Товарознавство цукру, меду, кондитерських виробів - Сирохман І.В. - РОЗДІЛ 15. ЗМІНА ЯКОСТІ КОНДИТЕРСЬКИХ ВИРОБІВ ПІД ЧАС ЗБЕРІГАННЯ

Кондитерські вироби - це складні системи за хімічним складом, структурою, параметрами стану. Під час зберігання складові компоненти виробів змінюються, що призводить до погіршення якості, а часом і до псування продуктів.

Вологообмін між продуктами і зовнішнім середовищем, а також всередині продукту відіграє важливу роль у формуванні і стабілізації якості. Інтенсивність такого обміну залежить від зовнішньої і внутрішньої питомої поверхні (дисперсності) і діаметра капілярів у пористих виробів.

Залежно від колоїдно-фізичних властивостей серед кондитерських виробів можна виділити: колоїдні, капілярно-пористі і капілярно-пористі колоїдні. До колоїдних можна віднести мармелад, желе, де переважає адсорбційно зв'язана і осмотично утримана волога. Капілярно-пористі - це насамперед борошняні кондитерські вироби, в яких волога зв'язана капілярними силами. Капілярно-пористі колоїдні вироби (пастильні вироби, суфле та ін.) містять вологу за типом зв'язку капілярно-пористих і колоїдних.

Адсорбційно-зв'язана волога (фізико-хімічний зв'язок) в основному відповідає мономолекулярному шару на зовнішніх і внутрішніх поверхнях дисперсного матеріалу. Із збільшенням відстані між адсорбуючою поверхнею і наступними шарами по-лімолекулярної адсорбції різко знижується енергія зв'язку вологи. Тому ступінь дисперсності складових частин кондитерських виробів або сумарна внутрішня поверхня частин, безпосередньо відображається на кількості адсорбційно-зв'язаної води у продуктах. Мономолекулярний шар утворює захисну плівку, яка, комбінуючись з реактивними функціональними групами у місцях адсорбції, захищає складові частини виробів від впливу кисню повітря, а також від кристалізації, реакцій неферментативного потемніння, окислення жиру, мікробіологічного псування.

Деякі кондитерські вироби (мармелад, пастила, фрукти і ягоди, заспиртовані у шоколаді та ін.) містять осмотично утриману вологу, яка відрізняється обмеженою енергією зв'язку із складовими частинами продукту.

Капілярна волога накопичується у мікрокапілярах як за безпосереднього дотику, так і шляхом сорбції з вологого повітря. Завдяки цьому шари води накладаються на мономолекулярний шар і зустрічаються у центрі капіляра. Вони переміщуються в продукті у вигляді рідини (переважно з центральної частини до зони випаровування) і пари (від зони випаровування через сухий шар зовні).

Більшість кондитерських виробів здатні поглинати з навколишнього середовища пари води, або, навпаки, випаровувати частину води, що міститься в них. Коли парціальний тиск пари біля поверхні виробів Р_в вищий від парціального тиску пари у повітрі Р_п (Р_в > Р_п), відбувається адсорбція, а якщо Р_в < Р_п, то має місце сорбція вологи. Ці процеси продовжуються до настання динамічної рівноваги, тобто коли Р_в = Р_п. Вологість матеріалу, що вілпо-відає стану рівноваги, називають рівноважною вологістю Ж_р. Розмір рівноважної вологості залежить від парціального тиску пари у повітрі Р_п, або вологості повітря рр= Р_п / Р_н, де Р_н - тиск насиченої пари за певної температури.

Графічним відображенням залежності між рівноважною вологістю продукту і відносною вологістю повітря одержують ізотерму сорбції або десорбції. Для більшості кондитерських виробів характерними є сорбційні (гігроскопічні) властивості. На основі ізотерм сорбції можна встановити критичну вологість продукту за певної відносної вологості повітря і температури, форму зв'язку води у виробах, оптимальні умови зберігання тощо.

Для кожної групи кондитерських виробів масова частка вологи специфічна і може коливатись у певних межах. Розмір цих коливань залежить від вихідної вологості продукту, особливостей його структури і типових органолептичних ознак. Наприклад, порогові коливання вологи у карамелі значно нижчі, ніж у печива.

Внаслідок сорбції або десорбції вологи якість основних видів кондитерських виробів переважно знижується.

