Экспериментальное обоснование и разработка технологии молочного мороженого с фруктозой и трегалозой
ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………………………………………. 5
ГЛАВА 1. ОБЗОР НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ……………………….. 10
1.1 Анализ законодательных и нормативных документов в области здорового
питания в России и за рубежом ……………………………………………………………………….. 10
1.2 Особенности мороженого, как замороженного аэрированного сладкого
молочного составного продукта ………………………………………………………………………. 17
1.2.1 Роль жира в мороженом и ингредиенты для выполнения его
функциональной роли ……………………………………………………………………………………… 18
1.2.2 Роль сахаров в мороженом и ингредиентов для замены сахарозы по сладости
и сухому веществу…………………………………………………………………………………………… 22
1.2.3 Особенности кристаллообразования воды и рекристаллизации льда в
мороженом с низким содержанием жира и сухих веществ ……………………………….. 34
1.2.4 Компоненты, влияющие на состояние структуры мороженого …………………. 36
1.3 Выводы по обзору научно-технической литературы …………………………………… 41
ГЛАВА 2. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ, СХЕМА ПРОВЕДЕНИЯ
ИССЛЕДОВАНИЙ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ…………………….. 43
2.1 Организация экспериментальных работ ……………………………………………………… 43
2.2 Объекты исследований ………………………………………………………………………………. 43
2.3 Методы исследований………………………………………………………………………………… 45
2.3.1 Микроскопические исследования ……………………………………………………………. 45
2.3.1.1 Определение состояния и дисперсности воздушной фазы ……………………… 45
2.3.1.2 Определение состояния и дисперсности кристаллов льда ……………………… 45
2.3.2 Структурно-механические исследования …………………………………………………. 46
2.3.2.1 Определение динамической вязкости смесей для мороженого ………………. 46
2.3.2.2 Определение твердости мороженого …………………………………………………….. 47
2.3.3 Исследования устойчивости мороженого к воздействиям температуры ……. 47
2.3.3.1 Определение устойчивости к таянию ……………………………………………………. 47
2.3.3.2 Определение формоустойчивости …………………………………………………………. 48
2.3.4 Определение теплофизических характеристик (ТФХ) мороженого ………….. 49
2.3.4.1 Определение криоскопической температуры на осмометре-криоскопе ….. 49
2.3.4.2 Определение криоскопической температуры и доли вымороженной влаги
расчётным способом ……………………………………………………………………………………….. 50
2.3.4.3 Определение температуры стеклования методом дифференциально-
сканирующей калориметрии ……………………………………………………………………………. 51
2.3.5 Математическая обработка данных …………………………………………………………. 52
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ …………………………………………………. 53
3.1 Разработка композиционного состава стабилизационной системы для
мороженого с низким содержанием жира ………………………………………………………… 53
3.1.1 Экспериментальное обоснование состава гидроколлоидов и эмульгаторов
комплексной стабилизационной системы ………………………………………………………… 53
3.1.2 Экспериментальное обоснование использования разработанной комплексной
стабилизационной системы ……………………………………………………………………………… 58
3.2 Обоснование композиционного состава молочного мороженого
без сахарозы ……………………………………………………………………………………………………. 61
3.2.1 Исследование композиционного состава мороженого промышленного
производства …………………………………………………………………………………………………… 61
3.2.2 Исследование характера кристаллообразования в модельных растворах
углеводов и пищевых волокон …………………………………………………………………………. 65
3.2.3 Экспериментальное обоснование компонентов для восполнения сухих
веществ в мороженом с низкой массовой долей жира ………………………………………. 68
3.2.4 Обоснование композиционного состава мороженого с низким содержанием
жира с фруктозой и трегалозой………………………………………………………………………… 78
3.2.5 Определение криоскопической температуры и температуры стеклования
сахаров в мороженом без сахарозы ………………………………………………………………….. 88
3.2.6 Изучение влияния температуры выгрузки из фризера на дисперсность
структурных элементов мороженого с фруктозой и трегалозой ……………………….. 90
3.3 Исследование влияния колебаний температуры на показатели качества
мороженого с низким содержанием жира ………………………………………………………… 93
3.3.1 Изучение влияния композиции фруктозы, трегалозы и пищевых волокон на
дисперсность кристаллов льда в процессе хранения при колебаниях температуры
……………………………………………………………………………………………………………………….. 93
3.3.2 Изучение воздействия цикличных колебаний на показатели качества
мороженого …………………………………………………………………………………………………… 101
3.4 Определение возможности производства мороженого с фруктозой и
трегалозой с массовой долей жира не выше 1% ……………………………………………… 110
3.5 Разработка технологии молочного мороженого с фруктозой и трегалозой и
расчёт себестоимости продукции …………………………………………………………………… 115
ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………………………………………….. 118
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ …………………………………………………………………………….. 120
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ………………………………………………………………………………. 121
ПРИЛОЖЕНИЯ……………………………………………………………………….134
Во введении дано обоснование актуальности темы диссертационной работы, поставлены цели и задачи исследования, аргументирована научная новизна и практическая значимость полученных экспериментальных данных.
В первой главе приведены результаты аналитического обзора научной литературы и нормативно-технической документации по производству и декларированию продуктов функциональной направленности в России и за рубежом. Обобщены данные по состоянию структуры мороженого различного состава. Рассмотрено влияние основных нутриентов мороженого (жира и углеводов) на формирование его структуры и органолептических показателей. Обоснована целесообразность совершенствования подходов к формированию структуры в производстве мороженого с низкой массовой долей жира с высокой дисперсностью кристаллов льда. Обращено внимание на возможность снижения гликемического индекса мороженого за счёт изменения углеводного состава. Рассмотрены основные свойства гидроколлоидов и эмульгаторов, применяемых при разработке комплексных стабилизационных систем. Определена возможность применения трегалозы как нутриента, оказывающего влияние на формирование кристаллов льда в мороженом и их дисперсность в процессе хранения. Проведенный анализ позволил определить цель и задачи диссертационного исследования.
Во второй главе приведены сведения об организации работы, о выборе объектов и методах исследований. Схема проведения экспериментальных работ представлена на рисунке 1.
Объектами исследований были: мороженое с массовой долей жира не
более 3% и 1% и смеси для их производства; компоненты для восполнения сухих веществ в мороженом: инулин, полидекстроза, продукты переработки крахмала: мальтодекстрины с различным ДЭ; сухой глюкозный сироп; фруктоза и трегалоза; концентрат сывороточных белков; гидроколлоиды (КМЦ, КТ, КРД и КРГ) и эмульгаторы (E 475, моно- и диглицериды жирных кислот и МГД).
При проведении экспериментов использовали следующие методы анализа изучаемых объектов исследования:
– микроструктурные – определение дисперсности кристаллов льда (1) и воздушной фазы (2) в мороженом с использованием светового микроскопа фирмы «Olympus CX 41» со встроенной фотокамерой, термо- крио- столика марки «PE 120», и программного обеспечения ImageScope для определения размеров кристаллов льда и диаметров воздушных пузырьков;
– структурно-механические – определение показателей динамической вязкости смеси с помощью реотеста Brookfield DV-II+Pro (3); твердости мороженого на анализаторе текстуры Brookfield LFRA Texture Analyzer (4);
– термостатирования для определения устойчивости к температурным воздействиям: термоустойчивость (5) и формоустойчивость (6) по методикам, разработанным во ВНИХИ;
– теплофизических исследований мороженого: определение криоскопической температуры на осмометре-криоскопе (7); криоскопической температуры и доли вымороженной влаги расчетным способом (8); температуры стеклования методом ДСК (9);
– стандартные: определение массовой доли жира по ГОСТ 5867-90 (10); массовой доли сухих веществ по ГОСТ Р 54668-2011 (11); температуры по ГОСТ 31457-2012 (12); взбитости по ГОСТ 31457-2012 (13);
– сенсорные: определение органолептических показателей по методике ВНИХИ (14);
– расчетные: определение гликемического индекса (15), пищевой и энергетической ценности в соответствии с методикой, приведенной в ТТИ ГОСТ 34457-2012 (16).
Статистическая обработка полученных данных и построение графиков проводилась с использованием компьютерных программ: «Microsoft Excel 2019», «Mathсad 15», «Past».
Рисунок 1. Схема проведения экспериментальных работ
Глава 3. Экспериментальная часть
В основу работы положена гипотеза о возможном синергетическом взаимодействии композиции фруктозы, трегалозы и пищевых волокон, как криопротекторов, положительно влияющих на нуклеацию, дисперсность кристаллов льда в процессе их образования во фризере и при хранении мороженого, в том числе при колебаниях температуры.
