The effect of temperature fluctuation on the structure and consistency of milk ice cream | Влияние колебаний температуры на структуру и консистенцию молочного мороженого

English. Currently, there is no data on the potentially negative impact of temperature fluctuation which are possible during transportation and sale on the consistency and structure of different ice cream varieties having low fat content and solids. The purpose of the study was to establish the effect of temperature fluctuation on the structure and consistency of milk ice cream containing sucrose or the composition of fructose and trehalose sugars. The milk ice creams with the fat mass fraction of 3% and sucrose of 15.5% and with its replacement by the composition of sugars of fructose and tregalose, with additional introduction of 3% of food fibers was the object of the study. The samples were subjected to a three-fold cycles of the temperature fluctuation. The modern research methods were used. It has been determined that the introduction of fructose and trehalose composition instead of sucrose at first influences positively at the indices characterizing the structure and consistence: the dynamic viscosity of the mixture increases by 1.3 times, its cryoscopy temperature decreases by 1.4 times, the indicators of the shape-and thermal stability is getting better. It has been determined that the composition of fructose, trehalose and food fibers inhibits the growth of ice cream crystals during temperature fluctuations; their high dispersion is maintained during two cycles of temperature fluctuations. After 3 cycles of temperature fluctuations in the sample with sucrose the number of ice crystals up to 50 micrometer in size decreased by 29%, in the sample with fructose and trehalose by 14% It leads to a change in the shapes of ice crystals and an increase in a shape-and thermal stability. It has been established, that practically temperature fluctuations do not affect the state of the air phase and hardness of ice cream using fructose and tregalose. The research showed, that in milk ice cream with sucrose during the temperature fluctuations and an increase in hardness take place. Replacing sucrose with the composition of fructose, trehalose and food fibers has a positive effect on the structure and the consistency of ice cream at double temperature cycling.

Russian. Данные о потенциальном отрицательном влиянии колебаний температуры, возможном при транспортировании и реализации разновидностей мороженого с пониженным содержанием жира и сухих веществ, на консистенцию и структуру продукта в настоящее время отсутствуют. Цель проводимых исследований – установить влияние колебаний температуры на структуру и консистенцию молочного мороженого, содержащего сахарозу или композицию сахаров фруктозы и трегалозы. Объектами исследования было молочное мороженое с массовой долей жира 3% и сахарозы 15,5% и с ее заменой на композицию сахаров фруктозы и трегалозы с дополнительным введением 3% пищевых волокон. Образцы подвергали трехкратным циклам колебаний температуры. Использовали современные методы исследования. Определено, что внесение композиции фруктозы и трегалозы взамен сахарозы положительно влияет на показатели, характеризующие структуру и консистенцию: увеличивается динамическая вязкость смеси в 1,3 раза, снижается ее криоскопическая температура в 1,4 раза, улучшаются показатели формо- и термоустойчивости. Установлено, что композиция фруктозы, трегалозы и пищевых волокон ингибирует рост кристаллов льда в процессе двух циклов колебаний температуры. После 3 циклов колебаний температуры в образце с сахарозой количество кристаллов льда размером до 50 мкм снизилось на 29%, в образце с фруктозой и трегалозой – на 14%. Это приводит к изменению формы кристаллов льда и повышению формо- и термоустойчивости. Установлено, что колебания температуры практически не оказывают влияния на состояние воздушной фазы и твердость мороженого при использовании фруктозы и трегалозы. Исследования показали, что в молочном мороженом с сахарозой в процессе колебаний температуры происходит существенное изменение дисперсности кристаллов льда и повышение твердости. Замена сахарозы на композицию фруктозы, трегалозы и пищевых волокон оказывает положительное влияние на структуру и консистенцию мороженого при двухкратных цикличных колебаниях температуры.