Варіанти стабілізаторів для молочних рецептур

Седиментація, відокремлення, осідання та синерезис є одними з багатьох дефектів візуальної стабільності, з якими можуть зіткнутися молочні продукти, якщо вони не мають належного складу, щоб витримувати сувору обробку та розподіл. Нестабільні системи також виявляються через відчуття в роті. Видалена вода може замерзнути та утворити кристали льоду в морозиві. Білки можуть накопичуватися навколо води й утворювати слизовий гель. Мінерали молока можуть взаємодіяти з іншими інгредієнтами, створюючи піщинистість.

Часто термін придатності продукту визначається фізичними якостями, а не дефектами безпечності продукту. Це означає, що зовнішній вигляд продукту починає псуватися, зазвичай це ще до того, як продукт стає небезпечним для споживання.

Таким чином, стабілізуючі інгредієнти запобігають відходам продукту, перешкоджаючи передчасному викиданню продукту через небажаний зовнішній вигляд або відчуття в роті. Вони зберігають молочну систему на місці або стабілізують її завдяки зв'язуванню води. Залежно від продукту та його складу, управління вологістю може запобігти небажаній взаємодії інгредієнтів. В інших випадках він може тримати інгредієнти в розчині. Це включає в себе запобігання проникненню кольору фруктового препарату в білу масу в багатошаровому йогурті, а також утримання частинок какао, диспергованих у шоколадному молоці.

Стабілізаторами молочних продуктів є або полісахариди, такі як камедь, клітковина та крохмаль, або білки, такі як сироватка та желатин. Наявність гідроксильних груп може збільшити їхню спорідненість до зв'язування молекул води, роблячи їх гідрофільними сполуками. При цьому вони утворюють дисперсію, яка є проміжною між справжнім розчином і суспензією. З цієї причини їх характеризують як гідроколоїди, де префікс «гідро» означає воду, а «колоїд» означає желатиноподібну речовину, що означає, що вони зв'язують воду. Часто суміші гідроколоїдів діють синергетично для найкращого досягнення цілей стабільності молочних продуктів.

Гідроколоїди відрізняються за функціональністю та довгостроковою ефективністю. Вони розсіюються у воді, згущуючи при цьому систему. Ступінь загустіння залежить від типу гідроколоїду, його концентрації, харчової матриці, рН харчової системи та температури.
Багато з них також утворюють гелі. Це передбачає перехресне зшивання полімерних ланцюгів для утворення тривимірної мережі, яка затримує воду всередині, утворюючи жорстку структуру, стійку до течії.

Не всі гелі однакові, тому використання гідроколоїдів залежить від бажаних кінцевих результатів. Наприклад, деякі гелі, будучи частиною молочної харчової матриці, є жувальними, тоді як інші є вершковими. Деякі можуть розтікатися, а інші крихкі. Деякі сприятимуть непрозорості, а інші залишатимуться чіткими.

Деякі гідроколоїди утворюють термооборотні гелі, де гелеутворення відбувається після того, як гідроколоїд розчиняється в розчині та охолоджується. При нагріванні гель плавиться або розчиняється. Найкращим прикладом цього є желатиновий десерт, який тане в роті при температурі тіла. Температура гелеутворення та температура плавлення залежать від гідроколоїду.

Інші гідроколоїди утворюють нетермооборотні гелі, так звані термічно незворотні гелялі, і не розріджуються при нагріванні. Вони можуть пом'якшуватися або зменшуватися. Іншими словами, гель залишається в основному недоторканим після формування.

У молочних продуктах проблема полягає в пошуку правильного балансу між різними властивостями загущення та гелеутворенням. Мета полягає в тому, щоб зв'язати вологу, забезпечуючи бажані смакові відчуття та текстуру.

Надмірно стабілізовані молочні продукти можуть бути пастоподібними та крохмалистими в роті та маскувати смаки.