Досліджено вплив цукрози, лактози, декстрози, какао-порошку, емульгатора типу жиру і умов зберігання на проникність глазурі кондитерських виробів для водяної пари. Цей показник знижується із збільшенням вмісту у ній твердого жиру. Какао-порошок і лецитин підвищують, тоді як цукри знижують проникність.

Високі гігроскопічні властивості мають карамель і вироби, що містять карамельну масу (халва, цукерки з грильяжними корпусами тощо). Рівноважна відносна вологість повітря для їх зберігання знаходиться в межах 30-45 % за температури (18 ± 2)°С. На поверхні карамелі мономолекулярний шар сорбційної вологи утворюється безпосередньо після виготовлення, під час транспортування та зберігання. Якщо відносна вологість повітря більша як 45 %, прискорюється полімолекулярна адсорбція вологи, яка призводить до поступового утворення острівців зволоження, подальшого їх з'єднання і покриття карамелі шаром вологи. До таких виробів прилипає підгортка, а відкрита карамель злипається в грудки чи моноліт. Внаслідок гідратації кристалічного розчиненого цукру проходить сильне зв'язування води.

Зволоження борошняних кондитерських виробів має свої особливості. Мономолекулярна адсорбція спочатку проявляється на поверхні виробів, потім молекули води поступово проникають всередину капілярів і утворюють мономолекулярний шар. Із збільшенням числа адсорбованих молекул вологи утворюються краплини рідини, які під впливом поверхневого натягу набувають сферичної форми. Під дією сил поверхневого натягу рідина піднімається вгору по капілярах. У мікрокапілярах шари води накладаються на мономолекулярний шар до з'єднання в центрі капіляру. Із зміною вологості борошняних кондитерських виробів погіршується не тільки їх консистенція, але й смакові властивості.

Для зменшення гігроскопічності кондитерських виробів у рецептуру включають речовини з обмеженими сорбційними властивостями (сорбіт, низькооцукрену патоку тощо), пом'якшують термічний обробіток деяких видів сировини, поверхню глазурують, обсипають какао-порошком, цукром-піском, використовують вологонепрониклу упаковку.

Кристалізація цукрів має місце під час зберігання цукерок з лікерними, молочними, помадними корпусами, тираженого ірису, карамелі з в'язкими начинками, а інколи варення, пастили.

Відомо, що корпус свіжовиготовлених лікерних цукерок складається з дрібнокристалічної цукрової оболонки, з прилягаючими центрами кристалізації, а всередині знаходиться насичений розчин цукрози у певному розчиннику. Кристали оболонки і центри кристалізації шару, що прилягає, оточені прилиплим до них нерухомим шаром перенасиченого міжкристалічного розчину відповідної товщини. Перенасичений надлишок молекул цукрози з цього шару поступово викристалізовується, і розчин стає насиченим. Проте на певній відстані від граней кристалів зберігається перенасичення. Внаслідок різниці концентрації цукроза дифундує через нерухомий шар розчину, що оточує кристали, до граней кристалів. Від швидкості дифузії цукрози залежить швидкість її кристалізації. На швидкість кристалізації впливає ряд факторів. Процес кристалізації прискорює надлишкове перенасичення, підвищення температури зберігання цукерок більш як 20 °С, відсутність у сиропі нецукрів.

Під час зберігання помадних цукерок, особливо неглазурова-них, має місце десорбція вологи, оскільки енергія зв'язку її з кристалами і складовими частинками рідкої фази помади незначна. Внаслідок цього утворюється перенасичений розчин цукрози, який містить дрібні кристали. В цій системі більші кристали будуть спонтанно рости за рахунок розчинення дрібніших. У результаті помадні цукерки набувають неоднорідного забарвлення, виникають білі плями, неприємний смак, консистенція стає грубою, твердою.

Затримують процес кристалізації складові частини патоки, особливо декстрини, які знижують швидкість обміну молекул цукрози на границі зародок-розчин у результаті підвищення енергії активації молекул, а також сорбіт, білки яєчний і молочний, трохи менше - інвертний цукор. Тому в рецептурі помадних цукерок передбачена патока, ефективність якої зростає з підвищенням її концентрації до оптимального рівня. Помада з обмеженою кількістю патоки (нижче як 10 %) характеризується різним вмістом твердої фази, частка якої у зберіганні помітно зростає.

Кристалізація або зацукрювання варення може виникати із зниженням температури і збільшенням тривалості зберігання, за механічних дій тощо. Утворення центрів кристалізації і подальший ріст кристалів призводять до зниження концентрації сухих речовин у сиропі і створення сприятливих умов для розвитку мікроорганізмів.