В разделе «Разработка композиционного состава стабилизационной системы для мороженого с низким содержанием жира» приведены результаты исследований по созданию синергетических композиций эмульгаторов и стабилизаторов. Оценку эффективности стабилизаторов проводили по показателю «динамическая вязкость растворов» с учетом их основной функциональной роли – влияние на вязкость. На основании опыта использования стабилизационных систем, уже применяемых на предприятиях отрасли, за эталон динамической вязкости было принято ее значение для смесей для сливочного мороженого 200-250 мПа∙с. Исследовали вязкость растворов стабилизаторов при температуре (4±2) °С после приготовления и после замораживания (рисунок 2).
450
350
250
150
50 0
КТ (0,169) +КРД
(0,084)+КРГ(0,046) (0,087)+КРГ(0,036) (0,123)+КРГ(0,036)
КТ (0,2) + КРД (0,1)
Расчетное значение вязкости Вязкость в приготовленном растворе Вязкость после замораживания
КТ (0,254) + КРГ (0,046)
КМЦ (0,177) + КРД
КРД (0,141) + КТ
Рисунок 2. Показатели динамической вязкости в растворах гидроколлоидов
Учитывая высокую вязкость растворов (свыше 300 мПа·с) композиций гидроколлоидов с преобладанием КТ и КМЦ, для дальнейшего исследования была отобрана композиция гидроколлоидов КРД + КТ + КРГ с учетом оптимальной вязкости раствора (260 мПа∙с). Преимущественное использование КРД, способствующей образованию мелких кристаллов льда, важно для мороженого с низким содержанием жира. Камедь тары является эффективным загустителем, а каррагинан поддерживает стабильность белковой фазы при наличии
полисахаридов (стабилизаторов).
Благодаря эмульгатору в мороженом с низким содержанием жира
происходит стабилизация воздушной фазы, что положительно влияет на структуру в целом. При обосновании состава стабилизационной системы
По данным рисунка 2 следует, что необходимый уровень динамической
вязкости достигается во всех растворах, кроме 1.
Динамическая вязкость, мПа·с
исходили из того, что в мороженом с низким содержанием жира необходимо высокое содержание эмульгатора (не менее 70 %), а остальные 30% в системе должны составлять стабилизаторы.
В качестве эмульгаторов исследовали эфиры полиглицерина и жирных кислот – Е475 (образец Э1), моно- и диглицериды жирных кислот – Е471 (Э2), моноглицериды дистиллированные (Э3), композиции: E475 с моно- и диглицеридами (Э4) и E 475 c дистиллированными моноглицеридами (Э5) в соотношении 1:1.
Эмульгатор E475 в мороженом с низким содержанием жира был использован впервые, поскольку он дополнительно выполняет функцию стабилизатора, что необходимо для данной разновидности мороженого.
Эффективность эмульгаторов косвенно оценивали по показателю
«термоустойчивость». значительной степени зависит
Термоустойчивость мороженого в
эффективность проявляется более заметно.
Для исследований на первой стадии использовали
сливочное мороженое, в котором присутствие эмульгаторов и их
от содержания деэмульгированного жира,
величина которого определяет эффективность эмульгаторов (рисунок 3).
100
80
60
40
20
0
60 70 80 90 100 110 120 Продолжительность выдерживания, мин
Уравнение регрессии: y=ax2+bx+c Коэффициенты уравнения, коэффициенты корреляции:
● Образец Э1:
a=-0,008, b=2,47, c=-104,6, R2=0,99 ● Образец Э2:
a=-0,006, b=1,83, c=-75,3, R2=0,99 ● Образец Э3:
a=-0,006, b=2,17, c=-109,7, R2=0,98 ● Образец Э4:
a=-0,007, b=2,34, c=-111,2, R2=0,99 ● Образец Э5:
a=0,0005, b=2,27, c=-17,3, R2=0,99
Рисунок 3 – Зависимость массовой доли плава от продолжительности выдерживания образцов с различным составом эмульгаторов
В соответствии с данными, приведенными на рисунке 3, наименьшее количество плава, образуется при использовании стабилизационной системы с композицией эмульгаторов E475 и МГД (образец Э5). В частности, через 60 мин выдерживания при температуре (20±0,5) C̊ в образце Э5 плава обнаружено не было, а в образце с моно- и диглицеридами доля плава составила 17 %.
При апробировании стабилизационной системы в молочном мороженом без сахарозы для восполнения сухих веществ использовали полидекстрозу. Образцы No1 и No2 отличались между собой за счет входящего в состав образца No1 мальтодекстрина в количестве 1,9 %. В качестве контроля было
Массовая доля плава, %
изготовлено молочное мороженое с используемой в промышленности стабилизационной системой «Люксайс 3670». Исследование динамической вязкости и взбитости молочного мороженого без сахарозы показало на технологическую функциональность синергетической композиции эмульгаторов и стабилизаторов.
Мороженое без сахарозы значительно превосходило контрольный образец (3К) по устойчивости к таянию (рисунок 4). Массовая доля плава в образцах No1 и No2 через 60 мин. термостатирования была меньше, чем в контрольном образце соответственно в 4,1 и 2,9 раза.
90
70
50
30
10
0
60 70 80 90 100 110 120 Продолжительность выдерживания, мин
Уравнение регрессии: y=ax+b Коэффициенты уравнения, коэффициенты корреляции
♦ Образец 1:
a=1,20, b=-37,8, R2=0,97 ■ Образец 2:
a=1,29, b=-69,5, R2=0,99 ▲Образец 3К
a=1,34, b=-75,2, R2=0,99
Рисунок 4 – Зависимость массовой доли плава от продолжительности выдерживания молочного мороженого без сахарозы и контрольного образца
Таким образом, результаты исследований показывают, что синергетическая композиция эмульгаторов и стабилизаторов наиболее эффективна в молочном мороженом без сахарозы по сравнению со стабилизационной системой контроля.
Обоснование композиционного состава мороженого с низким содержанием жира с фруктозой и трегалозой
Выбор массовой доли жира в мороженом обусловлен требованиями к этому показателю в продуктах с низкой массовой жира – не более 3 %.
Компоненты для восполнения сухих веществ подбирали с учетом способности к гелеобразованию и сенсорному увеличению ощущения жирности готового продукта. При подборе ингредиентов для замены сахарозы учитывали их гликемический индекс и способность к взаимодействию с водой.
Характерным пороком традиционного молочного мороженого является образование крупных кристаллов льда, поэтому исследовали их размер и морфологию в растворах 14% концентрации сахаров, полиолов, полидекстрозы и инулина. Исследования показали, что в растворах этих компонентов по сравнению с водой образуются более мелкие кристаллы льда.
Учитывая, что содержание сухих веществ в мороженом на уровне не менее 32% является необходимым условием для формирования структуры
Массовая доля плава, %
продукта с высокой дисперсностью кристаллов льда, на первом этапе работы выбирали эффективные компоненты для восполнения сухого вещества в мороженом с низкой массовой долей жира. С этой целью использовали: полидекстрозу (обр. No5), инулин (обр. No6), мальтодекстрины с ДЭ 18 и ДЭ 12 (обр. No7 и No8) и сухой глюкозный сироп (обр. No9).
При обработке значений динамической вязкости в образцах молочного мороженого с помощью дисперсионного анализа (one-way ANOVA) удалось установить, что значения данного показателя до и после созревания смеси в рамках каждого образца не имеют статистически значимых отличий (P>0,05). Анализируя данный факт, можно предположить, что для образцов с низкой массовой долей жира (не выше 3%) стадия созревания в технологическом процессе не требуется, что актуально в летний сезон на предприятиях отрасли для увеличения их производительности.
Особое внимание при хранении образцов с низким содержанием жира, с учетом высокой вероятности образования крупных кристаллов льда, уделялось исследованию их дисперсности в процессе хранения в течение 6мес. (рисунок 5).
3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0
0 20 40 60 80 100 Размер кристаллов льда, мкм
4к 5 6 7 8 9
Рисунок 5 – Кривые распределения кристаллов льда в образцах через 6 мес. хранения.
В образцах с инулином и сухим глюкозным сиропом отмечен наименьший размер кристаллов льда при высокой доле кристаллов размером до 50 мкм. Образец с полидекстрозой по данному показателю соответствовал контролю.
При проведении органолептической оценки дегустаторы отметили, что в образцах молочного мороженого с полидекстрозой и инулином создаётся сенсорное ощущение более высокого содержания жира (на уровне сливочного мороженого).
По результатам исследований установлено, что наиболее приемлемыми компонентами для увеличения общего содержания сухих веществ в мороженом с массовой долей жира 3% являются инулин, полидекстроза и сухой глюкозный
%/мкм
сироп. Мальтодекстрины с целью повышения сухих веществ в мороженом можно использовать при условии хранения продукта не более 3месяцев. Использование инулина в количестве 3% позволяет информировать потребителя о том, что продукт является источником пищевых волокон.
