Wpływ kompozycji substancji wicychna wybrane cechy produktów

Transkrypt

1 Paweł Sobczak, Kazimierz Zawilak, Marian Panasiewicz, Józef Grochowicz, Jacek Mazur Katedra Inynierii i Maszyn Spoywczych, Akademia Rolnicza w Lublinie Wpływ kompozycji substancji wicychna wybrane cechy produktów Streszczenie W pracy przedstawiono wyniki bada wybranych właciwoci fizycznych nowych produktów uformowanych na bazie substancji wicych. Stosowano nastpujce zagszczacze: syrop ziemniaczany z melas i syropem pomaraczowym oraz kajmak z melas w rónych proporcjach. Surowcem do produkcji batonów były preparowane ziarna zbó. Badania wykonano na urzdzeniu Instron 4302 oraz na specjalnie skonstruowanym urzdzeniu do rozmywania. Wyniki bada wiadcz o wpływie substancji wicej na warto siły tncej, nie ma natomiast bezporedniego wpływu wielko siły tncej na czas rozmywania produktu. Słowa kluczowe: zagszczanie, lepko, siła tnca, rozmywalno Wstp W przemyle spoywczym istnieje szereg technologii przetwarzania ywnoci na cele konsumpcyjne. Czsto, aby otrzyma nowe atrakcyjne produkty, stosuje si odpowiednie dodatki do ywnoci [widerski i in. 1989, 1999, Potter 1986]. Najczciej stosowane jako substancje kształtujce struktur s hydrokoloidy, czyli substancje, które rozpuszczaj si w zimnej lub ciepłej wodzie. Istnieje wiele rónych hydrokoloidów w zalenoci od ródła pochodzenia: - naturalne (agar, guma arabska, mczka chleba witojaskiego), - modyfikowane (skrobia), - pochodzenia rolinnego (pektyna), - pochodzenia zwierzcego (elatyna). Zalet hydrokoloidów jest moliwo ich zagszczania. Miar zdolnoci zagszczajcych tych substancji jest ich lepko, która zmienia si w 321

2 zalenoci od temperatury, stenia preparatu, ph [Drabent 1994, Rutkowski 1993, Skierkowski K. 1989, www. hortimex.com.pl]. Najczciej stosowane w przemyle cukierniczym jako zagstnik s modyfikowane skrobie. W badanym projekcie stosowano skrobi ziemniaczan modyfikowan chemicznie za pomoc hydrolizy kwasowej. Otrzymany w ten sposób zagstnik doskonale rozpuszcza si w ciepłej wodzie, natomiast nie rozpuszcza si w zimnej. Z gorc wod preparat tworzy kleiki o mniejszej lepkoci ni otrzymane ze skrobi naturalnych. Dua konkurencja na rynku wymaga od producentów poszukiwania coraz to lepszych smakowo i wizualnie artykułów. Konieczna wówczas jest znajomo właciwoci jak i celowoci uycia dodatków do ywnoci. Zastosowanie odpowiedniego dodatku nie moe stwarza adnego zagroenia dla zdrowia człowieka, jak równie nie moe ukrywa złej jakoci surowców uytych do produkcji wyrobu. Ilo dodanej substancji powinna by najnisza, niezbdna do osignicia zamierzonego celu [widerski i in. 1999, Pijanowski i in. 1997]. Cel pracy Celem pracy było okrelenie wybranych właciwoci fizycznych produktów uzyskanych w wyniku ich zagszczania za pomoc rónych preparatów wicych. Materiał i metodyka bada Materiałem do bada były uformowane batony o kształcie prostopadłocianu o wymiarach 12x2x2 cm i polu przekroju 4 cm 2. Skład poszczególnych batonów oraz zastosowany zagstnik przedstawiono w tab. 1. Natomiast przykładowy wygld uformowanego batonu przedstawia fot

