Moscow, Moscow, Russian Federation
Moskva, Moscow, Russian Federation
Moskva, Moscow, Russian Federation
Shokoladnye izdeliya pol'zuyutsya ogromnoy populyarnost'yu sredi potrebiteley, poetomu sohrannost' izdeliy v processe hraneniya igraet vazhnuyu rol'. Na sohrannost' izdeliy naibol'shee vliyanie okazyvayut processy migracii zhirov i okislitel'noy porchi. Processy migracii zhirov obuslavlivayut izmeneniya sostoyaniya poverhnosti shokoladnyh izdeliy, a okislenie zhirovoy frakcii izdeliy soprovozhdaetsya poyavleniem nepriyatnogo progorklogo privkusa i postoronnego zapaha. Eti izmeneniya umen'shayut srok godnosti produkcii i formiruyut otricatel'noe vpechatlenie potrebiteley. Orehovoe syr'e, arahis i semena podsolnechnika naibolee chasto ispol'zuyut pri izgotovlenii konditerskih izdeliy. Zhirovaya frakciya takih vidov syr'ya predstavlyaet soboy zhiry, nahodyaschiesya v zhidkoy faze pri komnatnoy temperature, s vysokim soderzhaniem nenasyschennyh zhirnyh kislot. Takie zhiry otnositel'no legko migriruyut v razlichnye chasti izdeliy, a pri hranenii konditerskih izdeliy oni podverzheny vysokomu risku okislitel'nyh processov. Cel'yu dannoy raboty bylo issledovanie vliyaniya himicheskogo sostava zhirosoderzhaschey nachinki shokoladnyh konfet na skorost' migracii zhirov. Byli izgotovleny model'nye obrazcy shokoladnyh konfet s nachinkami iz mass praline i tipa praline. Dlya prigotovleniya nachinki iz mass praline ispol'zovali massu iz yader orehov funduka, kesh'yu, mindalya, tipa praline – arahis. V kachestve otdelyaemoy sostavnoy chasti shokolada – shokolad temnyy s soderzhaniem kakao-produktov 54 %. Obrazcy byli zalozheny na hranenie pri temperature 18 °S i otnositel'noy vlazhnosti vozduha 40 %. Provedeny issledovaniya processov migracii nenasyschennyh zhirnyh kislot iz nachinki mass praline/tipa praline na poverhnost' shokoladnogo korpusa konfet. Obosnovany matematicheskie zavisimosti uvelicheniya massovoy doli oleinovoy i linolenovoy kislot na poverhnosti shokoladnyh konfet s nachinkami iz mass praline/tipa praline v shokoladnyy korpus konfety v processe hraneniya. Naibol'shaya skorost' migracii massovoy doli oleinovoy kisloty vyyavlena v nachinke na osnove funduka, naibol'shaya skorost' migracii linolevoy kisloty – na osnove arahisa.
confectionery products, fat migration, chocolate products, chocolate candies, praline filling, oxidative processes
Введение. На сохранность шоколадных изделий с начинками из масс пралине/типа пралине наибольшее влияние оказывают процессы окислительной порчи и миграции жиров. Окисление жировой фракции изделий сопровождается появлением неприятного прогорклого привкуса и постороннего запаха, а процессы миграции жиров часто приводят к обесцвечиванию и так называемому «поседению» поверхности шоколадных изделий. Такие изменения уменьшают срок годности кондитерской продукции и формируют отрицательное впечатление потребителей.
Поэтому проводятся исследования закономерностей процессов окислительной порчи и миграции жиров между начинкой и шоколадным корпусом изделий, результаты которых позволяют правильно формировать их рецептурный состав и обосновывать технологию.
Показано, что изменение влажности и температуры окружающей среды в процессе хранения шоколада оказывает существенное влияние на его качество. При высокой влажности воздуха (более 65–75 %) на поверхности шоколада содержание жира уменьшается, а сахара увеличивается. При растворении сахара на поверхности шоколада образуются «поры», позволяющие жиру мигрировать на поверхность при изменениях температуры.
В процессе хранения шоколада при влажности воздуха 50 % изменения состояния поверхности незначительные. Жиры с низкой температурой плавления (ореховый жир) при низкой влажности воздуха обуславливают высокое содержание жира и жировое «поседение» поверхности шоколада. Увеличение содержания молочного жира уменьшает скорость процессов миграции, но добавление молочной сыворотки в шоколад приводит к интенсивному образованию жирового налета из-за ее высокой гигроскопичности [1].
