Разработка состава шоколадной массы, устойчивой к "поседению"

DOI:

Все пищевые продукты претерпевают изменения качественных характеристик в период срока годности. Срок годности продукта начинается с момента окончания технологического процесса по его изготовлению, а заканчивается критической датой, после которой свойства продукта претерпевают необратимые изменения. Срок годности прямо связан с условиями хранения продукции, при их нарушении срок годности может значительно снизиться.

Шоколадные массы представляют собой смесь какао-продуктов и сахара (сахарозы) с различными добавками. Отлитый в виде плиток шоколад или использованная в качестве покрытия на поверхности конфет шоколадная масса, при воздействии перепада температур и/или перепада влажности окружающей среды, изменяют цвет, теряют блеск и приобретают нежелательную серовато-белую поверхность. Этот изъян потребители часто путают с плесенью и отказываются от покупки изделия. Нередко потеря внешнего вида является причиной возврата продукции из торговой сети, нанося весьма ощутимый экономический ущерб производителям. Известны два вида «поседения» шоколада: «сахарное» и «жировое».

Сахарное поседение – это образование на поверхности шоколада налета из мелких кристаллов сахара. Причиной «сахарного поседения» является адсорбция влаги на поверхности шоколадной плитки, растворение в ней сахара с последующей кристаллизацией. Сахарное поседение внешне представляет собой сероватый налет, на ощупь этот налет слегка шершавый. Такой налет может появляться и на молочном, и на темном шоколаде.

Поверхность темного шоколада начинает адсорбировать влагу, если относительная влажность превышает 82%, а молочного шоколада – 78%. Эти показатели относительной влажности приводятся достаточно приблизительно, поскольку многое зависит от количества сухих веществ молока в составе, общего содержания жира и присутствия других сахаров. Причем, если молочный шоколад менее подвержен жировому «поседению», то к сахарному, он более чувствителен.

Жировое поседение – это самопроизвольный переход нестабильных твердых форм какао-масла в стабильную кристаллическую форму на поверхности изделия. Поэтому важно, чтобы какао-масло было в β форме во избежание жирового поседения. Жировое поседение связано с полиморфизмом триглицеридов, входящих в состав какао-масла, которые могут находиться в четырех различных по своим свойствам формах: γ, α, β' являются метастабильными, и только β форма является стабильной. Причиной поседения может стать превращение устойчивой полиморфной модификации какао-масла.

Из литературных источников известно множество попыток получения шоколадных масс, устойчивых к процессу перекристаллизации какао-масла, т. е. к жировому поседению. Например, в научных исследованиях [1] показан эффект повышения стойкости шоколадных масс к жировому поседению при введении молочного жира. Считается, что эффект замедления, который обеспечивает молочный жир, связан с тем, что этот жир задерживает трансформацию кристаллов какао-масла неустойчивой β'-формы в устойчивую β-форму.

Других публикаций, посвященных поседению молочного шоколада, практически нет. Возможно, это связано с представлениями о том, что из-за содержащегося в нем натурального молочного жира поседению такой шоколад не подвержен. Это неверно, поскольку поседение молочного шоколада также может происходить [2]. Хотя шоколадные массы с введением молочного жира имеют большую устойчивость к жировому поседению, но недостаточно исследована их устойчивость к сахарному поседению.

В патенте [3] авторы утверждают, что введение в шоколадную массу твердых частиц растительного происхождения с размером частиц от 0,06 до 1,0 мм повышает устойчивость шоколада к «поседению», возникающему при колебаниях температуры при хранении. По их мнению, это связано с тем, что в гомогенной шоколадной массе, включающей частицы растительных включений указанного размера, изменяются характеристики кристаллизации жировых компонентов, входящих в состав шоколадной композиции, и процессы плавления и рекристаллизации какао-масла при колебаниях температуры протекают менее интенсивно как внутри шоколада, так и на его поверхности.

