Эмульгаторы в составе шоколадной и кондитерской глазури . — Информационный портал о пищевом и кондитерском производстве , жидкий соевый лецитин .

Эмульгаторы в составе шоколадной и кондитерской глазури . Общее название высококачественных натуральных материалов эмульгатора и поверхностно-активных веществ. — лецитин . Его промышленное применение началось почти 50 лет назад и за это время лецитин оказало большое влияние на развитие пищевой промышленности, особенно шоколадной. на производство Шоколад. Лецитин присутствует во всех животных и растительных тканях (8-10% в основном в яичных желтках). В сливочном масле. лецитина 0,5-1,2%, а при его производстве Из соевого масла, которое в настоящее время является основным и самым дешевым источником растительного масла. лецитина , выход лецитина составляет 2,5%. В своей современной промышленной форме лецитин растительного происхождения является ценной пищевую Добавка. Используется при приготовлении пищевых продуктов (шоколад, маргарин, растительные жиры и масла, порошки для приготовления растворимых напитков, хлебобулочные изделия), а также в красках, резине и пластмассах. при производстве Краски, резина, пластмассы и косметика. С тех пор как была разработана технология извлечения этих веществ, область их применения значительно расширилась. эмульгатора С тех пор как была разработана технология их извлечения, увеличился лецитина из соевого масла — его производство Согласно этому источнику, она оказывается более чем в 100 раз дешевле, чем сбор лецитина из яичного желтка. биоинженерия благодаря их молекулярной структуре. лецитин Его липофильные и гидрофильные свойства делают его отличным как эмульгатора и смачивающим агентом. Виды растительного лецитина Соевый лецитин Соевый лецитин Его получают из соевых бобов путем выщелачивания растворителем в установках непрерывного действия. Раствор выпаривается и лецитин осаждается из сырой нефти с помощью пара и воды. Осадок центрифугируют, а остатки воды удаляют вакуумной сушкой. В результате процесса получается светло-коричневый продукт, содержащий около 65% фосфолипидов, нерастворимых в ацетоне, и осадок (в основном из соевого масла). Выбор соответствующего растворителя и метода обезжиривания может улучшить качество сои и уменьшить горечь, но самая высокая степень очистки достигается при обработке ацетоном. Ацетон удаляет оставшееся соевое масло и другие нежелательные ароматы и стерины, но оставляет фосфолипиды в нерастворенном виде, которые могут быть повторно растворены в масле какао или других растительных маслах. В некоторых случаях используются отбеливающие агенты, такие как перекись водорода или бензоил, поскольку цвет продукта необходимо осветлить. Все чаще используются нежирные фосфолипиды (особенно пищевой Однако содержание жира должно составлять 2-3%, так как при полном обезжиривании они быстро разрушаются, окисляются и становятся нерастворимыми. Хотя рафинированные и пигментированные версии также доступны в продаже, лецитина Большинство коммерческих сортов содержат "носитель" (сою). лецитина Содержится "носитель" (соевое масло). Первоначально этот носитель был пластиковым, но сейчас существует в жидкой Форма для более легкого растворения и механического смешивания. Примерный состав промышленного лецитина : Соевое масло, % 35 Химические вещества. лецитин Соевое масло, % (фосфатидилхолин) 18 Цефалин, % (фосфатидилэтаноламин) 15 Инозимофосфатид, % 11 Другие фосфолипиды и полярные липиды, % 9 Углеводы (стериновые гликозиды), % 12 Инозитол, мг/г 14 Холин, мг/г 23 Токоферол, мг/г 1. 3 Биотин, мкг/г 0. 42 Фолиевая кислота, мкг/г 0. 60 Тиамин, мкг/г 0. 115 Рибофлавин, мкг/г 0. 33 Пантотеновая кислота, мкг/г 5. 59 Пиридоксин, мкг/г 0, 29 Ниацин, мкг/г 0. 12 Основные аналитические данные (по методу AO C B) [6]:. Йодное число 95 Процент pH 196 Фосфор 2% Удельный вес (25 °C) 1. 0305 pH 6. 6 мин 1% Кислотность мин 30 Бензол, нерастворимый сдвиг 0. 3 Значение перекиси сдвига 5 Свинец - 10 ppm[*] Мышьяк - 3 ppm Железо - 40 ppm Другие металлы - 15 ppm CFU max 5, 000 Сальмонелла / 25 г Нет Дрожжи, плесень / г Нет Enterobacteriaceae / г Нет Химические структуры основных фосфолипидных соединений (фосфатидилхолина) приведены ниже. Применяя современные аналитические методы, конкретное содержание этого соединения может быть в составе извлечено "естественным путем". лецитина значительно варьируется. В основном это относится к связям R и R 1 жирных кислот, которые могут соединяться с любой из высших жирных кислот, таких как пальмитиновая, стеариновая, олеиновая, линолевая или линоленовая. Коммерческая соя лецитин Растворима в углеводородах, жирных кислотах и горячих животных и растительных жирах. Нерастворима в полярных растворителях (например, ацетоне) и воде, но вода диспергирует ее в небольших количествах. в лецитине При добавлении воды образуются эмульсии. Это свойство полезно, когда