Сохранение качества мороженого при длительном хранении

Мороженое является продуктом, производимым и сохраняемым посредством холода, поэтому его потребительские свойства, включающие физико-химические, органолептические и микробиологические показатели, пищевую и энергетическую ценность, в значительной степени зависят от условий хранения и, конечно, от сроков годности.

Вся действующая в России до настоящего времени нормативно-техническая документация предъявляла строгие требования к продолжительности хранения мороженого (в настоящее время — срокам годности):

• с 1941 по 1957 гг государственные стандарты (ГОСТ 119-41, ГОСТ 119-52);
• РТУ РСФСР 47-57 «Мороженое»;
• Межреспубликанские технические условия (МРТУ2 49/16-66 «Мороженое»);
• отраслевые стандарты с 1974 г (ОСТ 49 73-74, ОСТ 49 156-80);
• технические условия (ТУ 10.16.0015.005-90);
• национальный стандарт (ГОСТ Р 52 175-2003);
• межгосударственный стандарт (ГОСТ 31457-2012).

В ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» дано однозначное определение сроков годности пищевой продукции, включающее требования к качественным характеристикам: «период времени, в течение которого пищевая продукция должна полностью соответствовать предъявляемым к ней требованиям безопасности, установленным техническими регламентами Таможенного союза на отдельные виды пищевой продукции, а также сохранять свои потребительские свойства, заявленные в маркировке, и по истечении которого пищевая продукция непригодна для использования по назначению».

В условиях избыточного предложения товаров на рынке, в т.ч. и мороженого, продолжительные сроки годности особенно важны для предприятий, производящих и реализующих продукцию. Стремление к предоставлению продукции, конкурентоспособной по срокам годности, может приводить к необоснованному декларированию увеличенных сроков годности. В отрасли производства мороженого указанный срок годности при температуре «..не выше -18°С» соответствует чаще всего срокам при температуре намного ниже указанного номинального значения.

Сроки годности мороженого в нашей стране заметно отличаются от рекомендаций Международного института холода:

• Международный институт холода (рекомендации): -12 °С — 1 мес., -18°С — 6 мес., -24°С — 24 мес.
• нормативные документы до 1990 г — 1-3 мес.
• ГОСТ 31457-2012 — не более 6 мес. при -18°С, не выше;
• документы предприятий до 24 мес. при -18°С, не выше.

Основными видами порчи мороженого являются окислительная порча и органолептически ощутимые кристаллы льда.

При решении вопроса хранимоспособности мороженого, и, в частности, его сроков годности, необходимо учитывать одновременное присутствие в структуре мороженого и взбитых замороженных жиросодержащих десертов жировой и воздушных фаз, находящихся в опосредованном контакте друг с другом. Это изначально создает благоприятные условия для окисления жировой фазы в процессе хранения продукта, которое активизируется в связи с присутствием в указанных продуктах частично дестабилизированного жира.

Увеличение доли воздуха в продукте и, как следствие этого, снижение доли структурных элементов в объеме мороженого, отражается не только на стабильности его структуры, но и на органолептических характеристиках, в том числе за счет интенсификации окислительной порчи жиров, входящих в состав продукта.

В целом окисление жиров зависит как от внешних факторов, так и от химического состава жира, а именно — степени ненасыщенности и концентрации про- и антиоксидантов, которые содержатся в самом жире.

Глубина гидролитического распада липидов определяется содержанием свободных жирных кислот и характеризуется величиной кислотного числа жира (КЧ).

Продуктами начальной стадии окисления жира являются перекиси. Повышение перекисного числа против первоначального значения указывает на степень начинающейся порчи жира.

При превышении значения перекисного числа 0,1 начинаются изменения органолептических характеристик жира.

Поскольку содержание ненасыщенных жирных кислот в основной массе растительных жиров выше, чем животных, то они в большей степени склонны к окислению. Это делает молокосодержащее мороженое с использованием заменителей молочного жира и взбитые замороженные десерты, в состав которых входят растительные жиры (за исключением кокосового и пальмоядрового), более уязвимыми в хранении по сравнению с аналогичными продуктами с использованием молочного жира.