Второй этап работы заключался в обосновании замены сахарозы на композицию фруктозы и трегалозы. Решение о совместном использовании фруктозы и трегалозы принято исходя из возможности восполнения этими сахарами сахарозы по массовой доле сухих веществ и сладости без внесения дополнительных ингредиентов. Новизна технического решения отражена в заявке на патент «Мороженое без сахарозы с низким содержанием жира» (No 2020134223). Принимали во внимание, что сладость у трегалозы составляет 0,45 от сладости сахарозы, а у фруктозы в 1,75 раза выше. В мороженом с массовой долей жира 3 % обычно используется 15,5 % сахарозы. 8,0 % фруктозы обеспечивает уровень сладости, свойственной 14 % сахарозы, а 7,5 % трегалозы – 3,3%. Таким образом, использование композиции фруктозы и трегалозы позволяет заменить сахарозу полностью по сладости и сухому веществу.
Гликемический индекс молочного мороженого с 15,5% сахарозы составляет 62. Несмотря на то, что трегалоза состоит из двух остатков глюкозы, её ГИ на 28% ниже, чем у самой глюкозы. Совместное использование композиции фруктозы и трегалозы позволило снизить ГИ мороженого на 27%. Мороженое при этом переходит в категорию продуктов с низким гликемическим индексом. ГИ мороженого определяли расчётным способом с учетом гликемического индекса сахаров и их массовой доли в общей доле углеводов.
Исходя из данных, приведенных выше, исследована также дисперсность кристаллов льда на модельных растворах сахаров и пищевого волокна инулина при их массовой доле, используемой в смесях для мороженого (таблица 1). Содержание воды соответствовало её количеству в смесях для мороженого, с учетом общего содержания сухих веществ.
Таблица 1. – Состав модельных растворов сахаров и инулина
Наименование вещества
Вода, г Сахароза, г Фруктоза, г Трегалоза, г Инулин, г
Раствор 1
70,5 15,5 –
–
–
Раствор 2
70,5 – 8,0 7,5 –
Раствор 3
67,0 – 8,0 7,5 3,0
Установлено, что средний размер кристаллов льда в растворе 1 составил (21,0±0,95) мкм, в растворе 2 – (16,6±0,63) мкм, в растворе 3 – (14,7±0,68) мкм (рисунок 6).
Раствор 1
Раствор 2
Рисунок 6. Микрофотографии кристаллов льда в модельных растворах
Таким образом, внесение сахаров фруктозы и трегалозы, а также их совместное использование с инулином, способствует снижению среднего размера кристаллов льда на 20 и 30 % по сравнению с раствором сахарозы, что является подтверждением синергетических криопротекторных свойств этой композиции.
Для подтверждения установленного эффекта были выработаны опытные образцы мороженого с фруктозой и трегалозой с различными стабилизационными системами и с инулином/полидекстрозой: обр. No11 (Cremodan 709, полидекстроза), обр. No 12 (E475+МГД+КРД+КТ+КРГ, инулин) и обр. No 13 (Cremodan 334, инулин). В качестве контроля обр. No 4к (Cremodan 709) и обр. No 10к (Cremodan 334).
Образцы сравнивали по дисперсности кристаллов льда, поскольку высокое содержание влаги в молочном мороженом может привести к образованию крупных (органолептически ощутимых) кристаллов (рисунки 7, 8).
Раствор 3
500 мкм
АБ
500 мкм
500 мкм
ВГ
Рисунок 7 – Микрофотографии кристаллов льда: после закаливания: А –
образец 11, Б – образец 4К; через 12 месяцев: В – образец 11, Г – образец 4К
500 мкм
5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0
0 20 40 60 80
Средний размер кристаллов льда, мкм
закаливание 3 месяца 8 месяцев 12 месяцев 12 мес – 4К
Рисунок 8. Кривые распределения кристаллов льда в мороженом с фруктозой и трегалозой (образец No11) и контрольном образце
Приведенные данные (рисунки 7 и 8) свидетельствуют о том, что применение в мороженом фруктозы, трегалозы и пищевых волокон позволяет при его хранении сохранять дисперсность кристаллов льда на высоком уровне: через 12 мес. хранения на долю кристаллов размером от 10 до 30 мкм приходилось 69 % кристаллов, в контрольном образце – 33 %.
Определение криоскопической температуры и температуры стеклования в образцах мороженого без сахарозы
Учитывая, что молекулярная масса фруктозы в 1,8 раза меньше, чем у сахарозы, расчетным и экспериментальным методами определена криоскопическая температура смеси и температура выгрузки мороженого из фризера при массовой доле вымороженной воды 50 % (таблица 2). Для
Также важным показателем является доля кристаллов льда размером до 50 мкм. После закаливания в опытном образце мороженого их доля составляла 99%, через 12 месяцев данный показатель сохранялся на уровне 94%. В контрольном образце доля кристаллов льда такого размера через 12 месяцев хранения составляла 77 %.
%/мкм
сравнения был выработан образец с использованием эритрита, часто применяемого для замены сахарозы по сухому веществу (обр. No14) (таблица 2). Таблица 2. – Значения криоскопической температуры мороженого и
температуры выгрузки из фризера при доле вымороженной воды 50%
Образцы tкр, °С
Как следует из данных, приведенных в таблице 2, замена сахарозы фруктозой и трегалозой приводит к снижению криоскопической температуры смеси в 1,6 раза. Отличия при известном техническом решении замены сахарозы на пищевые волокна и сахароспирты составляли всего 0,2°С.
Полученные результаты использованы при установлении параметров процесса фризерования в технологии молочного мороженого с фруктозой и трегалозой.
Исследовано влияние доли вымороженной воды на дисперсность кристаллов льда. Мороженое с фруктозой и трегалозой (обр. No11) выгружали из фризера при разных температурах (доля вымороженной воды выше и ниже 50%). На рисунке 9 представлены кривые распределения кристаллов льда после закаливания и через 8 месяцев хранения.
Попарное сравнение выборок с использованием дисперсионного анализа (one-way ANOVA) показало, что при разной температуре выгрузки имеются статистически значимые отличия (P<0,05). Таким образом, можно сделать вывод, что температура выгрузки из фризера оказывает заметное влияние на дисперсность кристаллов льда.
4К -(2,34±0,09) 10К -(2,34±0,09) 11 -(3,35±0,15)
tвыгр, °C
-4,9 -4,9 -7,1 -7,0 -6,9 -6,9
12 -(3,30±0,27) 13 -(3,25±0,06) 14 -(3,29±0,12)
5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0
0 20 40 60 80 Размер кристаллов льда, мкм
закаливание, выгрузка -6,2 ° C 8 месяцев, выгрузка -6,2 ° C закаливание, выгрузка -8,4 ° C 8 месяцев, выгрузка -8,4 ° C
Рисунок 9 – Кривые распределения кристаллов льда в мороженом при температуре выгрузки -6,2 °С и -8,4 °С
%/мкм
Как видно из данных, представленных на рисунке 9, разница между дисперсностью кристаллов льда очевидна уже после закаливания и к 8 мес. резервирования она сохраняется.
Однако, понижение температуры до -8,4°С привело к снижению взбитости и уплотнению структуры, поэтому рекомендуемая температура выгрузки мороженого из фризера была установлена на уровне не выше -6,6 °С.
Для установления причин положительного влияния фруктозы, трегалозы и пищевых волокон на дисперсность кристаллов льда исследовали температуру стеклования методом ДСК. Достижение эффекта стеклования в интервале температур минус 18 – 30 °C, возможных в условиях предприятий производства и реализации, обеспечивает стабильность кристаллов льда в процессе длительного хранения. Предположили, что данные компоненты оказывают влияние на этот показатель.
Результаты исследований, однако, показали, что эффект стеклования идентифицируется для всех применяемых в производстве сахаров и пищевых волокон, лишь в диапазоне температур от минус 55 до минус 40 °C. Кроме того установлено, что использование альтернативных подсластителей взамен традиционной сахарозы (обр. No4К) приводит к снижению температуры стеклования на 13% (обр. No11) и 32% (обр. No14) (рисунок 10). Это, скорее всего, обусловлено низкой молекулярной массой фруктозы и эритрита.
Рисунок 10. - Термограммы процесса стеклования в образцах
Таким образом, можно предположить, что положительное влияние композиции сахаров и пищевых волокон на дисперсность кристаллов льда обусловлено молекулярной конформацией и высокой гидратацией этих веществ, как это было установлено при проведении обзора литературы.