водорастворимые вещества (например, красители) должны быть диспергированы в жире. При отделении от соевого масла фосфолипиды менее стабильны и быстро разрушаются в отсутствие токоферолов. В присутствии соевого масла сам лецитин сохраняется в течение длительного времени, но слегка ароматизированные продукты (например, молочный шоколад) показали изменения вкусовых характеристик через некоторое время хранения. Подобные изменения обсуждались в [6], где автор выделил из соевого масла 2-пентилфуран, который, как утверждается, вызывает нежелательные запахи. Прочие лецитины Растительное происхождение Растительные лецитины В промышленных масштабах их производят из арахисового, хлопкового и кукурузного масла. Их основные свойства перечислены в таблице 4.1. Таблица 4.1. свойства растительного лецитина Хлопковое масло 54 72 г ацетон, % 1. 9 2. 4 1. 0 1. 0 1. 0 1. 0 Внешний вид темно-коричневый светло-коричневый Вязкость вязкая жидкость твердая, гладкая цвет, запах сильный, иногда неприятный запах, очень слабый запах, кислый вкус Подобные лецитины Очень летучий, в целом пониженная вязкостная способность. Соответствует требованиям. их производство В настоящее время не отвечает этим требованиям. шоколадной Промышленность. Лецитин арахисового масла (при наличии), с другой стороны, не придает изменения вкуса и аромата, характерные для соевого масла. лецитина Он подходит для использования в для производства нежном молочном шоколаде. Производятся еще два вида натурального лецитина. Высококачественный лецитин производится в США. лецитин Он извлекается из сафлорового масла, но по востребованности уступает соевому. лецитину . Во время Второй мировой войны в Германии из-за нехватки тропического масла, лецитин Оно производилось из рапсового масла, но с тех пор не стало продуктом массового спроса. Более подробную информацию см. [И]. Синтетические и модифицированные фосфолипиды лецитины Растительное происхождение Химический лецитин - Фосфатидилхолин является основным компонентом фитата (соя). лецитина . В настоящее время производится множество синтетических фосфолипидов. Один из них, разработанный компанией Cadbury и названный HA, широко используется. Он не влияет на вкус молочного шоколада и обладает лучшими вязкостно-снижающими свойствами, чем соевый лецитин. YN получают из рапсового масла путем ряда реакций. Деградация глицерина в азотной среде, Фосфорилирование глицерина пентоксидом фосфора, Нейтрализация аммиаком, фильтрация и смешивание с определенным количеством масла какао. Полученное вещество обладает следующими свойствами. составом : трифосфатидная кислота (содержание фосфора 1,7%), бисфосфатидная кислота (содержание фосфора 2,49%), дифосфатидин-монофосфатидная кислота (содержание фосфора 3. 28%), Бисфосфатидин-лизофосфатидная кислота (содержание фосфора 3,77%) или ее эквиваленты с циклическим соотношением 1:2. Монофосфатидная кислота (содержит 4. 62% фосфора), Триглицериды (неактивные) 40% нейтральные фосфолипиды - баллы выше 15% a) Смешанная фосфатидная кислота - баллы выше в виде солей NH 4 b) до F) 40% NH 4 - в основном фосфат (содержит немного органических веществ) 5%. Лизофосфатидная кислота (содержащая 7. 35% P) или ее циклический эквивалент 1:2. Присутствие полимерных органических соединений не обнаружено. Испытания YN на токсичность При разработке данного продукта Британская ассоциация по исследованию промышленных биологических агентов (BIBRA) провела исследования токсичности YN [7, 8]. В Великобритании использование YN было разрешено с 1962 года в соответствии с Директивой 720. эмульгаторов И стабилизаторы. Позже его использование в какао и шоколадных изделиях было разрешено Директивой ЕЭС № 2, № 422 от 30 июня 1980 года (80/608/ЕЕС). В настоящее время (с 1999 года) использование YN официально разрешено в Великобритании, Германии, Ирландии, Исландии, Нидерландах, Швейцарии, Австралии, Канаде, Новой Зеландии, Гане, Кении и Нигерии. YN также поставляется другими компаниями по производству лецитина [14]. Подразделенные и модифицированные лецитины Растительное происхождение Подобные лецитины Может применяться при приготовлении эмульсий "масло в воде" и "масло в воде", а также для покрытия порошков при их приготовлении. шоколадных Может также использоваться для покрытия порошков, когда требуется быстрое погружение при приготовлении какао-напитков и порошков. Модифицированные лецитины Благодаря улучшенным гидрофильным свойствам используется в хлебопекарном производстве. Фракционирование. лецитина Изготовлен из экстрагированных натуральных ингредиентов. лецитина Со спиртом. Растворимая в спирте фракция диспергируется в воде и быстро образует эмульсии "масло в воде", в то время как нерастворимая фракция образует эмульсии "вода в масле". Состав и свойства типичных аналогичных лецитинов приведены в таблице 4. 2 [6]. Таблица 4. 