Жирнокислотный состав, и, в частности, наличие в жире ненасыщенных жирных кислот, характеризуется йодным числом. По мере увеличения значения этого показателя снижается устойчивость жира, а, следовательно, и продукта с его использованием, к окислительной порче, что проявляется в приобретении продуктом посторонних привкусов, запахов и изменении цвета продукта, на определенной стадии хранения и делает его неприемлемым для употребления в пищу.

В результате экспериментальных исследований во ВНИХИ установлено, что максимальное значение кислотного числа в сливочном мороженом при хранении может быть достигнуто при температуре -18°С через 2 мес., при -25°С через 3 мес., а при -35°С через 6 мес. хранения. Отличались и абсолютные значения этих показателей — чем ниже температура хранения, тем меньше максимально достигаемое значение кислотного числа. При -35°С максимальное значение этого показателя составило 1,5 мг КОН/г, а при -25°С — 3,5 мг КОН/г.

Показатели «кислотное число» и «перекисное число» в жиросодержащих продуктах определяют соответственно лишь наличие продуктов гидролиза (свободные жирные кислоты) и первичных продуктов окисления (перекисей и гидроперекисей). В связи с этим в мировой практике введен показатель «анизидиновое число» (АЧ), который характеризует содержание вторичных продуктов окисления, к которым относят и альдегиды. АЧ характеризует содержание в жировой фазе α, β-ненасыщенных альдегидов. Стандарта на значение АЧ, характеризующего свежесть жира, нет. В мировой практике за такую норму свежести принято значение 3.

К факторам риска, способствующим образованию вторичных продуктов окисления, определяемых по значению АЧ, относят присутствие кислорода воздуха, присутствие воды и влияние температуры хранения. С учетом низкой отрицательной температуры хранения мороженого и замороженных продуктов можно предположить, что наибольшими факторами риска в этих продуктах являются присутствие кислорода и воды. А температура хранения, возможно, не препятствует влиянию указанных факторов на протекание окислительных процессов.

На основании комплексных исследований значений АЧ в процессе хранения мороженого и замороженных десертов во ВНИХИ установлено, что этот показатель изменялся в 1,6 — 16,1 раза. 75% результатов исследований свидетельствовали о превышении значения АЧ уровня 3, что является результатом частичного глубокого распада жировой фазы продукта.

Мороженое — это структурированный продукт, основными элементами структуры которого являются кристаллы льда и воздушные пузырьки, составляющие в объеме продукта около 75%. Сохранность и стабильность этих структурных элементов в значительной степени определяет стабильность в хранении продукта в целом.

Состояние кристаллов льда, их форма и размеры свидетельствуют не только о высокой дисперсности, но и об их хорошей сохранности в процессе хранения. Вместе с тем следует признать наличие тенденции старения кристаллов льда в процессе хранения. Происходит снижение числа мелких кристаллов и увеличения за их счет числа крупных, также отмечено изменение формы кристаллов льда («скругление»).

При перепадах температур увеличение размеров кристаллов льда происходит более заметно, так как мелкие, имеющие несколько более низкую температуру плавления, более чувствительны к колебаниям температуры. После их расплавления при дальнейшем понижении температуры происходит приращение массы более крупных кристаллов, поскольку новой нуклеации не происходит. При исследовании дисперсности структурных элементов десертов, подвергнутых температурным перепадам, приводящим к таянию значительного количества воды, установлены факты сращивания и разрастания кристаллов льда (рис. 1).

Рис. 1. Сращивание кристаллов льда в мороженом при многократных колебаниях температуры

Снижение дисперсности воздушной фазы визуально проявляется в «усадке» мороженого. Это явление приводит не только к потере привлекательного внешнего вида, но и к уменьшению объема порции, что интенсифицирует процесс перекристаллизации кристаллов льда и лактозы вследствие сокращения расстояния между ними до уровня меньшего энергетического барьера (рис.2).

Рис. 2. Кристаллы лактозы в сливочном мороженом после длительного хранения

Таким образом, из вышеизложенного следует, что температура мороженого -18°С не позволяет ему длительное время сохранять высокие качественные показатели и при установлении объективных сроков его годности при указанной температуре нужно принимать во внимание как физические процессы, происходящие в структурных элементах продукта, так и химические процессы — окисление жировой фазы.