Размер частиц, содержание жира, условия технологической обработки и хранения влияют на интенсивность «поседения» шоколада [2].
Шоколад содержит значительное количество фенольных соединений, обладающих антиоксидантным действием [3]. Состав жировой фракции частей изделий и содержание антиоксидантов фенольной природы изменяются в результате миграции жиров, что приводит к изменениям индукционного периода отдельных частей изделий. При уменьшении количества антиоксидантов риск окислительной порчи увеличивается.
Вид используемого сырья оказывает значительное влияние на скорость миграции жиров. Показатель удельной скорости миграции жиров можно использовать для оценки срока годности конфет с начинками из масс пралине и типа пралине. Для различных образцов конфет с корпусами, изготовленными с использованием орехов и арахиса, глазированных различными видами глазури, при хранении в различных температурных условиях, получены данные об изменениях их жирнокислотного состава. Выявлено, что жиры, содержащие олеиновую кислоту, обладают высокой скоростью миграции. Показано, что скорость миграции жиров арахиса больше скорости миграции жиров кешью ориентировочно в 20 раз [4].
Разнообразие используемого сырья для изготовления шоколадных конфет обуславливает развитие различных изменений качества при их хранении. В соответствии с ГОСТ Р 53041-2008 «Изделия кондитерские и полуфабрикаты кондитерского производства. Термины и определения» шоколадные конфеты содержат не менее 25 % отделяемой составной части шоколада от общей массы изделия или не менее 9 % общего сухого остатка какао-продуктов, в том числе не менее 4,5 % масла какао.
Микробиологические и окислительные процессы приводят к изменениям вкуса, запаха, внешнего вида и других показателей кондитерских изделий.
Исследовано влияние свойств орехового сырья и температуры хранения на скорость окислительных процессов. Повышение массовой доли линолевой кислоты до 6,2 % вследствие миграции жиров корпуса в глазурь обусловило повышение скорости окислительных процессов. После двух месяцев хранения при температуре 18 °С перекисное число жировой фракции корпусов конфет увеличилось до 1,2 ммоль акт.кисл/кг. В жировой фракции конфет, изготовленных с использованием арахиса, – до 1,6 ммоль акт.кисл/кг. При этом индукционный период корпусов таких конфет существенно уменьшился [5].
Различные виды орехов, арахис, семена подсолнечника оказывают разнонаправленное влияние на скорость миграции жиров и сохранность, срок годности глазированных кондитерских изделий [6–9].
В настоящее время существует два основных способа предотвращения жирового «поседения» – это замедление миграции жира и ингибирование полиморфных переходов. Для предотвращения «поседения» использован метод олеогелирования, который заключается в добавлении восков и формировании олеогеля [10]. Для исследования закономерностей протекания миграции жиров используют метод определения состава жирных кислот отдельных частей изделий. Обнаружено, что трансизомеризованные кислоты характеризуются уменьшенной скоростью миграции [11].
Для выявления закономерностей миграции различных изделий и прогнозирования их срока годности определяют удельную скорость миграции жиров как количество продиффундировавшего жира между корпусом и глазурью ΔQ через поверхность А за время Δτ
,
где A – площадь поверхности миграции.
Цель исследования – изучение влияния рецептурного состава начинки шоколадных конфет на скорость миграции жиров.
Задачи: изготовить модельные образцы шоколадных конфет с начинками из масс пралине и типа пралине; исследовать жирнокислотный состав полуфабрикатов для изготовления конфет и готовых изделий в процессе хранения; обосновать математические зависимости увеличения массовой доли олеиновой и линолевой кислот на поверхности шоколадных конфет с начинкой из масс пралине/типа пралине.
Объекты и методы. Объектами исследования явились образцы шоколадных конфет с начинками пралине и типа пралине. В соответствии с ГОСТ 4570-2014 «Конфеты. Общие технические условия» шоколадная отделяемая часть с заданной формой служит твердым корпусом конфеты, а в качестве начинки использованы массы пралине и типа пралине. Корпуса конфет изготавливали из темной шоколадной массы путем отливки в поликарбонатные формы. Формы охлаждали при температуре 6–8 °С, затем помещали начинку в твердые шоколадные корпуса.
Для изготовления начинки из масс пралине использовали массу из обжаренных ядер ореха фундука, кешью, миндаля, типа пралине – арахиса. В качестве отделяемой составной части шоколадного корпуса использован шоколад темный с содержанием общего сухого остатка какао 54 % (рис. 1).