В целях обеспечения шоколадных изделий более высокой термостабильностью предложено заменять некоторую часть или все какао-масло жирами из источников, не имеющих отношения к какао, которые обладают более высокой температурой плавления (например, улучши-тели какао-масла, заменители какао-масла и эквиваленты какао-масла), или добавление структурирующей добавки на нежировой основе к шоколадной композиции.

Достаточно часто производители используют масло иллипе для предотвращения жирового поседения шоколадных масс для покрытия изделия. Поскольку в масле иллипе, хотя и в небольшом количестве, содержится фракция, имеющая очень высокую температуру плавления, то темперирование шоколадной массы, в состав которого включен этот жир, необходимо осуществлять при более высоких температурах. Совершенно очевидно, что если шоколад такого типа не темперируется соответствующим образом и охлаждается при низких температурах, то присутствие таких фракций с более высокой температурой плавления приведет к поседению шоколада, если значительное их количество все еще находится в неустойчивом состоянии, поскольку при хранении они будут постепенно кристаллизовываться [4].

К сожалению, получаемые в результате обеспечения шоколадных масс более высокой термостабильностью продукты очень часто имеют неприятный вкус, менее мягкие вкусовые свойства и ощутимо более грубую и более ломкую структуру по сравнению с обычным шоколадом.

Отсюда, существует явная потребность в улучшенных шоколадных композициях, которые сопоставимы, с точки зрения органолептических качеств, с высококачественным шоколадом и обладают улучшенной термостабильностью и стойкостью к поседению.

К тому же ни один из известных способов предотвращения «поседения» не предполагает расширения температурных и влажностных границ устойчивости поверхности шоколада и покрытых шоколадом изделий к изменению внешнего вида. В связи с этим экспериментальные исследования, посвященные проблеме предотвращения «поседения» и разработке состава шоколадных масс, устойчивых к «поседению», представляются актуальной задачей.

Цель исследований – разработка состава шоколада и шоколадной глазури, устойчивых к «поседению».

Ход исследования

Для исследований выработали образцы шоколада и шоколадной глазури на основе какао-масла, в рецептуру которых вводили добавку, включающую молочный жир/изомальт/поли-декстрозу. Контрольными образцами служили темный шоколад и шоколадная глазурь, приготовленные по унифицированной рецептуре. Для образования «поседения» данные образцы шоколада и шоколадной глазури подвергали воздействию колебания температуры и относительной влажности воздуха.

Измерение цвета шоколада проводили инструментальным методом на основе анализа данных оптических характеристик шоколада, полученных с использованием спектроколори-метра Color i5 (X-Rite Incorporated, США). Спектры отражения образцов шоколада измеряли в диапазоне длин волн 360–750 нм с интервалом 10 нм, с геометрией измерения d/8 при источнике освещения D65 и положении колориметрического наблюдателя CIE, равным 10º. Коэффициенты спектров отражения преобразовали в цветовые координаты пространства CIEL ⋅ a ⋅ b* 1976 : L * – светлота, a* – красный (+a*)/зеленый (-a*), b* – желтый (+b*)/синий (– b *).

В настоящее время цветовая модель CIE L ⋅ a ⋅ b* – международный стандарт. В этой модели любой цвет определяется светлотой (L*) и двумя хроматическими компонентами: параметром а*, который изменяется в диапазоне от зеленого до красного, и параметром b*, изменяющимся в диапазоне от синего до желтого. Светлота L* в цветовом пространстве CIEL ⋅ a ⋅ b* определяет положение вдоль оси, перпендикулярной осям цветности a* – b *. Высокие значения L ⋅ (L ⋅ → 100) приписывают цветам, которые обычно описывают как «светлые», а низкие значения (L* → 0) ассоциируются с «темными» цветами.

Результаты и их обсуждение

В ранее проведенных нами исследованиях влияния изомальта и полидекстрозы на жировое и сахарное «поседение» шоколада [2] было установлено, что введение в рецептуру шоколадной массы изомальта и полидекстрозы способствует повышению устойчивости темного шоколада к сахарному «поседению» и усиливает устойчивость этого изделия, содержащего молочный жир, к жировому «поседению».

