Характеристика стійкості піни

на основі білка курячого яйця з добавками сахарози

Відношення білок-цукор	Об'ємна маса, г/см3	Відшарування рідкої фази, в % за час, ч
		0,5	1,0	2,0	3,0
Контроль – білок без сахарози	0,180	42,3	61,8	72,6	72,6
1:0,5	0,249	27,1	38,5	66,0	69,0
1:1,0	0,269	відшарування немає		13,8	21,4
1:1,5	0,300	відшарування немає
1:2,0	0,362	відшарування немає

При характеристиці процесу піно-утворення для систем з желатином варто враховувати його драгле-утворюючу здатність.

Піни, утворені при температурах 35°С и вище являє собою рідкоподібні системи з можливими окремими рідинами. При зниженні температури піно-утворення, внаслідок агрегації макромолекул желатину, його піно-утворююча здатність знижується, а водо-утримуюча здатність зростає. При збиванні в желейних системах виникають труднощі по розливанню маси у форми, хоч об'єм збитої маси може бути більшим за рахунок різкого зростання в'язкості збиваємої структури, що (табл. 8). Одночасно слід враховувати, що цілісність і стійкість збитої желейної системи в тому випадку обумовлені тільки тиксотропними властивостями драглям желатину, тому щільність маси ослаблена.

Тому процес збивання суміші з желатином посилюють звичайно при температурі 30-35°С і ведуть його при охолодженні маси. Збиту масу, не даючи їй застигнути, розливають у форми, і охолоджують.

Таблиця 8

Залежність піно-утворювальної здатності

желатину від температури ведення процесу

Система	Температура збивання, °С	Стислість піни
Водяний розчин желатину (2%)	35	2,2
	25	1,5
	15 (система желейності)	3,1

Мінімальна піно-утворююча здатність і одночасно максимальна стійкість піни для желатину, спостерігається при значенні рН середовища, близькому до ІЕТ білкової речовини.

З ростом дисперсності міцність піни на основі желатину, подібно пінам на основі курячого яйця, зростає, однак є відомості, що дуже висока дисперсність піни негативно позначається на її органолептичні достоїнства.

У табл. 9. наведено дані про піно-утворюючу здатність композиції піно-утворюючів: желатину та білка курячого яйця.

Таблиця 9

Характеристика піно-утворювальної здатності

композиції: желатин - білок курячого яйця

Присутність піноутворювачів у системі	Концентрація піноутворювачів у розчині, на суха речовина, %	Кратність піни, %	Стійкість піни, в % об'єму до початкового через 30 хв.
Білок курячого яйця	0,8	69	82
Желатин	0,6	133	81
Білок курячого яйця, желатин
0,5:0,5	0,7	148	81
0,75:0,25	0,75	126	82
0,25:0,75	0,55	156	82

Жири, внаслідок утворення комплексів з піноутворювачами, негативно впливають на їх піно-утворюючу здатність і стійкість утворених пін.

Для вершків негативний ефект жиру усувається внаслідок того, що він перебуває в емульсованому стані, а також холоне при охолодженні. Більш того, в холодному стані він зміцнює структуру системи й підвищує стійкість піни.

Кращі результати одержують при збиванні вершків, що містять 30-35% жиру та охолоджених до 4-7°С. Збивання слід вести при охолодженні, не допускаючи підвищення температури системи (мал. 8).

Рис. 8. Графіки зміни міцності збитих вершків залежно від змісту жиру і температури. На ординаті відзначений час (у сек.), протягом якого стрижень приладу поринав у збиті вершки на 3 см.

У якості піноутворювача у вершках виступають молочні білки, які одночасно є емульгаторами молочного жиру, тому, чим нижче дисперсність жиру, тим краще вершки збиваються. І навпаки, гомогенізовані вершки при збиванні піни не утворять, очевидно внаслідок підвищеної участі білків в Емульсійній структурі системи. Негативний ефект на піно-утворюючу здатність вершків робить також процес їхньої пастеризації, у ході якої білки очевидно перетерплюють небажані денатураційні зміни. Можна піддавати пастеризації тільки вершки з жирністю не менш 30%. Після пастеризації їх необхідно швидко остудити до 15°С и витримати при цій температурі якийсь час. Кислотність вершків практично не позначається на їх піно-утворюючої здатності.