Изучение показателей качества мороженого с фруктозой и трегалозой после цикла колебаний температуры
Учитывая различную дисперсность кристаллов льда в мороженом с сахарозой и композицией фруктозы и трегалозы, практический интерес представляло исследование влияния колебаний температуры на состояние кристаллов льда. Исследования проводили в камере с автоматизированным управлением циклами колебаний. Схема исследований представлена на рисунке 11.
0 -4 -8 -12 -16 -20
340 540
740 940
1140 1340
Дополнительные колебания, вызванные работой оборудования
шок 3
шок 1
шок 2
Продолжительность выдерживания, мин
10К 12 13
Рисунок 11. Температура в образцах в процессе колебаний температуры
На основании данных о размерах кристаллов льда после циклов колебаний температуры получена математическая модель, характеризующая размер кристаллов льда (y) и учитывающая количество композиции сахаров и ПВ (ꞷ), циклы колебаний температуры (z) и продолжительность хранения (τ):
= 39,4 − 0,11 · + 2,2 · − 0,1 · · + 0,02 · · (1)
Были выбраны значения, соответствующие фактору τ и z на максимальном уровне, и построены графики поверхности отклика (рисунок 12).
τ = 90 дн z = 3 цикла Рисунок 12. Зависимость размера кристаллов льда от влияния факторов
Температура внутри образцов, °C
По приведенным графикам можно судить о том, что замена сахарозы композицией сахаров и ПВ положительно сказалось на дисперсности кристаллов льда в мороженом при хранении после колебаний температуры. И,
Определена дисперсность кристаллов льда в экспериментальных образцах. На рисунке 13 представлены кривые распределения после закаливания и через 10 и 90 дней хранения после 3 циклов колебаний температуры.
как следовало ожидать, увеличение числа колебаний температуры привело к
снижению дисперсности кристаллов льда.
3 2,5 2 1,5 1 0,5 0
0 20 40 60 80 100
Размер кристаллов льда, мкм
10 к 10к ш3 12 12 ш3 13 13 ш3
через 10 дней
3 2,5 2 1,5 1 0,5 0
0 20 40 60 80 100
Размер кристаллов льда,мкм
10 к 10к ш3 12 12 ш3 13 13 ш3
через 90 дней
Кривые распределение кристаллов льда по размерам при
Рисунок 13 –
хранении после 3 циклов колебаний температуры
%/мкм %/мкм
Данные рисунка 13 отражают то, что колебания температуры через 10 дней хранения не оказывают влияние на размеры кристаллов льда в рамках отдельно взятого образца. Более заметные изменения в дисперсности кристаллов льда отмечены через 3 месяца хранения после колебаний температуры. При этом стоит отметить, что кристаллы льда в контрольном образце изначально крупнее, чем в образцах No12 и No13.
На долю кристаллов льда размером до 50 мкм через 3 месяца хранения после 3 циклов колебаний температуры в образцах 12Ш3 и 13Ш3 приходится 68% и 70% кристаллов льда соответственно, в контрольном образце (10КШ3) доля таких кристаллов составляет 54%.
В образцах 12 и 13 через 3 месяца хранения отсутствует разница в размерах кристаллов льда до теплового шока и после 1 и 2 температурных колебаний (P>0.05), различия очевидны только после 3 колебаний температуры (P<0,05).
Исследования подтвердили также конкурентоспособность разработанной стабилизационной системы, поскольку в образце с её использованием (No12) и в образце No13 нет существенных отличий в размерах кристаллов льда (P>0,05).
На основании проведенных исследований разработаны принципы стабилизации структуры низкожирного молочного мороженого с фруктозой и трегалозой, базирующиеся на стабилизации его основных структурных элементов кристаллов льда и воздушной фазы:
1. Для формирования стабильных структурных элементов мороженого с низкой массовой долей молочного жира (не более 3 %) необходимо обеспечение в смеси для мороженого массовой доли сухих веществ не менее 32 % и динамической вязкости не менее 300 мПа·с при градиенте сдвига на срез 0,83 с-1.
2. Для достижения и сохранения в процессе резервирования в мороженом с низкой массовой долей жира органолептически неощутимых кристаллов льда (менее 50 мкм) следует применять:
– стабилизаторы, способствующие формированию мелких кристаллов
льда, в частности камеди рожкового дерева и тары;
– синергетические композиции криопротекторов сахаров (фруктозы и
трегалозы) и пищевых волокон, инициаторов нуклеации, способствующих формированию мелких кристаллов льда и препятствующих их росту в процессе хранения и в условиях колебаний температуры в диапазоне ±5°С.
3. При стабилизации воздушной фазы в мороженом с низкой массовой долей жира необходимо дополнительно к белкам СОМО использовать эффективные эмульгаторы, непосредственно стабилизирующие поверхность воздушных пузырьков в отсутствии агломерированного жира. К таким эмульгаторам относят композиции эфиров полиглицерина и жирных кислот и дистиллированных моноглицеридов.
«Разработка технологии молочного мороженого с фруктозой и трегалозой»
Результаты исследований нашли практическое применение при разработке технологии молочного мороженого с фруктозой и трегалозой.
Определение значений криоскопической температуры позволило установить температуры выгрузки мороженого из фризера при доле вымороженной воды на уровне 50 %. На основании отсутствия изменений динамической вязкости смесей до и после созревания был сделан вывод о возможности производства мороженого без стадии созревания в технологическом процессе. На рисунке 14 представлена технологическая схема производства мороженого с фруктозой и трегалозой на действующих предприятиях отрасли с обозначенными технологическими параметрами на основе экспериментальных исследований.
* – созревание смеси не является обязательной стадией технологического процесса
Рисунок 14. Технологическая схема производства молочного мороженого с фруктозой и трегалозой
Основные результаты и выводы
1. Анализ научной и специализированной технической литературы показал, что основными компонентами для замены сахарозы в мороженом являются полиолы, пищевые волокна и интенсивные подсластители, способствующие формированию излишне плотной консистенции, органолептически ощутимых кристаллов льда и нетрадиционного профиля сладости. На основании анализа определена перспектива использования фруктозы и трегалозы для замены сахарозы по сладости и сухому веществу.
2. Экспериментально обоснован композиционный состав стабилизационной системы для мороженого с низкой массовой долей жира, базирующийся на синергетическом взаимодействии гидроколлоидов и эмульгаторов, при массовой доле:
− не менее 30 % гидроколлоидов с доминирующим содержанием камеди рожкового дерева (47 % от общего содержания стабилизаторов), инициирующих нуклеацию с образованием мелких кристаллов льда.
− не более 70 % эмульгаторов – композиции дистиллированных моноглицеридов и эфиров полиглицерина и жирных кислот с положительным влиянием на дисперсность воздушной фазы и стабильность структурных элементов.
3. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность применения отдельно или в композиции инулина и полидекстрозы для восполнения сухих веществ в молочном мороженом до уровня не менее 32%, обеспечивающего формирование органолептически неощутимых кристаллов льда, и достижения эффекта сенсорного ощущения жира, при их массовой доле в продукте не более 3 %.
4. Разработана композиция фруктозы (8%), трегалозы (7,5%) и пищевых волокон (3%), обладающая криопротекторными свойствами и обеспечивающая высокие органолептические показатели продукта, снижение гликемического индекса на 27%, формирование кристаллов льда размером 20-30 мкм при пороге органолептической ощутимости 50 мкм.
5. Доказана возможность сохранения высокой дисперсности кристаллов льда в мороженом с фруктозой и трегалозой при колебаниях температуры – в диапазоне двукратных цикличных колебаний температуры минус 18°С – минус 12°С – минус 18°С – доля кристаллов льда размером до 50 мкм через 3 месяца хранения в образцах с фруктозой и трегалозой составляла 68% и 70%, в образце с сахарозой – 54%.
6. Обоснованы стадии и параметры процесса производства мороженого. В связи с отсутствием заметных физических изменений в жировой фазе продукта, определяемых по показателю «увеличение динамической вязкости смеси после созревания», установлено, что созревание не является обязательной стадией технологического процесса. Обоснована рекомендуемая температура выгрузки мороженого из фризера (не выше минус 6,6 °С) с обеспечением доли вымороженной воды в условиях интенсивного отвода теплоты – около 50%.
7. Разработаны технические требования к молочному мороженому и технология его производства, изложенные в технической документации (ТУ и ТИ ТУ). Новизна технических решений отражена в заявке на патент No 2020134223 «Мороженое без сахарозы с низким содержанием жира».
Актуальность темы исследования.