3 Tab. 1. Charakterystyka poszczególnych batonów Tab. 1. Characteristics of individual bars Oznaczenie Skład Udział [%] I II III IV V Jczmie obłuszczony preparowany w tłuszczu Pszenica preparowana w tłuszczu Owies nagi preparowany w tłuszczu Owies obłuszczony preparowany w tłuszczu Dynia - preparowana w tłuszczu Słonecznik - preparowany w tłuszczu Dodatki (owoce, rodzynki, susz owocowy) Płatki pszenne preparowane w tłuszczu Owies nagi preparowany w tłuszczu Owies obłuszczony preparowany w tłuszczu Dodatki Płatki pszenne suszone Dynia + słonecznik Pszenica cała suszona Dynia + słonecznik Słonecznik preparowany w tłuszczu Dynia preparowana w tłuszczu Płatki pszenne preparowane w tłuszczu Pszenica preparowana w tłuszczu Jczmie obłuszczony preparowany w tłuszczu Owies nagi preparowany w tłuszczu Owies obłuszczony preparowany w tłuszczu Dodatki Substancja wica pomaraczowy C) Syrop ziemniaczany 90% + melasa 10% stosunek 6:1 pomaraczowy C) kajmak 100g + 10g melasy stosunek 3:1 A)Syrop ziemniaczany 90% + melasa pomaraczowy pomaraczowy. Fot. 1. Baton utworzony zgodnie z receptur III a Fot. 1. Bar prepared according to the recipe III a Celem okrelenia właciwoci zagszczajcych poszczególnych substancji wyznaczono ich współczynnik lepkoci dynamicznej. Do tego celu uyto urzdzenia Rheotest 2, w którym zasada pomiaru oparta jest na rejestracji siły oporu jak wywiera obracajcy si tłoczek w zanurzonej cieczy. 323

4 Pomiaru siły tncej dokonano na urzdzeniu Instron Sposób ułoenia próbki przedstawia rys. 1. Ruchomy nó Kierunek ruchu ostrza noa Rys. 1. Sposób ułoenia próbki do oceny siły tncej Fig. 1. Method for the specimen arrangement for testing the shearing force Czas rozmywania porcji batonu dokonano na specjalnie do tego celu skonstruowanym urzdzeniu. Próbk o masie 5g umieszczano w naczyniu o wymiarach 77x77x37mm wykonanym z cienkiego drutu o oczkach 2mm. Nastpnie taka porcja batonu była cyklicznie zanurzana w wodzie o temperaturze 20 C. Czstotliwo zanurze wynosiła 12 zanurze/min. Badano czas całkowitego rozmycia, który był okrelony w momencie gdy wszystkie składniki batonu uległy rozpuszczeniu (substancja wica) i rozwarstwieniu (na poszczególne składniki). Wszystkie pomiary wykonano w piciu powtórzeniach. Wyniki bada Ułoenie badanej próbki Nieruchoma płyta urzdzenia Przeprowadzone badania miały na celu okrelenie wybranych właciwoci fizycznych zarówno poszczególnych komponentów jak i wyrobu. Na rys. 2 przedstawiono wyniki wartoci współczynnika lepkoci dynamicznej poszczególnych kompozycji substancji wicych stosowanych do aglomerowania produktów. Współ. lep. dyn. [mpas] Syrop ziem syrop pomar. 10% Syrop ziem melasa 10% 120 Melasa Rys. 2. Warto współczynnika lepkoci dynamicznej substancji wicej Fig. 2. Value of the coefficient of dynamic viscosity of the binding agent 46,8 Syrop pomaraczowy 324