Изготовление начинки из масс пралине/типа пралине включает стадии обжарки орехов, измельчение и смешивание рецептурных компонентов (рис. 2).
Приведена сводная рецептура шоколадных конфет с начинками из массы пралине на основе фундука (табл. 1).
Рис. 1. Шоколадная конфета с начинкой из масс пралине/типа пралине
Рис. 2. Схема получения начинки из масс пралине/типа пралине
Таблица 1
Сводная рецептура шоколадных конфет с начинкой из масс пралине
|
Сырье и полуфабрикат |
Содержание сухих веществ, % |
Расход сырья, кг |
|||
|
по сумме полуфабрикатов для 1 т незавернутой продукции |
на 1 т готовой продукции (без заверточных материалов) |
||||
|
в натуре |
в сухих веществах |
в натуре |
в сухих веществах |
||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Сахарная пудра |
99,85 |
497,62 |
496,96 |
500,55 |
499,80 |
|
Какао-порошок |
95,00 |
31,85 |
30,26 |
32,03 |
30,43 |
Окончание табл. 1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Какао-масло |
100,00 |
309,10 |
309,10 |
310,86 |
310,86 |
|
Ядро ореха фундука жареное тертое |
98,20 |
198,82 |
195,24 |
199,95 |
196,35 |
|
Лецитин |
99,00 |
2,35 |
2,33 |
2,36 |
2,34 |
|
Итого |
– |
1039,74 |
1033,89 |
1045,75 |
1039,79 |
|
Выход |
99,30 |
1000,00 |
993,00 |
1000,00 |
993,00 |
Образцы шоколадных конфет с начинкой из масс пралине на основе фундука, кешью, миндаля, с начинкой типа пралине на основе арахиса, содержащие 50,2 % жировой фазы, из которых доля орехового жира 25,6 % и шоколадный корпус из темного шоколада с содержанием общего сухого остатка какао 54 %, были заложены на хранение при температуре 18 °С при относительной влажности воздуха 40 %.
Определение жирнокислотного состава исследовали по ГОСТ Р 54686-2011 «Изделия кондитерские. Метод определения массовой доли насыщенных жирных кислот».
Результаты и их обсуждение. Проведены исследования процессов миграции ненасыщенных жирных кислот из начинки из масс пралине/типа пралине на поверхность отделяемого шоколадного корпуса конфет.
Орех фундук наиболее часто используется при изготовлении начинок из массы пралине и характеризуется наибольшим содержанием триглицеридов, содержащих олеиновую кислоту в составе жирных кислот (табл. 2).
Таблица 2
Жирнокислотный состав жировой фракции использованных полуфабрикатов, %
|
Жирная кислота |
Условное обозначение |
Начинки из масс |
Отделяемый корпус из темного шоколада |
|||
|
пралине |
типа пралине |
|||||
|
фундук |
кешью |
миндаль |
арахис |
|||
|
Лауриновая |
С12:0 |
0,5 |
– |
– |
– |
– |
|
Миристиновая |
С14:0 |
0,2 |
– |
– |
– |
– |
|
Пальмитиновая |
С16:0 |
13,6 |
15,6 |
13,0 |
15,2 |
26,9 |
|
Пальмитолеиновая |
С16:1 |
0,1 |
– |
0,2 |
– |
0,3 |
|
Стеариновая |
С18:0 |
18,8 |
22,9 |
18,6 |
17,2 |
35,1 |
|
Олеиновая |
С18:1 |
61,2 |
50,1 |
54,3 |
36,4 |
33,9 |
|
Линолевая |
С18:2 |
4,7 |
10,6 |
13,4 |
24,8 |
2,9 |
|
Арахиновая |
С20:0 |
0,6 |
0,9 |
0,5 |
2,1 |
0,9 |
В процессе хранения конфет с начинками из масс пралине из-за процессов миграции жиров происходит изменение соотношения жирных кислот в различных частях целого изделия. За три месяца хранения конфет показано изменение состава жирных кислот в шоколадном корпусе и начинке из массы пралине на основе фундука.
Содержание олеиновой кислоты в жировой фракции на поверхности шоколадного корпуса увеличилось от 33,9 до 42,1 %, т. е. на 8,2 %. При этом соответственно уменьшилось содержание насыщенных жирных кислот: пальмитиновой и стеариновой. Содержание линолевой кислоты в жировой фракции на поверхности корпуса конфет увеличилось незначительно (табл. 3).
