sedimentation resistance sauces emulsion type

НАУЧНИ ТРУДОВЕ
ТОМ LX
“ХРАНИТЕЛНА НАУКА, ТЕХНИКА И
ТЕХНОЛОГИИ – 2013“
18-19 октомври 2013, Пловдив
SCIENTIFIC WORKS
VOLUME LX
„FOOD SCIENCE, ENGINEERING AND
TECHNOLOGIES – 2013“
18-19 October 2013, Plovdiv
СЕДИМЕНТАЦИОННАЯ СТОЙКОСТЬ СОУСОВ
ЭМУЛЬСИОННОГО ТИПА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАСТИТЕЛЬНОГО
СЫРЬЯ И ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ
Лявинец Г.М., Гавриш А.В., Немирич О.В., Арсеньева Л.Ю., Доценко В.Ф.
Национальный университет пищевых технологий
SEDIMENTATION RESISTANCE SAUCES EMULSION TYPE
USING PLANT MATERIALS AND SURFACTANTS
G.M. Liavinets, A.V. Havrysh, O.V. Nemirich, L.Y. Arsenieva, V.F. Dotcenko
National University of Food Technologies
Abstract
The results of studies of the sedimentation stability of suspensions of powders spicy - aromatic and
carotene-containing materials in oil dispersion and by the use of surface - active substances of biogenic origin.
Keywords: vegetable powders, suspensions, emulsions, surfactants, sedimentation, oil.
Введение
На современном этапе экономика Украины
характеризуется динамичным развитием сферы
индустрии гостеприимства, которая представлена
сетью заведений ресторанного хозяйства разных
типов. Среди широкого ассортимента продукции
собственного
производства
предприятий
ресторанного хозяйства значительным спросом
пользуются соусы.
Соусы как универсальный вид кулинарной
продукции позволяет расширить ассортимент
блюд, повысить их пищевую, биологическую и
энергетическую
ценности,
улучшить
органолептические свойства.
Новым направлением в изготовлении соусов
является массовое включение в рецептурные
композиции
добавок,
которые
являются
натуральными,
с
направленным
физиологическим действием на организм
человека. Предприятия масложировой отрасли
стараются расширять ассортимент за счет
использования натурального природного сырья,
что придает готовым продуктам высокие
органолептические
свойства
и
повышает
пищевую ценность.
Современными
тенденциями
технологий
соусов повышенной пищевой ценности являются:
• снижение содержания жировой фазы и
уменьшение
энергетической
ценности
продукта;
•
замена
в
рецептурах
соусов
холестериносодержащего
сырья
нетрадиционными компонентами;
• повышение
биологической
ценности
введением витаминов, белковых веществ,
фосфолипидов и других биологически
ценных веществ;
• предотвращение
биологической
и
окислительной порчи за счет природных
антиоксидантов и консервантов, а также
проведение пастеризации и вакуумирования.
Указанные направления реализуют на основе
поиска эффективных композиций эмульгаторов и
стабилизаторов, которые позволяют производить
высококачественную
продукцию
заданной
консистенции с общим снижением жировой
фазы.
Введение в рецептуру соусов пищевых
добавок не только улучшает пищевую и
биологическую ценность, но и стабилизирует
эмульсию, помогает избегать традиционных
структурообразователей, которые в ряде случаев
имеют нежелательные побочные действия. Для
образования
стойкой
эмульсии
высококалорийных соусов в отдельных случаях
достаточно лишь эмульгатора. В случае
уменьшения содержания жира в состав рецептур
вносят стабилизаторы, которые обеспечивают ее
устойчивость и предотвращают расслаивание.
Они
способствуют
повышению
вязкости
дисперсной среды, не приводят к слиянию
788
НАУЧНИ ТРУДОВЕ
ТОМ LX
“ХРАНИТЕЛНА НАУКА, ТЕХНИКА И
ТЕХНОЛОГИИ – 2013“
18-19 октомври 2013, Пловдив
мелких капель масла, а следовательно, по своей
природе являются гидрофильными.
