Абстрацт
У колачима са ниским{0}}масним садржајем, смањени садржај масти уклања емулгаторе њиховог природног маскирајућег ефекта, чинећи орални „осећај воска“ критичним негативним фактором који утиче на прихватање потрошача. Глицерол моностеарат (ГМС) и пропилен гликол моностеарат (ПГМС), два најчешће коришћена емулгатора -у индустрији колача, могу да произведу различите степене „превлаке непца“ или „воскастог филма“ у системима са мало-масти. Овај чланак примењује оралну трибологију и понашање при топљењу кристала да би одредио прагове осећаја воска за ГМС и ПГМС у системима са једним-емулгатором, анализира како њихове молекуларне структуре различито утичу на понашање оралних остатака и истражују синергистичке механизме и прозоре оптималног односа за смањење перцепције воштаног{6} ниске мешавине.
Проблем: мало масти чини „невидљиви восак“ видљивим
Традиционални пуномасни колачи-обично садрже 15%–25% масти. Ова маст је критичнафункције подмазивања и маскирањау усној дупљи: течно уље ствара филм за подмазивање између језика и непца, смањујући трење, док молекули укуса-растворљиви у мастима и слободне масне киселине ефикасно покривају воштане остатке из емулгатора.
Када формулатори смање масти на испод 5% ради смањења калорија или тврдњи о „мало-масти, појављују се проблеми:
- Слој подмазивања нестаје: Коефицијент трења између језика и оралне слузокоже расте, појачавајући сваки ситни чврсти остатак у осећај "превлаке непца".
- Маскирање не успева: Воштане кристалне честице ГМС и ПГМС су првобитно растворене у масној фази. Са смањеном масноћом, ове честице долазе у директан контакт са оралном слузокожом у слободном стању.
- Температура испод усне дупље: Ниско{0}}колачи се често конзумирају у фрижидеру или на собној температури, што значи да се кристали емулгатора нису у потпуности истопили, што појачава осећај чврстог воска.
Дакле, „осећај воска“ у колачима са мало-масним колачима није зато што има више емулгатора-, већ зато штоемулгатор је изгубио плашт невидљивости.
Молекуларно порекло "воштаног осећаја" ГМС и ПГМС
1. ГМС: Високо-Топљење „споро-Топљење воштаних пахуљица“
ГМС-ови ланци масних киселина су дуги ланци засићених Ц16–Ц18 са тачкама топљења обично између 58–65 степени. На оралној температури (приближно 35-37 степени), ГМС кристалине растопити се у потпуности.
Његов воштани осећај потиче од:
- Физичко трење кристалних честица: Неотопљени ГМС кристали постоје као микроскопске љуспице или иглице унутар мрвице колача, стварајући пескавост и воштаност трењем о језик током жвакања.
- Капацитет моноглицерида за стварање филма{0}: Отопљени ГМС има тенденцију да формира ахидрофобни мономолекуларни филмна оралној слузокожи. Овај филм отпоран је на испирање пљувачке, стварајући упоран осећај "премазаног воском".
2. ПГМС: Доњи-Топљење „меког воска“
Тачка топљења ПГМС-а се обично креће од 40-48 степени, ниже од ГМС-а. У усној дупљи ПГМС кристалиделимично растопитиали не нестану сасвим.
Његов воштани осећај се разликује од ГМС-а:
- „Меки восак“ уместо „тврди восак“: Отопљени ПГМС формира течни уљни филм високог-вискозитета, а не ГМС-ово трење чврстих честица. Потрошачки описи теже ка „уљаности“ пре него „песковитости“.
- Пљувачка адсорпција група пропилен гликола: ПГМС-ова глава пропилен гликола формира водоничне везе са молекулима воде у пљувачки, продужавајући време боравка у усној дупљи и продужавајући трајање перцепције воска.
3. Фундаменталне разлике
| Димензија | ГМС | ПГМС |
|---|---|---|
| Тачка топљења | 58–65 степени | 40–48 степени |
| Орално стање | Делимични кристали + мономолекуларни филм | Делимично растопљени вискозни течни филм |
| Тип воштаног осећаја | Пескавост, премаз непца | Масноћа, тежина |
| Трајање | Средње{0}}дугачак | Дуже (адсорпција пљувачке) |
| Потешкоће са испирањем пљувачке | Умерено | Високо |
Сензорна методологија за одређивање прага "воштаног осећаја".
1. Дефиниција прага
У овој студији, „праг осећаја воска“ је дефинисан као минимална доза емулгатора при којој најмање 50% обучених сензорних панелистајасно уочити непријатне остатке воскау систему -масних колача.
2. Експериментални дизајн
- Формулација базе: Ниско{0}}бисквит са 3% масти, користећи средње-глутенско брашно, цела јаја, сахарозу и обрано млеко у праху, без додатних средстава за маскирање укуса.
- Градијентни дизајн: ГМС и ПГМС су додавани појединачно у пет градијента-0,1%, 0,2%, 0,3%, 0,4% и 0,5% (на основу тежине брашна).
- Услови панела: 12 обучених сензорних панелиста, скала од 9 тачака где 1=нема воштаности и 9=изузетно јака воштаност. Узорци су тестирани и на собној температури (25 степени) и на температури у фрижидеру (4 степена).
