Аналізуючи рецептурний склад треба сказати, що за кількісним складом найважливішим компонентом в морозиві є молоко та молочні продукти, що пояснюється вмістом в них молочного білку, який відіграє у технологічному процесі певну роль. По-перше, під час гомогенізації він утворює емульсію жирових кульок та стабілізує її до повного охолодження. При витримці суміші білок десорбує з поверхні частинок жиру, після чого частинки білка стають більш гідратованими та разом зі стабілізатором підвищують в'язкість суміші. По-друге, під час фризерування молочний білок сприяє насиченню суміші повітрям та її стабілізації за рахунок реалізації його поверхнево-активних властивостей, обумовлених вмістом гідрофільних та гідрофобних груп [4].

Жири впливають на формування органолептичних показників морозива, таких як смак та консистенція, у першу чергу. Вони, також, стабілізують повітряні пухирці під час загартовування та зберігання морозива. Але надмірний вміст жиру у морозиві погіршує збитість. (Зі збільшенням дисперсності повітряних пухирців стінки повітряних чарунок стають тонкішими та лопаються. Присутність жиру послаблює стінки, тому що зчеплення між жиром та плазмою менше ніж між частинками плазми).

Цукор формує смак морозива, знижує його кріоскопічну температуру, впливає на консистенцію морозива - робить його більш еластичним.

Важливою складовою морозива є стабілізатор. Хоча вміст його в морозиві невеликий, він відіграє значну роль на всіх етапах технологічного процесу та в значній мірі сприяє як формуванню, так і стабілізації структури морозива протягом зберігання.

Встановлено, що стабілізатор у розчині утворює біополімерну плівку різноманітного характеру, а разом зі структурними елементами харчових продуктів (білками та полісахаридами) - комплекси біополімерів типу мембран, які і є основою для формування структури морозива [7].

З огляду на вищесказане, аналіз рецептур та технологій виробництва морозива для запропонування шляхів їх удосконалення доречно зробити за допомогою горизонтальної декомпозиції зі знаходженням у ній проблемного елементу (рис. 2.4) [8].

З рисунку можна побачити, що якість морозива обумовлюють властивості його складових речовин, які здатні утворювати структуру морозива за зберігати її протягом часу. Головна роль серед цих речовин належить стабілізаторам, тому що вони безпосередньо впливають на характер перебігу багатьох процесів під час виготовлення морозива та його зберігання, таких, як, наприклад, зв'язування та вимерзання вологи, кристалізація лактози, агломерація та коалесценція жиру, насичення суміші морозива повітрям й ін. Але стабілізатори, які використовують при виробництві морозива зараз, мають суттєві недоліки (висока собівартість, важкоємність отримання, хімічна природа, низька стабілізуюча дія), що дозволяє вважати їх проблемним елементом в системі “Морозиво”. Це обумовлює необхідність аналізу функціональних властивостей стабілізаторів, виявлення вад, пошук та дослідження нових речовин, які б могли використовуватись в якості альтернативи добре відомим. Крім того для кожного конкретного виду морозива роль стабілізатора може бути скорегована та серед його функціональних властивостей повинні бути відібрані лише необхідні. Тому незважаючи на те, що морозиво досить відомий продукт харчування, питання підбору та використання стабілізаторів є досить актуальним та потребує більш детального вивчення, що і пропонується зробити в наступному розділі.

2.1.3 Роль стабілізаторів у формуванні якості м'якого та загартованого морозива

При виробництві морозива - продукту, що повинен визначатися особливими структурно-механічними та смаковими властивостями окрім основної сировини, виникає необхідність у використанні різних добавок, які повинні забезпечувати в готовому морозиві бажані фізичні та органолептичні показники. За призначенням всі добавки, які використовуються для виробництва морозива, можна розділити на два види. Перші - ті, які призначені для утворення в готовому морозиві бажаного забарвлення, аромату та смаку. До них відносяться: барвники, підсилювачі смаку і аромату, підсолоджувачі, регулятори кислотності. Другі - ті, які призначенні для забезпечення певних технологічних властивостей в сумішах для морозива та бажаних фізичних структурно-механічних показників готового морозива. Ця група включає емульгатори і стабілізатори.

Слід відзначити, що стабілізатори та емульгатори відіграють особливу технологічну роль у морозиві (табл. 2.5). Без їх застосування неможливе виробництво високоякісного продукту. Це обумовлено специфічністю технології морозива.