В производстве соусов стабилизаторами могут
служить полисахариды, которые в воде образуют
вязкие растворы, студни.
Стабилизирующие
добавки
бывают
растительного происхождения (камедь плодов
рожкового дерева, камедь гуара, пектин,
карбоксиметилцеллюлоза, каррагинаны, агар,
альгинаты), продукты биосинтеза (ксантан,
полимиксан и гелан).
Стабилизаторы
соусов
используют
в
незначительных количествах - от 0,05 % до
1,5 %.
По результатам исследований отдельных
гидроколлоидов,
обнаружен
взаимный
усиливающий
эффект
(синергизм),
рекомендуется
оптимальное
соотношение
камедей ксантан, гуара и рожкового дерева. Это
используется при создании стабилизационных
систем для соусов (торговая марка DANISKO),
которые производят продукцию на основе
высококачественного сырья тонкого измельчения
и высокой очистки.
Методы исследований
Исходя из поставленной цели и частных задач
исследований были использованы современные
методы
исследования,
включающие
микроструктурный анализ, седиментационных
характеристик
исследуемых
систем,
математическую
обработку
результатов
экспериментов.
Результаты исследований и их обсуждение
Учитывая вышесказанное, учеными кафедр
технологии питания и ресторанного бизнеса и
экспертизы пищевых продуктов Национального
университета пищевых технологий (г. Киев)
научно обоснован ассортимент и оптимальные
массовые доли биологически ценных добавок
широкого спектра свойств и разработана
технология
эмульсионного
продукта,
предназначенного для производства соусов
эмульсионного типа повышенной пищевой
ценности − фитожирового каротинсодержащего
полуфабриката (ФЖКП).
В его состав входят порошки пряноароматического сырья (укропа, петрушки,
фенхеля, базилика, зелени сельдерея), а также
каротинсодержащего
(моркови,
тыквы),
имеющих ярко выраженные цвет, запах и вкус, и
являются концентратом биологически активных
соединений.
SCIENTIFIC WORKS
VOLUME LX
„FOOD SCIENCE, ENGINEERING AND
TECHNOLOGIES – 2013“
18-19 October 2013, Plovdiv
Для изготовления соусов эмульсионного типа
с высокими потребительскими свойствами на
основе ФЖКП было проведено определение
дисперсности порошков пряно-ароматического
сырья (на примере укропа) – фиг. 1 и порошка
моркови – фиг. 2.
Как видно из рисунка 1, максимальное
количество
частиц
порошков
пряноароматического сырья имеют размеры до 10 мкм
- 52 %, 47% отличаются величиной частиц 20...25
мкм и всего 1 % составляют частицы больше 25
мкм.
Фиг. 1. Дисперсность порошка укропа
Фиг. 2. Дисперсность порошка из моркови
789
НАУЧНИ ТРУДОВЕ
ТОМ LX
“ХРАНИТЕЛНА НАУКА, ТЕХНИКА И
ТЕХНОЛОГИИ – 2013“
18-19 октомври 2013, Пловдив
SCIENTIFIC WORKS
VOLUME LX
„FOOD SCIENCE, ENGINEERING AND
TECHNOLOGIES – 2013“
18-19 October 2013, Plovdiv
Порошок из моркови (фиг. 2) имеет размеры
частиц 1...20 мкм в количестве 25 %, массовая
доля частиц с размерами 20...40 мкм составляет
70 %, 40... 60 мкм – 7 %, что является
подтверждением особенности микроструктуры и
химического
состава
исследуемого
растительного сырья.
Исходя из полученных данных, можно сделать
вывод, что порошки с такой высокой
дисперсностью
будут
способствовать
формированию консистенции, которая присуща
соусам эмульсионного типа.
