بستنی مخلوط پیچیده ای شامل کریستال های یخ ، گویچه های چربی ، حباب هوا وفاز مایع است که در فاز مایع آن قند ، پروتئین ، ویتامین های شیر ، مواد پایدار کننده ، امولسیفایر ، رنگ ومواد طعم دهنده وجود دارد.
هنگام نگهداری بستنی ممکن است ، بافت آن دچار تغییراتی شود که مطلوب نباشد ودر نهایت باعث تولید محصولی با بافت زبر ویخی شود . از مواد پایدار کننده برای جلوگیری ازرشد بلورهای یخ قابل مشاهده دربستنی استفاده می شود. چون میزان استفاده از این مواد نا چیز است ، اثر جزئی برارزش غذایی وعطر وطعم محصول دارند. همه پایدار کننده ها ظرفیت نگهداری آب بالایی دارند که بر روی نرم شدن بافت وایجاد قوام در محصول نهایی موثر است. این مواد ویسکوزیته را افزایش می دهند وبر نقطه انجماد اثری ندارند. کاربری بسیار مهمی نیز در جلوگیری از رشد بلورهای یخ در شرایط نگهداری متغییر از نظر دمای نگهداری دارند. مقدار مورد نیاز پایدار کننده بستگی به خصوصیات آن ، مقدار مواد جامد مخلوط ، تجهیزات تولید و سایر عوامل دارد. مقدار آن در بستنی معمولی از صفر تا 5/0 درصد وبه طور معمولی به میزان 2/0 – 3/0 درصددربستنی ها استفاده می شود. وقتی میزان چربی محصول کاهش می یابد ، میزان مواد پایدار کننده و فرآورده های سلولزی که به آن اضافه می شود. افزایش می یابد .
افزودنی ها در صنایع غذایی به موادی اطلاق می شود که به منظور بهبود یا افزایش خصوصیات نگهداری ، کیفیت ، بافت ، قوام ، طعم ، بو ، قلیائیت ، اسیدتیه ، تنوع ، پایداری ، وظاهر یا رنگ غذا بکار می رود. ایجاد کننده های رنگ ، نگهدارند ه ها ، امولسی فایرها ، آنزیم ها وشیرین کننده های غیرمغذی نیز در این تعریف می گنجد. طبق تعریف اداره غذا و داروی آمریکا افزودنی ها ، موادی هستند که بصورت مستقیم یا غیر مستقیم توسط انسان به غذا وارد می شوند. چون جز تشکیل دهنده طبیعی غذا نیستند باید برای حصول اطمینان از ایمنی آزمایش شوند ومیزان استفاده از آنها تایید گردد. اغلب مردم ایمنی را در مصرف اجزای افزودنی طبیعی ومسمومیت را در مصرف افزودنی های شیمیایی می دانند در حالی که همین مواد طبیعی از تعداد زیادی ماده شیمیایی تشکیل شده که ممکن است سمی یا سرطان زا باشند. بنابراین کارخانجات سازنده مواد غذایی ، مواد افزودنی به غذاها را باید به میزان استاندارد بکار ببرند و از برچسب های حاوی اطلاعات مواد اولیه غذایی روی ظروف غذایی استفاده کنند تا افرادی که به درجات مختلف به مواد غذایی حساسیت دارند ، بتوانند ما ده ای را که باعث حساسیت آنها می شود تشخیص داده واز مصرف آن خودداری نمایند. برای اثبات ایمنی یک افزودنی باید تمامی آزمایش های سم شناسی مورد نیاز انجام گیرد وداده های حاصل از این آزمون لازم است با استاندارد های کیفی رایج مطابقت داشته باشند . هیدروکلوئیدها افزودنی های بسیار پر ارزشی هستند که سبب ایجاد نقش های بسیار گسترده شده وکاربرد وسیعی در صنایع غذایی دارند وکاربرد آنها روبه رشد است. موادی مانند ژلاتین ، صمغ های مترشحه وصمغ های میکروبی جهت بهبود احساس دهانی ، آماده سازی وپایداری محصول مورد نیازهستند .
انواع هیدروکلوئیدها کاربرد ویژه ای در محصولات غذایی بخصوص در تولید محصولات کم چرب ،
انواع مرباها ، ژله ها وبستنی دارند. عوامل تغلیظ کننده وژل کننده در تهیه محصولاتی با کیفیت بالا ، پایدار ومورد پسند مصرف کننده ، بسیار با ارزش هستند. نحوه زندگی جدید وتقاضای مصرف کننده نیاز تولید این محصولات را افزایش داده است .
