Stanovení prahu voskového vnímání GMS a PGMS: Vyhnutí se defektům patra u nízkotučných koláčů prostřednictvím míchání

V nízkotučných dortech-snížený obsah tuku zbavuje emulgátory jejich přirozeného maskovacího účinku, takže „voskový pocit“ v ústech je kritickým negativním faktorem ovlivňujícím přijetí ze strany spotřebitelů. Glycerolmonostearát (GMS) a propylenglykolmonostearát (PGMS), dva nejběžněji používané -emulgátory v dortovém průmyslu, mohou oba vytvářet různé stupně „potahu patra“ nebo „voskového filmu“ v nízkotučných systémech-. Tento článek používá orální tribologii a chování při tání krystalů ke stanovení prahových hodnot voskového vnímání pro GMS a PGMS v systémech s jedním-emulgátorem, analyzuje, jak jejich molekulární struktury odlišně ovlivňují chování reziduí v ústech, a zkoumá synergické mechanismy a optimální poměrová okna pro snížení vnímání vosku prostřednictvím přimíchávání-tučných koláčů.

Tradiční plnotučné-koláče obvykle obsahují 15–25 % tuku. Tento tuk funguje kritickyfunkce mazání a maskovánív dutině ústní: tekutý olej vytváří lubrikační film mezi jazykem a patrem a snižuje tření, zatímco molekuly chuti- rozpustné v tucích a volné mastné kyseliny účinně zakrývají voskové zbytky emulgátorů.

Když formulátoři omezí tuk pod 5 % pro snížení kalorií nebo tvrzení o „nízkém{1}}tuku“, objeví se problémy:

• Mazací vrstva zmizí: Koeficient tření mezi jazykem a ústní sliznicí se zvyšuje a zesiluje jakýkoli nepatrný pevný zbytek do pocitu „patrového povlaku“.
• Maskování se nezdařilo: Voskovité krystalické částice GMS a PGMS byly původně rozpuštěny v tukové fázi. S redukcí tuku se tyto částice dostávají do přímého kontaktu s ústní sliznicí ve volném stavu.
• Teplota pod dutinou ústní: Nízkotučné koláče se často konzumují chlazené nebo při pokojové teplotě, což znamená, že krystaly emulgátoru se úplně nerozpustily, což zesiluje pocit tuhého vosku.

Takže „voskový pocit“ v nízkotučných dortících-není způsoben tím, že by v nich bylo více emulgátoru,-aleemulgátor ztratil svůj plášť neviditelnosti.

1. GMS: Vysoké-tavení „Pomalu{2}}tavení voskových vloček“

Řetězce mastných kyselin GMS jsou nasycené dlouhé řetězce C16–C18 s teplotami tání typicky mezi 58–65 stupni. Při orální teplotě (přibližně 35–37 stupňů), krystaly GMSúplně se neroztaví.

Jeho voskový pocit pochází z:

• Fyzikální tření krystalických částic: Neroztavené krystaly GMS existují jako mikroskopické vločky nebo jehličky ve střídce koláče, které vytvářejí krupičnost a voskovitost prostřednictvím tření s jazykem během žvýkání.
• Schopnost monoglyceridů vytvářet film-: Roztavený GMS má tendenci tvořit ahydrofobní monomolekulární filmna ústní sliznici. Tento film odolává oplachování slinami a vytváří trvalý pocit „potaženého voskem“.

2. PGMS: Nižší-tavení „Soft Wax Coating“

Teplota tání PGMS se obvykle pohybuje od 40 do 48 stupňů, což je nižší než u GMS. V dutině ústní krystaly PGMSčástečně roztavitale nezmizí úplně.

Jeho voskový pocit se liší od GMS:

• "Měkký vosk" spíše než "tvrdý vosk": Roztavený PGMS vytváří spíše-viskózní olejový film než tření pevných částic GMS. Spotřebitelské popisy mají tendenci spíše k „mastnosti“ než k „drsnosti“.
• Adsorpce propylenglykolových skupin ze slin: Propylenglykolová hlava PGMS vytváří vodíkové vazby s molekulami vody ve slinách, čímž prodlužuje dobu jejího setrvání v dutině ústní a prodlužuje dobu trvání voskového vnímání.

3. Základní rozdíly

1. Definice prahu

V této studii je „práh pocitu vosku“ definován jako minimální dávka emulgátoru, při které alespoň 50 % vyškolených senzorických panelistůjasně vnímat nepříjemné voskové zbytkyv nízkotučném systému koláčů-.

2. Experimentální design

• Základní formulace: Nízkotučný piškotový dort s obsahem tuku 3 %-, za použití středně-lepkové mouky, celých vajec, sacharózy a sušeného odstředěného mléka, bez dalších látek maskujících chuť.
• Přechodový design: GMS a PGMS byly jednotlivě přidány v pěti gradientech - 0,1 %, 0,2 %, 0,3 %, 0,4 % a 0,5 % (na základě hmotnosti mouky).
• Panelové podmínky: 12 vyškolených senzorických panelistů, 9bodová stupnice, kde 1=žádná voskovitost a 9=extrémně silná voskovitost. Vzorky byly testovány jak při pokojové teplotě (25 stupňů), tak při chlazené teplotě (4 stupně).