Многократными исследованиями установлено
соотношение
ингредиентов
в
опытных
рецептурных композициях ФЖКП, которые
приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Соотношение ингредиентов в
опытных образцах ФЖКП, в частях
Сырье
Масло растительное
Порошок из моркови
Порошок из пряноароматического сырья
Порошок имбиря
1
2,9
1,0
Образец
2
3
4
2,65 2,4 2,15
1,25 1,5 1,75
1,0
1,0
1,0
1,0
0,1
0,1
0,1
0,1
Как видно из таблицы 1, предложенное
соотношение ингредиентов рецептуры по
предложенной инновационной, прогрессивной
технологии позволяет получить полуфабрикат с
выраженными вкусовыми свойствами и запахом
ингредиентов.
Растительные
порошки
в
составе
полуфабриката способны обогащают соусы с его
использованием
пищевыми
волокнами,
функциональные свойства которых связаны с
выведением из организма радионуклидов,
улучшением
работы
желудочно-кишечного
тракта.
Использование порошка укропа и петрушки
повышает содержание биологически активных
компонентов. Так, сушеные листья петрушки
содержат витамины С, В1, В2, РР, провитамин А,
калий, обладает приятным запахом и вкусом,
эфирные масла присутствуют в достаточном
количестве. Петрушка занимает первое место
среди овощей и фруктов по содержанию
минеральных солей.
Эфирные масла укропа обладают стойким
ароматом, что позволяет получить гармоничную
ароматическую композицию соуса. Также это
растение богато фитонцидами, содержит почти
все витамины. Следует отметить, что укроп и
петрушка
являются
зеленолиственными
растениями и каждый, в свою очередь, содержит
такое ценное вещество как хлорофилл. Известно,
что хлорофилл обладает противоопухолевым
действием,
способствует
повышению
иммунитета, особенно во взаимодействии с
аскорбиновой кислотой, которая в достаточном
количестве присутствует в продукте.
Благодаря
каротинсодержащему
сырью
повышается содержание минеральных веществ,
которые также принимают участие в важных
процессах
организма,
увеличивают
его
резистентность к болезням, а также такого
важного антиоксиданта как β - каротина.
В рецептуру ФЖКП предложено также
внесение сушеного порошка имбиря, главным
свойством которого является способность
усиливать
мозговое
кровообращение,
стимулировать активность мозга. Поэтому
химический
состав
разработанного
полуфабриката
отличается
повышенным
содержанием
растительных
углеводов
и
минеральных веществ, а также витаминов и
может служить основой для создания различных
соусов для широкого ассортимента блюд и
кулинарных изделий [1-3].
При использовании растительного сырья в
рецептурной композиции ФЖКП одним из
важных
показателей
качества
является
устойчивость частиц растительного сырья к
седиментации.
Поэтому
целью
исследований,
представленных в данном сообщении, было
изучение стойкости к седиментации частиц
растительного сырья в составе ФЖКП, а,
следовательно, и соусов эмульсионного типа с
его использованием
В экспериментах взяты концентрации пряноароматического сырья 20, 25, 30 и 35% к массе
рецептурной смеси. Результаты исследования
стойкости к седиментации опытных образцов
ФЖПК показаны на фиг. 3.
Как видно из фиг. 3, в наибольшей степени
седиментация
проявляется
в
образце
полуфабриката с минимальным количеством
пряно-ароматического сырья, что, очевидно,
связано с меньшим содержанием в пищевой
системе полисахаридов.
Наиболее технологичным для получения
стойкой суспензии является максимальное
содержание пряно-ароматического сырья – 35% к
массе рецептурной смеси.
Для обеспечения стойкости полученного
полуфабриката к седиментации предусмотрено
введение
дополнительной
стадии
790
НАУЧНИ ТРУДОВЕ
ТОМ LX
“ХРАНИТЕЛНА НАУКА, ТЕХНИКА И
ТЕХНОЛОГИИ – 2013“
18-19 октомври 2013, Пловдив
SCIENTIFIC WORKS
VOLUME LX
„FOOD SCIENCE, ENGINEERING AND
TECHNOLOGIES – 2013“
18-19 October 2013, Plovdiv
1
1
0,9
0,9
0,8
0,8
0,7
0,6
0,7
0,5
0,4
0,6
0,3
0,56
0,45
0,2
0,5
0,47
0,92
0,31
0,1
0,4
0
0,71
1
2
3
4
Фиг. 3. Стойкость к седиментации ФЖКП с
концентрацией пряно-ароматического сырья:
1 – 20%; 2 – 25%; 3 – 30%; 4 – 35% к массе
полуфабриката
технологического процесса – диспергирование.