Известно, что изомальт обладает более высокой температурой растворения и теплоемкостью, чем сахар. Эти характеристики использовали при составлении рецептур шоколадных масс с целью замедления жирового и сахарного «поседения». Кроме того, известно свойство полидекстрозы, как пищевого волокна. Полидекстроза состоит из смеси разветвленных молекул с различной молекулярной массой, из-за чего она не кристаллизуется, и это свойство использовали для препятствия кристаллизации сахара и стабилизации кристаллов какао-масла.

«Поседение» приводит к ухудшению внешнего вида шоколада (изменение цвета, потеря блеска и появление серовато-белого налета на поверхности). Цвет изменяется из-за рассеяния света на кластерах кристаллов жира или сахара, которые выступают на поверхности шоколада. Таким образом, цвет поверхности шоколада можно использовать для оперативного контроля «поседения» шоколада.

В данных исследованиях диагностировали появление «поседения» путем изменения параметра светлоты L ⋅ (CIEL ⋅ a ⋅ b*), определенного с помощью инструментального измерения цвета поверхности шоколада. Более низкие значения светлоты L ⋅ (CIEL ⋅ a ⋅ b*) указывают на более темный внешний вид шоколада.

При введении добавки, включающую молочный жир/изомальт/полидекстрозу в рецептуру шоколадных масс, повысилась устойчивость шоколада и шоколадной глазури к жировому и сахарному «поседению» по сравнению с контрольными образцами. Увеличение значений светлоты L ⋅ (CIEL ⋅ a ⋅ b*) от воздействия колебания температуры и относительной влажности незначительное, цвет поверхности данных образцов визуально более темный (рисунки 1, 2).

—♦— контроль шоколад | chocolate control

—•— шоколад с добавкой | chocolate with additive

—•— контроль глазурь | glaze control

—*—глазурь с добавкой | glaze with additive

Рисунок 1. Кривые зависимости светлоты L ⋅ (CIEL ⋅ a ⋅ b*) от колебания температуры при хранении шоколада и шоколадной глазури

Figure 1. The curves of the dependence of the lightness L ⋅ (CIEL ⋅ a ⋅ b *) on the temperature fluctuation during the storage of chocolate and chocolate glaze

• контроль шоколад | chocolate control

—■— шоколад с добавкой | chocolate with additive

• контроль глазурь | glaze control

—*—глазурь с добавкой | glaze with additive

Рисунок 2. Кривые зависимости светлоты L ⋅ (CIEL ⋅ a ⋅ b*) от колебания относительной влажности при хранении шоколада и шоколадной глазури

Figure 2. The curves of the dependence of the lightness L ⋅ during the storage of chocolate and chocolate glaze

В результате проведенных исследований предложен состав шоколадной массы, выдерживающей хранение при температуре от 0 до 25 °C и относительной влажности до 85% без внешних признаков «поседения»: состав для приготовления шоколада и шоколадной глазури,

(CIEL ⋅ a ⋅ b *) on the fluctuation of the relative humidity содержащий какао тертое, какао-масло, сахар, ароматизатор, разжижитель соевый фосфатный концентрат, отличающийся тем, что он содержит молочный жир/ изомальт/полидекстрозу при соотношении компонентов, мас. %, указанных в таблице 1.

Таблица 1.

Состав шоколадной массы, устойчивой к «поседению»

Table 1.

Composition of chocolate mass resistant to graying

Компоненты | Components	Количество, мас. % Amount, wt. %
какао-продукты cocoa products	35,0–45,0
молочный жир | milk fat	2,0–4,5
изомальт | isomalt	0,1–5,0
полидекстроза polydextrose	20, 0, 0–25,0
ароматизатор | flavoring	0,1–0,2
разжижитель | diluent	0,4–0,6
сахар | sugar	остальное | other