Таблица 3
Жирнокислотный состав шоколадных конфет с начинкой из массы пралине (фундук)
в процессе хранения при температурах 18 °С, %
|
Жирная кислота |
Условное обозначение |
Длительность хранения, мес. |
|||||||
|
0 |
1 |
2 |
3 |
||||||
|
шоколадный корпус |
начинка из массы пралине |
шоколадный корпус |
начинка из массы пралине |
шоколадный корпус |
начинка из массы пралине |
шоколадный корпус |
начинка из массы пралине |
||
|
Лауриновая |
С12:0 |
– |
0,5 |
0,3 |
– |
– |
– |
– |
– |
|
Миристиновая |
С14:0 |
– |
0,2 |
0,2 |
0,5 |
– |
– |
– |
– |
|
Пальмитиновая |
С16:0 |
26,9 |
13,6 |
24,8 |
14,7 |
25,3 |
14,9 |
22,6 |
15,6 |
|
Пальмитолеиновая |
С16:1 |
0,3 |
0,1 |
0,2 |
0,2 |
– |
0,1 |
– |
0,4 |
|
Стеариновая |
С18:0 |
35,1 |
18,8 |
33,3 |
19,4 |
31,9 |
20,2 |
31,2 |
19,0 |
|
Олеиновая |
С18:1 |
33,9 |
61,2 |
33,7 |
60,1 |
38,7 |
58,9 |
42,1 |
59,4 |
|
Линолевая |
С18:2 |
2,9 |
4,7 |
3,2 |
4,9 |
3,2 |
5,3 |
3,4 |
4,9 |
|
Арахиновая |
С20:0 |
0,9 |
0,6 |
1,0 |
0,6 |
0,8 |
0,5 |
0,7 |
0,5 |
Движущей силой процессов миграции жира является градиент концентраций триглицеридов, содержащих определенных жирные кислоты. Различия состава жировых фаз начинки и корпуса обуславливают миграцию жиров с различными свойствами между частями изделий.
Аналогичные изменения выявлены при хранении шоколадных конфет с начинкой из масс пралине на основе кешью, миндаля и начинкой типа пралине на основе арахиса (рис. 3).
Рис. 3. Массовая доля олеиновой кислоты на поверхности шоколадных конфет с начинкой
из масс пралине /типа пралине на основе различного сырья
В ряду арахис – миндаль – кешью – фундук массовая доля олеиновой кислоты в жировой фракции массы начинки увеличивается.
На основе полученных результатов установлены математические зависимости массовой доли олеиновой кислоты в жировой фракции на поверхности шоколадных конфет с начинками из масс пралине/типа пралине от длительности хранения:
– на основе фундука (61,2 % олеиновой кислоты) М18:1 = 1,87 τ + 35,3 (R2 = 0,94);
– на основе кешью (50,1 % олеиновой кислоты) М18:1 = 1,32 τ + 34,7 (R2 = 0,95);
– на основе миндаля (54,3 % олеиновой кислоты) М18:1 = 0,51 τ + 33,9 (R2 = 0,99);
– на основе арахиса (36,4 % олеиновой кислоты) М18:1 = 0,20 τ + 34,0 (R2 = 0,97).
Таким образом, скорость миграции олеиновой кислоты на поверхность шоколадной конфеты с начинкой из масс пралине на основе фундука наибольшая среди использованных видов сырья.
В ряду фундук – кешью – миндаль – арахис массовая доля линолевой кислоты в жировой фракции начинки увеличивается. Градиент концентраций линолевой кислоты между жировой фракцией корпуса и начинкой увеличивается, поэтому скорость миграции возрастает (рис. 4).
Рис. 4. Массовая доля линолевой кислоты на поверхности шоколадных конфет
с начинкой из масс пралине / типа пралине на основе различного сырья
Зависимость увеличения массовой доли линолевой кислоты на поверхности шоколадных конфет с начинками из масс пралине/типа пралине выражена математическими уравнениями:
– на основе фундука (4,7 % линолевой кислоты) М18:2 = 0,13 τ + 2,96 (R2 = 0,97);
– на основе кешью (10,6 % линолевой кислоты) М18:2 = 0,43 τ + 2,94 (R2 = 0,98);
– на основе миндаля (13,4 % линолевой кислоты) М18:2= 0,71 τ + 3,02 (R2 = 0,99);
– на основе арахиса (24,8 % линолевой кислоты) М18:2 = 1,29 τ + 3,54 (R2 = 0,96).