Таблиця 2.5 - Роль стабілізаторів у формуванні якості м'якого та загартованого морозива

Згідно ТУ У 46.39.096-96 "Морозиво" при виробництві морозива використовують такі види стабілізаторів [2]:

- агар харчовий згідно з ГОСТ 16280;

- агароїд кондитерський згідно з ТУ 15-04-454;

- альгінат натрію харчовий згідно з ТУ 15-544;

- желатин харчовий згідно з ГОСТ 11293;

- желатин харчовий для кондитерської промисловості згідно з ТУ 10-02-01-21 та інші, що дозволені до застосування Міністерством охорони здоров'я України;

- крохмаль желюючий, згідно з ОСТ 10-237;

- крохмаль картопляний, окрім другого сорту, згідно з ГОСТ 7699 або окислений желюючий харчовий згідно з ТУ 10-04-08-31, або карбоксіметиловий чи окислений харчовий згідно з діючою документацією;

- крохмаль кукурудзяний згідно з ГОСТ 7697 (тільки для морозива "Сніжинка") або окислений харчовий згідно з ТУ 10-04-08-17, або згідно з діючою документацією;

- крохмаль тапіоковий желюючий згідно з ТУ 10-04-08-33 або окислений харчовий згідно з ТУ 10-04-08-40;

- казеїнат натрію згідно з ТУ 49 721;

- каррагенан харчовий згідно з ТУ 15-04-536;

- метилцелюлоза водорозчинна згідно з діючою документацією;

- мука пшенична хлібопекарна вищого сорту згідно з ГОСТ 26574;

- пектин згідно з ГОСТ 29186;

- пектин харчовий сухий бурячний згідно з ОСТ 18-62.

Деякі з них мають суттєві недоліки, вивчення яких дозволить обґрунтувати доречність їх використання в технологічному процесі та запропонувати шляхи покращення якості готового виробу.

Агар - високополімерна сполука типу полісахаридів, яка має ланцюгоподібну молекулу. Окремі ланки молекули складаються із залишків галактози. Не розчинний в холодній воді, але набрякає як колоїд обмеженого набрякання. В гарячій воді ( t90С ) та при кип'ятінні агар утворює колоїдний розчин з концентрацією 8%. Гарячій водний розчин агару ( золь ) переходить при остиганні в драглі, які відрізняються скловидним зломом. Використовують в якості стабілізатора емульсій.

Агароїд - агароподібний продукт, який отримують з багряних водоростей роду філлофора. Він є складним полісахаридом, в основі якого знаходиться галактоза. Агароїд погано розчинний в холодній воді та гарно в гарячій, починаючи з 60…70 С. Водні розчини утворюють драглі, після охолодження до 40…45 С, починаючи з концентрації 0,8…1 %. ВУЗ агароїду слабша за ВУЗ агару. Желатин - драглеутворювач тваринного походження, діючим початком якого є глютин. Останній є складною білковою сполукою, яку отримують шляхом теплового гідролізу колагену, або осеїну, який міститься в шкурах, хрящах та кістках наземних тварин. В холодній воді желатин набрякає, поглинає при кімнатній температурі 10…15-кратну кількість води, перетворюючись поступово на гель. В гарячій воді желатин легкорозчинний. При остиганні гарячого розчину він перетворюється на драглі. Водні драглі желатина мають здатність до розплавлення при нагріванні та відновленню драглистої структури при охолодженні. Драглі желатина дуже чутливі до температури, при нагріванні їх вище 60С здатність до драглеутворення желатина зменшується.

Пектин - є складовою частиною фруктів, ягід та овочів, листя, коріння та інших органів багатьох рослин. Фруктово - ягідна сировина, яку перероблюють для виробництва фруктово-ягідного морозива містить пектин, від якого залежить основні технологічні властивості цієї сировини - здатність до драглеутворення. Крім пектину, який використовують в нативному вигляді, значне розповсюдження отримали препарати пектину, який виділяють з сировини, яка містить пектин. Пектин - суміш речовин вуглеводного характеру (полігалактуронове ядро, яке складається із залишків галактуронової кислоти, з'єднаних між собою у відкритому ланцюгу головних валентностей пектинової молекули. Карбоксильні групи залишків галактуронової кислоти насичені радикалами метилового спирту. Пектин легко набрякає, розчиняється в холодній та гарячій воді. Водні розчини пектину мають високу в'язкість.

"Нормальний" метоксильований пектин (вміст метоксильних груп не менш семи відсотків) при варці з цукром та водою утворює стійкі драглі. Температура драглоутворення пектино-цукристого розчину коливається в межах 65…75 С. Особливістю неметоксилоьваних пектинів є те, що вони можуть утворювати драглі з невеликою кількістю цукру або драглі з іонами полівалентних металів без цукру.

Пектин відрізняється від агару чутливістю до нагрівання, особливо при температурі вище за 70 С. Підвищення температури збільшення строку нагрівання суміші з пектином призводять до деполімерізації пектину, розриву ланцюгу пектинової молекули, яке визиває послаблення властивостей пектину. Пектин використовують як емульгатор, стабілізатор піни та вологоутримуючу речовину.

