The Effect of Temperature Fluctuation on the Structure and Consistency of Milk Ice Cream

Abstract

Актуальность исследований обусловлена отсутствием данных о потенциальном отрицательном влиянии колебаний температуры на консистенцию и структуру, возможном при транспортировании и реализации разновидно- стей мороженого с пониженным содержанием жира и сухих веществ. Цель проводимых исследований – это установ- ление влияния колебаний температуры на структуру и консистенцию в молочном мороженом с сахарозой и при ее за- мене на композицию сахаров фруктозы и трегалозы. Объектами исследования было молочное мороженое с массовой долей жира 3% и сахарозы 15,5% и с ее заменой на композицию сахаров фруктозы и трегалозы с дополнительным вве- дением 3% пищевого волокна. Образцы подвергались трехкратным циклам колебаний температуры. Использовались современные методы исследования. Определено, что внесение композиции фруктозы и трегалозы взамен сахарозы положительно влияет на показатели, характеризующие структуру и консистенцию: увеличивается динамическая вяз- кость смеси в 1,3 раза, снижается ее криоскопическая температура в 1,4 раза, улучшаются показатели формо- и тер- моустойчивости. Установлено, что композиция фруктозы, трегалозы и пищевых волокон ингибирует рост кристаллов льда в процессе двух циклов колебаний температуры. После трех циклов колебаний температуры в образце с сахаро- зой количество кристаллов льда размером до 50 мкм снизилось на 29%, в образце с фруктозой и трегалозой – на 14%. Это приводит к изменению формы кристаллов льда и повышению формо- и термоустойчивости. Установлено, что ко- лебания температуры практически не оказывают влияния на состояние воздушной фазы и твердость мороженого при использовании фруктозы и трегалозы. Исследования показали, что в молочном мороженом с сахарозой в процессе колебаний температуры происходит существенное изменение дисперсности кристаллов льда и повышение твердо- сти. Замена сахарозы на композицию фруктозы, трегалозы и пищевых волокон оказывает положительное влияние на структуру и консистенцию мороженого при двухкратных цикличных колебаниях температуры. The relevance of this research is due to the lack of data on the potentially negative impact of temperature fluctuation on the consistency and structure which are possible during transportation and sale of different varieties of ice cream with low fat content and solids. The purpose of the study was to establish the effect of temperature fluctuation on the structure and consistency of milk ice cream with sucrose and when it is replaced by the composition of fructose and tregalose sugars. The milk ice cream with the mass fraction of fat of 3% and sucrose of 15,5% and with its replacement by the composition of sugars of fructose and tregalose, with additional introduction of 3% of food fibers was the object of the study. The samples were subjected to a three-fold cycles of the temperature fluctuation. The modern research methods were used. It has been determined that the introduction of the composition of fructose and tregalose instead of sucrose at first influences positively at the indices characterizing the structure and consistence: the dynamic viscosity of the mixture increases by 1,3 times, its cryoscopy temperature decreases by 1,4 times, the indicators of the shape-and thermal stability is getting better. It has been determined that the composition of fructose, tregalose and food fibers inhibits the growth of ice cream crystals during temperature fluctuations; their high dispersion is maintained during two cycles of temperature fluctuations. After 3 cycles of temperature fluctuations in the sample with sucrose the number of ice crystals up to 50 mμ in size decreased by 29%, in the sample with fructose and tregalose by 14% It leads to a change in the shapes of ice crystals and an increase in a shape- and thermal stability. It has been established, that practically temperature fluctuations do not affect the state of the air phase and hardness of ice cream using fructose and tregalose. The research showed, that in milk ice cream with sucrose during the temperature fluctuations and an increase in hardness take place. Replacing sucrose with the composition of fructose, tregalose and food fibers has a positive effect on the structure and the consistency of ice cream at double temperature cycling.