Study on technological functionality of citrus fibers in production of the Creamy and the High Fatty ice cream

Abstract

Мороженое сливочное и пломбир является наиболее производимым. Традиционно для стабилизации структуры мороженого используют комплексы стабилизаторов-эмульгаторов, содержащие 4–6 пищевых добавок. Что ограничивает потребление этих разновидностей у определенной категории людей. Целью исследований являлось установление возможности применения цитрусовых волокон и их композиции с гуаровой камедью взамен эффективных стабилизаторов-эмульгаторов в производстве мороженого с ограниченным содержанием пищевых добавок. В качестве объектов исследования были использованы образцы мороженого сливочного и пломбира с массовыми долями жира соответственно 8 и 12 %. Использованы методы реологические – для оценки вязкости смеси и текстуры мороженого, микроструктурные – для оценки дисперсности кристаллов льда и пузырьков воздуха и термостатические – для оценки термоустойчивости. Установлено, что при использовании цитрусовых волокон в качестве моностабилизаторов в мороженом пломбир динамическая вязкость смеси достигала значений 200 мПа∙с, что в 2 раза ниже, чем при использовании комплексных стабилизаторов-эмульгаторов. При совместном использовании с цитрусовыми волокнами гуаровой камеди показатели вязкости достигали значений 57 мПа∙с в смеси для сливочного мороженого и 513 мПа∙с в смеси для пломбира. При замене комплексной стабилизационной системы на волокна или их композицию с гуаровой камедью взбитость значительно снижалась. Взбитость в этих образцах не превышала 42 %. Выявлено положительное влияние пищевых волокон на термоустойчивость мороженого. Во всех образцах мороженого была обнаружена высокодисперсная кристаллическая структура льда. Средний их размер не превышал значения 40 мкм. На воздушную фазу цитрусовые волокна наибольшее влияние оказали в сливочном мороженом. Средний размер пузырьков воздуха был больше на 16 %, чем в образцах с эффективным комплексом стабилизаторов-эмульгаторов. При исследовании показателей текстуры установлено, что на показатели твердость, адгезионная сила и липкость в большей степени влияет взбитость мороженого, чем разновидность стабилизатора. Полученные результаты исследований свидетельствуют о технологической возможности использования цитрусовых волокон в качестве стабилизатора совместно с гуаровой камедью в производстве мороженого сливочного и пломбира. Однако необходимы дальнейшие исследования структурных элементов в процессе хранения. Научный и практический интерес представляют исследования по оценке влияния пищевых волокон на показатели качества мороженого в присутствии эффективного стабилизатора-эмульгатора. Creamy ice cream and ice cream are the most produced. Traditionally, stabilizer-emulsifier complexes containing 4–6 food additives are used to stabilize the structure of ice cream. What limits the consumption of these varieties in a certain category of people. The aim of the research was to establish the possibility of using citrus fibers and their composition with guar gum instead of effective stabilizers-emulsifiers in the production of ice cream with a limited content of food additives. The samples of creamy ice cream and ice cream with fat mass fractions of 8 and 12 %, respectively, were used as objects of study. Rheological methods were used – to assess the viscosity of the mixture and the texture of ice cream, microstructural – to assess the dispersion of ice crystals and air bubbles, and thermostatic – to assess thermal stability. It was found that when using citrus fibers as monostabilizers in ice cream ice cream, the dynamic viscosity of the mixture reached 200 mPa s, which is 2 times lower than when using complex emulsifier stabilizers. When used together with citrus fibers of guar gum, the viscosity indicators reached values of 57 mPa s in a mixture for creamy ice cream and 513 mPa s in a mixture for ice cream. When replacing the complex stabilization system with fibers or their composition with guar gum, overrun was significantly reduced. Overrun in these samples did not exceed 42 %. A positive effect of dietary fiber on the thermal stability of ice cream was revealed. In all samples of ice cream, a highly dispersed crystalline structure of ice was found. Their average size did not exceed 40 µm. The air phase was most affected by citrus fibers in cream ice cream. The average size of air bubbles was 16 % larger than in samples with an effective complex of stabilizers-emulsifiers. In the study of texture indicators, it was found that the indicators of hardness, adhesive force and stickiness are more affected by the overrun of ice cream than the type of stabilizer. The obtained research results indicate the technological possibility of using citrus fibers as a stabilizer together with guar gum in the production of cream ice cream and ice cream. However, further studies of structural elements during storage are needed. Of scientific and practical interest are studies to assess the effect of dietary fiber on ice cream quality indicators in the presence of an effective stabilizer-emulsifier.