1-1 خواص کاربردی هیدرو کلوئیدها :
هیدروکلوئیدها خواص کاری زیادی دارند که باعث می شوند کاربرد بسیار زیادی در مواد غذایی داشته باشند.خاصیت غلیظ کردن درتمام هیدروکلوئیدها مشترک است.خاصیت مهم دیگرآنها ژله ای کردن مواد غذایی می باشد. در حالی که تمام صمغ ها می توانند خاصیت غلیظ کردن داشته باشند ، فقط تعداد کمی از آنها توانایی تشکیل ژل دارند. همچنین خواص فیزیکی وبافتی این صمغ ها وژل آنها تفاوت زیادی با هم دارند. میان خاصیت غلیظ کردن وژله ای کردن اکثر صمغ ها رابطه ای برقرار است. صمغ هایی مثل ژلاتین در غلظت کم ، عامل غلیظ کننده بوده ولی در غلظت بالا عامل ژله ای کننده محسوب می شوند .
درجه حرارت نیزبراین خصوصیت تاثیر دارد.درباره اکثر صمغ ها ،با افزایش درجه حرارت ، ویسکوزیته کاهش می یابد. بنابراین تاثیر خاصیت غلیظ کنندگی صمغ ها کم می شود.
مقدار خاصیت غلیظ کنندگی صمغ ها متفاوت است اکثر آنها در غلظت خیلی کم ، معمولا کمتر از یک درصد ، ویسکوزیته زیادی ایجاد می کنند علاوه براین ، نوع جریان یا مقدار ویسکوزیته ای که ایجاد می کنند متفاوت خواهد بود.این خاصیت ازجنبه دیگری هم اهمیت دارد زمان جریان یا رئولوژی محلول صمغ برخواص ارگانولپتیک محلول و همچنین برپذیرش آن توسط مصرف کننده تاثیر می گذارد.
بنابراین ویژگی های رئولوژی یک محلول حاوی صمغ ، کمک زیادی به انتخاب صمغ مناسب برای یک فرمول مشخص مواد غذایی می کند .
2-1 خاصیت ژله ای کردن :
خاصیت تشکیل ژل ازیک صمغ به صمغ دیگر بسیار متفاوت است.درنتیجه نمی توان یکی را به جای دیگری درموادغذایی به کاربرد.منحصربه فرد بودن ویا تخصصی بودن این صمغ های ژله ای کننده ، باعث می شودکه درکاربردهای ویژه ای که جایگزینی غیرممکن یا خیلی مشکل است ، بسیار مفید باشند .
ویژگی منحصر به فرد دیگری که در تعداد کمی از صمغ ها دیده می شود این است که به تنهایی ژل تشکیل نمی دهند در حالی که اگر با صمغ ها ی دیگر ترکیب شوند. می توانند ژل تشکیل دهند. مثال بارز این پدیده را می توان درباره صمغ دانه خرنوب وزانتان دید که هیچ کدام از آنها به تنهایی نمی توانند ژل تشکیل دهند ولی در صورتی که با هم ترکیب شوند ژل تشکیل خواهند داد .
تعریف ژل : پدیده ژله ای شدن را می توان بدین صورت توصیف کرد : برقرار کردن پیوند عرضی بین زنجیره های بلند پلیمری جهت تشکیل یک شبکه پیوسته سه بعدی ، به طوری که آب را درون خود به دام می اندازد وآن را تثبیت می کند واز این طریق یک ساختمان محکم وسختی را به وجود می آورد تا در برابر نیروهایی که می خواهد آنرا به جریان وا دارد ، مقاومت کند .
تشکیل ژل یا ذوب شدن آن به علت تشکیل یا از بین رفتن یک سری پیوند های عرضی است که زنجیره های پلیمری را بهم وصل می کند. به وسیله پیوند هایی که تصادفی بین این پلیمرهای پخش شده در محلول به وجود می آید ویک شبکه سه بعدی تولید می کند ودر شکاف های خود آب را در برمی گیرد وژل تشکیل خواهد شد .
تفا وت های مشخص که بین یک ژل وژل دیگر وجود دارد به خاطر اختلاف در انعطاف ژل ، تعداد و طبیعت پیوند عرضی ، جذب ودفع بین عناصر شبکه ژل وبرهم کنش باحلاّل است .