3. Резултати граничних вредности за једну-компоненту
| Емулгатор | Воштани праг од 25 степени | Воштани праг од 4 степена | Карактеристике померања прага |
|---|---|---|---|
| ГМС | 0.25%–0.30% | 0.15%–0.20% | Значајно смањење прага са падом температуре |
| ПГМС | 0.30%–0.35% | 0.20%–0.25% | Нешто мање осетљив на температуру{0}}од ГМС-а |
Кључни налази:
- На собној температури, ГМС и ПГМС прагови су слични, али је ГМС нешто нижи (већа је вероватноћа да ће изазвати појаву воска).
- Под хлађењем, оба прага значајно падају. ГМС, са вишом тачком топљења и тврђим кристалима на ниским температурама, показује веће смањење прага.
- Потрошачи често конзумирају{0}}масне колаче директно из фрижидера, што значипраг од 4 степена има већу практичну важност.
"Асиметрично потискивање" осећаја воска кроз мешање
1. Мешање није једноставно разблаживање
Када се ГМС и ПГМС помешају, осећај воска није једноставан пондерисани просек две компоненте. Експерименти су открили да су при специфичним односима резултати осећаја восканиже од било које појединачне компоненте при еквивалентној укупној дози.
Овај феномен настаје из два механизма:
Механизам 1: Еутектички ефекат смањује енталпију топљења
ГМС и ПГМС деле сличне структуре ланца масних киселина, али различите групе глава. Када се помешају, формирају сенепотпуна еутектикачије су температуре топљења ниже од тачке топљења чистог ГМС и ниже од почетка топљења чистог ПГМС. На оралној температури, већи део еутектика се може растопити, смањујући допринос трења неотопљених кристала.
Механизам 2: Прелази структуре међуфазног филма са „непрекидне“ на „острво{1}}слично“
ГМС има тенденцију да формира непрекидне хидрофобне филмове; ПГМС има тенденцију да формира вискозне течне филмове. Када се помеша, континуитет међуфазног филма се прекида, стварајућидисконтинуирани домени типа „острво{0}}. Ова дисконтинуирана структура се лакше разграђује и испиру пљувачним протеинима и ензимима, скраћујући трајање перцепције воска.
2. Одређивање прозора оптималног односа
Са укупном дозом емулгатора фиксираном на 0,3% тежине брашна (близу прага једне{1}}компоненте), тестиран је ефекат различитих ГМС:ПГМС односа на резултате осећаја воска:
| ГМС:ПГМС | Воштани резултат од 25 степени | Воштани резултат од 4 степена | Специфична запремина колача (мл/г) |
|---|---|---|---|
| 10:0 | 5.8 | 7.2 | 4.8 |
| 7:3 | 4.2 | 5.6 | 4.9 |
| 5:5 | 3.1 | 4.2 | 5.0 |
| 3:7 | 3.8 | 4.9 | 4.9 |
| 0:10 | 5.2 | 6.5 | 4.7 |
Оптималан прозор: ГМС:ПГМС =5:5 до 3:7. У оквиру овог опсега, резултати осећаја воска су најнижи, а специфичан волумен колача остаје непромењен.
3. Импликације оптималног прозора за обраду
- 5:5 однос: Погодно за колаче-ниске{1}}масне температуре амбијента са избалансираним осећајем у устима и минималним премазом непца.
- 3:7 однос: Погодно за расхлађене{0}}масне колаче; са доминантним ПГМС-ом, воштаност на ниским-температурама се лакше контролише.
- Избегавајте екстремне односе: Изнад 70% ГМС, враћа се пескавост; изнад 70% ПГМС, масноћа се враћа.
Помоћне{0}}стратегије за смањење воска
Поред оптимизације односа мешања, следеће три мере могу додатно да потисну осећај воска:
1. Уведите течно уље у траговима
Додавање0,5%–1% триглицерида средњег -ланца (МЦТ)до -формулација са мало масти-МЦТ је потпуно течан на оралној температури и може делимично да раствори ГМС/ПГМС воштане домене, побољшавајући подмазивање.
2. Користите микрокапсулиране емулгаторе
Инкапсулирање ГМС/ПГМС мешавина у -циклодекстрин или порозни скроб одлаже њихово ослобађање у усној дупљи. Микрокапсуле се распадају у желуцу, а не у устима, избегавајући појаву воска на извору.
3. Подесите брзину хлађења
Усвајање аспорија брзина хлађењанакон печења омогућава кристалима емулгатора да формирају финије кристалне структуре. Фини кристали производе много мање орално трење од грубих кристала.
Закључак
Дефект „превлаке непца“ код мало-масних колача је у основи неизбежно излагање воштаности емулгатора када се маска на бази масти-уклони. Ефикасност мешања ГМС-ПГМС лежи у искоришћењу разлика у понашању кристализације и карактеристикама топљења између два емулгатора да би се направио„лако пуца, лако се испире“ дисконтинуирана воштана структурау усној дупљи. За инжењере формулације, савладавање методологије прага осећаја воска, разумевање утицаја температуре на прагове и идентификација сопственог „прозора 5:5“ представљају кључне кораке ка изградњи конкурентности у устима у -аренама за печење са ниским садржајем масти.