3. Výsledky prahové hodnoty jedné-složky

Klíčová zjištění:

• Při pokojové teplotě jsou prahové hodnoty GMS a PGMS podobné, ale GMS je o něco nižší (s větší pravděpodobností vyvolá voskovitost).
• Při chlazení oba prahové hodnoty podstatně klesají. GMS se svým vyšším bodem tání a tvrdšími krystaly při nízkých teplotách vykazuje větší prahové snížení.
• Spotřebitelé často konzumují nízkotučné koláče- přímo z lednice, tznPrahová hodnota 4 stupňů má větší praktický význam.

1. Míchání není jednoduché ředění

Když jsou GMS a PGMS smíchány, voskový pocit není jednoduchý vážený průměr těchto dvou složek. Experimenty odhalily, že při určitých poměrech jsou skóre voskových pocitůnižší než každá jednotlivá složka při ekvivalentní celkové dávce.

Tento jev vzniká dvěma mechanismy:

Mechanismus 1: Eutektický efekt snižující entalpii tání

GMS a PGMS sdílejí podobné struktury řetězce mastných kyselin, ale různé hlavní skupiny. Při smíchání se vytvoříneúplná eutektikajejichž teploty tání jsou nižší než bod tání čistého GMS a nižší než začátek tání čistého PGMS. Při orální teplotě se může roztavit větší podíl eutektika, čímž se sníží třecí příspěvek neroztavených krystalů.

Mechanismus 2: Přechody mezifázové filmové struktury z „nepřetržité“ na „ostrovní-jako“

GMS má tendenci vytvářet spojité hydrofobní filmy; PGMS má tendenci vytvářet viskózní kapalné filmy. Při prolnutí se kontinuita mezifázového filmu přeruší a vytvořínespojité „ostrovní{0}}jako“ voskové domény. Tato nesouvislá struktura je snadněji rozložena a odplavena slinnými proteiny a enzymy, což zkracuje dobu trvání voskového vnímání.

2. Určení okna optimálního poměru

S celkovou dávkou emulgátoru stanovenou na 0,3 % hmotnosti mouky (blízko prahové hodnoty jedné-složky) byl testován účinek různých poměrů GMS:PGMS na skóre voskového pocitu:

Optimální okno: GMS:PGMS =5:5 až 3:7. V tomto rozmezí je skóre voskového pocitu nejnižší a specifický objem koláče zůstává nedotčen.

3. Důsledky zpracování okna Optimální

• poměr 5:5: Vhodné pro nízkotučné koláče při okolní-teplotě-s vyváženým pocitem v ústech a minimálním povlakem na patře.
• poměr 3:7: Vhodné pro chlazené-netučné koláče; s dominantním PGMS je voskovitost při nízkých-teplotách lépe kontrolovatelná.
• Vyhněte se extrémním poměrům: Nad 70 % GMS se vrací krupičnost; nad 70 % PGMS se vrací mastnota.

Kromě optimalizace poměru směsi mohou následující tři opatření dále potlačit pocit vosku:

1. Zaveďte stopový kapalný olej

Přidávání0,5 %–1 % triglyceridů se středním-řetězcem (MCT)až -nízkotučné formulace-MCT je při orální teplotě plně tekutý a může částečně rozpouštět voskové domény GMS/PGMS, čímž zlepšuje lubrikaci.

2. Použijte mikroenkapsulované emulgátory

Zapouzdření směsí GMS/PGMS do -cyklodextrinu nebo porézního škrobu zpomaluje jejich uvolňování v ústní dutině. Mikrokapsle se rozpadají spíše v žaludku než v ústech, čímž se zabrání voskovitosti u zdroje.

3. Upravte rychlost chlazení

Přijetí apomalejší rychlost chlazenípo upečení umožňuje krystalům emulgátoru vytvářet jemnější krystalické struktury. Jemné krystaly produkují mnohem nižší orální tření než hrubé krystaly.

Defekt „patrového povlaku“ u nízkotučných koláčů je v zásadě nevyhnutelným projevem voskovitosti emulgátoru, jakmile je odstraněno maskování-na bázi tuku. Účinnost míchání GMS-PGMS spočívá ve využití rozdílů v chování při krystalizaci a charakteristikách tání mezi těmito dvěma emulgátory k vytvoření„snadno se roztrhne, snadno opláchne“ nespojitá vosková strukturav dutině ústní. Pro konstruktéry receptur představuje zvládnutí metodologie prahu voskového pocitu, pochopení vlivu teploty na prahové hodnoty a identifikace vlastního „okna 5:5“ zásadní kroky k budování konkurenceschopnosti pocitu v ústech v oblasti pečení s nízkým-tukem.