Кристалізація цукрози зустрічається також у тягнутої карамелі. Центри кристалізації можуть утворюватись ще на стадії обробки маси на тянульній машині внаслідок зміщення її шарів і потрапляння в маси разом з повітрям частинок цукру.

Під час витягування карамельної маси з повітря сорбується частина вологи, яка утворює моно- і полімолекулярні шари на внутрішній поверхні капілярів. За час зберігання з насиченого розчину виділяються центри кристалізації не тільки на поверхні, але і по капілярах всіх шарів карамелі. Це призводить до зацук-рювання маси, погіршення її органолептичних властивостей.

Кристалізація цукрози (цукрове посивіння) зустрічається у разі недотримання умов транспортування і зберігання шоколаду та цукерок, глазурованих шоколадом.

Окислювальні процеси. Ліпіди, що входять до складу кондитерських виробів, більше ніж інші сполуки, окислюються киснем. Багато видів кондитерських виробів включають соняшникову, кукурудзяну олію, жири горіхів, багаті на поліненасичені жирні кислоти, у тому числі есенціальні, що особливо чутливі до дії молекулярного кисню повітря.

Найчастіше жировмісні кондитерські вироби зазнають окислювального автокаталітичного прогіркання або автоокислення. Воно починається з утворення вільних радикалів - активних частинок із вільними валентностями, тобто з незпареними електронами на зовнішній (валентній) орбіті. Для утворення вільного радикала, зв'язаного з розривом С-Н зв'язку, потрібна певна енергія, яка в кондитерських виробах найчастіше виникає внаслідок теплового обробітку. Схематично процес автоокислення можна показати так:

де RH - молекула ненасиченої або насиченої кислоти чи залишку її у молекулу гліцериду; Н - атом водню у а-метиленового атому вуглецю відносно подвійного зв'язку або атом водню метиленової групи (любий) в автоокисленні насичених жирних кислот.

Вільний радикал Я досить інтенсивно взаємодіє з киснем, утворюючи перекисний радикал, який є ведучим у ланцюгу авто-окислення:

Перекисний радикал ЯО₂, взаємодіючи на молекулу субстрату, відриває від неї атом водню і утворює гідропероксид. На початковій стадії автоокислення має місце повільне утворення гід-ропероксиду.

Після відповідного накопичення гідропероксиду зростає і змінюється характер окислювальних перетворень, зумовлених розкладом молекули гідропероксиду з утворенням алкоксильного і гідроксильного радикалів за схемою:

Швидкість зародження нових ланцюгів окислення та їх розгалуження прямо пропорційні концентрації гідропероксиду. За певної концентрації гідропероксидів починається його бімолекулярний розклад з появою у ланцюгу реакції великої кількості радикалів жирів:

З накопиченням гідропероксидів та різних радикалів внаслідок наступних реакцій утворюються карбонільні (альдегіди, глі-цероальдегіди), карбоксилвмісні та інші сполуки, які погіршують харчову та біологічну цінність продуктів. Зміни якості жирів оцінюють за перекисним, карбонільним, ацетильним, анізидиновим числами. Останнє характеризує наявність вторинних продуктів окислення у жирах речовин, які містять альдегідну групу в молекулі. Альдегідвмісні сполуки можуть утворюватися внаслідок руйнування гідропероксидів, що особливо помітно під час технологічних стадій адсорбційного очищення і дезодорації. На останній стадії рафінації такі сполуки видаляються тільки частково, а в окремих випадках їх концентрація може навіть зростати за рахунок додаткового розпаду гідропероксидів.

Перетворення гідропероксиду можна показати схематично (рис. 15.1).

Напрям окислюючих перетворень у жировмісних кондитерських виробах залежить від багатьох факторів, у тому числі від жи-рнокислотного і рецептурного складу, особливостей технологічних операцій, упаковування, умов транспортування і зберігання.

Серед жирів, що входять до складу кондитерських виробів, тільки какао- масло характеризується високою стабільністю до окислюючих перетворень, зумовленою сприятливим жирнокис-лотним складом і наявністю природних антиокислювачів. Інші жири досить легко піддаються автоокисленню.

Дуже важливо поєднувати низьку температуру зберігання, герметичну упаковку із непрозорих пакувальних матеріалів, зниження вмісту кисню у готових продуктах, використання антиоксидантів, синергістів та інактиваторів проокислювачів.