Стратегия повышения качества пищевой продукции в Российской Федерации
до 2030 года предусматривает меры по повышению качества жизни населения за
счет питания, способствующего профилактике заболеваний и увеличению
продолжительности жизни. К таким мерам относятся ограничения калорийности
дневного рациона питания и потребления продуктов с высоким гликемическим
индексом, в том числе содержащих сахарозу, для лиц, поддерживающих здоровый
образ жизни, или с диабетом второго типа и ожирением.
В настоящее время наибольшей популярностью пользуется мороженое с
массовыми долями жира 12-15 % и сахарозы не менее 14 %, поскольку
имеющиеся разновидности продукта с низкой массовой долей жира и без
сахарозы характеризуются неудовлетворительными потребительскими
свойствами – плотной консистенцией и органолептически ощутимыми
кристаллами льда. Это вызвано тем, что замена сахарозы, составляющей около
50 % сухих веществ продукта, производится в основном полиолами и
интенсивными подсластителями. Низкий спрос на такую продукцию вызван
также и тем, что в соответствии с ТР ТС 033/2013 из-за отсутствия сахаров
(за исключением лактозы) в количестве не менее 14,5 % она не маркируется как
«молочное мороженое». Кроме того, в соответствии с ТР ТС 022/2011 при
использовании полиолов существует необходимость информировать
потребителей об их слабительном действии соответствующей записью на
упаковке.
Учитывая недостатки имеющегося мороженого с низкой массовой долей
жира и без сахарозы, существует необходимость разработки такого продукта с
измененным нутриентным составом для достижения высоких органолептических
показателей.
Таким образом, разработка технологии молочного мороженого с массовой
долей жира не выше 3% с фруктозой и трегалозой является актуальной и
перспективной задачей.
Степень разработанности темы. Большой вклад в развитие основ
технологии мороженого и замороженных десертов внесли отечественные и
зарубежные ученые: Оленев Ю. А., Творогова А. А., Фильчакова Н. Н.,
Arbuckle W. S., Goff H. D., Hartel R. W., Sommer H. H.
Цель и задачи исследований.
Целью исследования является аргументирование и разработка нутриентного
состава и принципов формирования структуры молочного мороженого без
сахарозы для создания научно обоснованной технологии.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Проведение аналитического обзора законодательной и нормативной
базы, научной и специализированной технической литературы по вопросам
производства пищевых продуктов функциональной направленности, мороженого,
в частности, для обоснования цели и задач исследования.
2. Экспериментальное обоснование качественного и количественного
состава гидроколлоидов и эмульгаторов для создания комплексной
1. Анализ научной и специализированной технической литературы показал,
что основными компонентами для замены сахарозы в мороженом являются
полиолы, пищевые волокна и интенсивные подсластители, способствующие
формированию излишне плотной консистенции, органолептически ощутимых
кристаллов льда и нетрадиционного профиля сладости. На основании анализа
определена перспектива использования фруктозы и трегалозы для замены
сахарозы по сладости и сухому веществу.
2. Экспериментально обоснован композиционный состав стабилизационной
системы для мороженого с низкой массовой долей жира, базирующийся на
синергетическом взаимодействии гидроколлоидов и эмульгаторов, при массовой
доле:
− не менее 30 % гидроколлоидов с доминирующим содержанием камеди
рожкового дерева (47 % от общего содержания стабилизаторов), инициирующих
нуклеацию с образованием мелких кристаллов льда;
− не более 70 % эмульгаторов – композиции дистиллированных
моноглицеридов и эфиров полиглицерина и жирных кислот с положительным
влиянием на дисперсность воздушной фазы и стабильность структурных
элементов.
3. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена
целесообразность применения отдельно или в композиции инулина и
полидекстрозы для восполнения сухих веществ в молочном мороженом до уровня
не менее 32%, обеспечивающего формирование органолептически неощутимых
кристаллов льда, и достижения эффекта сенсорного ощущения жира, при их
массовой доле в продукте не более 3 %.
4. Разработана композиция фруктозы (8%), трегалозы (7,5%) и пищевых
волокон (3%), обладающая криопротекторными свойствами и обеспечивающая
высокие органолептические показатели продукта, снижение гликемического
индекса на 27%, формирование кристаллов льда размером 20-30 мкм при пороге
органолептической ощутимости 50 мкм.
5. Доказана возможность сохранения высокой дисперсности кристаллов
льда в мороженом с фруктозой и трегалозой при колебаниях температуры – в
диапазоне двукратных цикличных колебаний температуры минус 18°С – минус
12°С – минус 18°С – доля кристаллов льда размером до 50 мкм через 3 месяца
хранения в образцах с фруктозой и трегалозой составляла 68% и 70%, в образце с
сахарозой – 54%.
6. Обоснованы стадии и параметры процесса производства мороженого. В
связи с отсутствием заметных физических изменений в жировой фазе продукта,
определяемых по показателю «увеличение динамической вязкости смеси после
созревания», установлено, что созревание не является обязательной стадией
технологического процесса. Обоснована рекомендуемая температура выгрузки
мороженого из фризера (не выше минус 6,6 °С) с обеспечением доли
вымороженной воды в условиях интенсивного отвода теплоты – около 50%.
7. Разработаны технические требования к молочному мороженому и
технология его производства, изложенные в технической документации (ТУ и
ТИ ТУ). Новизна технических решений отражена в заявке на патент
№ 2020134223 «Мороженое без сахарозы с низким содержанием жира».
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
КМЦ – карбоксиметилцеллюлоза;
КРГ – каррагинан;
КТ – камедь тары;
КРД – камедь рожкового дерева;
МГД – моноглицериды дистиллированные;
ДЭ – декстрозный эквивалент;
Lср, Lm и Lмед – среднее, модальное и медианное значения линейных
размеров кристаллов льда;
Dср, Dm и Dмед – среднее, модальное и медианное значения диаметров
воздушных пузырьков;
ГИ – гликемический индекс;
ПВ – пищевые волокна;
Ш1, Ш2 и Ш3 – 1, 2 или 3 цикла колебаний температуры.
1.Улумбекова, Г. Э. Здоровье населения в Российской Федерации: факторы
риска и роль здорового питания / Г.Э. Улумбекова // Вопросы питания. – 2010. –
Т. 79. – №2. – С. 33 – 38.
2.Исаева, А. П. Свободные жирные кислоты и ожирение: состояние проблемы
/ А.П. Исаева, К.М. Гаппарова, Ю.Г. Чехонина, И.А. Лапик // Вопросы питания. –
2018. – Т.87. – №1. – С. 18 – 27.
3.Hruby, A. The epidemiology of obesity: a big picture / A. Hruby, F.B. Hu //
Pharmaeconomics. – 2015. – Vol. 33. – №7. – P. 673 – 689.
4.Khan, S. Sucralose and maltodextrin – An altrernative to low fat sugar free ice-
cream / S. Khan, S. Rustagi, S. Choudhary, A. Pandey, M.K. Khan, A. Kumari,
A. Singh // Bioscience Biotechnology Research. – 2018.
5.McCain, H. R. Invited review: Sugar reduction in dairy products / H.R. McCain,
S. Kaliappan, M.A. Drake // Journal of Dairy Science. – 2018. – 101(10). – P. 8619-
8640.
6.СтратегияповышениякачествапищевойпродукциивРоссийской
Федерации до 2030 года. Утв. Распоряжение Правительства 29 июня 2016 г.
№1364-р.
7.ТР ТС 022/2011. Пищевая продукция в части ее маркировки. Утвержден
Решением комиссии Таможенного союза №881. – 09.12.2011. – 29 с.
8.ТРТС029/2012.Требованиябезопасностипищевыхдобавок,
ароматизаторовитехнологическихвспомогательныхсредств.Утвержден
Решением Совета Евразийской экономической комиссии N 58. 20.07.2012. – 308 с.
9.ТР ТС 033/2013. О безопасности молока и молочной продукции. Утвержден
Решением Совета Евразийской экономической комиссии №67. 10.07.2020. – 107 с.
10.Regulation (EU) No 1169/2011 of the European Parliament and of the Council of
25 October 2011 on the provision of food information to consumers. – URL: https://eur-
lex.europa.eu/legal-content/EN/ALL/?uri=CELEX%3A32011R1169 (Дата обращения
04.05.2021)
11.ТехническийрегламентТаможенногосоюзаТРТС021/2011«О
безопасностипищевойпродукции».УтвержденрешениемКомиссии
Таможенного союза от 9 декабря 2011 г. № 880.
12.Regulation (EC) No 1333/2008 of the European Parliament and of the Council of
16 December 2008 on food additives. – URL: https://eur-lex.europa.eu/legal-
content/EN/TXT/?uri=celex%3A32008R1333 (Дата обращения 04.05.2021).