2. стандартные модифицированные лецитины Вещество Натуральный продукт, полученный из нефти лецитин , % фосфатидилхолин + концентрат цефалиновой кислоты (растворимый в спирте), % инозид фосфатид + концентрат цефалиновой кислоты (нерастворимый в спирте), % химический лецитин 26. 8 55 10 Химический цефалин 22. 4 25 30 Инозид фосфатид 16. 4 7 40 Соевое масло 3. 1 4 4 Прочее 31. 3 9 16 Носители" добавляются в эти концентраты в зависимости от применения - например. пищевых Какао и другие растительные масла, пропиленгликоль - примеры такого применения. Гидроксилирование. лецитины Получают путем обработки перекисью водорода, молочной или уксусной кислотой, что повышает их гидрофильность. Сочетание с моноглицеридами и диглицеридами в составе кондитерских в хлебобулочных изделиях они улучшают текстуру продукта и облегчают его обработку. Применение лецитина Растительные и другие фосфолипиды в шоколаде Шоколад состоит из мелких твердых частиц, диспергированных в жировой фазе. В темном шоколаде эти твердые частицы состоят из сахара и измельченных какао-продуктов. Молочный шоколад содержит твердые частицы молока и частицы молочного жира, которые также входят в состав жировой фазы. На первых стадиях производства Шоколад вообще не содержит жира, но на следующем этапе шоколад, используемый для формовки и покрытия, находится в затвердевшем в жидком но на более поздней стадии шоколад, используемый для формовки и глазирования, становится твердым. Эта твердая фаза содержит частицы сахара, какао и молока, а также кристаллы жира (обычно какао-масла), которые влияют на текучесть шоколада. Вязкость. Из-за присутствия твердых частиц шоколад не ведет себя как настоящая жидкость и проявляет свойства неньютоновской жидкости. Поэтому вязкость шоколада намного выше, чем вязкость жидкостей. жидкого Вязкость шоколада намного выше его вязкости. жидких Следовательно, вязкость шоколада превосходит вязкость жира (70 и 0. 4% соответственно). Текучесть шоколада во многом зависит от скорости, с которой твердые частицы в жидкой фазе могут двигаться вместе. Очевидно, что добавление поверхностно-активных веществ оказывает значительное влияние на текучесть, которая возникает при добавлении лецитина. Шоколад с вязкостью, пригодной для заливки и глазирования, может быть изготовлен со значительно меньшим количеством какао-масла при соблюдении следующих условий. его состав лецитин . Какао-масло очень дорогое, поэтому экономическая выгода от его использования лецитина очевидна. Последствия добавления. лецитина Жировой состав темного шоколада для глазури представлен на рисунке 4.1. 1. Лецитин снижает содержание какао-масла на 5%, что дает примерно 13% от общего содержания жира. Влияние содержания влаги на вязкость шоколада. Шоколад обычно содержит от 0,5 до 1,5% воды. Если добавить небольшое количество "свободной" воды, вязкость смеси значительно увеличивается. Если добавляется такое же количество воды, как и в случае с обычным в состав жидкого жира, подобных изменений вязкости не происходит, но при добавлении воды в смесь, содержащую мелкие частицы сахара и жира, происходят такие же изменения вязкости, как и в случае с шоколадом. Рис. 4.1. Влияние лецитина Жир в темном шоколаде для глазури Добавление лецитина При добавлении жира в шоколад или жиро-сахарные смеси вязкость значительно снижается (см. рис. 4. 2). Его влияние на какао-продукты и жировые смеси гораздо меньше. Лецитин обладает как гидрофильными, так и липофильными свойствами. Несмотря на это, ее поведение, лецитина свойства шоколада до конца не изучены, в [10] были сделаны следующие оценки. Влага на поверхности частиц сахара увеличивает трение между частицами, что повышает их сопротивление движению и влияет на увеличение вязкости. При добавлении лецитина Гидрофильные группы молекулы плотно связываются с молекулами воды на поверхности частиц сахара, тем самым уменьшая трение, увеличивая подвижность частиц и уменьшая вязкость. Рис. 4.2. Влияние лецитина О вязкости (вискозиметр Редвуда) Эта теория была подтверждена экспериментами, которые показали, что при определенной скорости лецитина Прочно связывается с частицами шоколада. Пример. В случае шоколада, в который было добавлено известное количество лецитина экстракции горячими растворителями на основе нефтяных дистиллятов, не все жиры будут присутствовать в экстрагированном шоколаде. лецитин Даже если будет проведена вторая экстракция, теоретически в результате экстракции может быть добавлено приблизительно 70% лецитина ; Готовится смесь из сахара, какао-масла и жировых частиц. и лецитина измеряется вязкость - смесь экстрагируется петролейным эфиром до обезжиривания сахара - этот сахар затем снова смешивается с равным количеством свежего масла какао - вязкость смеси близка к вязкости исходной смеси. Это означает, что активность лецитина сохраняется на том же уровне в частицах сахара. Эти эксперименты показывают, что для