Стійкість жировмісних кондитерських виробів до автоокис-лення визначає також рецептурний склад. Так, окислення жирів гальмує присутність какао продуктів, багатьох прянощів, азотних сполук і деяких інших речовин. Вода, іони металів змінної валентності, продукти перетворення складових частин сировини також впливають на стійкість у зберіганні кондитерських виробів.

Рис. 15.1. Схема перетворення гідропероксиду

Додавання L-аскорбінової кислоти або насиченого ацил-L-аскорбату збільшує індукційний період для окислення лінолевої кислоти. Для моделювання процесів окислення лінолевої кислоти, змішаної з аскорбатами, використовують рівняння аутокато-літичної кінетичної швидкості, і встановлюють залежність константи швидкості К від числа атомів вуглецю в ацільному ланцюгу. В умовах любої температури використання аскорбата, як добавки, знижує показник К для лінолевої кислоти, і спостерігається незначна тенденція зниження поканика К із збільшенням довжини ацильного ланцюга.

Антиокислювачем також є Ь-аскорбін-6-пальмітат (Е304), який проявляє вітамінну активність, добру емульгуючу здатність і є антимутагеном. За результатами багатьох дослідників, вважається оптимальним дозування аскорбілпальмітату 0,0375 % до маси жиру у начинці вафель. Показники якості жирової фракції кондитерської маси є кращими. Внесення аскорбілпальмітату у жировмісну кондитерську масу - вафельну начинку дозволяє збільшити строк зберігання продукції з 9 до 14 тижнів.

З метою підвищення стійкості кондитерських виробів з мигдальною пастою пропонують використовувати для упаковки плівки із нейлону і сополімеру етилену та вінілового спирту. Атмосферою може служити азот або повітря з додаванням речовин, які зв'язують кисень. Разом з тим, такі вироби втрачають воду і поступово черствіють.

Досліджені антиоксидантні властивості 28 різних плодів. Виявлено, що ця активність не може бути обумовлена тільки наявністю флаванолів, але також і дією невідомих антиоксидантів, які містяться в цих плодах.

За результатами досліджень етанольних екстрактів прополісу, щодо антирадикальної активності встановлено, що рівень флавоноїдів в екстрактах більше впливає на їх антиоксидантну активність, ніж на бактерицидні властивості.

Німецькі вчені дослідили антиокислювальну активність спиртових екстрактів із обсмажених пшеничних зародків і деяких інших обсмажених продуктів. Найвищою активністю відносно кукурудзяної олії в умовах прискореного окислення володіли обсмажений пшеничний зародок і обсмажений жмих пшеничних зародків. Майже однакова активність проявили спиртові екстракти з подрібненого обсмаженого арахісу і мигдалю. Дуже ефективно пригнічував процес окислення ліпідів екстракт кави. Припускають, що захисна дія екстрактів зумовлена наявністю 1.1-дифе-ніл-2-пікрил-гідразил-радикалу.

Метанольні екстакти із Оагюсіегта І8іщае володіють високою антиокислювальною активністю і здатністю звязувати вільні радикали. Вони із різних частин гриба містили 24,0-35,7 мг г^-1 фенольних сполук. Екстракти не звязували ОН-радикалами.

Антирадикальна активність фракцій екстрактів шкірки апельсинів зумовлена присутністю фловоноїдів та інших фенольних сполук, у числі яких переважають: глікозиди флавононів, флавони і флавоноли.

Максимальна кількість екстракту отримана з використання метанолу, порівняно з етанолом, ацетоном, гексаном, діетиловим ефіром і дихлорметаном. Метанольний екстракт цитрусових вважається сильним антиоксидантом і наближається до БОА і БОТ.

У насінні винограду, що вирощується в Туреччині, вміст галової кислоти, катехіну, епікатехіну і загальних флаван-3-олов коливається від 18 до 101; від 121 до 845; від 85 до 893 і від 4507 до 13360 мг/100 г, відповідно. Виявлена добра кореляція між загальним вмістом флаван-3-олов і антирадикальною активністю. Екстракція поліфенолів із виноградного насіння проводилася за допомогою розчину (5 0 % етанолу + 50 % води). Оптимальні умови екстракції: 0,2 г/мл співвідношення тверда речовина/розчинник; двостадійна екстракція; розмір пор ультрафільтраційних мембран 0,22 мкм. Максимальний вихід поліфенолів складав 11,4 %.