3-1 پایداری امولسیون :
امولسیون یک سیستم دو فازی مایع وغیر امتزاج است که یکی در دیگری به صورت گلبول پخش می شود که به این گلبولها ، قسمت پخش شده یا ناپیوسته گویند که در قسمت پیوسته پخش شده اند. دونوع امولسیون روغن درآب (شیر ،خامه ،بستنی ،دسرهای لبنی) وآب در روغن (کره ، مارگارین ، شیرینی ها ، خمیر کیک وفرآورده های گوشتی) وجود دارد. امولسیون های غذایی توسط شرمن به سه دسته طبقه بندی شده است :
1- امولسیون های کلاسیک مانند شیروخامه ومایونز
2- امولسیون هایی که در آنها امولسیفایر وهیدرو وکلوئیدها فاکتورهای پایدار کننده نیستند مثل مارگارین ، کره وبستنی ، مارگارین وکره ، امولسیون آب در روغن هستند که در آنها فاز روغن کریستالهای چربی بسیار ریز دارد . بستنی امولسیون روغن در آب است که هر دو کریستال یخ و چربی را دارد. در هر سه محصول فوق در جایی از فرآیند باید محصول را سرد کنیم که کریستالیزاسیون هم در آنجا آغاز می شود. در این حرارت پایین که همراه همزدن مکانیکی است ممکن است امولسیون ناپدیدار شود .
3- محصولاتی که درمرحله اول ساخت به عنوان امولسیون هستند،اما بعداًشکل خودراتغییرمی دهند مانند امولسیون خمیر کیک وامولسیونهایی که به وسیله خشک کن پاششی خشک می شوند .
هیدروکلوئیدها به روشهای متفاوتی در پایداری امولسیون شرکت می کنند که مهم ترین آنها غلیظ کردن و افزایش ویسکوزیته فاز آبی است. به طوری که از تمایل گلبول های چربی پخش شده برای به هم پیوستن جلوگیری می کنند ، یا این تمایل را به حداقل می رسانند. بعضی از صمغ ها مثل صمغ عربی وژلاتین می توانند به وسیله عمل کلوئید محافظ امولسیون را پایدار کنند. یعنی صمغ در حد فاصل دوسطح جذب می شود تا در اطراف ذرات پخش شده یک پوشش تشکیل دهد. بنابراین یک سطح بار دار ایجاد می کند. در این هنگام ذرات همدیگر را می رانند ویک حالت پایدار وپخش شده ایجاد می کنند. همچنین بعضی از هیدروکلوئیدها می توانند مانند مواد فعال کننده سطح عمل کنند وفشار سطحی را کاهش دهند در نتیجه به تشکیل امولسیون کمک وماندگاری آن را بیشتر می کنند . در تهیه امولسیون ویسکوزیته یا پیکره محصول نهایی را می توان تا حدودی به وسیله روش های زیر کنترل کرد :
- افزایش نسب فاز مداوم
- کاهش ویسکوزیته فاز مداوم
درباره سوسپانسیون ها ، اضافه کردن انواع عوامل فعال موثر خواهد بود وبرای افزایش ویسکوزیته روشهای زیر وجود دارد :
- اضافه کردن مواد غلیظ کننده مانند صمغ ها به فاز مداوم
- افزایش نسبت فاز غیر مداوم
- کاهش اندازه ذرات امولسیون یا جلوگیری از کلوخه شدن ذرات موجود
- وارد کردن ذرات ریز هوا به عنوان فاز سرم
بیشترین استفاده هیدروکلوئیدها به عنوان پایدار کننده درسس های سالادوبستنی
می باشد.در بستنی ودسرهای منجمد ، هیدروکلوئیدها نرمی و یکنواختی را افزایش می دهند و مقاومت در برابر شوک حرارتی را بهبود می بخشند. هیدروکلوئید فعالیت آب را کنترل می کند و بنابراین رشد کریستال یخ و شکر را به حداقل می رساند.
4-1 جلوگیری از کریستالیزاسیون :
فرآیند کریستال شدن شامل جهت گیری اتم ها ، مولکول ها یا دیگر مواد زیر بنایی جهت تشکیل یک ساختمان سخت به نام کریستال است. پدیده کریستال شدن وابسته به زمان است. چون ، وقتی ایجاد یک کریستال با یک هسته کوچکی شروع می شود ، با ترسیب مایع اطراف بر روی کریستال به تدریج رشد می کند. بلورهای بزرگ نمی توانند به صورت آنی تشکیل شوند. معمولاً این فرآیند زمانی رخ می دهد که درجه حرارت به زیر دمایی می رسد که در آن دما حرکت مولکول ها آنقدر قوی نیست تا بر نیروهای جاذبه بین مولکول ها غلبه کند یا حلال آنقدر از محلول خارج می شود که دیگر نمی تواند نیروی جاذبه لازم را برای نگه داشتن مولکولهای مجزا تأمین کند.