уменьшения вязкости шоколада требуется лишь увеличение общего процентного содержания. лецитина Однако это не совсем верно. Как ясно видно из приведенных диаграмм (рис. 4.1 и 4.2), постоянное снижение вязкости достигается при добавлении лецитина в количестве примерно 0,5%. По-видимому, определенную роль в снижении вязкости играют молекулы лецитина которые не связаны с твердыми частицами, но механизм их действия не до конца понятен. Другие эффекты добавок лецитина Физические свойства. Помимо измеримого снижения вязкости шоколада под действием добавок, лецитина могут быть обнаружены и другие изменения физических свойств. Роль температуры. При нагревании шоколада до без лецитина выше определенной температуры, наблюдается измеримое увеличение вязкости. Для темного шоколада эта критическая температура составляет около 90 °C (редко достигается в процессе обработки), в то время как для молочного шоколада значительное увеличение вязкости наблюдается при температуре около 60 °C. Шоколад обрабатывается при температуре ниже 52 °C, но процесс конденсации иногда проводится при 60 °C для извлечения ароматов. Добавление лецитина позволяет повысить температуру без изменения вязкости (для молочного шоколада можно использовать температуру до 80 °C). Однако из-за различных свойств сухого молока (особенно сухого цельного молока, PCM) грануляция может происходить при более высоких температурах конденсации. Это менее вероятно при использовании обезжиренного сухого молока (см. "Производство шоколада"). Расслабление. Формирование требует отверждения. в жидком Шоколад содержит хорошо темперированные кристаллы какао-масла. Правильно темперированный шоколад не имеет тенденции к обесцвечиванию или покрытию при нормальных условиях хранения. Добавление. лецитина условия затвердевания изменяются, и переохлаждение происходит при несколько более низких температурах. В связи с этим изменением характера кристаллизации, о котором сообщалось неоднократно, что лецитин неоднократно показано, что это изменение структуры кристаллизации препятствует образованию накипи и влияет на блеск и обрабатываемость отвержденного шоколада. В настоящее время нет достаточных доказательств такого влияния, поэтому важно распознавать различия в условиях отверждения и соответствующим образом адаптировать технологии. По ошибке или по другим причинам ралли были лецитина 0,5% выше нормального уровня приведет к заметным различиям в условиях затвердевания. Температура затвердевания" для нормального шоколада находится в пределах 27-29°C, но при добавлении более 5% может упасть до 21°C. 1% лецитина Температура также может упасть до 21°C. Эта проблема может возникнуть при использовании автоматизированных систем диспергирования. лецитина . Способность YN снижать вязкость (по сравнению с соевым лецитином). Эффект снижения вязкости наблюдается у YN при добавлении 0,8% и выше. Эффект еще больше усиливается при добавлении небольшого количества (0,1-0,5%) в шоколад. Вязкость снижается при добавлении около 0,5% соевого масла. лецитина Вязкость уменьшается и увеличивается при избыточном добавлении. Вязкость измерялась при различных скоростях сдвига с помощью вискозиметра Брукфильда, и ряд экспериментов был проведен с молочным шоколадом. Было обнаружено, что вязкость шоколада изменяется в зависимости от скорости сдвига. График, показывающий снижение вязкости в зависимости от количества добавленных YN и сои. лецитина Результаты при различных скоростях сдвига показаны на рисунке 4.3. Использовался молочный шоколад с общим содержанием жира 34,0% и добавлением 0,1-0,5%. лецитина . Во все шоколадные изделия добавлено какао-масло. лецитина Менее 0. 5%. Таким образом, общее количество жира ( лецитин ) во всех испытуемых образцах составляло 34,5%. Вязкость измерялась при температуре 40 °C, при которой жир не образует гранул. Как видно из приведенного графика, вязкостная способность YN по сравнению с соевым лецитином составляет 5/3. Наклон кривой для соевого лецитина лецитина значительно более пологий, чем YN при уровне добавления 0,5%, в то время как следующая кривая примера (рис. 4. 4) показывает влияние на вязкость при добавлении YN в количестве до 0,9% (значительный (Вязкость снижается в диапазоне 0,5-0,9%). В экспериментах использовался жирный молочный шоколад с общим содержанием жира 32,5%. Мы используем различные термины, связанные с вязкостью, а именно "скорость сдвига", "динамическое сопротивление сдвигу", "ньютоновская жидкость" и "неньютоновская жидкость". Затем мы применяем их в связи с определением вязкости. глазури Вышеизложенное основано на шоколаде и растительных жирах. Другие поверхностно-активные вещества. В дополнение к YN были разработаны другие фосфолипиды и сложные глицериды. в производстве шоколада и других пищевых продуктов. В приготовлении шоколадной глазури Соединения Ховиса, разработанные американской компанией