Плоди діленії індійської можуть стати добрим джерелом антиокислювачів у харчуванні. Найбільшу кількість фенольних речовин містили метанольні екстракти.

Запропоновані фітостерини як засоби подвійної дії. Фітостерини включають до складу спредів і маргаринів. Разом з тим виявлена негативна дія, що характеризує значне зниження абсорбції деяких ліпофільних антиоксидантів таких, як каротиноїди і токофероли, захисна дія яких може послаблюватись впливом фітостеринів. Споживання фітостеринів у кількості 0,6-3 г/день зв'язано із зниженням рівня сироваткового холестерину і холестеринів низької густини.

Гідролізати яєчного жовтка гальмують окислення Р-каротину, звязують перекисні сполуки, а також ОН-радикали і радикал 1,1-дифеніл-2-пікрілгідрозила (ББРН). За концентрації 0,5 % зв'язуюча активність складає 74,2 і 91,7 % для радикалів ББРН і ОН, відповідно. Дослідні гідролізати вважаються ефективним джерелом антиоксидантів.

Для поглинання кисню у жировмісних кондитерських виробах використовується діоксигеназа. Серед інших кверцетиназа і катехиназа можуть застосовуватись за наявності відповідних антиоксидантів - кверцетину і катехіну. Додаткове поєднання кверцитинази з кверцитином майже повністю зберігає аромат продуктів. Польські вчені встановили, що антиокислювальний потенціал кверцетину нижчий, ніж відповідний показник вітаміну С, але вищий антиокислювальної активності препарату Тгоіох (водорозчинний аналог вітаміну Е). Антиокислюваль-ні властивості кверцетину визначаються його хімічною структурою.

Внесення екстрактів глоду, шипшини і горобини, а також композиції із екстрактів цих плодів збільшує тривалість індукційного періоду накопичення пероксидів у вершковому кремі тортів у 1,5 раза порівняно з контрольним зразком і в 2 рази у тістечок "Еклер". Екстракти, що містять фітоантиоксиданти стримують гідроліз жирних кислот у молочному жирі та інгібірують розвиток мікроорганізмів. Включення фітоантиоксидантів у вершковий крем кондитерських виробів дозволяє у 2 рази збільшити тривалість їх зберігання у замороженому стану.

Фенольні речовини, екстраговані з вичавок вишні проявляють певні антиокислювальні властивості, наприклад, галова кислота має проокислювальну дію, Р-кумаринова кислота - тільки про-тиокислювальну, тоді як епікатехін проявляє протиокислювальну дію в умовах низьких концентрацій і проокислювальну - в умовах високих концентрацій.

Плоди Saskatoon (Amelanchier alnifolia Nutt) володіють активністю щодо звязування вільних радикалів, яка діє залежно від концентрації антоціанів та інших сполук. Екстракти цих ягід пригнічували індуковане пероксидними радикалами внутрішньоклітинне окислення залежно від концентрації, але не впливало на життєздатність клітин.

Олійний екстракт звіробою в концентрації 0,5-5 % підвищує строк зберігання олій і жирів у 2 рази і не проявляє токсичної дії на організм людини.

Водно-спиртові екстракти шкірочки цитрусових включають фенольні речовини, які проявляють антиоксидантні властивості. Загальна антиоксидантна активність фенольних речовин із шкірки грейпфрута < із шкірки лимона Yen Ben < із шкірки мандаринів < із шкірки лимона сорту Meyer. Часом використовують ферменти для екстракції фенольних речовин із шкірки цитрусових. Завдяки цьому послаблюються або руйнуються клітинні стінки, що полегшує екстракцію. Із цих екстрактів найбільшою антиоксидантною активністю характеризувались фенольні сполуки із шкірки грейпфрута, а найменшою- із шкірки лимона сорту Meyer.

Неочищений екстракт і фракція, розчинна в етилацетаті, отримані із червоної водорості Р. urceolata володіють більшою антирадикальною активністю ніж БОТ. Статистичний аналіз встановив значний звязок між антиоксидантними властивостями і загальним вмістом фенольних сполук, а також між антиоксидантними властивостями і відновлюючою здатністю.

Встановлено вплив параметрів процесу екстракції ефірної олії розмарину на вихід готової продукції. Із ефірної олії отримані наступні компоненти: а-пінен, камфен, 1,8-цинеол, камфора, борнеол і а-терпінеол.