13.Ландиховская, А.В. Нутриентный состав мороженого и замороженных
десертов: современные направления исследований / А. В. Ландиховская,
А.А Творогова // Пищевые системы. 2021. – Т. 4. – №2. – с. 74-81.
14.Департамент здравоохранения и социальных служб США (FDA) :
официальный сайт. – США, 2019. – URL: https://www.fda.gov/default.htm (дата
обращения: 10.01.2019).
15.Devaraj, S. High-Protein Frozen Desserts / S. Devaraj // Journal of Renal
Nutrition. – 2015. – 25(4). – P. e23 – e29.
16.Domínguez Díaz, L. An international regulatory review of food health-related
claims in functional food products labeling / L. Domínguez Díaz, V. Fernández-Ruiz,
M. Cámara // Journal of Functional Foods. – 2020. – 68. – P. 103896.
17.Strategicplan2016-2020–HealthandFoodSafety–URL:
https://ec.europa.eu/info/publications/strategic-plan-2016-2020-health-and-food-
safety_en (дата обращения 10.01.2019)
18.Ипатова, Л. Г. Жировые продукты для здорового питания. Современный
взгляд / Л.Г. Ипатова, А.А. Кочеткова, А.П. Нечаев, В.А. Тутельян – М.: ДеЛи
принт, 2009. – 396 с.
19.ГОСТ31457-2012Мороженоемолочное,сливочноеипломбир.
Технические условия. М.: Стандартинформ, 2014. – 27 с.
20.Информационно-аналитическая система. База данных “Химический состав
пищевых продуктов, используемых в Российской Федерации” // ФГБУН «ФИЦ
питанияибиотехнологии»:[сайт].-2018.-URL:
http://web.ion.ru/food/FD_tree_grid.aspx (дата обращения 06.11.2018).
21.Goff, H. D. Ice Cream and Frozen Desserts / H.D. Goff // Ullmann’s
Encyclopedia of Industrial Chemistry. 2015. – P. 1–15.
22.Оленев, Ю. А. Справочник по производству мороженого / Ю.А. Оленев,
А.А. Творогова, Н.В. Казакова, Л.Н. Соловьева – М.: ДеЛи принт, 2004. – 798 с.
23.Flores, A. A. Recrystallization in Ice Cream After Constant and Cycling
Temperature Storage Conditions as Affected by Stabilizers / A.A. Flores, H.D. Goff //
Journal of Dairy Science. – 1999. – 82(7). – P. 1408–1415.
24.Творогова, А. А. Мороженое в России и СССР: Теория. Практика. Развитие
технологий / А.А. Творогова – СПБ.: ИД «Профессия», 2021. – 249 с.
25.Творогова, А.А. Научно-практические рекомендации по стабилизации
структуры мороженого / А.А. Творогова – М., 2003. – 46 с.
26.Danesh, E. Short communication: Effect of whey protein addition and
transglutaminase treatment on the physical and sensory properties of reduced-fat ice
cream / E. Danesh, M. Goudarzi, H. Jooyandeh // Journal of Dairy Science. – 2017. –
100(7). – P. 5206–5211.
27.Rolon, M. L. Effect of fat content on the physical properties and consumer
acceptability of vanilla ice cream / M.L. Rolon, A.J. Bakke, J.N. Coupland, J.E. Hayes,
R.F. Roberts // Journal of Dairy Science. – 2017. – 100(7). – P. 5217–5227.
28.Razavi, S. M. A. Biopolymers for Fat-Replaced Food Design / S.M.A. Razavi,
F Behrouzian // Biopolymers for Food Design. – 2018. – P. 65–94.
29.Chung, C. Physicochemical characteristics of mixed colloidal dispersions: models
for foods containing fat and starch / C. Chung, B. Degner, D.J. McClements // Food
Hydrocolloids. – 2013. – 30. – P. 281–291.
30.Шубина, О.Г. Полидекстроза – многофункциональный углевод для создания
низкокалорийных и обогащенных продуктов / О.Г. Шубина // Пищевая
промышленность. – 2005. – №5. – С. 28-31.
31.Underdown, J. Saturated fat reduction in ice cream / J. Underdown, P.J. Quail,
K.W. Smith // Reducing Saturated Fats in Foods. – 2011. – P. 350–369.
32.Adapa, S. Rheological properties of ice cream mixes and frozen ice creams
containing fat and fat replacers / S. Adapa, H. Dingeldein, K.A. Schmidt, T. J. Herald //
Journal of Dairy Science. – 2000. – 83. – P. 2224-2229.
33.Структура и текстура пищевых продуктов. Продукты эмульсионной
природы / Б. М. МакКенн (ред.); пер. с англ. под науч. ред. канд. техн. наук, доц.
Ю. Г. Базарновой. – Спб.: Профессия, 2008. – 480 с.
34.Akbari, M. The effect of inulin on the physicochemical properties and sensory
attributes of low-fat ice cream / M. Akbari, M.H. Eskandari, M. Niakosari,
A. Bedeltavana // International Dairy Journal. – 2016. – 57. – P. 52–55.
35.Аймесон, А. Пищевые загустители, стабилизаторы, гелеобразователи /
А. Аймесон (ред.-сост.). – Перев. с англ. д-ра хим. наук С. В. Макарова. – Спб.: ИД
«Профессия», 2012. – 408 с.
36.Drabińska N. Inulin-Type Fructans Application in Gluten-Free Products:
Functionality and Health Benefits / N. Drabińska, C.M. Rosell, U. Krupa-Kozak // In
book: Bioactive Molecules in Food. – 2018. – P. 1 – 40.
37.SoГЛoulis, C. Innovative Ingredients and Emerging Technologies for Controlling
Ice Recrystallization, Texture, and Structure Stability in Frozen Dairy Desserts: A
Review / C. Soukoulis, I. Fisk // Critical Reviews in Food Science and Nutrition. –
2016. – 56:15. – P. 2543-2559
38.Сарафанова, Л.А. Современные пищевые ингредиенты / Л.А. Сарафанова. –
СПб.: Профессия, 2009. – 208 с.
39.Шубина, О.Г. Полидекстроза – многофункциональный углевод для создания
низкокалорийных и обогащенных продуктов / О.Г. Шубина // Пищевая
промышленность. – 2005. – №5. – С. 28-31.
40.Loret, C. Rheological characterisation of the gelation behaviour of maltodextrin
aqueous solutions / C. Loret, V. Meunier, W.J. Frith, P.J. Fryer, // Carbohydrate
Polymers. 2004. – 57(2). – P. 153–163.
41.Dokic-Baucal, L. Influence of different maltodextrins on properties of O/W
emulsions / L. Dokic-Baucal, P. Dokic, J. Jakovljevic // Food Hydrocolloids. 2004. –
18(2). – P. 233–239.
42.Ohmes, R. L. Sensory and physical properties of ice creams containing milk fat or
fat replacers/ R.L. Ohmes, R.T. Marshall, H. Heymann // Journal of Dairy Science.
1998. – 81. – P. 1222–1228.
43.Prindiville, E. A. Effect of milk fat, cocoa butter, and whey protein fat replacers
on the sensory properties of lowfat and nonfat chocolate ice cream / E.A. Prindiville,
R.T. Marshal, H. Heymann // Journal of Dairy Science. – 2000. – 83. – P. 2216–2223.
44.Yilsay, T. Ö. The effect of using a whey protein fat replacer on textural and
sensory characteristics of low-fat vanilla ice cream / T.Ö. Yilsay, L. Yilmaz,
A.A. Bayizit // European Food Research and Technology. – 2006. – 222. – P. 171–175.
45.Akalin, A. S. Rheological properties of reduced-fat and low-fat ice cream
containing whey protein isolate and inulin / A.S. Akalin, C. Karagözlü, G. Ünal //
European Food Research and Technology .- 2008. – 227. – P. 889–895.
46.Ruger, P.R. Effect of double homogenization and whey protein concentrate on the
texture of ice cream / P.R. Ruger, R.J. Baer, K.M. Kasperson // Journal of Dairy
Science. – 2002. – 85. – P. 1684–1692.
47.Zayas, J. F. Functionality of Proteins in Food / J.F. Zayas. – Berlin, Germany:
Springer-Verlag, 1997 – 373 p.
48.Muse, M. R. Ice cream structural elements that affect melting rate and hardness /
M.R. Muse, R.W. Hartel // Journal of Dairy Science. – 2004. – 87. – C. 1–10
49.Relkin, P. Factors affecting fat droplet aggregation in whipped frozen protein-
stabilized emulsions/ P. Relkin, S. Sourdet // Food Hydrocolloids. – 2005. – 19. –
P. 503–511.
50.Aime, D. B, Textural analysis of fat reduced vanilla ice cream product /
D.B. Aime, S.D. Arntfield, L.J. Malcolmson, D. Ryland // Food research international. –
2001. – 34. P. 237-246.