Вищеперелічені речовини є гарними драглеутворювачами, причому свої властивості вони починають проявляти при дуже малих концентраціях. Так, наприклад, для желатина це - 2 %, пектину - 3 %, агару та агароїду - 0,2-0,3 %. Приблизно таким і є їх вміст у сумішах для морозива, технологічний процес виробництва якого передбачає охолодження рецептурної суміші до 2…4 С, фризерування (t=-2...-4 С) та її загартовування ( t=-18...-20С) . Неважко уявити, що суміш, яка надходить до фризеру, являє собою деяку сформовану драглисту структуру, оптимальні умови для утворення якої знаходяться у межах умов охолодження. При її подальшій обробці відбувається механічне руйнування драглів під дією робочих органів фризеру. Наслідками цього процесу є різке зниження ВУЗ стабілізатора, а готовий виріб при цьому має низьку збитість, тому що сформована структура протидіє насиченню суміші повітрям. При загартовуванні, а точніше при зниженні температури вже до -2…(-4)С у желатинових драглів спостерігається процес старіння з помітним синерезисом.

Альгінова кислота та її похідні

Альгінову кислоту отримують з бурих водоростей виду ламінарія дігітата, ламінарія клоустоні та роду фуксів. Вона являє собою продукт полімерізації, який складається з ангідрідних залишків d-мануронової кислоти. Альгінат Na використовують в якості стабілізатора та емульгатора сумішей морозива [6].

Стосовно інших стабілізаторів, треба сказати, що їх непридатність обумовлена невеликим вибором їх функціональних можливостей. Так, наприклад, каррагенан (драглеутворююча речовина, яку отримують з багряних водоростей виду хондрус криспус і гігартину стеллату та ін. Він містить каррагенін, який є сірнокислим ефіром полісахариду, який складається з залишків галактози. До складу каррагеніну входять та - каррагенін. Перший і є драглеутворювачем.) має гарну ВУЗ, є емульгатором , але не має здатності до піноутворення. Ще гіршим є крохмаль та мука, які мають серед усіх необхідних властивостей лише здатність до згущування суміші .

Аналіз цих факторів обумовлює пошук та впровадження нових видів стабілізаторів, емульгаторів та стабілізаційних систем, використання яких дозволить спростити технологічний процес виробництва морозива та отримати продукт стабільно високої якості.

2.1.4 Огляд сучасного ринку стабілізаторів та їх використання у технологічному процесі

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

Стабілізуючі системи базуються на сумішах декількох наступних емульгаторів та гідроколоїдів:

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

Гідроколоїди можливо формально розділити на дві категорії:

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

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

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

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

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

Таблиця 2.6 Огляд сучасного ринку стабілізаторів, стабілізаторів-емульгаторів та стабілізаційних систем

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

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

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

Завдання:

- виявлення ролі стабілізаторів у формуванні якості м'якого та загартованого морозива;

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

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

- розробка проекту технологічної карти;

- морозиво “Умка”, “Льодовий рай”.

2.2 ОБ'ЄКТИ, МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ

2.2.1 Об'єкти та матеріали досліджень

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

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

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

2.2.2 Методи досліджень

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

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

Визначають збитість за формулою:

, (2.1)

де - збитість, %;

- обсяг суміші до її фризерування, л;

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

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

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

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

, (2.2)

де - в'язкість; Пас;

K - постійна вимірювального вузла, Па/В;

T - період обертання, с;

U - напруга управління, В;

А - коефіцієнт форми вимірювального вузла;

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

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

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

^, (2.3)

де Х - сума значень кожного окремого визначення;

n - число визначень.

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

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

2.3.1 Обґрунтування технологічних параметрів виробництва заморожених десертів

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

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

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

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

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

*молочна суміш - 124...130 кгс/см²;

*вершкова суміш - 122...128 кгс/см²;

*пломбірна суміш - 118...125 кгс/см².

Саме ці значення тиску були використані нами в подальших дослідженнях.

Але в'язкість - це фізико-хімічний показник, який характеризує властивості суміші для морозива. Основними фізико-хімічними показниками, які дозволяють визначити якість самого морозива, є збитість та опір таненню.

На рисунках 2.5, 2.6 наведені результати експериментальних даних цих показників в залежності від тиску гомогенізації. Встановлено, що в інтервалі тиску гомогенізації, рекомендованому нами для обробки молочної, вершкової та пломбірної сумішей, збитість готового виробу складає: 115…125 % для вершкового морозива та пломбіру, 145…150 % для молочного морозива.

Такі відмінності пояснюються щільністю суміші, тобто природою її складових компонентів, здатністю їх чинити опір насиченню суміші повітрям, наявністю серед їх властивостей тих, які сприяють утриманню повітряних пухирців. Найбільше значення щільності зі складових морозива має жир, тому з підвищенням його масової частки збитість погіршується. При збільшенні тиску гомогенізації, наприклад, вершкової суміші спостерігається зменшення збитості, що пояснюється утворенням жирових агломератів (дивись вище).