Науковці НДІ кондитерської промисловості встановили, що максимальна окислювальна стабільність пальмової олії (до 13,7 год.) досягається із введенням 50 мг суміші токоферолів на 100 г жиру. Подальше збільшення її кількості приводить до зменшення тривалості індукції жиру і токофероли стають проокси-дантами.

За дози опромінення 20 кГрей суттєво зростає здатність фітіно-вої кислоти зв'язувати вільні радикали. Антиоксидантна активність опроміненої (20 кГрей) фітінової кислоти (800 мкМоль) відносно до жирів, які зберігались протягом трьох тижнів була вищою, ніж цей показник для аскорбінової кислоти у токоферолів.

Вода частково впливає на хід реакції. У борошняних кондитерських виробах з капілярно-пористою структурою ліпіди вкривають поверхню мікро- і макропор, до яких є легкий доступ кисню повітря. У цих умовах невелика кількість води інгібірує процес автоокислення. Мономолекулярний шар води обмежує доступ до ліпідів кисню. Підвищення вологості (до 50-55 %) також може призвести до сповільнення окислювальних процесів внаслідок гідратації іонів важких металів або осаду їх у вигляді гідропероксиду. Також із сполученням з пероксидом водень обмежує розклад перекису. Можливо, вода ініціює рекомбінацію радикалів і перериває ланцюг окислення.

Кондитерськи вироби включають іони металів змінної валентності та їхні сполуки, які можуть ініціювати ланцюгові реакції у взаємодії між каталізаторами і молекулою окислювального субстрату, а також прискорювати розклад гідроперосиду на вільні радикали.

Встановлений взаємозвязок між показниками якості сировини і готових виробів під час тривалого зберігання. Для оцінки впливу перекисного числа на строки придатності виробів можна досліджувати динаміку показників якості за відповідними показниками. Існує закономірність окислювальних перетворень з врахуванням складу жирних кислот і вмісту токоферолів.

Італійські вчені дослідили зміни ліпідів у продуктах, що містять мигдаль, за час їх зберігання у різній упаковці і відповідних температурах. Відзначені добрі бар'єрні властивості багатошарових пакувальних матеріалів. Швидкість окислення суттєво залежала від температури зберігання продуктів. Тільки за температури 4 °С зміни ліпідів у виробах були не суттєвими. Наявність алюмінієвої фольги, як світлозахисного матеріалу мало впливала на швидкість окислення ліпідів.

Поліморфні перетворення жирів зустрічається у шоколаді, шоколадних виробах, цукерках, глазурованих шоколадною і кондитерською глазур'ю. Внаслідок цього поверхня виробів втрачає блиск, тьмяніє, стає матовою. Потім виникає наліт білуватого кольору у вигляді окремих дрібних крапок, які поступово займають більшу площу і підсилюють плямистість до сіруватого відтінку. Подібну зміну стану поверхні називають посивінням. Воно погіршує зовнішній вигляд виробів, а після поширення всередину структура шоколаду стає грубозернистою.

Жирове посивіння зумовлене полиморфізмом гліцеридів. Багато дослідників вважають, що тригліцериди какао-масла можуть знаходитись у чотирьох поліморфних модифікаціях: у, а, Р і Р з температурою плавлення відповідно 16-18, 21-24, 27-29 і 34-35°С.

Внаслідок виявлення механізму "посивіння" шоколаду встановлено, що цей процес включає фазу сепарації, звязану з ростом ксеноморфних жирових кристалів.

Більш стійкою є та модифікація, у якої за певної температури найменша вільна енергія і найбільша теплота плавлення. Тому кристали какао-масла з підвищеною потенційною енергією намагаються перейти у кристали з більш низькою потенційною енер-тією. Внаслідок цього виділяється частина тепла, яка змінює напрям поліморфних перетворень.

Деякі технологічні операції сприяють утворенню відповідних модифікацій. Наприклад, різке охолодження розплавленого какао-масла призводить до формування аморфної, легкоплавкої, прозорої у-модифікації, яка потім швидко переходить у метастабільну кристалічну а-модифікацію, за якої аціли кислот розміщені перпендикулярно до площини кінцевих груп. Швидкість утворення кристалів цієї модифікації підвищується в умовах помірно швидкого зниження температури до 15°С, а _ швидкість їх росту збільшується з підвищенням температури. Р-модифікація відбувається переважно внаслідок перетворення а-модифікації, а потім досить швидко переходить у Р-модифікацію. Зародки останньої в какао-маслі утворюються дуже повільно, а швидкість їх кристалізації досягає максимуму за температури 18°С.