51.Di Monaco, R. Strategies to reduce sugars in food / R. Di Monaco, N.A. Miele,
E.K. Cabisidan, S. Cavella // Current Opinion in Food Science. – 2018. – 19. – P. 92-97.
52.Bowman, S. A. Added sugars: Definition and estimation in the USDA Food
Patterns Equivalents Databases. / S.A. Bowman // Journal of Food Composition and
Analysis. – 2017. – 64. – P. 64-67.
53.Deosarkar, S. S., Khedkar, C. D., Kalyankar, S. D., & Sarode, A. R. Ice Cream:
Uses and Method of Manufacture / S.S. Deosarkar, C.D. Khedkar, S.D. Kalyankar,
A.R. Sarode // Encyclopedia of Food and Health. – 2016. – P. 391–397.
54.Sinha, N. Handbook of Food Products Manufacturing / N. Sinha. – NJ: John
Wiley and Sons, 2007. – 603 p.
55.Wilson, R. Developing food products for customers following a low sugar diet,
including low sucrose, low fructose, and low lactose diets / R. Wilson // Developing
Food Products for Consumers with Specific Dietary Needs. – 2016. – P. 155–171.
56.Daniel, J. R. Carbohydrates, role in human nutrition / J.R. Daniel, N. Vidovic //
Chapter in a book: Reference Module in Food Science. – 2018.
57.Герасимова, В. А. Использование подслащивающих веществ в производстве
пищевыхпродуктов/В.А.Герасимова,Е.С.Белокурова//Технико-
технологические проблемы сервиса. – 2010. – №2 (12). – С. 53 – 57.
58.Казакова, Н. В. Разработка научно обоснованной технологии мороженого
пониженной калорийности: дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук:
05.18.04 / Казакова Наталия Владимировна. – Мю, 2008 г. – 122с.
59.Carocho, M. Sweeteners as food additives in the XXI century: A review of what
is known, and what is to come / M. Carocho, P. Morales, I.C.F.R. Ferreira // Food and
Chemical Toxicology. 2017. – 107. – P. 302–317.
60.Chakraborty, R. Artificial Sweeteners / R. Chakraborty, A. Das // Reference
Module in Food Science. – 2018.
61.Embuscado, M. Polyols. / M. Embuscado // In W Spillane, eds. Optimising sweet
taste in foods. – Cambridge, England: CRC Press, 2006 – P.153-174.
62.Saraiva, A. Maltitol: Analytical Determination Methods, Applications in the Food
Industry, Metabolism and Health Impacts / A. Saraiva, C. Carrascosa, D. Raheem,
F. Ramos, A. Raposo // International Journal of Environmental Research and Public
Health. 2020. – 17(14). – P. 5227.
63.Richards, A.B. in Alternative Sweeteners / A.B. Richards, L.B. Dexter // (Ed.L.O.
Nabors), Marcel Dekker, Inc.: New York NY, 2001. – P. 423–461.
64.Cesàro, A., De Giacomo, O., & Sussich, F. Water interplay in trehalose
polymorphism / A. Cesàro, O. De Giacomo, F. Sussich// Food Chemistry. 2008. –
106(4). – P. 1318–1328.
65.Paiva, C. L. A. Biotechnological Applications of the Disaccharide Trehalose /
C.L.A. Paiva, A.D. Panek // Biotechnology Annual Review. – 1996. – P. 293–314.
66.Ohtake, S. Trehalose: Current Use and Future Applications / S. Ohtake,
Y.J. Wang // Journal of Pharmaceutical Sciences. – 2011. -100(6). – P. 2020–2053.
67.Olsson, C. Structural Comparison between Sucrose and Trehalose in Aqueous
Solution / C. Olsson, J. Swenson // The Journal of Physical Chemistry B. – 2020. – 124.
– 15. – P. 3074-3082.
68.Walmagh, M. Trehalose Analogues: Latest Insights in Properties and Biocatalytic
Production / M. Walmagh, R. Zhao, T. Desmet // International Journal of Molecular
Sciences. – 2015. – 16(12). – P. 13729–13745.
69.Подсластители и сахарозаменители / Х. Митчелл. – Пер. с англ. – Спб.:
Профессия, 2010. – 512 с.
70.Kubota, M. Trehalose-producing enzymes / M. Kubota // Fine Chem. – 2008. –
37(1). – P. 28–35.
71.Miller, D.P. Thermophysical properties of trehalose and its concentrated aqueous
solutions / D.P. Miller, J.J. de Pablo, H. Corti // Pharmaceutical Research. – 1997. –
14(5). – P. 578–590.
72.Crowe, J. H. The role of vitrification in anhydrobiosis / J.H. Crowe,
J.F. Carpenter, L.M. Crowe // Annual Review of Physiology. -1998. – 60. – P. 73−103.
73.Portmann, M. O Sweet taste and solution properties of α, α-trehalose /
M.O. Portmann, G.G. Birch // Journal of the Science of Food and Agriculture. – 1995. –
69. – P. 275–281.
74.Richards, A.B Trehalose: A review of properties, history of use and human
tolerance, and results of multiple safety studies / A.B. Richards, S. Krakowka,
L.B. Dexter, H. Schmid, A.P. Wolterbeek, D.H. Waalkens Berendse, A. Shigoyuki,
M. Kurimoto // Food and Chemical Toxicology. 2002. – 40(7). – P. 871–898.
75.Schiraldi, C. Trehalose production: exploiting novel approaches / C. Schiraldi,
I. Di Lernia, M. De Rosa // Trends in Biotechnology. – 2002. – 20(10). – P. 420–425.
76.Dahlqvist, A. Specificity of the human intestinal disaccharidases and implications
for hereditary disaccharide intolerance / A. Dahlqvist // Journal of Clinical
Investigation. 1962. – 41. – P. 463–470.
77.Ushijima, T. Evaluation of the ability of human small intestine to adsorb trehalose
/ T. Ushijima, T. Fugisawa, N. Kretchmer // Shoka to Kushu (Digestion and
Absorption). -1995. – 18. – P. 56–57.
78.Miwa, Y. 2007. Possibility of the use of trehalose in the field of alternative
medicine / Y. Miwa // New Food Industry. 2007. – 49(4). – P. 20–30.
79.Muraoka, I. The potential of trehalose use in sports / I. Muraoka // Collection
from The Second Trehalose Symposium. – 1999. – 49–58.
80.Oku, K Allowable amount and metabolism of trehalose in Japanese population /
K, Oku, M. Okazaki // Collection from The First Trehalsoe Symposium. – 1998. –
P. 16-30.
81.Tanaka, K. 2009. [Development of Treha(R) and its properties] / K. Tanaka //
Food Industry. – 2009. – 52(10). – P. 45–51.
82.Zhang, B. Influence of trehalose and alginate oligosaccharides on ice crystal
growth and recrystallization in whiteleg shrimp (Litopenaeus vannamei) during frozen
storage with temperature fluctuations / B. Zhang, J. Zhao, S. Chen, X. Zhang, W. Wei //
International Journal of Refrigeration. – 2019. – Volume 99. – P. 176-185.
83.Sei, T. Growth rate and morphology of ice crystals growing in a solution of
trehalose and water / T. Sei, T. Gonda, Y. Arima // Journal of Crystal Growth. – 2002. –
240 (1 – 2). – 218–229.
84.Whelan, A. P. Effect of trehalose on the glass transition and ice crystal growth in
ice cream / A.P. Whelan, A. Regand, C. Vega, J.P. Kerry, H.D. Goff // International
Journal of Food Science & Technology. – 2008. – 43(3). – P. 510–516.
85.Wach, W. Fructose / W. Wach. – Ulmann’s encyclopedia of industrial chemistry.
– 2004.
86.White, J.S. Fructose adds variety to breakfast / J.S. White, D.W. Parke // Cereal
Foods World. – 1989. – 34. – P. 392–398.
87.Hull, P. Glucose Syrups: Technology and Applications / P. Hull // Wiley &
Blackwell. – 2010. – P. 65.
88.Keim, N. L. Fructose and High-Fructose Corn Syrup / N.L. Keim, K.P. Stanhope,
P.J. Havel // Encyclopedia of Food and Health. – 2016. – 119–124.
89.Harastani, R. Tackling obesity: A knowledge-base to enable industrial food
reformulation / R. Harastani, L.J. James, J. Walton, E. Woolley // Innovative Food
Science & Emerging Technologies. – 2020. – 102433.