Emulsol Company, широко использовались, но оказались очень дорогими по сравнению с лецитином. Они были официально одобрены для использования в менению в пищевых США [19] и имеют много общего с YN: YN состоит из аммониевых солей фосфатидной кислоты, тогда как соединения Chovis являются натриевыми солями, а именно 1, 2-диглицерид монофосфат натрия и 1-моноглицерид-3-фосфат натрия. Американский Emargol представляет собой 1-моностеарил-3-сульфоацетат натрия и был предложен для использования в маргарине. Некоторые моноглицериды фосфата производятся компанией Witco Chemical Co. под торговым названием Emcol, но нет никаких доказательств того, что они используются в прикладных целях. в производстве Шоколад, данных нет. Экспериментально. в состав Шоколад содержит эфиры сахарозы [15]. Стеарат сорбитана (Span 60, Tween 60). в шоколадной глазури Хотя было показано, что они неэффективны, в составе глазури оказались полезными в основах на основе растительных жиров. Было показано, что полиглицерил рицинолеат, частичный полиглицериновый эфир жирных кислот нефтяного касторового масла, усиливает действие лецитина и очень эффективен для коррекции динамической силы сдвига высоковязкого шоколада. Эти данные приведены в [1], как показано в таблицах 4. 3 и 4. 4. Таблица 4. 3. Черный шоколад. % при добавлении лецитина. Пластическая вязкость (pz) Динамическая прочность при сдвиге (дн/см2) При добавлении PGPR %. Пластическая вязкость (pz) Динамическая прочность при сдвиге (дин/см2) Таблица 4.4. Содержание молочного шоколада 0,5%. лецитина При добавлении PGPR %. Пластичный Вязкость (psi) Динамическое сопротивление сдвигу Реология, вязкость, определение, измерение вязкости Термины "реология" и "вязкость в пищевой часто используются в промышленности для описания текучести различных продуктов. Реология" - это "наука о деформации и течении вещества", а "вязкость" относится к внутреннему трению текучей среды. Для возникновения и поддержания потока материи требуется энергия. Математическое выражение вязкости довольно сложно и не будет рассматриваться здесь (для получения дополнительной информации см. ссылки в конце главы). Тем не менее, базовое понимание некоторых концепций, связанных с измерением вязкости, необходимо, особенно в связи с текучестью шоколада. Существует два основных типа жидкостей: ньютоновские и неньютоновские. Вязкость ньютоновских жидкостей не зависит от скорости сдвига (перемешивания), но изменяется в зависимости от температуры. К ньютоновским жидкостям относятся вода, спирты, растительные масла с низкой вязкостью и глицерин. Более сложные жидкости, такие как шоколад и чернила (в том числе печатные), называются "неньютоновскими". На их вязкость влияет наличие твердых частиц во взвешенном состоянии, а также температура. Течение этих жидкостей начинается, когда жидкость достигает определенного предела текучести (см. ниже), после чего вязкость уменьшается, а скорость сдвига увеличивается. Вышеупомянутые свойства течения были изучены в [3] на примере печатных красок, а в случае шоколада эти результаты были впоследствии подтверждены в [18]. Было быстро обнаружено, что значения, полученные в [3], ближе к свойствам текучести шоколада, чем значения, полученные с помощью односкоростных ротационных вискозиметров (например, McMichael) или мембранных вискозиметров. Пластическая вязкость - это сила, необходимая для поддержания непрерывного потока жидкой массы. Динамическое сопротивление сдвигу Эти значения являются, лецитина Важность этих значений еще более возросла с появлением и использованием высоковязкого (не водянистого) шоколада. Молочный шоколад с высокой вязкостью особенно подвержен колебаниям из-за высокого содержания молочного белка. Практическое значение этих показателей можно объяснить следующим образом Низкая динамическая прочность на сдвиг, что облегчает формование. Формование. шоколадную Формовочные материалы часто готовятся из низкожировых композиций, которые обладают высокой вязкостью и текучестью и требуют много энергии для прохождения через форму. Было обнаружено, что динамическая прочность на сдвиг может быть снижена за счет использования синергистов. эмульгаторов (например, полиглицерин полирицинолеиновой кислоты). Когда изготавливаются шоколадные таблетки gl, значительно более высокое динамическое сопротивление создает бегунки на концах, при этом шоколад не капает из центра, что предотвращает разрушение ювелирных изделий. Вязкость ротора или диафрагмы с одной скоростью вращения указывает на то, что можно изготовить два шоколада с одинаковым значением вязкости, но с разным динамическим сопротивлением сдвигу, которое отличается по производительности двигателя. Ранее это было причиной частых разногласий между производственным персоналом и диспетчерской. Стоимость вязкости. Существуют различные типы вязкости. Одни из них просты и недороги и позволяют лишь экспериментально определить вязкость, другие более сложны и дают точную и полную информацию о свойствах жидкости в нейронах и непермедиантах. Простой бисквит. В прошлом шоколад был более жидким, но по мере роста цен на какао-масло текучесть шоколада уменьшилась, а его вязкость увеличилась. Текучесть жидкого Вязкость шоколада можно измерить с помощью простой вязкости масла (например, рыжика) в вязких материалах. Многие компании разрабатывают свои собственные устройства и устанавливают собственные стандарты производства. Такие приборы очень недороги и до сих пор используются небольшими компаниями, работающими с жидкими компонентами. или глазурью для мороженого. Redwood IX (рис. 4. 