Фізико – хімічні процеси, що проходять при виробництві морозива

Морозиво має високу харчову цінність; воно містить молочний жир, білки, вуглеводи, мінеральні речовини і вітаміни, які легко засвоюються організмом.

Фізико-хімічні процеси виробництва морозива протікають під час пастеризації, гомогенізації, охолодженні і заморожуванні суміші. Основним процесом, який визначає структуру і консистенцію готового продукту, є процес заморожування суміші. Його протікання залежить від складу суміші, режимів пастеризації, гомогенізації, охолодження і заморожування суміші.

Склад суміші.

Вміст в суміші сухих речовин, жиру, СЗМЗ, вид і кількість введеного стабілізатора впливають на структуру і консистенцію морозива.

Збільшення в суміші кількості жиру і СЗМЗ позитивно впливає на структуру морозива - в продукті утворюються дрібні кристали льоду, тому що створюється механічна перешкода їх росту.

Оптимальним вважається вміст жиру і СЗМЗ в морозиві 10-12%. Вміст СЗМЗ вище 12% сильно підвищує в’язкість суміші і може викликати кристалізацію лактози. Випадання відносно великих (вище 25мкм) кристалів лактози призводить до вади морозива „пісчаносності”. Появі цієї вади призводить коливання температури повітря при закалюванні морозива. Для попередження необхідно слідкувати за співвідношенням вмісту води та СЗМЗ. Воно повинно бути не менше 6,6.

Структура морозива також покращується з збільшенням вмісту в суміші сахарози. Сахароза зменшує температуру замерзання суміші і позитивно впливає на кристалізацію води. Але вміст сахарози вище 18% погіршує консистенцію морозива. Зменшує його взбитість, продукт має щільну консистенцію, швидше плавиться. Його необхідно заморожувати і зберігати при більш низьких температурах.

Значний вплив на структуру і консистенцію морозива мають стабілізатори. Всі стабілізатори мають вологозв’язуючі властивості.

Зв’язуючи значну кількість вільної води, вони підвищують в’язкість сумішей і запобігають утворенню великих кристалів льоду при заморожуванні. Морозиво набуває дрібнокристалічну структуру і еластичну консистенцію. Крім того, стабілізатори забезпечують високу взбитість сумішей, утворення стійкої піни і підвищують стійкість до танення. Суміш, яка містить надлишкову кількість стабілізатора, має надлишкову в’язкість. Погано збивається, що обумовлює тягучу, тістоподібну консистенцію морозива.

Пастеризація, гомогенізація суміші.

Суміші для морозива містять більшу кількість сухих речовин в порівнянні з молоком, тому вимагають застосування вищих температур пастеризації або більшої витримки. Режими пастеризації встановлюються в залежності від виду морозива і типу апарату, який використовується. В пластинчатому пастеризаторі суміш пастеризують при 85С з витримкою 50-60с.

Гомогенізація суміші сприяє покращенню структури морозива. В результаті гомогенізації підвищується дисперсність жиру, збільшується в’язкість і взбитість суміші. В процесі зберігання гомогенізованої суміші не проходить відстоювання жиру, а при фризеруванні не утворюються грудочкимасла. При заморожуванні формуються дрібні кристали льоду.

В добре гомогенізованій суміші діаметр кульок неповинен перевищувати 2 мкм. При дуже високих тисках в сумішах з великим вмістом жиру утворюються скупчення жирових кульок, які руйнують повітряні кульки і погіршують взбитість морозива. Продукт набуває тістоподібну консистенцію. Щоб запобігти цьому необхідно збільшити температуру гомогенізації або застосовувати двоступеневу гомогенізацію.

Охолодження та заморожування суміші.

Підчас охолодження суміші молочний жир твердіє і вільна вода зв’язується білками і стабілізаторами. В результаті цих змін підвищується в’язкість суміші, покращується взбитість і консистенція морозива.

Тривалість охолодження і зберігання залежить від складу суміші і виду введеного стабілізатора. При використанні всіх стабілізаторів крім желатину максимум в’язкості суміші досягають в процесі охолодження її до 2-4°С,

Від правильності проведення заморожування суміші залежить структура і консистенція готового продукту.

Заморожування проводять в дві стадії:

- часткове заморожування вологи (45-55% всієї кількості)з одночасним збивання суміші в фризері;

- кінцеве перетворення в лід вологи, яка залишилась, під час закалки морозива.

В процесі заморожування суміші створюється структура морозива, від якої залежать консистенція та смакові якості продукту. Структура морозива визначається в першу чергу розмірами кристалів льоду в морозиві (60-80мкм).

На структуру морозива впливають швидкість заморожування суміші і ступінь взбитості. При швидкому заморожуванні суміші утворюється багато дрібних кристалів льоду, розмір яких незначно збільшується під час закалки морозива. При повільному заморожуванні утворюється мало центрів кристалізації, при закалюванні утворюються великі кристали льоду, морозиво набуває грубої структури.

Взбитість суміші характеризується ступенем насиченості її повітрям під час фризерування. Для отримання морозива високої якості необхідно, щоб кульки повітря були дрібними (60мкм), рівномірно розподілені по всьому об’ємі продукту. Великі кульки повітря в морозиві небажані. Вони утворюються частіше при дуже великій взбитості молочної суміші.

Морозиво з високою взбитістю набуває сніжисту, пластівцеподібну структуру. При недостатній взбитості продукт має грубу, або льодяну структуру.

Взбитість залежить від складу суміші та режимів технологічної обробки. Вона підвищується при введенні стабілізаторів, збільшенні вмісту СЗМЗ і зменшенні розміру жирових кульок. Взбитість зменшується з підвищенням вмісту сахарози, жиру, стабілізаторів, утворення скупчень жирових кульок при високих тисках гомогенізації.

Взбитість молочного морозива повинна бути не менше 50% і не менше 60% для вершкового в і для пломбіру.

Контрольні запитання.

1. Які біохімічні та фізико-хімічні процеси лежать в основі виробництва кисломолочних продуктів?

2. Які види бродіння молочного цукру проходять при отриманні простокваші і кумису?

3. Які хімічні з’єднання крім молочної кислоти утворюються в результаті молочнокислого бродіння молочного цукру?

4. В чому полягає механізм кислотної коагуляції казеїну?

5. Перерахуйте фактори, які впливають на структурно-механічні властивості кислотних згустків?

6. Навіщо потрібний процес дозрівання при виробництві кефіру і кумису?

7. Як запобігти відділенню сироватки в кефірі при резервуарному способі виробництва?

8. В чому полягає різниця формування смаку та запаху ряжанки, простокваші, кефіру?

9. які фактори сприяють підвищенню в’язкості сметани?

10. Перерахуйте вади консистенції сиру і заходи їх попередження?

11. Від яких факторів залежить структура морозива?