Показатели качества молочного мороженого с цитрусовыми волокнами и камедями

В настоящее время в производстве мороженого для стабилизации структуры используют не менее 4-х пищевых добавок — эмульгаторов и гидроколлоидов. Добавление таких веществ способствует снижению спроса на этот продукт у приверженцев здорового образа жизни. Целью исследований являлось установление возможности применения для стабилизации структуры молочного мороженого цитрусовых волокон и их композиций с камедями гуаровой и ксантановой. В качестве контрольных использовали образцы с желатином и комплексным стабилизатором — эмульгатором. Установлено, что внесение цитрусовых волокон в количестве 0,6% придает продукту горький вкус, не обеспечивает требуемый уровень динамической вязкости смеси, формирует нестабильную воздушную фазу и крупные кристаллы льда. Композиция пищевых волокон с камедями оказала положительное влияние на указанные показатели качества. Наиболее высокая дисперсность кристаллов льда (средний размер — 36–39 мкм) и динамическая вязкость смеси, сопоставимые с показателями качества образца с комплексным стабилизатором-эмульгатором, была достигнута в образце с волокнами и ксантановой камедью. Образец с пищевым волокном и гуаровой камедью по термоустойчивости превосходил образцы только с волокном, а также образцы с волокном и гуаровой камедью. После 60 мин термостатирования массовая доля плава составила 7%, что в 2,8 и в 2 раза меньше, чем в образцах без камедей и с ксантановой камедью. Выявлена корреляция между показателями «твердость» и «термоустойчивость»: наиболее твердые образцы были более устойчивыми к таянию. На основании результатов исследования установлена целесообразность использования в производстве мороженого с ограниченным числом пищевых добавок композиций цитрусовых волокон и камедей гуаровой или ксантановой. При этом необходимо учитывать состояние структурных элементов в процессе хранения и использовать упаковку, способствующую сохранению формы порции.

1. Pirsa, S., Hafezi, K. (2023). Hydrocolloids: Structure, preparation method, and application in food industry. Food Chemistry, 399, Article 133967. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.133967

2. Himashree, P., Sengar, A. S., Sunil, C. K. (2022). Food thickening agents: Sources, chemistry, properties and applications — A review. International Journal of Gastronomy and Food Science, 27, Article 100468. https://doi.org/10.1016/j.ijgfs.2022.100468

3. Творогова, А. А. Мороженое в России и СССР: теория, практика. Развитие технологий. Спб: Профессия, 2021.

4. Goff, H. D. (2019). The Structure and Properties of Ice Cream and Frozen Desserts. Chapter in a book: Encyclopedia of Food Chemistry (Vol.3). Elsevier Inc., 2019. https://doi.org/10.1016/B978–0–08–100596–5.21703–4

5. Cheng, J., Dudu, O. E., Li, X., Yan, T. (2020). Effect of emulsifier-fat interactions and interfacial competitive adsorption of emulsifiers with proteins on fat crystallization and stability of whipped-frozen emulsions. Food Hydrocolloids, 101, Article 105491. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2019.105491

6. Goff, H. D., Hartel, R. W. (2013) Ice cream. Springer, 2013. https://doi.org/10.1007/978–1–4614–6096–1

7. Loffredi, E., Moriano, M. E., Masseroni, L., Alamprese, C. (2021). Effects of different emulsifier substitutes on artisanal ice cream quality. LWT, 137, Article 110499. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2020.110499

8. Blankart, M., Oellig, C., Averweg, S., Schwack, W., Hinrichs, J. (2020). Effect of storage at high temperature on chemical (composition) and techno-functional characteristics of E471 food emulsifiers applied to aerosol whipping cream. Journal of Food Engineering, 277, Article 109882. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2019.109882

9. Гурский, И. А., Творогова, А. А. (2022). Влияние количества желатина на показатели консистенции размороженного кисломолочного десерта. Холодильная техника, 2, 123–130. https://doi.org/10.17816/RF108504

10. Sari, D., Nuraini, H., Suryati, T. (September 20–21, 2022). Application of gelatin from chicken leg skin as a stabilizer in ice cream. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1097(1), Article 012036. Malang, Indonesia. https://doi.org/10.1088/1755–1315/1097/1/012036

11. Alipal, J., Mohd Pu’ad, N. A. S., Lee, T. C., Nayan, N. H. M., Sahari, N., Basri, H. et al. (2021). A review of gelatin: Properties, sources, process, applications, and commercialization. Materials Today: Proceedings, 42(Part 1), 240–250. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.12.922

12. Zhang, T., Xu, J., Zhang, Y., Wang, X., Lorenzo, J. M., Zhong, J. (2020). Gelatins as emulsifiers for oil-in-water emulsions: Extraction, chemical composition, molecular structure, and molecular modification. Trends in Food Science & Technology, 106, 113–131. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2020.10.005

13. Творогова, А. А., Коновалова, Т. В. (2015). Обоснование технологической функциональности нативных крахмалов в производстве мороженого без пищевых добавок. Холодильная техника, 6, 39–42.

