Основные факторы формирования молекулярной структуры мармелада

Рассмотрена актуальная проблема обеспечения длительных сроков хранения кондитерских изделий без изменения их вкусовых качеств. Выявлены закономерности влияния химического состава сырьевых компонентов на структуру желейного мармелада. Исследовано влияние содержания патоки и студнеобразователей на физико-химические и реологические свойства желейного мармелада. Увеличение массовой доли патоки от 5% до 25% приводит к увеличению упруго-пластичных свойств желейного мармелада. Соотношение основных рецептурных компонентов формирует молекулярную структуру желейного мармелада и тем самым оказывает влияние на зависимость массовой доли влаги от активности воды. Установлена корреляция активности воды и прочности желейного мармелада. Самая высокая прочность и активность воды наблюдалась у изделий, содержащих 15% патоки, что обуславливает наибольшую скорость влагопереноса для таких продуктов. Использование модифицированного крахмала дает возможность управления потерями влаги при хранении мармелада. Корректировка рецептуры и уменьшение массовой доли влаги в мармеладе значительно уменьшают риск возникновения нежелательных органолептических изменений поверхности мармелада при хранении. Применяя различные виды модифицированного крахмала, можно управлять сохранностью желейно-фруктового мармелада. Повышение массовой доли редуцирующих веществ в процессе хранения кондитерских изделий студнеобразной консистенции способствует их увлажнению. С другой стороны, уменьшение массовой доли редуцирующих веществ приводит к засахариванию изделий. Показано, как изменение соотношения основных компонентов желейного мармелада влияет на формирование его молекулярной структуры, которая обуславливает соотношение свободной и связанной влаги. Полученные результаты работы позволяют управлять качеством и прогнозировать сохранность кондитерских изделий студнеобразной консистенции.

1. Кондратьев, Н.Б., Казанцев, Е.В., Осипов, М.В., Баженова, А.Е., Линовская, Н.В. (2020). Влияние количества патоки на процессы влагопереноса при хранении мармелада. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий, 82(4(86)), 24-29. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2020-4-24-29

2. Rivero, R., Archaina, D., Sosa, N., Schebor, C. (2021). Development and characterization of two gelatin candies with alternative sweeteners and fruit bioactive compounds. LWT, 141, Article 110894. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2021.110894

3. Teixeira-Lemos, E., Almeida, A. R., Vouga, B., Morais, C., Correia, I., Pereira, P. et al. (2021). Development and characterization of healthy gummy jellies containing natural fruits. Open Agriculture, 6(1), 466-478. https://doi.org/10.1515/opag-2021-0029

4. Ergun, R., Lietha, R., Hartel, R. W. (2010). Moisture and shelf life in sugar confections. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 50(2), 162-192. https://doi.org/10.1080/10408390802248833

5. Wolf, B. (2016). Confectionery and Sugar-Based Foods. Chapter in a book: Reference Module in Food Science. Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100596-5.03452-1

6. Kavaya, R.I., Omwamba, M.N., Chikamai, B.N., Mahungu, S.M. (2019). Sensory evaluation of syneresis reduced jam and marmalade containing gum Arabic from Acacia senegal var. kerensis. Food and Nutrition Sciences, 10(11), 1334-1343. https://doi.org/10.4236/fns.2019.1011096

7. de Avelar, M. H. Efraim, M.P. (2020). Alginate/pectin cold-set gelation as a potential sustainable method for jelly candy production. LWT, 123, Article 109119. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2020.109119

8. Gawkowska, D., Cybulska, J., Zdunek, A. (2018). Structure-related gelling of pectins and linking with other natural compounds: A review. Polymers, 10(7), Article 762 https://doi.org/10.3390/polym10070762

9. Funami, T. (2010). Functions of food polysaccharides to control the gelatinization and retrogradation behaviors of starch in an aqueous system in relation to the macromolecular characteristics of food polysaccharides. Food Science and Technology Research, 15(6), 557-568. https://doi.org/10.3136/fstr.15.557

10. Донченко, Л.В., Фирсов, Г.Г. (2007). Пектин: основные свойства, производство и применение.— М.: ДеЛи принт, 2007.

11. Табаторович, А.Н., Резниченко, И.Ю. (2019). Обоснование рецептур и оценка качества желейного мармелада на основе настоя лепестков розеллы (Hibiscus Sabdariffa L.). Пищевая промышленность, 5, 66-71. https://doi.org/10.24411/0235-2486-2019-10075

12. Табаторович, А.Н., Степанова, Е.Н., Бакайтис, В.И. (2018). Анализ химического состава и показателей качества нетрадиционных фруктовых пюре-полуфабрикатов. Пищевая промышленность, 8, 25-29.