5 Najwikszym współczynnikiem lepkoci dynamicznej charakteryzował si syrop ziemniaczany połczony z melas w iloci 90+10%. Siła tnca [N] ,4 240, , ,2 223,5 200,5 35,6 281,8 Rys. 3. Wartoci siły tncej badane produkty (oznaczenia wg tabeli 1) Fig. 3. Value of shearing force of the products being tested (marked according to Tab. 1) Na rys. 3 przedstawiono wartoci sił przecinania batonów wykonanych zgodnie z załoon receptur podan w metodyce. Wielko siły przecinania zaley od składu batonu oraz od uytej substancji wicej. Charakterystyczne, niskie wartoci siły tncej wystpiły dla batonu zagszczanego w stosunku 6:1, czyli 6 udziałów mieszanki w stosunku do 1 udziału substancji wicej. Podobn warto otrzymano dla batonu zagszczanego kajmakiem z dodatkiem melasy. 319,3 186,1 87,5 I II III IV V A B C Tab. 2. Wartoci rednie oraz odchylenia standardowe siły tncej F Tab. 2. Average values and standard deviations of the shearing force F Oznaczenie produktu rednia Odchylenie standardowe I A I B I C II A II B II C 2,4 240,6 31,2 224,9 223,5 35,6 26,9 22,1 9,6,5 26,4 6,5 III A III B 200,5 281,8 23,9 31,9 IV A IV B 319,3 186,1 14,1 26,8 V A 87,5 5,4 325

6 0,5 0,49 0,48 Szybko rozmycia [g/min.] 0,4 0,3 0,2 0,1 0,36 0,37 0,31 0,26 0,26 0,25 0,39 0,25 0,28 A B C Rys. 4. Czas rozmywania poszczególnych batonów (oznaczenia wg tabeli 1) Fig. 4. Washout time for individual bars (marked according to Tab. 1) Najwiksz szybkoci rozmywania charakteryzowały si batony wykonane zgodnie z receptur III na bazie płatków pszennych (85%). Pozostałe produkty posiadały zblion szybko rozmywania w wodzie dla temperatury 20 C. Wnioski Udział substancji zagszczajcej ma wpływ na wielko siły tncej. W przypadku dwukrotnego zwikszenia udziału mieszanki nastpiła ponad szeciokrotna redukcja wartoci siły tncej (baton I). Brak jest jednoznacznej korelacji pomidzy wyborem zagszczanego surowca (ziarna) a wielkoci siły tncej uformowany baton. Skład mieszanki tworzcej baton ma wpływ na czas rozmywania w wodzie. Płatki pszenne suszone charakteryzuj si najwiksz odpornoci na rozmywanie. Siła tnca badanych produktów nie ma bezporedniego wpływu na czas rozmywania w wodzie. Bibliografia 0 I II III IV V Drabent R Podstawy reologii. Wydawnictwo ART. Olsztyn. Pijanowski E., Dłuewski M., Dłuewska A., Jarczyk A Ogólna Technologia ywnoci. WNT Warszawa. Potter N.N Food science. AVI Van Nostrand Reinhold. New York. IV. Rutkowski A., Gwiazda S., Dbrowski K Dodatki funkcjonalne do ywnoci. Agro Food Technology. 326

7 Skierkowski K., Lewicki P Znaczenie reologii w przetwórstwie jabłek. Przemysł Fermentacyjny nr 2 s widerski F. (pod red.) WNT. Warszawa ywno wygodna i ywno funkcjonalna. widerski F. (pod red.) Technologia przemysłowej produkcji potraw. Teoria i wiczenia. WNT Warszawa. www. hortimex.com.pl Prac wykonano w ramach projektu badawczego 3P06T01823 finansowanego przez Komitet Bada Naukowych w latach 2002/2004. INFLUENCE OF COMPOSITION OF BINDING AGENTS ON SELECTED CHARACTERISTICS OF PRODUCTS Summary The paper presents results of investigations on the selected physical properties of new products prepared on the basis of binding agents. The following thickeners were applied: potato syrup with molasses and orange syrup, and kaymak with molasses in different proportions. Prepared cereal grains were applied as raw materials to the production of bars. Experiments were carried out using an Instron 4302 setup and a special device developed in this study for washing out. Experimental results revealed an influence of binding agents on the value of shearing force, however a direct influence of the value of shearing force on the time of washing out was not observed. Keywords: thickening, viscosity, shearing force, washout 327