90.Whelan, A. P. Physicochemical and sensory optimisation of a low glycemic index
ice cream formulation. / A.P. Whelan, C. Vega, J.P. Kerry, H.D. Goff // International
Journal of Food Science & Technology. – 2008. – 43(9). – P. 1520–1527.
91.Frost, G. Glycemic Index / G. Frost, A. Dornhorst // Encyclopedia of Human
Nutrition. – 2013. – P. 393–398.
92.Boesten, D. M. Health effects of erythritol / D.M. Boesten, G. Hartog, P. Decock,
D. Bosscher, A. Bonnema, A. Bast // Nutrafoods. – 2015. – 14(1). – P. 3–9.
93.Dan Ramdath, D. Glycemic Index, Glycemic Load, and Their Health Benefits /
D. Dan Ramdath // Reference Module in Food Science. – 2016.
94.Pon, S.Y. Textural and rheological properties of stevia ice cream / S.Y. Pon,
W.J. Lee, G.H. Chong // International Food Research Journal. – 2015. – 22. – P. 1544-
1549.
95.Moriano, M. E. Honey, trehalose and erythritol as sucrose-alternative sweeteners
for artisanal ice cream. A pilot study. / M.E. Moriano, C. Alamprese // LWT. – 2017. –
75. – P. 329–334.
96.Donhowe, D.P. Determination of Ice Crystal Size Distributions in Frozen
Desserts / D.P. Donhowe, R.W. Hartel, R.L. Bradley // Journal of Dairy Science. –
1991. – 74. – P. 3334-3344.
97.Cook, K.L.K. Mechanisms of Ice Crystallization in Ice Cream Production /
K.L.K. Cook, R.W. Hartel // Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety.
– 2010. – 9. – P. 213 – 222.
98.Adapa, S. Mechanisms of ice crystallization and recrystallization in ice cream: A
review. Food Reviews International / S. Adapa, K.A. Schmidt, I.J. Jeon, T. Herald,
R. Flores // Food Reviews International. – 2000. – 16 (3). –P. 259-271
99.Leiter, A. Food Freezing: Crystal Structure and Size / A. Leiter, V. Gaukel //
Reference Module in Food Science. – 2016.
100. Hartel, R. W. Mechanisms and kinetics of recrystallization in ice cream /
R.W. Hartel // The Properties of Water in Foods ISOPOW 6. – edited by D.S. Reid:
New York, Blackie Academic & Professional, 1998. – P. 287–319.
101. Fennema, O. R. Nature of the freezing process. / O.R. Fennema, W.D. Powrie,
E.H. Marth // Low temperature preservation of foods and living matter: New York:
Marcel Dekker, 1973. – P. 151 – 239.
102. Zhu, Z. Measuring and Controlling Ice Crystallization in Frozen Foods: A
Review of Recent Developments / Z. Zhu, Q. Zhou, D.W. Sun // Trends in Food
Science & Technology. – 2019. – 90 (1). – P. 13-25.
103. Bainy, E. M. Measurement of freezing point of tilapia fish burger using
differential scanning calorimetry (DSC) and cooling curve method / E. M. Bainy, M.
L. Corazza, M. K. Lenzi // Journal of Food Engineering. – 2015. – 161. – P. 82–86.
104. Goff, H. D. The structure and properties of ice cream and frozen desserts /
H.D. Goff // Chapter in a book: Encyclopedia of Food Chemistry. – 2019. – P. 47-54.
105. Sun, X. A review of natural polysaccharides for food cryoprotection: Ice crystals
inhibition and cryo-stabilization / X. Sun, Y. Wu, Z. Song, X. Chen // Bioactive
Carbogydrates and Dietary Fibre. – 2022. – Volume 27. – 100291.
106. Wu, H-Y. Effects of different cryoprotectans on microemulsion freeze-driing / H-
Y. Wu, C-B. Sun, N. Liu // Innovative Food Sciense & Emerging Technologies. – 2019.
– 54. – P. 28-33.
107. Patist, A. Preservatoin mechanisms of trehalose in food and biosystems /
A. Patist, H. Zoerb // Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. – 2005. –40 (2). – P. 107 –
113.
108. Goff, H. D. Ice Cream and Frozen Desserts: Manufacture / H.D. Goff //
Reference Module in Food Science. – 2016.
109. Philp, K. Polysaccharide Ingredients / K. Philp// Reference Module in Food
Science. – 2018. – P. 1-23.
110. Bolliger, S. Relationships between ice cream mix viscoelasticity and ice crystal
growth in ice cream / S. Bolliger, H. Wildmoser, H.D. Goff, B.W. Tharp // International
Dairy Journal. – 2000. – 10(11). – P. 791–797.
111. Grenha, A. Locust bean gum: Exploring its potential for biopharmaceutical
applications / A. Grenha, M. Dionísio // Journal of Pharmacy and Bioallied Sciences. –
2012. – 4(3). – P. 175.
112. Imeson, A. P. Carrageenan and furcellaran / A.P. Imeson // Handbook of
Hydrocolloids. 2009. – P. 164–185.
113. Goff, H. D. The structure and Properties of Ice Cream and Frozen Desserts /
H.D. Goff // Referance Module in Food Science. – 2018.
114. Wu, Y. The rheological properties of tara gum (Caesalpinia spinosa) /Y. Wu,
W. Ding, L. Jia, Q. He // Food Chemistry. – 2015. – 168. – P. 366–371.
115. Santos, M. B. Physicochemical, thermal and rheological properties of synthesized
carboxymethyl tara gum (Caesalpinia spinosa) / M.B. Santos, C.H.C. Dos Santos,
M.G. de Carvalho, C.W.P de Carvalho, E.E. Garcia-Rojas // International Journal of
Biological Macromolecules – 2019. – 134. – P. 595-603
116. Krawczyk, G. Microcrystalline cellulose / G. Krawczyk, A. Venables, D. Tuason
// Handbook of Hydrocolloids. 2009. – P. 740–759.
117. Hindi, S. S. Z. Microcrystalline cellulose: Its specifications and pharmaceutical
processing / S.S.Z. Hindi // Biocrystals Journal. – 2016. – 1 (1). – P. 26-38.
118. BeMiller, J. N. Cellulose and Cellulose-Based Hydrocolloids / J.N. BeMiller //
Carbohydrate Chemistry for Food Scientists. – 2019. – P. 223–240.
119. Lal, S. N. D. Application of emulsifiers/stabilizers in dairy products of high
rheology / S.N.D. Lal, C.J. O’Connor, L. Eyres // Advances in Colloid and Interface
Science. – 2006. – 123-126 (10) – P. 433–7.
120. Творогова, А.А. Свойства и влияние эмульгаторов на термоустойчивость
мороженого / А. А. Творогова, Н. В. Казакова, А. В. Ландиховская // Холодильная
техника. 2018. №4. С. 46 – 49.
121. Chen, L. Emulsifiers as food texture modifiers / L. Chen // Modifying Food
Texture. – 2015. – P. 27–49.
122. Nicholson, R. A. Digylcerides / R.A. Nicholson, A.G. Marangoni // Reference
Module in Food Science – 2018.
123. Жиры и масла. Производство, состав и свойства, применение / Р. О’Брайен:
пер. с англ. 2-го изд. В. Д. Широкова, Д. А. Бабейкиной, Н. С. СеливаUKновой,
Н. В. Магды – Спб.: Профессия, 2007. – 752 с.
124. Wood, R. E432–6: Polysorbates /R. Wood, L. Foster, A. Damant, P. Key //
Analytical Methods for Food Additives. – 2004. – P. 190–195.
125. Шавра, В. М. Основы холодильной техники и технологии / В. М. Шавра. –
М.: Дели принт , 2004. – 272 с.
126. Рютов, Д. Г. Влияние связанной воды на образование льда в пищевых
продуктах при их размораживании / Д.Г. Рютов. // Холодильная техника. – 1976. –
№5. – С. 32-37.
127. Моргунов, А. П. Планирование и анализ результатов эксперимента
[Электронный ресурс] : учебное текстовое электронное издание локального
распространения/ А. П. Моргунов, И. В. Ревина. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2014. –
344 с.
128. Кобзарь, А. И. Прикладная математическая статистика. Для инженеров и
научных работников / А.И. Кобзарь. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. – 816 с.
129. Творогова, А. А. Применение продуктов переработки крахмала для
восполнения сухих веществ в мороженом с низким содержанием жира /
А.А. Творогова, Н.В. Казакова, А.В. Ландиховская // Достижения науки и техники
АПК. – 2020. – Т. 34. – №5. – С. 77-81.
Публикации автора в научных журналах
Помогаем с подготовкой сопроводительных документов
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!