5) состоит из цилиндрической камеры с мантией и небольшой трубки в основании. Эта трубка имеет определенную длину и диаметр. Мантия заполняется водой (38°C), а температура обычно регулируется термостатом. Шоколад, охлажденный при этой температуре до 49°C, заливается в определенную часть камеры, а в отверстие на дне вставляется плитка со сферой на конце. Когда пуля отпускается, шоколад стекает в небольшое ведерко, и фиксируется время заполнения ведерка. Обычно этот процесс занимает 25-60 секунд в зависимости от размера отверстия. Этот эмпирический инструмент очень подходит для тонкодисперсных препаратов. Вязкость соединений. глазури Устройство для измерения вязкости толстых слоев при температуре 49°C основано на принципе падения шарика, только вместо шарика используется градуированный конус. Как и в предыдущем случае, шоколад доводится до соответствующей температуры. Конус остается неподвижным и остается над массой шоколада на определенной высоте, а глубина погружения измеряется по градациям его поверхности (рис. 4. 6). Рисунок 4. 5. вискозиметр из красного дерева. Рисунок 4.6. Вискозиметр с падающим конусом. Это эмпирический инструмент для измерения вязкости. глазури . Однако современные высокопроизводительные приборы и дальнейшее использование высоковязких шоколадных конфет с низким содержанием какао-масла требуют более дорогого оборудования. Ротационный вискозиметр В шоколадной Односкоростные ротационные вискозиметры МакМайкла и многоскоростные вискозиметры Брукфильда и Хааке широко используются в шоколадной промышленности. Вискозиметр МакМайкла (рис. 4. 7). Этот ротационный вискозиметр одобрен Американским обществом кондитерской промышленности и Американской национальной ассоциацией кондитеров. Принцип его работы заключается в следующем. Металлический цилиндр подвешивается на витой проволоке и погружается в чашку с шоколадом для испытания. Шоколад заданной температуры наливается в чашу до соответствующей шкалы в цилиндре, и чаша вращается с заданной скоростью. Любой изгиб проволоки, вызванный движением вращающегося шоколада, измеряется на шкале, прикрепленной к проволоке. Для получения точных результатов прибор должен храниться в шкафу с регулируемой температурой. Применяются следующие температуры и параметры Чашка - внутренний диаметр 6,9 см, вращается со скоростью 15 об/мин. Цилиндр - диаметр 2,0 см, глубина погружения 3 см. Канат - № 26. Температура шоколада - 38 °C (охлажден с 50 °C). Составная глазурь То же, что и шоколад, но температура - 43. 6 °C (охлажден с 52 °C). Мороженое. Температура - 38 °C. Вместо цилиндра используйте диск диаметром 5. 7 см и глубиной погружения 4 см. При использовании вискозиметра Мак-Майкла необходимо регулярно проверять скорость вращения и скручивание проволоки по эталону. Недостатком этого вискозиметра является то, что он не дает полной информации о текучести различных видов шоколада. Помимо того, что этот прибор является односкоростным, он не может точно измерить расстояние между чашкой и цилиндром. Из-за очень малого соотношения диаметров цилиндра и чашки сдвиг шоколада не является равномерным по всему зазору; данные вискозиметров Мак-Майкла и Брукфильда сравнивались в [17], где данные, полученные при заданной скорости вращения (20 об/мин) вискозиметра Брукфильда. Было установлено, что эти данные соответствуют данным вискозиметра Мак-Майкла с постоянным коэффициентом. 3. 40. Вискозиметры Брукфильда/Хаке. Эти вискозиметры можно использовать для точного определения таких параметров, как пластическая вязкость и динамическая прочность при сдвиге. Принцип их работы показан на рисунке 4. 8 и объяснен в [17]. Их разработка и использование подробно описаны в литературе компании [9]. Измерения проводятся следующим образом. Пробу шоколадной Массу хорошо расплавляют и перемешивают при температуре 50 °C, избегая попадания воздуха. Затем ее охлаждают примерно до 43 °C и переносят в чашку вискозиметра. Температура внешнего цилиндра поддерживается на уровне 40 °C ± 0,10 °C с помощью водяной рубашки и термостата. Когда температура шоколада стабилизируется на уровне 40 °C, приводится в движение внутренний валик. Сначала снимаются данные о вязкости по мере повышения температуры. Рис. 4. 