در کریستال ها پیوندهای زیادی می توانند شرکت داشته باشند و این نکته باید در عمل هیدروکلوئیدها توجه شود . بیشترین پیوند در محصولات غذایی ، پیوند هیدروژنی است . کریستالهای قندی و یخ اساساً به وسیله پیوندهیدروژنی به هم متصل هستند.هیدروکلوئیدها به وسیله سه روش سازگاری ، رقابت و روش ترکیبی بر پدیده کریستالیزاسیون تأثیر می گذارند.
الف) سازگاری : هیدروکلویید می تواند خود را به سطح کریستال در حال رشد بچسباند و بدین وسیله رشد معمول کریستال را تغییر دهد. نقاط احتمالی تشکیل پیوند در صمغ گروههای منفی مانند گروههای کربوکسیل هستند که باید با نقاط دارای بار مثبت در کریستال جور شوند.
ب) رقابت : ممکن است هیدروکلوئید و کریستال به واحدهای زیربنایی که کریستال را تشکیل می دهند ، رقابت کنند.مثلاً کریستالهای یخ مایلند که در محلول بر سر مولکول های یخ با هیدروکلوئید رقابت کنند.
ج) روش ترکیبی : ممکن است هیدروکلوئید با مواد ناخالصی ترکیب شود که در نتیجه بر رشد کریستال تأثیر خواهد گذاشت. بنابراین ، هیدروکلوئیدی که با کلسیم ترکیب می شود ، تأثیر کلسیم را بر تبلور قند از بین می برد. بسیاری از ویژگی های فیزیکی مواد غذایی مثل بافت ، پیکره ، خاصیت جوندگی و ذوب شدن مستقیماً تحت تأثیر ساختمان کریستال قرار می گیرند. مهم ترین بلورهایی که در مواد غذایی با آنها سر و کار داریم بلورهای یخ و قند هستند. در بستنی لازم است که جهت حفظ کیفیت بالای محصول رشد بلورها را به حداقل برسانیم. هیدروکلوئیدها به طور وسیعی برای کنترل و جلوگیری از پدیده تبلور نامطلوب در بسیاری از محصولات غذایی از جمله بستنی ها به کار می روند.
5-1 انتخاب هیدروکلوئید مناسب :
به دلیل اینکه تمام هیدروکلوئیدها بیشتر از یک خاصیت عملی دارند ، بهترین انتخاب برای کاربرد ویژه در مواد غذایی قطعاً فقط یک هیدروکلوئید نخواهد بود. مهمترین مسئله ، نوع محصولی است که صمغ در آن باید استفاده شود و در حقیقت نوع محصول غذایی ، خواص کاری مورد نیاز صمغ را تعیین می کند. مثلاً عامل ژله ای کننده در دسرهای ژله ای و یا عامل غلیظ کننده درماست.
در بسیاری از موارد بیشتر از یک خاصیت مورد نظر است و این مشکل بوجود می آید که آیا از یک صمغ که هر دو خاصیت کاری را دارد استفاده کنیم ، که در این صورت معمولاً هر دو خاصیت به صورت بهینه وجود ندارد یا این که از دو صمغ که هر کدام از آنها خاصیت کاری را به صورت بهینه دارند استفاده کنیم. البته عوامل دیگری نظیر هزینه و در دسترس بودن نیز در انتخاب مؤثر هستند.
خاصیت ژله ای کردن و ایجاد ویسکوزیته ، مهمترین عوامل در انتخاب یک صمغ برای کاربردویژه آنها در صنایع غذایی است. مثلاً وقتی می خواهیم صمغی به کار ببریم که در محصول ژل ایجاد کند طبعاً انتخاب ما محدود به چند صمغی می شود که این خاصیت را دارند.
در این مورد بعد از انتخاب صمغ های مناسب عوامل دیگری مثل ژله ای شدن حرارتی در مقابل شیمیایی ، ژله ای شدن برگشت پذیر ، درجه حرارت تشکل ژل و ذوب شدن آن ، کیفیت بافت ژل و
شامل 72 صفحه فایل word قابل ویرایش
دانلود تحقیق کاربرد هیدروکلوئیدها در صنعت بستنی
