Влияние температуры замораживания и хранения на стабильность жировой эмульсии в сливках

В статье представлены результаты исследования замороженных сливок, целью которого была оценка целесообразности применения различных режимов замораживания и хранения для получения продукта со стабильной жировой фазой. Объектами исследования являлись сливки различной жирности — 30%, 40% и 50%. Замораживание проводили при трех температурных режимах (минус 50 °C, минус 25 °C и минус 18 °C) с последующим хранением в течение 4 месяцев в холодильных камерах с поддержанием температур минус 18 °C, 25 °C и 50 °C. До и после низкотемпературной обработки оценивали состояние жировой фазы сливок и размер кристаллов льда микроскопическим методом. Дестабилизацию жировой дисперсии определяли по содержанию дестабилизированного жира. Было подтверждено, что с увеличением массовой доли жира в сливках степень дестабилизации возрастает. Количество дестабилизированного жира в сливках 30, 40 и 50%-ной жирности до замораживания составляло 14,3%, 20,0% и 32,0% соответственно. По результатам исследований было выявлено, что при снижении температуры замораживания с минус 18 °C до минус 50 °C не происходит заметного сокращения количества дестабилизированного жира. Степень дестабилизации уменьшалась при перемещении сливок с более низких в более щадящие температурные условия. При температуре хранения минус 18 °C сливок, предварительно замороженных при минус 50 °C и минус 25 °C, количество дестабилизированного жира в сливках было меньше соответственно на 8,0–14,0% и 20,0–25,0% в сравнении с образцами, замороженными и хранимыми при одной и той же температуре. При проведении микроструктурных исследований было выявлено, что замораживание при более низкой температуре с изменением температурного режима хранения позволяет получить кристаллы льда с более гладкой поверхностью, которые вызывают меньшее повреждение оболочек жировых шариков.

1. Fellows, P. J. (2022). Food processing technology: Principles and practice. Woodhead publishing: Cambridge, 2022.

2. Ojha, K. S., Kerry, J. P., Tiwari, B. K., O’Donnell, C. (2016). Freezing for Food Preservation. Chapter in a book: Reference Module in Food Science. Elsevier: Amsterdam, Netherlands, 2016. https://doi.org/10.1016/b978–0–08–100596–5.03108–5

3. James, C., Purnell, G., James, S. J. (2015). A review of novel and innovative food freezing technologies. Food and Bioprocess Technology, 8, 1616–1634. https://doi.org/10.1007/s11947–015–1542–8

4. Hu, R., Zhang, M., Liu, W., Mujumdar, A. S., Bai, B. (2022). Novel synergistic freezing methods and technologies for enhanced food product quality: A critical review. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 21(2), 1979–2001. https://doi.org/10.1111/1541–4337.12919

5. James, S. J., James, C. (2023). Chilling and freezing. Chapter in a book: Food Safety Management. Academic Press, 2023. https://doi.org/10.1016/B978–0–12–820013–1.00005-X

6. Kutz, M. (2019). Handbook of Farm, Dairy and Food Machinery Engineering. Academic press: Cambridge, MA, USA, 2019.

7. Dalvi-Isfahan, M., Jha, P. K., Tavakoli, J., Daraei-Garmakhany, A., Xanthakis, E., Le-Bail, A. (2019). Review on identification, underlying mechanisms and evaluation of freezing damage. Journal of Food Engineering, 255, 50–60. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2019.03.011

8. Degner, B. M., Olson, K. M., Rose, D., Schlegel, V., Hutkins, R., McClements, D. J. (2013). Influence of freezing rate variation on the microstructure and physicochemical properties of food emulsions. Journal of Food Engineering, 119(2), 244–253. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2013.05.034

9. Mahato, S., Zhu, Z., Sun, D.-W. (2019). Glass transitions as affected by food compositions and by conventional and novel freezing technologies: A review. Trends in Food Science and Technology, 94, 1–11. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2019.09.010

10. Кручинин, А. Г., Туровская, С. Н., Илларионова, Е. Е., Бигаева, А. В. (2020). К вопросу влияния замораживания на технологические свойства молока. Вестник Международной академии холода, 3, 58–63. https://doi.org/10.17586/1606–4313–2020–19–3–58–63

11. Ефимова Л. В., Зазнобина Т. В., Гатилова Е. В., Иванова О. В. (2020). Влияние замораживания на качество молока коров. Аграрный научный журнал, 9, 54–57. https://doi.org/10.28983/asj.y2020i9pp54–57

12. Афанасьева, А. А. (2021). Влияние замораживания, низкотемпературного хранения и дефростации на качество сливок. Пищевые системы, 4(3S), 12–16. https://doi.org/10.21323/2618–9771–2021–4–3S-12–16

13. Tribst, A. A. L., Falcade, L. T. P., Ribeiro, L. R., Leite Júnior, B. R.de C., de Oliveira, M. M. (2019). Impact of extended refrigerated storage and freezing/thawing storage combination on physicochemical and microstructural characteristics of raw whole and skimmed sheep milk. International Dairy Journal, 94, 29–37. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2019.02.013

14. Alinovi, M., Mucchetti, G., Wiking, L., Corredig, M. (2021). Freezing as a solution to preserve the quality of dairy products: The case of milk, curds and cheese. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 61(20), 3340–3360. https://doi.org/10.1080/10408398.2020.1798348

15. Evers, J. M. (2004). The milk fat globule membrane — compositional andstructural changes post secretion by the mammary secretory cell. International Dairy Journal, 14(8), 661–674. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2004.01.005

16. Ишевский, А. Л., Давыдов И. А. (2017). Замораживание как метод консервирования пищевых продуктов. Теория и практика переработки мяса, 2(2), 43–59. https://doi.org/10.21323/2414–438X-2017–2–2–43–59

17. Bronfenbrener, L., Rabeea, M. A. (2015). Kinetic approach to modeling the freezing porous media: application to the food freezing. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, 87, 110–123. https://doi.org/10.1016/j.cep.2014.11.008

18. Bøgh-Sørensen, L. (2006). Recommendations for the Processing and Handling of Frozen Foods. IIR, France, 2006.

19. Tribst, A. A. L., Falcade, L. T. P., Carvalho, N. S., Cristianini, M., Leite Junior B. R. C., de Oliveira, M. M. (2020). Using physical processes to improve physicochemical and structural characteristics of fresh and frozen/thawed sheep milk. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 59, Article 102247. https://doi.org/10.1016/j.ifset.2019.102247

20. Symons, H. (1994). Frozen foods. Chapter in a book: Shelf Life Evaluation of Foods. London: Blackie Academic and Professional, 1994.

21. Короткий, И. А., Васильев, К. И. (15 октября, 2020). К вопросу о необходимом уровне температур при хранении пищевых продуктов в замороженном состоянии и стабильности температурного режима хранения. Тезисы конференции: Актуальные вопросы науки и техники: проблемы, прогнозы, перспективы. Кемерово, Россия, 2020.

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