14. Yun, D., Wang, Z., Li, C., Chen, D., Liu, J. (2023). Antioxidant and antimicrobial packaging films developed based on the peel powder of different citrus fruits: A comparative study. Food Bioscience, 51, Article 102319. https://doi.org/10.1016/j.fbio.2022.102319

15. Ademosun, A. O. (2002). Citrus peels odyssey: From the waste bin to the lab bench to the dining table. Applied Food Research, 2(1), Article 100083. https://doi.org/10.1016/j.afres.2022.100083

16. Lee, G. J., Lee, S. Y., Kang, N.-G., Jin, M. H. (2022). A multi-faceted comparison of phytochemicals in seven citrus peels and improvement of chemical composition and antioxidant activity by steaming. LWT, 160, Article 113297. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2022.113297

17. Wedamulla, N. E., Fan, M., Choi, Y.-J., Kim, E.-K. (2022). Citrus peel as a renewable bioresource: Transforming waste to food additives. Journal of Functional Foods, 95, Article 105163. https://doi.org/10.1016/j.jff.2022.105163

18. Qi, J.-R., Song, L.-W., Zeng, W.-Q., Liao, J.-S. (2020). Citrus fiber for the stabilization of O/W emulsion through combination of Pickering effect and fiber-based network. Food Chemistry, 343, Article 128523. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.128523

19. Caggia, C., Palmeri, R., Russo, N., Timpone, R., Randazzo, C. L., Todaro, A. et al. (2020). Employ of citrus by-product as fat replacer ingredient for bakery confectionery products. Frontiers in Nutrition, 7, Article 46. https://doi.org/10.3389/fnut.2020.00046

20. Spina, A., Brighina, S., Muccilli, S., Mazzaglia, A., Fabroni, S., Fallico, B. et al. (2019). Wholegrain durum wheat bread fortified with citrus fibers: Evaluation of quality parameters during long storage. Frontiers in Nutrition, 6, Article 13. https://doi.org/10.3389/fnut.2019.00013

21. Jiang, Z., Mu, S., Ma, C., Liu, Y., Ma, Y., Zhang, M. et al. (2022). Consequences of ball milling combined with high-pressure homogenization on structure, physicochemical and rheological properties of citrus fiber. Food Hydrocolloids, 127, Article 107515. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2022.107515

22. Serial, M. R., Velichko, E., Nikolaeva, T., den Adel, R., Terenzi, C., Bouwman, W. G. et al. (2021). High-pressure homogenized citrus fiber cellulose dispersions: Structural characterization and flow behavior. Food Structure, 30, Article 100237. https://doi.org/10.1016/j.foostr.2021.100237

23. Agoda-Tandjawa, G., Mazoyer, J., Wallecan, J., Langendorff, V. (2020). Effects of sucrose addition on the rheological properties of citrus peel fiber suspensions before and after drying. Food Hydrocolloids, 101, Article 105473. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2019.105473

24. Su, D., Zhu, X., Adhikari, B., Li., D., Wang, L. (2020). Effect of high-pressure homogenization on the rheology, microstructure and fractal dimension of citrus fiber-oil dispersions. Journal of Food Engineering, 277, Article 109899. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2019.109899

25. Wang, L., Xu, H., Yuan, F., Pan, Q., Fan, R., Gao, Y. (2015). Physicochemical characterization of five types of citrus dietary fibers. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, 4(2), 250–258. https://doi.org/10.1016/j.bcab.2015.02.003

26. Liu, X., Sala, G., Scholten, E. (2022) Effect of fat aggregate size and percentage on the melting properties of ice cream. Food Research International, 160, Article 111709. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2022.111709

27. Zhao, Y., Khalesi, H., He, J., Fang, Y. (2023). Application of different hydrocolloids as fat replacer in low-fat dairy products: Ice cream, yogurt and cheese. Food Hydrocolloids, 138, Article 108493. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2023.108493

28. Dervisoglu, M., Yazici, F. (2006). Note. The effect of citrus fibre on the physical, chemical and sensory properties of ice cream. Food Science and Technology International, 12(2), 159–164. https://doi.org/10.1177/1082013206064005

29. X, E., Pei, Z. J., Schmidt, K. A. (2010). Ice Cream: Foam formation and stabilization- A Review. Food Reviews International, 26(2), 122–137. https://doi.org/10.1080/87559120903564472

30. Baer, R. J., Wolkow, M. D., Kasperson, K. M. (1997). Effect of emulsifiers on the body and texture of low fat ice cream. Journal of Dairy Science, 80(12), 3123–3132. https://doi.org/10.3168/jds.s0022–0302(97)76283–0

31. Inoue, K., Ochi, H., Habara, K., Taketsuka, M., Saito, H., Ichihashi, N. et al. (2009). Modeling of the effect of freezer conditions on the hardness of ice cream using response surface methodology. Journal of Dairy Science, 92(12), 5834–5842. https://doi.org/10.3168/jds.2009–2228

32. Muse, M. R., Hartel, R. W. (2004). Ice cream structural elements that affect melting rate and hardness. Journal of Dairy Science, 87(1), 1–10. https://doi.org/10.3168/jds.S0022–0302(04)73135–5

33. Yu, B., Zeng, X., Wang, L., Regenstein, J. M. (2020). Preparation of nanofibrillated cellulose from grapefruit peel and its application as fat substitute in ice cream. Carbohydrate Polymers, 254, Article 117415. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2020.117415