В работе к структурным проблемам технологии пищевых продуктов были применены принципы химии полимеров. Наиболее полно эта проблематика освещена в «Наука о пищевых полимерах» — термин, предложенный в — развивает методы унификации структурных аспектов пищевых веществ при помощи функциональных моментов, описываемых гидродинамикой и динамикой аморфных веществ. Важной чертой этого подхода является новый взгляд на факторы, влияющие на стабильность замороженных пищевых продуктов. По отношению к замораживанию для объяснения стабильности поведения теста в терминах физических свойств жидкой фазы этот подход акцентирует внимание на не замороженной жидкой структуре (матрице), присутствующей между кристаллами льда.

Как отмечалось выше, при традиционной трактовке замораживания концентрация и вязкость жидкой фазы с понижением температуры возрастает. При понижении температуры жидкость в некоторой точке становится настолько вязкой, что движение молекул становится кинетически ограниченным и скорость реакций падает до минимума. В таких условиях молекулы воды не могут мигрировать, и вследствие этого кристаллы льда не образуются.

Температура, при которой возникает это условие, называется температурой стеклования поскольку при дальнейшем снижении температуры жидкая аморфная система переходит в фазу «застеклованного вещества» («стекла»).

Значение T является важным показателем свойств системы. Чем выше T, тем быстрее происходит переход системы в фазу стекла. При температурах в области замораживания свойства матрицы лучше описываются свойствами резины и кинетическим уравнением Вильямса-Ландела-Ферри (ВЛФ), чем уравнением Аррениуса (при этом первое уравнение предсказывает более медленные реакции по сравнению со вторым).

Что дает этот подход для понимания стабильности теста? Значение T показывает температуру максимальной стабильности замороженной системы в процессе хранения. Оно может измеряться с помощью дифференциального сканирующего калориметра (ДСК), фиксирующего изменение теплоемкости при переходе от жидкой фазы к фазе стекла. Чтобы определить стабильность различных продуктов (при имеющемся уровне наших знаний) мы все еще зависим от исследований фактических условий хранения, а знание T является параметром прогнозирования стабильности свойств. Стабильность системы (по крайней мере, это относится к водным системам) должна зависеть от величины T: если система замораживается и хранится при температуре выше T, можно ожидать, что стабильность продукта будет ниже, чем при замораживании и хранении продукта при температуре ниже T. Следовательно, чем выше Т тем более стабильным должен быть продукт при низкотемпературном хранении, и наоборот. Поскольку T зависит от состава системы, это предоставляет нам две полезные возможности: T позволяет определить более стабильные при замораживании рецептуры, и для улучшения стабильности замороженного продукта Т можно повысить за счет изменения рецептуры. Когда это невозможно, для повышения T можно добавить или заменить ингредиенты.

Хотя до сих пор не проводились специальные исследования по оценке роли T в замороженном тесте, определенный интерес представляет интерпретация данных. Из всех изученных Сахаров, использовавшихся в рецептуре замораживаемого теста для хлебобулочных изделий, только кукурузный сироп с декстрозным эквивалентом (ДЭ), равным 62, повысил стабильность теста при низкотемпературном хранении (судя по продолжительности расстойки). Как ожидалось, этот сахарид повысил T системы и стабильность замороженного теста. Эта взаимосвязь поддерживает гипотезу, предложенную в работе.

Интересный пример ограничения ферментативной активности путем изменения T. В этом экспериментальном исследовании применялись глюкозооксидаза, метиловый красный, раствор глюкозы Mores1910 (мальтодекстрин с ДЭ 10) и их смеси, которые обеспечивали использовавшийся диапазон значений Т (T обозначает точку перехода на ДСК-термограмме, в которой замерзание «замерзаемой воды» завершается). Кислота, образующаяся в результате ферментативного окисления, изменяет цвет реагирующей смеси с желтого на розовый. Образцы с T в диапазоне от -9,5 до -32 °С хранились при температурах 25, 3, -15 и -23 °С. Образцы при температуре 25 и 3 °С были жидкими; а при -15 и -23 °С — твердыми и выглядели как окрашенный лед. При этом только образцы со значениями T выше температуры хранения стали розовыми, что указывало на образование кислоты с помощью фермента. Даже после хранения при -23 °С в течение 2-х месяцев образцы с T > -23 °С, содержавшие мальтодекстрин, оставались желтыми (реакция не происходила). С другой стороны, только образцы, которые хранились при температуре выше T стали розовыми. Даже при -23 °С замороженные образцы содержали концентрированную богатую ферментом жидкую фазу, обволакивавшую кристаллы льда, в то время как в тех образцах, что оставались желтыми, «неледовая» матрица была стеклообразной (твердой). В значительной степени активность фермента подавлялась при температуре хранения ниже T, но сам фермент не инактивировался. Когда желтые образцы размораживались, фермент быстро активировался, о чем свидетельствовало изменение желтого цвета на розовый.

Подобный план эксперимента может быть полезным при изучении ферментативной активности в замороженном бездрожжевом тесте и изменений кислотности дрожжевого теста в результате брожения. В целом использование T в качестве базисной точки структурной фазы в пищевых системах представляется привлекательным, но при ее применении для исследований замороженного дрожжевого теста важно помнить о том, что тесто, помимо воды, содержит по меньшей мере еще два компонента (муку и дрожжи), и каждый из них влияет на значение T, Каждый из этих компонентов может иметь свое значение T, которое потребует соответствующей настройки. Взаимодействие этих компонентов усложняет унифицированное описание. Применение данного подхода представляется более ясным для однофазных систем приготовления теста, например, бездрожжевого теста для кексов, теста для печенья и подобных изделий. Короче говоря, теоретические основы данного подхода нуждаются в экспериментальной проверке.





На главную    Просмотрено: 2,012 раз