Влияние модифицированного крахмала на влагоудерживающую способность начинок в пряниках

Полный текст

ВВЕДЕНИЕ

Обеспечение свежести изделия - это сохранение его консистенции, вкуса, запаха, внешнего вида путем удержания влаги и предотвращения порчи микроорганизмами. Среди мучных кондитерских изделий, пользующихся постоянным спросом на потребительском рынке, значительный объем занимают пряники, что обусловлено их оригинальными органолептическими показателями и относительно невысокой стоимостью.

Массовая доля влаги в пряниках 10...20%, для таких изделий характерны процессы влагопереноса, которые влияют на риск микробиологической порчи. [8] Использование разного состава модифицированного крахмала позволяет выпускать продукцию с заданными реологическими и технологическими свойствами. Модифицированные крахмалы в качестве пищевых добавок используют в производстве мучных кондитерских изделий с фруктовыми начинками, десертов, восточных сладостей (рахат-лукум), пастилы, зефира, карамели, кремов, фруктовых полуфабрикатов и других. Большой популярностью у потребителей пользуются пряники с начинками, в которых применяют различные загустители и гелеобразователи. [2, 10]

Модификация крахмалов постоянно совершенствуется, она разделяется на физическую, химическую, ферментативную. Физическая модификация - воздействие высоким давлением, низкими (замораживание) или высокими температурами (100.120°С), обработка плазмой, осмос и другие методы. [9, 11]

Проведены исследования по применению в полуфабрикатах и мучных кондитерских изделиях двух типов модифицированных крахмалов - «сшитого» и этерифицированного: гидроксипропил дикрахмал фосфата (Е 1442) и ацетилированного дикрахмал адипата (Е 1422), с целью оптимизации их качества. [3, 10]

Ацетилированный дикрахмал адипат (Е 1422) представляет собой «сшитый» композитный модифицированный крахмал, полученный путем этерификации крахмала с адипиновой кислотой и уксусным ангидридом. Характеристики продуктов на его основе аналогичны «сшитому» и этерифи- цированному крахмалу: термостойкость, высокая сопротивляемость сдвигу и устойчивость в кислой среде. Ацетилированный дикрахмал адипат может быть использован в качестве загустителя, стабилизатора и связующего агента в пищевой промышленности.

Дикрахмалфосфат (Е 1442) - эфир крахмала, полученный в результате взаимодействия гидроксильных групп (OH) разных цепей полисахаридов с двумя кислотными группами метафосфорной кислоты или ее солей (метафосфат натрия).

Молекулы полисахаридов крахмала соединяются поперечными связями (мостики), что делает их малоподвижными и придают крахмальному клейстеру устойчивость к перемешиванию, нагреванию, изменению кислотности. Возникновение эфирных связей с остатками метафосфорной кислоты увеличивает вязкость клейстера и гидрофильность молекул полисахаридов крахмала, в результате этого возрастает набухаемость зерен крахмала, влагоудерживающая способность и вязкость клейстера. [1, 4, 7]

Цель работы - исследование влияния разных видов модифицированного крахмала на процессы влагопереноса в пряниках с фруктовой начинкой, упакованных в полипропиленовую пленку (ПП) толщиной 40 мкм, в процессе хранения в контролируемых климатических условиях.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Объекты исследования - сырцовые пряники с фруктовой начинкой, образцы хранились в климатической камере «Climacell 404» при температуре 30°С и относительной влажности окружающего воздуха 40%. Состав начинок: 25% модифицированного крахмала; 40% яблочного пюре с 25% модифицированного крахмала; 40% яблочного пюре, 24% модифицированного крахмала и 1% пектина. Использовали модифицированный крахмал двух видов - Е 1422, Е 1442. Готовые пряники упаковывали в полипропиленовую пленку толщиной 40 мкм.

Термостабильность начинок оценивали по рас- текаемости образцов до и после термообработки. Массовую долю влаги находили по ГОСТ 5900-2014 «Изделия кондитерские. Методы определения массовой доли влаги и сухих веществ». Реологические показатели начинок на основе модифицированного крахмала (Е 1422, Е 1442) измеряли на Структуро- метре СТ-2.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Сравнивали термостабильность начинок, изготовленных на основе модифицированного крахмала с различным содержанием компонентов. Коэффициенты термостабильности для начинки: 25% модифицированного крахмала (без добавления яблочного пюре и пектина) - 0,60, 40% яблочного пюре и 25% модифицированного крахмала - 0,68. Наибольшая устойчивость определена у начинки - 40% яблочного пюре, 24% модифицированного крахмала и 1% пектина (коэффициент термостабильности 0,75). Поэтому далее проведены исследования влияния разных видов модифицированного крахмала на влагоудерживающую способность начинки вышеуказанного состава. Структурно-механические свойства исследуемых фруктовых начинок усиливались, благодаря синергизму гидроколлоидов, что повышает сохранность кондитерских изделий с начинками.

Исследования физико-химических показателей фруктовых начинок, изготовленных на основе двух видов модифицированного крахмала (Е 1422, Е 1442) показали, что они характеризуются практически одинаковой массовой долей влаги, но отличаются по активности воды (табл. 1).