Опір таненню при цьому достатньо високий : для молочного морозива - 8...12 хвилин, для вершкового морозива - 20...23 хвилини, для пломбіру - 22...27 хвилин.

Аналізуючи отримані дані, не важко побачити, що при збільшенні тиску гомогенізації опір таненню підвищується. Це пояснюється зменшенням дисперсності жирових кульок, завдяки чому відбувається більш рівномірне їх розповсюдження та утворення стійкої системи. Крім того, опір таненню підвищується з підвищенням масової частки жиру в морозиві, що пояснюється наступним чином. З усіх компонентів суміші найменшу температуру перетворення на рідину має вода, тобто вона є лімітуючою в цьому процесі. Жирові кульки за рахунок більш високої температури плавлення, створюють механічний опір для витікання води, яка утворилася з льоду при підвищенні температури.

Таким чином, використання нової стабілізаційної системи потребує гомогенізації суміші при значеннях: 124...130 кгс/см² - для молочної, 122...128 кгс/см² - для вершкової та 118...125 кгс/см² - для пломбірної суміші, що дозволить отримати морозиво з високими показниками збитості та опору таненню.

Однак, як відомо, технологія загартованого морозива передбачає заморожування його при температурі - 30 2 С. З метою обґрунтування часу загартовування нами була визначена динаміка зміни температур морозива при загартовуванні (рис. 2.8).

Виявлено, що на початкових стадіях загартовування температура не змінюється, що пояснюється специфічністю складових морозива. Так, наприклад, жир має кріопротекторні властивості, тобто перешкоджає зменшенню температури в суміші і для їх подолання необхідний деякий час. Тому суміш пломбірного морозива потребує більш тривалого впливу низьких температур для отримання в глибині морозива необхідної температури, ніж вершкового та молочного.

З огляду на експериментальні дані, нами визначено, що через 60 хв - для молочного морозива, 70 хв. - для вершкового морозива та 80 хв. - для пломбіру температура морозива складає -25...-20 С. Це є достатнім для загартовування. Отримані дані досліджень дозволяють стверджувати, що загартовування морозива треба здійснювати протягом 60-80 хв, після чого воно може бути направлено в камеру для зберігання.

Як вказувалось вище, нова стабілізаційна система може бути використана як в технології загартованого , так і м'якого морозива.

На рисунках 2.9 та 2.10 наведені результати досліджень збитості та опору таненню м'якого морозива в залежності від тривалості фризерування.

Так, при фризеруванні морозива протягом 20-25 хв збитість зростає в 2,8 - 3 рази і складає: для молочного морозива - 75-80%, для вершкового морозива - 65-70%, для пломбіру - 60-65% . Слід відзначити, що підвищення часу фризерування більше 20 хвилин не призводить до підвищення збитості.

Опір таненню, перш за все, має дуже важливе значення для зберігання гарних органолептичних показників м'якого морозива, тому що воно має високу температуру при виході з фризеру. При дослідженні опору таненню отримані такі дані: для молочного морозива - 16...17 хв., для вершкового морозива - 18...20 хв., для пломбіру - 21...23 хв. Природа цього явища така ж, як і у загартованого морозива.

Таким чином, фризерування суміші протягом 20 - 25 хв дозволяє отримати морозиво, яке характеризується високими показниками збитості та опору таненню.

На підставі експериментальних даних було складено параметричну схему виробництва морозива (рис. 2.11). З неї можна побачити, що крім зазначених параметрів, які впливають на якість морозива до них слід віднести ще й такі, як технічні характеристики обладнання, якість та вид сировини, професіоналізм виконавця та ін.

Проведені дослідження дозволили з'ясувати та обґрунтувати деякі технологічні параметри виробництва морозива з використанням нової стабілізаційної системи. Визначені показники покладені в основу технологічної схеми виробництва та рецептурного складу морозива.

2.3.2 Розробка нормативної документації на загартоване морозиво

Проведенні дослідження дозволили розробити рецептуру та обґрунтувати деякі технологічні параметри технологічного процесу виробництва морозива.

Технологічну схема виробництва м'якого та загартованого морозива з використанням стабілізаційної системи представлено на рис 2.12. З неї можна побачити, що параметри проведення обробки суміші наведено в більш вузьких межах, обґрунтування вибору яких здійснено у попередньому розділі. Розроблені рецептура загартованого морозива “Умка” та м'якого морозива “Льодовий рай” представлені у вигляді технологічних карток .

ВИСНОВКИ ПО РОЗДІЛУ

1. Проведено аналіз та сучасних тенденцій розвитку асортименту загартованого морозива та визначено технологію його виробництва. Складено загальну класифікаційну схему морозива, що виробляється в Україні;