13. Panchev, I. N., Slavov, A., Nikolova, K., Kovacheva, D. (2010). On the water-sorption properties of pectin. Food Hydrocolloids, 24(8), 763-769. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2010.04.002

14. Южакова, К.В., Савенкова, Т.В., Талейсник, М.А. (2018). Технологические процессы образования кондитерской массы при получении мармелада. Вестник Российской сельскохозяйственной науки, 1, 57-59.

15. Einhorn-Stoll, U. (2018). Pectin-water interactions in foods — from powder to gel. Food Hydrocolloids, 78, 109-119. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2017.05.029

16. Guan, L., Xu, H., Huang, D. (2011). The investigation on states of water in different hydrophilic polymers by DSC and FTIR. Journal of Polymer Research, 18(4), 681-689. https://doi.org/10.1007/s10965-010-9464-7

17. Abasi, S., Podstawczyk, D. A., Sherback, A. F., Guiseppi-Elie, A. (2019). Bio-technical properties of poly(HEMA-co-HPMA) hydrogels are governed by distribution among water states. ACS Biomaterials Science and Engineering, 5(10), 4994-5004. https://doi.org/10.1021/acsbiomaterials.9b00705

18. Ping, Z. H., Nguyen, Q. T., Chen, S. M., Zhou, J. Q., Ding, Y. D. (2001). States of water in different hydrophilic polymers — DSC and FTIR studies. Polymer, 42(20), 8461-8467. https://doi.org/10.1016/S0032-3861(01)00358-5

19. Осипов, М.В., Кондратьев, Н.Б., Казанцев, Е. В., Руденко, О.С., Семенова, П.А. (2019). Влияние модифицированного крахмала на влагоудерживающую способность начинок в пряниках. Вестник Российской сельскохозяйственной науки, 3, 59-62. https://doi.org/10.30850/vrsn/2019/3/59-62

20. Juarez-Enriquez, E., Olivas, G.I., Ortega-Rivas, E., Zamudio-Flores, P.B., Perez-Vega, S., Sepulveda, D.R. (2019). Water activity, not moisture content, explains the influence of water on powder flowability. LWT, 100, 35-39. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2018.10.043

21. Ullah, N., Ullah, S., Khan, A., Ullah, I., Badshah, S. (2018). Preparation and evaluation of carrot and apple blended jam. Journal of Food Processing & Technology, 9(4), Article 725. https://doi.org/10.4172/2157-7110.1000725

22. Sirin, P. (2019). Rheological, textural, physico-chemical and sensory properties of low sugar apple marmalade. A Thesis Submitted to the Graduate School of Engineering and Sciences of izmir Institute of Technology in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of MASTER OF SCIENCE in Food Engineering. izmir, Turkey. Retrieved from https://gcris.iyte.edu.tr/bitstream/11147/7352/1/T002026.pdf Accessed August 2, 2021.

23. Mierczynska, J., Cybulska, J., Pieczywek, P. M., Zdunek, A. (2015). Effect of storage on rheology of water-soluble, chelate-soluble and diluted alkali-soluble pectin in carrot cell walls. Food and Bioprocess Technology, 8(1), 171-180. https://doi.org/10.1007/s11947-014-1392-9

24. Хатко, З.Н., Титов, С.А., Ашинова, А.А., Колодина, Е.М. (2019). Влияние комбинирования пектиновых веществ на вязкость их водных растворов. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий, 81(2(80), 133-138. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2019-2-133-138

25. Ben-Yoseph, E., Hartel, R. W. (2006). Computer simulation of sugar crystallization in confectionery products. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 7(3), 225-232. https://doi.org/10.1016/j.ifset.2005.12.003

26. Осипов М. В., Казанцев Е. В., Руденко, Кондратьев Н. Б. (2020). Прогнозирование сохранности кондитерских изделий студнеобразной консистенции. Всё о мясе, 5S, 257-260. https://doi.org/10.21323/2071-2499-2020-5S-257-260

27. Ergun, R., Lietha, R., Hartel, R. W. (2010). Moisture and shelf life in sugar confections. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 50(2), 162-192. https://doi.org/10.1080/10408390802248833

28. Sitnikova, P.B., Tvorogova, A.A. (2019). Physical changes in the structure of ice cream and frozen fruit desserts during storage. Food systems, 2(2), 31-35. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2019-2-2-31-35

29. Ali, M.R., Mohamed, R.M., Abedelmaksoud, T.G. (2021). Functional strawberry and red beetroot jelly candies rich in fibers and phenolic compounds. Food systems, 4(2), 82-88. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2021-4-1-82-88

30. Torres, M. D., Chenlo, F., Moreira, R. (2018). Structural features and water sorption isotherms of carrageenans: A prediction model for hybrid carrageenans. Carbohydrate Polymers, 180, 72-80. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2017.10.010