Таблица 1. Физико-химические показатели фруктовых начинок

Использованный крахмал	Массовая доля влаги W, %	Активность воды, а*
Е 1422	22,5	0,801
Е 1442	22,4	0,772

 

 

Прочность, г/см2 35 q                                                                  1

15 - 10 - 5 -

0 -I--------------- ,--------------- ,--------------- ,--------------- , 10000            15000           20000            25000            30000 Вязкость, Па-с

Рис. 1. Влияние модифицированного крахмала Е 1442 (1) и Е 1422 (2) на вязкость и прочность фруктовых начинок.

 

Продолжительность хранения, нед.

верхний слой

слой под начинкой

 

Активность воды фруктовой начинки, изготовленной с использованием модифицированного крахмала Е 1442 ниже, чем у таковой с модифицированным крахмалом Е 1422. Это объясняется образующимися химическими связями между молекулами воды и полярными группами крахмала Е 1442.

Фруктовая начинка, приготовленная на основе дикрахмалфосфата (Е 1442), характеризуется большей влагоудерживающей способностью в отличие от начинки на ацетилированном дикрахмале адипата (Е 1422).

Установлена взаимосвязь реологических показателей фруктовых начинок (рис. 1). Их прочность и вязкость на основе модифицированного крахмала Е 1442 выше по сравнению с начинками на основе крахмала Е 1422, что обусловлено наличием эфирных связей с остатками метафосфорной кислоты.

Проведены исследования влияния свойств модифицированного крахмала двух наименований на процесс влагопереноса сырцовых пряников в процессе хранения. Модельные образцы пряников с фруктовой начинкой, упакованные в полипропиленовую пленку толщиной 40 мкм, хранили при температуре 30°С и относительной влажности окружающего воздуха 40%, массовую долю влаги исследовали в различных слоях пряника в течение четырех недель (периодичность одна неделя).

Массовая доля влаги во всех слоях пряников с фруктовой начинкой, изготовленных с модифицированным крахмалом Е 1422 постепенно снижается от 17,3 до 15,7% по средним значениям массовой доли влаги в изделии, что составляет около 9% относительных потерь после четырех недель хранения (рис. 2).

Во всех слоях пряников с фруктовой начинкой, изготовленных на модифицированном крахмале Е 1442, массовая доля влаги варьировала от 17,1 до 16,6% по средним значениям в изделии массовой доли влаги, что составляет около 3% относительных потерь. После четырех недель хранения массовая доля влаги такой начинки практически не изменилась (рис. 3). Массовая доля влаги начинки пряников, изготовленной на основе крахмала Е 1422, за этот период времени уменьшилась с 22% до 20%.

Химический состав начинки на модифицированном крахмале Е 1442 обусловливает более высокие влагоудерживающие свойства по сравнению с начинкой, изготовленной на Е 1422. Использование гидроксипропил дикрахмал фосфата (Е 1442) позволяет сократить потери массовой доли влаги в пряниках в три раза по сравнению с ацетилированном дикрахмал адипатом (Е 1422).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Закономерности процесса влагопереноса могут быть использованы для прогнозирования хранения изделий. При уменьшении массовой доли влаги риск микробиологической порчи снижается, а при сохранении массовой доли влаги возможно «плесневение» поверхности продукта. Поэтому необходимо для каждого наименования пряников обосновывать соответствующую упаковку и учитывать показатели влагопереноса.

Дальнейшие исследования будут направлены на выявления закономерностей влагопереноса в пряниках с фруктовой начинкой, содержащих другие модификации крахмала.

Об авторах

М. В. Осипов

Всероссийский научно-исследовательский институт кондитерской промышленности – филиал Федерального научного центра пищевых систем имени В.М. Горбатова

Автор, ответственный за переписку.
Email: conditerprom@mail.ru

кандидат технических наук

Россия, 107023, Москва, ул. Электрозаводская, 20, стр. 3

Н. Б. Кондратьев

Всероссийский научно-исследовательский институт кондитерской промышленности – филиал Федерального научного центра пищевых систем имени В.М. Горбатова

Email: conditerprom@mail.ru

доктор технических наук

Россия, 107023, Москва, ул. Электрозаводская, 20, стр. 3

Е. В. Казанцев

Всероссийский научно-исследовательский институт кондитерской промышленности – филиал Федерального научного центра пищевых систем имени В.М. Горбатова

Email: conditerprom@mail.ru
Россия, 107023, Москва, ул. Электрозаводская, 20, стр. 3

О. С. Руденко

Всероссийский научно-исследовательский институт кондитерской промышленности – филиал Федерального научного центра пищевых систем имени В.М. Горбатова

Email: conditerprom@mail.ru

кандидат технических наук

Россия, 107023, Москва, ул. Электрозаводская, 20, стр. 3

П. А. Семенова

Всероссийский научно-исследовательский институт кондитерской промышленности – филиал Федерального научного центра пищевых систем имени В.М. Горбатова

Email: conditerprom@mail.ru

кандидат технических наук

Россия, 107023, Москва, ул. Электрозаводская, 20, стр. 3

Список литературы

Дополнительные файлы