Таким образом, скорость миграции линолевой кислоты на поверхность шоколадной конфеты с начинкой из массы типа пралине на основе арахиса наибольшая среди использованных видов сырья.
Различие состава жирных кислот орехового сырья и арахиса оказывает существенное влияние на скорость миграции жировой фракции начинки из масс пралине/типа пралине в шоколадный корпус конфеты в процессе хранения.
Заключение. Изготовлены шоколадные конфеты с начинкой из масс пралине на основе фундука, кешью, миндаля, с начинкой типа пралине на основе арахиса, содержащие 50,2 % жировой фазы, из которых доля орехового жира 25,6 %, и шоколадным корпусом из темного шоколада с содержанием общего сухого остатка какао 54 %.
Исследованы закономерности изменения жирнокислотного состава частей шоколадных конфет в процессе хранения. Исследован состав жирных кислот в шоколадном корпусе и начинке. Содержание олеиновой кислоты в жировой фракции поверхности шоколадного корпуса конфет с начинкой из массы пралине на основе фундука увеличилось от 33,9 до 42,1 %, т. е. на 8,2 %, установлено уменьшение содержания насыщенных пальмитиновой и стеариновой кислот.
Установлены математические зависимости массовой доли олеиновой и линолевой кислот в жировой фракции поверхности шоколадных конфет с начинкой из масс пралине и типа пралине от длительности хранения. Скорость миграции характеризуется коэффициентами уравнений регрессии. Наибольшая скорость миграции олеиновой кислоты выявлена в конфетах с начинкой на основе фундука с коэффициентом 1,87. Наибольшая скорость миграции линолевой кислоты установлена в конфетах с начинкой на основе арахиса с коэффициентом 1,29.
1. Effect of different storage conditions on fat bloom formation in different types of chocolate / S. Škrabal [et al.] // Food in Health and Disease. 2019. 8 (2). P. 97–104.
2. Chocolate's Blooming Phenomenon: A Brief Review of the Formation Process and Its Influencing Factors / R. Indiarto [et al.] // International Journal of Emerging Trends in Engineering Research. V. 9. № 8, P. 1156–1161.
3. Bykov D.E., Makarova N.V., Valiulina D.F. Shokolad kak produkt dlya funkcional'nogo pitaniya // Vestnik MGTU. 2018. T. 21, № 3. S. 447–459. DOI:https://doi.org/10.21443/1560-9278-2018-21-3-447-459.
4. Vliyanie vida orehovogo syr'ya na processy migracii zhirov v glazirovannyh konfetah s pralinovymi korpusami / N.B. Kondrat'ev [i dr.] // Pischevaya promyshlennost'. 2021. № 11. S. 46–49. DOI: 10.52653/ PPI.2021.11.11.014. EDN KGFUNF.
5. Vliyanie migracii zhirov na okislitel'nye processy v glazirovannyh konfetah / N.B. Kondrat'ev [i dr.] // Pischevaya promyshlennost'. 2021. № 12. S. 87–90. DOI:https://doi.org/10.52653/PPI.2021.12.12.017.
6. Relationship between chocolate microstructure, oil migration and bloom in filled chocolates / C. Delbaere [et al.] // European Journal of Lipid Science and Technology. 2016. V. 2, № 3. P. 17–19.
7. Zhao H., James J.B. Fat bloom formation on model chocolate stored under steady and cycling temperatures // Journal of Food Engineering. 2018. V. 249. P. 9–14.
8. Sitnikova P.B., Tvorogova A.A. Physical changes in the structure of ice cream and frozen fruit desserts during storage // Food systems. 2019. V. 2, № 2. P. 31–35.
9. Physical and chemical characteristics of cashew nut flour stored and packaged with different packages / B.C. Gadani [et al.] // Food Science and Technology. 2017. V. 37, № 4. P. 657–662.
10. K.L. McSarthy, M. McCarthy Oil migration in chocolate-peanut butter paste confectionery as a function of chocolate formulation // August 2008, Journal of food science. V. 73. P. E266–E273. DOI:https://doi.org/10.1111/j.1750-3841. 2008.00797.x.
11. Pavlova I.V., Koblickaya M.B. Issledovanie vliyaniya zhirnokislotnogo sostava konditerskih zhirov dlya nachinok konfet na skorost' migracii zhidkoy zhirovoy fazy // Vestnik VNIIZh. 2016. № 1–2. S. 23–25.