8. сначала с помощью вискозиметра Брукфильда/Хаке (1-50 об/мин), а затем уменьшают скорость сдвига. Расчеты основаны на средних значениях. Проба шоколадной Масса впрыскивается в кольцевой зазор между цилиндрами. Когда центральный цилиндр вращается с определенной скоростью, измеряется крутящий момент. По мнению Кассона, для измерения пластической вязкости и динамического сопротивления сдвигу квадратный корень из скорости сдвига (об/мин) должен быть построен против квадратного корня из напряжения сдвига (по данным вискозиметра). В результате получается линия, показанная на рис. 4.9. Сложные расчеты на производстве Ричардсона, Калифорния, можно избежать, используя вычислительную систему. После получения количественных данных, как их можно использовать для исследования различных свойств продукта? На текучесть шоколада влияют влажность и содержание какао-масла, содержание жира, размер частиц, рабочая температура и тип ингредиента. На основе результатов измерений можно создать рабочие листы и таблицы рецептур (рис. 4. 10). Перед каждой группой показателей следует отметить изменения в ингредиентах, составе, параметрах процесса и наблюдения. Рис. 4. 9. Определение пластической вязкости и динамической прочности при сдвиге Кинеметр Гарднера. Этот прибор был первоначально рекомендован Американской ассоциацией издателей газет в 1932 году для измерения вязкости красок. Примеры его применения в производстве был изучен в [12] и оказался надежным и недорогим средством определения пластической вязкости и динамического сопротивления сдвигу. Устройство состоит из вертикального основания с цилиндром, расположенным вертикально на плоском основании, на котором закрепленный на рычаге поршень перемещается вниз на заданное расстояние и время под действием заданной нагрузки. Под гравитационным воздействием поршня жидкость вытесняется вверх через четыре отверстия в диске поршня. Поршень представляет собой шток, нижний конец которого соединен с диском с резьбой (51 или 4 отверстия или сплошной), полый конец над которым поддерживает поддон и позволяет прикладывать дополнительные нагрузки. Весь поршень, включая диск, поршневой шток и пустой поддон, весит 100 г. Нагрейте мерный шоколад до 40 °C и заполните пробирку на 1 см от верха. Поршень перемещается вверх и вниз один раз, чтобы выпустить пузырьки воздуха. Шток поршня отмечается в см и записывается время, необходимое для погружения штока на 10 см для измерения вязкости. Затем на поднос помещают груз и повторяют испытание. Изменяя нагрузку, получают серию измерений, на основании которых можно рассчитать пластическую вязкость или динамическую прочность при сдвиге. Отметим, что между кинеметром и вискозиметром Хааке существует хорошее согласие, и в настоящее время проводятся дальнейшие испытания. Использование лецитина Какао-порошок в шоколаде и шоколадных напитках Шоколад. Из вышесказанного ясно, что эффект является лишь поверхностным. лецитина является чисто поверхностным, важно активировать максимально возможное количество шоколада, добавленного на поверхность твердых частиц. лецитина . Количество лецитина , которое в составе Внесение шоколада эффективно, но довольно ограниченно: от 0,2-0,6% для соевого лецитина и других растительных лецитинов и до 1% для синтетических фосфолипидов К/С. В первом случае цифры относятся к натуральному промышленному лецитину. Соевые продукты обычно содержат 65%-70% активных фосфолипидов. Остальная часть - это растительное масло, в зависимости от происхождения продукта, которое может быть заменено маслом какао или рафинированным растительным маслом. В странах, где добавки, лецитина ограниченные нормативными актами, содержание активных фосфолипидов может быть указано. В других странах использование заменителей лецитина по-прежнему запрещено. Регулирование вязкости шоколада - сложный процесс, и требуется, например, только добавление 0,5% шоколада. лецитина вместе с другими ингредиентами не обеспечивает максимального снижения вязкости. На практике. лецитин Его стоит распределять между этапами измельчения и сгущения, в основном потому, что его добавляют для сохранения масла какао в процессе. Для достижения максимального снижения вязкости, лецитин добавление масла какао должно быть как можно ближе к концу процесса конденсации из-за важности сохранения лецитина поверхностных частиц. Если смесь слишком сухая или слишком большая, она не будет проходить через мельницу. жидкая Очень сухие или очень большие смеси не достигнут нарезных вальцов с оптимальной скоростью. Это создает неравномерную пленку в цилиндре. Однако если рафинированный продукт можно привести в нужное физическое состояние с низким содержанием какао-масла, результат экономии какао-масла будет ощутим на всех этапах переработки. Таким образом, при добавлении общего лецитина 0.5%. целесообразно уменьшить размер на