На стійкість виробів до посивіння значною мірою впливає дотримання умов обробки шоколадної маси. Наприклад, коншуван-ня маси в присутності кисню повітря приводить до певного накопичення продуктів окислення, які запобігають посивінню шоколаду під час зберігання.

Суттєвий вплив на стійкість шоколаду до посивіння має режим темперування, оскільки на першій стадії проходить попередня кристалізація високоплавких гліцеридів, потім має місце масове утворення зародків кристалів, у тому числі і нестійких модифікацій. Повторне нагрівання під час темперування приводить до переходу частини кристалів нестійких модифікацій у більш стійкі. Термостатування за температури 28-32°С сприяє поліморфному перетворенню модифікацій какао-масла у стійку Р-форму. Рівномірний розподіл цієї модифікації як основи з часткою понад 50 % забезпечує одержання шоколаду стійкого до посивіння.

Формування і охолодження також відображається на стійкості виробів. Якщо шоколадну масу з температурою 50°С розлити в холодні форми і охолодити до 20-25°С, то такий шоколад буде мати грубу структуру і досить швидко покриється сірим нальотом. Для виключення утворення великих конгломератів шоколаду форми потрібно нагріти до температури шоколадної маси, а охолодження проводити за температури 15,5°С до настання рівноваги між температурою маси і повітрям.

Гальмують поліморфні перетворення какао-масла деякі добавки, у тому числі окислене какао-масло (0,5 %), молочний жир, мигдальна і горіхова олія в шоколадній масі, лецитин (0,2 %), олеїнова кислота (0,1-0,2 %), пектин (0,2 %), глюкоза (15 %), моностеарат гліцерину, складні ефіри сорбату, суміші моностеа-рату сорбітану і полісорбату із співвідношенням 60:40 та ін.

Стійкість виробів під час зберігання залежить також від умов пакування і зберігання. Упаковка повинна бути герметичною і щільно прилягати до поверхні виробів, температура фольги і приміщення від 12,5 до 18°С. Шоколад без добавок у герметичній упаковці за низької температури може зберігатись без ознак посивіння до 10 міс. і більше.

Процеси неферментативного потемніння. Неферментативне потемніння виникає під час карамелізації цукрів внаслідок реакції між амінокислотами і відновлюючими цукрами (реакція Майара), а також у взаємодії продуктів окислення жиру з протеїнами. Вважають, що ці продукти (реакції Майяра) руйнують гід-ропероксиди ненасичених жирних кислот і потім перетворюються в оксикислоти. Доцільно додавати частини амінокислот, особливо основного характеру (гістидин, лізин, аргинін), а також білкові гідролізати ферментативного гідролізу разом з глюкозою безпосередньо у сировину для печива.

Антиокислювальні властивості меланоїдинів пояснюють інтенсивними відновлювальними властивостями редуктонів, що накопичуються при реакції Майара, і утворенням внутрішньо комплексних сполук за взаємодії амінної групи меланоїдинів з іонами металів. Амінні групи взаємодіють також з вільними пе-рекисними радикалами і тим самим переривають ланцюг окислення.

Найбільш помітне утворення меланоїдинів має місце у зберіганні халви і частково пастили за високої відносної вологості повітря і температури понад 30°С. Внаслідок потемніння погіршується не тільки колір, а й смак та аромат.

Черствіння виробів. Під час зберігання пряників, кексів, бісквітів і деяких інших борошняних кондитерських виробів знижуються їх пружність і еластичність, підвищуються твердість і крихкість, погіршується смак і запах. Це зумовлене зміною колоїдного стану крохмалю і білків. Внаслідок замішування тіста воду поглинають переважно клейковина і в незначній кількості крохмаль. Під час випікання білки згортаються і виділену ними воду зв'язує клейстеризований крохмаль. Потім молекули амілози і амілопектину зближуються, утворюючи кристалічні області з виділенням води, яка переміщується у периферійні частини і випаровується. За час черствіння відбувається розривання і переро-споділ водневих зв'язків, що утримують молекули води між білками і вуглеводами. Білково-вуглеводний каркас м'якушки ущільнюється, завдяки чому збільшується частка вільнозв'язаної і вільної води.