За счет диспергирования обеспечивается
однородность структуры жировой суспензии при
непосредственном
взаимодействии
с
полисахаридами
пряно-ароматического
и
каротинсодержащего сырья.
Данная стадия предусматривает вовлечение в
технологический
процесс
специального
оборудования для реализации поставленной
задачи.
Поэтому
предложено
использование
поверхностно-активных
веществ
(лецитина,
соевого фосфатидного концентрата и других) для
исключения дополнительного аппаратурного
оформления.
На фиг. 4 показано влияние ПАВ на стойкость
дисперсии к седиментации по сравнению с
диспергированной пищевой системой [4].
Как видно, ПАВ является компонентом,
обеспечивающим сродство функциональных
групп ингредиентов рецептуры, позволяющего
обеспечить
седиментационную
стойкость
системы.
Проведены исследования по определению
радиуса жировых капель полуфабриката в
зависимости от концентрации ПАВ – фиг. 6.
Как видно из фиг. 6, использование ПАВ
позволяет диспергировать жировые шарики, что
способствует равномерному распределению в их
среде частиц растительного сырья.
0,3
Фиг. 4. Стойкость к седиментации опытных
образцов ФЖКП:
1 - без диспергирования и ПАВ;
2 - с диспергирования без ПАВ;
3 - без диспергирования с ПАВ
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,87
0,4
0,3
0,56
Фиг. 5. Стойкость к седиментации
опытных образцов ФЖКП с водой
1 - без диспергирования и ПАВ;
2 - с диспергирования без ПАВ;
3 - без диспергирования с ПАВ
Наглядно действие ПАВ показано на фото
пищевых
суспензий
с
использованием
растительного сырья. Исследования проводили
микроскопическим методом при увеличении в
400 раз. Для этого на предметное стекло
помещали исследуемые жировые системы с
791
НАУЧНИ ТРУДОВЕ
ТОМ LX
“ХРАНИТЕЛНА НАУКА, ТЕХНИКА И
ТЕХНОЛОГИИ – 2013“
18-19 октомври 2013, Пловдив
SCIENTIFIC WORKS
VOLUME LX
„FOOD SCIENCE, ENGINEERING AND
TECHNOLOGIES – 2013“
18-19 October 2013, Plovdiv
1,4
1,2
d, 10-6 м
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
Фиг. 6. Размер жировых капель ФЖКП в
зависимости от концентрации ПАВ
растительным сырьем, выбирали поле зрения
микроскопа.
На фото 7 а представлено сухое растительное
сырье.
ФЖКП относят к дисперсным системам.
Такие системы являются термодинамически
неустойчивыми, поскольку имеют избыток
свободной поверхностной энергии частиц. В них
самовольно происходит агрегирование твердых
Фиг. 8. Изображение порошка укропа в
растительном масле
неоднородностью
по
отношению
к
взаимодействию с полярными и неполярными
средами, а также способностью увеличиваться в
объеме в жидкостях, то во время образования
суспензии наблюдается слипание (когезия)
частиц, увеличение в объеме и осаждения в поле
силы тяжести.
Фиг. 9. Модельная система ФЖКП с водой
без диспергирования
Фиг. 7. Изображение порошка укропа
частиц растительного сырья, то есть сцепление
их в большие группировки – флуктуация
концентрации (фиг. 8).
