функціональних властивостей для різноманітних видів морозива є досить актуальною і потребує уваги.

Метою дослідження є розробка рецептури та технології заморожених десертів, які передбачають введення до рецептурного складу стабілізаційної системи.

Завдання:

• виявлення ролі стабілізаторів у формуванні якості м’якого та загартованого морозива;

• визначення технологічних параметрів виробництва заморожених десертів з використанням нової стабілізаційної системи – тиску гомогенізації суміші для морозива, температури охолодження морозива, тривалості його фризерування, органолептичних й фізико-хімічних показників;

• розробка рецептури та технологічної схеми виробництва морозива зі стабілізаційною системою – “Умка”, “Льодовий рай”;

• розробка проекту технологічної карти;

• морозиво “Умка”, “Льодовий рай”.

2.2 ОБ’ЄКТИ, МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ

2.2.1 Об’єкти та матеріали досліджень

При проведенні експериментальних робіт в якості об’єкту досліджень використовували метилцелюлозу за ТУ 6-05-1875-78, натрій карбоксиметилцелюлозу за ОСТ 6.05-386-90, камедь гуарову за сертифікатом фірми – виробника.

В якості об’єктів дослідження також використовували суміші для морозива , а також заморожені десерти.

Сировина, що використовується при виробництві морозива, - молоко та інші молочні рідкі й сухі продукти, вершкове масло, цукор-пісок, плодово-овочева сировина, лимонна кислота, вода питна, функціональні та смако-ароматичні добавки - відповідають за якістю вимогам діючої нормативної документації.

2.2.2 Методи досліджень

Відбір проб заморожених десертів проводять для кожної однорідної партії. Від партії беруть середню пробу у кількості 0,1-0,2% від загальної кількості одиниць фасування. У якості середнього зразка відбирають 2-3 одиниці фасованого морозива в оригінальній упаковці; кожну одиницю фасованого морозива досліджують окремо. Від партії тортів з морозива у якості середнього зразка відбирають один торт. Проби суміші морозива перед її фризеруванням у кількості 200г з кожної ванни.

Збитість висловлюють у відсотках приросту обсягу заморожених десертів проти первісного обсягу суміші.

Визначають збитість за формулою:

, (2.1)

де - збитість, %;

- обсяг суміші до її фризерування, л;

- обсяг морозива, отриманого з даного обсягу суміші, л.

Опір таненню характеризували тривалістю часу, необхідного для накопичування 10 мл суміші, отриманої при термостатування морозива при t=25С.

В’язкість сумішей для заморожених десертів визначали за допомогою віскозиметру постійних напружень ВПН - 0.2Н. В основу роботи віскозиметру покладена властивість двухфазного асинхронного двигуна з повним ротором, типу АДП - 362, (в діапазоні швидкостей 20 - 40 об/хв) лінійну залежність крутного моменту, що характеризується від прикладеного до обмотки управління двигуна електричної напруги. Величина напруги зрушення визначається крутячим моментом електродвигуна та геометричними розмірами вимірювальних поверхонь.

В’язкість систем, що досліджуються, розраховується за формулою:

, (2.2)

де - в’язкість; Пас;

K - постійна вимірювального вузла, Па/В;

T - період обертання, с;

U - напруга управління, В;

А - коефіцієнт форми вимірювального вузла;

Для вимірювання температур морозива користувалися хромель-капелевими термопарами з ціною ділення не більше 0,2С. Температуру морозива вимірювали у 2-3 місцях упаковки ( центр, середина, край) та обчислювали середнє значення.

При проведенні лабораторних та виробничих відпрацювань визначали технологічні параметри рецептури і технологічного процесу виробництва морозива за звичайними методиками [16].

Оцінка похибки експериментальних даних й величин, що вимірюються здійснювалася згідно відповідних методик. При порівнянні результатів експериментів враховували стандартні помилки дослідів (коефіцієнти варіації). При цьому проводили не менше п’яти паралельних дослідів, з яких знаходили середнє арифметичне (Y) за формулою:

^, (2.3)

де Х - сума значень кожного окремого визначення;

n - число визначень.

При обробці експериментальних даних, побудови діаграм, графиків, таблиць користувались пакетом прикладних програм Microsoft Office-2003: Microsoft Word, Microsoft Excel.

2.3 ОБГРУНТУВАННЯ ТА РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ ВИРОБНИЦТВА ЗАМОРОЖЕНИХ ДЕСЕРТІВ З ВИКОРИСТАННЯМ СТАБІЛІЗАЦІЙНОЇ СИСТЕМИ

2.3.1 Обґрунтування технологічних параметрів виробництва заморожених десертів

При технологічних відпрацюваннях в якості досліджуваного об’єкту використовували суміші для виробництва м’якого та загартованого морозива, технологія яких передбачає введення стабілізаційної системи, яка містить наступні складові: метилцелюлозу, натрій карбоксиметилцелюлозу, гуарову камедь у співвідношеннях 4,5:3,5:2,0. Доцільність використання саме цих речовин обумовлена їх функціональними властивостями, необхідними для технологічного процесу виробництва на молочній основі. Це такі, як піноутворююч (МЦ), емульгувачі (NаКМЦ, гуарова камедь), загущувачі (гуарова камедь) та стабілізуюча дія (всі вище представлені).

Вважаємо, що використання нової стабілізуючої системи потребує вивчення та обґрунтування деяких технологічних параметрів виробництва морозива, а саме тиску гомогенізації суміші, в’язкості суміші, збитості, опору таненню, температури та часу загартовування тощо.

На першому етапі визначено вплив тиску гомогенізації на в’язкість суміші для морозива з наступним вмістом стабілізатора: 0,6 % для молочного, 0,5 % для вершкового морозива, 0,4 % для пломбіру. Важливість цього дослідження обумовлена тим, що в’язкість суміші безпосередньо впливає на насичення суміші повітрям, її стійкість, на кількість вимороженої вологи та ін. На основі отриманих даних було складено певну залежність (рис.2.5).

Аналізуючи експериментальні дані, можна побачити, що в інтервалі тиску гомогенізації, що досліджується, в’язкість суміші змінюється наступним чином: в інтервалі від 80 до 110 кгс/см² спостерігається зменшення в’язкості, що пояснюється зменшенням діаметрів жирової фази суміші, яке сприяє підвищенню рухливості водної фази суміші, більш вільному переміщенню їх в системі. З підвищенням тиску гомогенізації ( 112-140 кгс/см²) в’язкість суміші підвищується. Природа цього явища обумовлена хімічною природою жиру, кульки якого при поступовому зменшенні досягають певних розмірів та починають утворювати агломерати. Треба сказати, що характер протікання змін однаковий як для молочної, так і для вершкової та пломбірної суміші. Різниця полягає лише в розташуванні графіків, яке залежить знову ж таки від вмісту жиру, який безпосередньо впливає на консистенцію суміші.

2

В

2

ідомо, що найбільш доцільним при виробництві морозива вважають використання суміші, в’язкість якої складає 0,18…0,22 Па·с. Враховуючи це, можна стверджувати, що найбільш раціональним є гомогенізація суміші при таких параметрах:

*молочна суміш – 124...130 кгс/см²;

Характеристики

Список файлов ВКР