Системи молочних продуктів часто покладаються на спеціальні суміші інгредієнтів для досягнення найкращої стабільності. Існує ряд гідроколоїдів, які часто входять до складу сумішей. Наприклад, ксантанова камедь, яка виробляється шляхом мікробної ферментації, є гідроколоїдом, що не гелеутворює. Швидко зволожує в холодній воді, забезпечуючи надійну в'язкість. Його постійна водоутримувальна здатність робить його ефективним інструментом для контролю синерезису. При використанні в комбінації з карагінаном ксантан синергетично сприяє утворенню термооборотного гелю, що означає, що для утворення гелю потрібно менше карагінану.

Ксантан також часто використовується з камеддю ріжкового дерева, також відомою як камедь бобів ріжкового дерева, оскільки її отримують із насіння ріжкового дерева. Залежно від співвідношень і застосування, ця синергія створює діапазон в'язкості та гелеутворення. Його часто використовують в йогуртах. Просто змінивши норму використання та пропорцію, одну і ту саму йогуртову основу можна перетворити на різноманітні консистенції та відчуття у роті, від густої та солодкої до легкої, майже схожої на мус.

Гуарова камедь, також отримана з насіння рослин, має надзвичайно високу водозв'язувальну здатність, що робить її корисною для культурних молочних продуктів, таких як сметана та сир, де небажана стояча вода. Він диспергується і майже повністю набухає в холодній воді з утворенням високов'язкого розчину. Як і ксантан, він не саможелюючий.

Загалом нативні крохмалі утворюють нетермооборотні гелі та з часом ретроградують, що призводить до синерезису. Отже, історично хімічно модифіковані харчові крохмалі використовувалися для зв'язування вологи в молочних продуктах, оскільки модифікація додає стабільність і стійкість до ретроградації та синерезису. У зв'язку з тенденцією до чистішого маркування, розробники рецептур продуктів переглядають використання природних крохмалів, зокрема тих, які були фізично модифіковані для покращення функціональності, а також харчових інгредієнтів із клітковиною.

Желатин давно використовується, щоб надати йогурту відчуття, що тане у роті, особливо в нежирних і знежирених йогуртах, у яких відсутній кремовий відтінок молочного жиру. У холодній воді желатин здатний поглинати в 5-10 разів більше своєї ваги. Зокрема, з йогуртом желатин запобігає виділенню сироватки з казеїнового гелю. Це пояснюється тим, що молекули желатину утворюють решітку в казеїновому гелі під час процесу гелеутворення, яка стабілізується завдяки водневим зв'язкам.

У заморожених десертах гідроколоїди виконують подвійну функцію. По-перше, вони сприяють суспензії та забезпечують стабільність емульсії суміші. Потім, коли суміш переробляється до замороженого стану, гідроколоїди зменшують крижаність, запобігають розвитку грубої текстури та зв'язують воду під час циклів теплового удару.

Камедь і крохмаль часто використовуються в морозиві; однак зростає тенденція і до використання спеціальних молочних білків. Протеїни не лише зв'язують воду, покращуючи якість продукту, вони також підвищують харчовий профіль.

За останні кілька років відбувся сплеск інновацій у морозиві з низьким вмістом цукру та високим вмістом білка.

Такі системи створюють ряд проблем зі стабілізацією, головним чином через зменшення вмісту твердих частинок цукру, що впливає на температуру замерзання. Кінцевий продукт, як правило, твердий. Невелике розморожування пом'якшує продукт, а коли його повертають у морозильну камеру, утворюються кристали льоду.

Спеціальні молочні білки, як казеїн, так і сироватка, досліджуються переробниками у всіх молочних продуктах на предмет їх здатності підвищувати вміст білка, одночасно стабілізуючи системи. Проблема, з якою можуть зіткнутися такі переробники готових до вживання молочних білкових напоїв, — гелеутворення з часом.

Одним із поширених недоліків якості, який може значно скоротити термін придатності протеїнового напою, є схильність білка з часом утворювати незворотний гель. Розробники продукту мають завдання забезпечити достатню суспензію молочних білків, продовжуючи термін придатності напою без утворення білкових гелів.