Сповільнити черствіння можна зміною складу сировини, технологічних процесів і умов зберігання. Наприклад, патока крохмальна і мальтоза, декстрини, модифікований крохмаль, інвертний сироп, мед, молоко, фосфатиди, жири суттєво знижують швидкість черствіння кондитерських виробів. Заварка тіста для пряників і деяких видів бісквіту також гальмує небажаний процес. Зберігання виробів у замороженому стані в полімерній упаковці сприяє збереженню виробами типової консистенції, характерного смаку і аромату більш тривалий період.

Мікробіологічні зміни. Під час зберігання багато видів кондитерських виробів зазнають мікробіологічного псування. Особливо поширеним є пліснявіння.

Плісняві гриби невибагливі до джерел харчування і можуть розвиватись у несприятливих умовах. Нижня межа вологості для пліснявих грибів складає близько 15 %, проте в умовах підвищеної вологості повітря (понад 70 %) пліснява з'являється і на виробах з низькою вологістю. Це зумовлене сорбцією вологи на поверхні, де інтенсивно розвиваються гриби родів аспіргіллус (жовті, оливкові, чорні) і пеніцілліум (зелені, голубі, сизі). В процесі життєдіяльності вони споживають речовини продукту і виділяють сполуки власного обміну, з неприємним запахом, частина з яких отруйна.

Розвиваються мікроорганізми особливо швидко в кремах. Мікрофлора крему представлена переважно гнилісними, молочнокислими і пліснявими мікроорганізмами. У крем потрапляє значна кількість мікроорганізмів з маслом, у тому числі бактерії кишкової палички. Найбільш небезпечними є бактерії золотистого стафілококу. Під час життєдіяльності стафілокок продукує ен-теротоксин (отруту), який може стати причиною харчового отруєння. Повна затримка розмноження стафілококу відбувається за концентрації цукру понад 60 %, а тому вироби з масляним кремом, що містять понад 70 % цукру, більш стійкі до розвитку в них мікроорганізмів.

Продукти реакції Майяра проявляють антимікробну активність на різних виробах. Високою антимікробною активністю володіють також меланоїдини кави і карамелізованого солоду.

Тістечка і торти, приготовлені із заварним кремом, в якому вміст цукру нижче 50 %, а вологи до 40 % за масою частіше викликають захворювання. До складу цього крему входить клейс-теризоване борошно, а також молоко, яйця, які створюють сприятливе середовище для розвитку золотистого стафілококу і інших мікроорганізмів.

З метою попередження можливості отруєння заварним кремом виробництво з ним дозволяється тільки за умов оснащення підприємств холодильними установками для їх зберігання з моменту приготування до реалізації покупцю.

Для підвищення мікробіологічної стійкості і збільшення строків зберігання виробів з кремом запропоновано їх заморожувати і зберігати за температури -18 С і відносної вологості повітря 95- 96 % до трьох тижнів, у середовищі з вуглекислим газом (концентрація 20 % і вище), а також з азотом.

Для попередження мікробіологічного псування ряду продуктів використовують консерванти, наприклад сорбінову кислоту, яка в концентрації до 0,1 % гальмує розмноження багатьох бактерій, у тому числі кишкової палички, дріжджів і грибів. Вона може використовуватись у концентрації 0,08-0,1 % для попередження від псування марципанів, нуги, начинок для вафель, праліне, шоколаду, печива, фруктових паст і начинок з желе. Сорбінова кислота може бути використана як консервант вершкового крему Шарлот. Оптимальне дозування, що припиняє розмноження бактерій золотистого стафілококу і кишкової палички, складає 0,175 % від маси крему.

Науковцями обґрунтований комплексний підхід, що базується на сукупності показників, які оцінюють мікробіологічні зміни.

Важливими з них є поняття "рівень якості за мікробіологічними показниками". Для багатьох виробів виділені три рівні якості, які розрізняються за числовими показниками мікробіологічних показників. Важливо обґрунтувати необхідний вибір критичних точок з метою управління якістю кондитерських виробів за показниками безпеки.

Варення, джем, повидло у негерметичній тарі можуть зазнавати бродіння, особливо спиртового. Деякі раси дріжджів за концентрації цукру до 60-65 % можуть викликати бродіння. Внаслідок цього з'являється неприємний, різкий спиртовий запах. Молочно-, оцтово- і маслянокисле бродіння також призводять до появи різких, невластивих кондитерським виробам запаху і смаку. Продукти з ознаками цих видів бродіння в реалізацію не допускаються.