стадии смешивания, а затем добавить 0,15-0,2% перед добавлением остатка в конце стадии конденсации. Для стадии измельчения шоколадная масса без лецитина содержание какао-масла составляет 27% (для обеспечения прохождения через вальцы), лецитина та же консистенция достигается при меньшем на 1-2% содержании какао-масла. Фактическое содержание какао-масла зависит от типа и размера частиц, но снижение содержания какао-масла за счет добавления лецитина также отражается на конечном шоколаде. Следующим шагом является снятие "хлопьев" с зернового вальца и превращение их в подвижную массу, пригодную для консервирования без дальнейшего добавления какао-масла. лецитина . Это достигается путем механического перемешивания и агитации - либо в отдельном смесителе, либо на первой стадии вращающейся или непрерывной конденсационной машины. Эта часть процесса называется "сухим консервированием" (см. главу 5: "Производство шоколада"), после чего следует более быстрое перемешивание и (возможно) добавление какао-масла. В конце процесса конденсации остаток лецитина добавляют ароматические вещества, а вязкость контролируют в течение более длительного периода времени для диспергирования. При необходимости ее регулируют путем добавления масла какао. Вязкость никогда не следует регулировать добавлением масла какао. лецитина . Дополнительное снижение вязкости может быть достигнуто путем быстрого перемешивания после конденсации, но это зависит от типа шоколада и содержания какао-масла. Степень этого снижения может быть определена только экспериментально. Какао-порошок и шоколадные напитки Мелкие порошки, особенно содержащие жир (какао-порошок) и шоколадный (например, порошкообразные напитки) трудно размочить или диспергировать в жидкостях, содержащих воду, таких как вода или молоко. Используйте ПАВ лецитина или модифицированный. лецитина изменения физической структуры порошка, приводящие к его диспергированию. Часто добавляют лецитина в сочетании с "капельным" процессом (см. раздел "Сухое молоко" в главе 5). Это создает эффект смачивания, поскольку мелкие частицы "связываются" с капиллярными каналами, по которым течет жидкость, образуя агрегаты. Эти агрегаты также влияют на плотность материала, тем самым увеличивая его объем при заданной массе. Модифицированные лецитины В настоящее время они производятся специально для получения гидратов [13] - используются в жидком образуются путем распыления или распылительной сушки порошка при комнатной температуре с помощью специального смесителя или распылителя. Если порошок уже агломерирован, это можно исправить, добавив больше порошка. лецитин Порошок формируется простым сухим смешиванием. Ссылки. Бамфорд, Х. Ф., Гардинер, К. Дж., Ховат, Г. Х., Томсон, А. Ф. Использование полиглицерил полирицинолеата в шоколаде. - Кондитерское производство Великобритании, 1970. Cadbury Brothers Ltd Патент Великобритании № 1, 032, 465. - 1966. Кассон Н. Уравнения течения для суспензий пигментов и масел в чернилах // Реология дисперсных систем. - Лондон: Пергамон Пресс, 1959. Чанг, С. С., Уилсон, Дж. Р. Соевое масло в пище // 111. Мед. ж. - 1964. Чанг С. С. Возвращение вкуса соевого масла // Хим. инд. - 1966. Эйхберг Дж. Американская лецитиновая компания. Атланта, Джорджия. Fouer, G. Метаболическая судьба j2P-меченого эмульгатора YN у крыс // Fd. cosmetics. Toxic. - London, 1967.5(5). -P. 631. Gaunt, I. F., Grasso, P., Gangoli, S. D. Short-term toxicity studies of emulsifier YN in rats //Fd. cosmetics. Toxic. - London, 1967. - № 5(5). -P. 623. Хааке Инк, Карлсруэ, Западная Германия. Харрис, Т. Л. Исследования активных липидов в продуктах питания. - Монография № 32. - Лондон: Ассоциация химической промышленности, 1968. Maridey, K. S. Немецкие масличные семена и связанные с ними отрасли промышленности // US Dept. of Communications Office Tech. Saab. P.S. Rep. - 1945. - № 18.- P. 302. Мартин Р. А., Смуллен Ж. Ф. Простой прибор для измерения вязкости шоколада // Манф. конф. - май 1981. Мейер, Лукас, 1985, Гамбург, Западная Германия. Мейер, Лукас. Лецитин и металин. - Гамбург, Западная Германия. - 1983. Оссипо, Л., Снелл, Ф. Д., Йорк, У. К., Финчлер, А. // Инд. инженерная химия, Лондон - № 48. - С. 1459. Richardson, T. W. Richardson Researches Inc, Hayward, California, 1979/. Robbins, J. W. Быстрый и надежный метод определения текучести, пластической вязкости и вязкости 'MacMichael' шоколада // Manuf Confect.- 1979. Steiner, E. H. Rheology of dispersion systems // Rheology of Dispersion Systems / Casson N. - London: Pergamon Press, 1959. Определения и стандарты пищевых продуктов / Управление по контролю за продуктами и лекарствами США. - 1944 г. - Раздел 21. часть 14, Какао-продукты, разделы 14. 6 (a) и 14. 7 (a). Патент США № 2 629 662. Witco Chemical Company Inc, Чикаго, 111. [*]partspermillion, части на миллион.- Прим. ред. Метки Вискозиметри, Лицетин, эмульгаторы