Учитывая то, что поверхность частиц порошка
пряно-ароматического сырья (укропа) и моркови
характеризуется энергетической
Все эти явления, так или иначе будут
отражаться на технологических процессах, их
режимах и показателях качества как ФЖКП, так
и
соусов
эмульсионного
типа
с
его
использованием.
При когезии частиц все силы меняют свое
направление, поэтому равновесие нарушается,
что приведет к сцеплению и осаждению частиц в
жирах. Этот факт демонстрируется на фиг. 9 и
фиг. 10. По данному факту получается, что
только мелкие частицы растительного сырья
способны увеличиваться в объеме в неполярной
среде (растительном масле). Очевидно, это
792
НАУЧНИ ТРУДОВЕ
ТОМ LX
“ХРАНИТЕЛНА НАУКА, ТЕХНИКА И
ТЕХНОЛОГИИ – 2013“
18-19 октомври 2013, Пловдив
SCIENTIFIC WORKS
VOLUME LX
„FOOD SCIENCE, ENGINEERING AND
TECHNOLOGIES – 2013“
18-19 October 2013, Plovdiv
инновационный
фитожировой
каротинсодержащий полуфабрикат как основу
вовлечения
в
технологический
поток
производства соусов эмульсионного типа
повышенной пищевой ценности с высокими
функциональными
и
технологическими
свойствами: дисперсностью, стойкостью к
седиментации ассортимента соусов: майонез
пикантный с укропом, петрушкой, базиликом;
дрессинги в ассортименте,
По результатам исследований разработаны
нормативные документы и материалы на
патентование
«Способ
производства
фитожирового
каротинсодержащего
полуфабриката».
Фиг. 10. Модельная система ФЖКП с водой
диспергированная
обусловлено
тем,
что
благодаря
их
диспергированию
неполярная
поверхность
обеспечивает минимум свободной энергии на
границе раздела фаз, т.е. термодинамическую
устойчивость частиц порошков по отношению к
самодиспергуванию и агрегации.
Механическое диспергирование ФЖКП
позволяет равномерно распределить частицы
растительного сырья в диспергированной фазе
жира (фиг. 10).
Однако только использование ПАВ среди
опытных образцов показывает преимущество
стойкости
системы
по
отношению
к
седиментации (фиг. 11).
Заключение
Как показывает практика предприятий
ресторанного
хозяйства,
при
реализации
технологического
процесса
производства
кулинарной продукции, блюд, кулинарных и
кондитерских изделий с целью расширения
ассортимента,
оптимизации
пищевой,
биологической и энергетической ценностей,
увеличения объема производства применяют
различные
виды
гарниров,
отделочных
полуфабрикатов и соусов – холодных и горячих,
на растительной и животной основе, маринадов и
других.
Особенно распространены соусы, которые
используются при производстве холодных блюд
и закусок, масляных смесей, а также
многокомпонентной масляной композиции для
улучшения потребительских свойств.
Среди ассортимента кулинарной продукции,
которая
непосредственно
реализуется
с
использованием соусов, становятся популярными
салаты, винегреты, холодные блюда и закуски из
овощей, мяса и мясопродуктов, гидробионтов и
яиц.
Литература
Фиг. 9. Модельная система ФЖКП с водой
без диспергирования с ПАВ
Данные экспериментальных исследований
позволяют позиционировать разработанный
[1] Иванова Т. Н. Профилактические продукты
питания : учеб. пособие / Т. Н. Иванова, Г. Л.
Захарченко. – Орел, 2000. – 309 с.
[2] DSM. Bright science. Brighter living. Обогащение
продуктов питания [Електронний ресурс]. Режим
доступу:<http://www.dsm.com/ru_RU/html/dnpru/hn
h_food_oovk_bread.htm>.
[3] Доронин А. Ф. Функциональное питание / А. Ф.
Доронин, Б. А. Шендеров. – М. : ГРАНТЪ, 2002. –
402 с.
[4] Пищевые эмульгаторы и их применения, Под ред.
Дж. Хазенхюттля, -СПб: Профессия, 2008. – 288 с.
793