Об'єм вершків при збиванні збільшується в 2-2,5 рази, міцність піни в процесі збивання зростає і стає максимальної через 2-3 хв. після досягнення максимального об'єму.

Ефективно підвищити стійкість пін можливо за допомогою збільшення в'язкості дисперсійного середовища в результаті додавання до систем згущувачів, у якості яких використовують крохмаль, пектинові речовини та ін. Желатин, що додає в збиту масу самбуків і кремів, є фіксатором пінної структури цих виробів.

Адгезійні властивості кулінарної продукції

Терміном адгезія визначають злипання поверхонь двох різнорідних тіл, а злипання поверхонь однорідних тіл часток усередині розглянутих тіл визначають терміном - когезія.

Відповідно розрив двох контактуючих тіл на поверхні зіткнення буде адгезійним, а розрив з порушенням внутрішньої цілісності одного з тіл - когезійним.

Здатність речовин (особливо рідиноподібних) налипати на поверхні інших речовин називають прилипанням. Речовина, що прилипає до іншої речовини (тілу), називається адгезивом, а тіло, до якого вона прилипає – субстратом.

Кількісно адгезію або липкість матеріалу характеризують силою відриву або енергією відриву адгезива від субстрату. Для відриву адгезива від субстрату необхідно затратити певну роботу, яку можна виразити через тиск прилипання.

Відомо кілька теорій, які пояснюють фізико-хімічну сутність адгезійних явищ: адсорбційна, дифузійна тощо.

Теоретично адгезія є результатом міжмолекулярної взаємодії контактуючих тіл з утворенням між молекулами різних зв'язків. Відповідно до дифузійної теорії при контакті двох тіл має місце взаємна дифузія макромолекул або їх сегментів з утворенням між ними різних зв'язків. У випадку контакту високомолекулярних речовин з металами можлива дифузія макромолекул у пори або тріщини металевої поверхні, а також у поверхневий шар пухкого гідроокису, що завжди утворюється на поверхні металу.

Специфічність адгезійного процесу для високомолекулярних речовин, які входять до складу або утворюють основу багатьох харчових продуктів та кулінарної продукції полягає в їхній здатності утворювати велику кількість слабких міжмолекулярних зв'язків на одну молекулу або ланку. Сума слабких зв'язків на певній ланці макромолекули може перевищити енергію первинних хімічних зв'язків і тоді первинні зв’язки руйнуються. При цьому відношення маси молекули на контакт для високомолекулярних сполук може значно перевершувати відповідне відношення для низькомолекулярних сполук. Високомолекулярні сполуки володіють вищою адгезійною здатністю, ніж низькомолекулярні.

Для явища адгезії або липкості є певні закономірності, знання яких дозволяє розуміти та управляти процесами липкості харчових мас при виробництві продуктів харчування та кулінарної продукції.

Встановлено, що міцний адгезійний зв'язок виникає тільки між полярними або неполярними речовинами.

У технологічних процесах полярною речовиною може слугувати жир, який при смаженні та випіканні виробів одночасно виступає тепло-провідником та антиадгезійним компонентом. Антиадгезійні властивості жиру використовуються також, наприклад, при обробленні тіста різних видів. Щоб тісто не прилипало до інвентарю та устаткування їх змазують олією.

Для полярної рідини, зокрема для води (рис. 9) степінь адгезії залежить від сили поверхневого натягу. Чим сильніше або повніше змочування, тим сильніше виражена адгезія продуктів, що містять вологу.

1 - рідина (вода)

2 - повітря

3 - тверде тіло

Рис. 9. Залежність між кутом нахилу і величинами

поверхневих натягів в умовах рівноваги системи

 2,3 =  1,3 +  1,2 · cos 

Із малюнку видно, що зволожений ефект і умови контактування залежать від вологості продукту. Чим вона вища, тим сильніше виражена адгезія за однакових інших чинників.

У табл. 9 наведені дані, що підтверджують залежність тиску прилипання тіста від його вологості.

Таблиця 9