El Contenido De Proteínas Afecta El Procesamiento Y Las Propiedades Del Caramelo

El Contenido De Proteínas Afecta El Procesamiento Y Las Propiedades Del Caramelo

resumen:  

[pic 1]

El aumento del contenido de proteínas es deseable en el caramelo, aunque el proceso de calentamiento durante la cocción algunas veces conduce a una agregación excesiva de proteínas, o "grano de proteína". Los caramelos formulados de 0% a 7% de proteína se cocinaron al 10% de humedad, utilizando una mayor velocidad de cocción o un tiempo de retención a 88 ◦C. La agregación de proteínas se mejoró significativamente con un mayor contenido de proteínas, mayores tasas de cocción o tiempos de retención más cortos a 88 ◦C. El aumento de proteínas disminuyó significativamente el flujo de frío y produjo caramelos más duros y resistentes. La cocción rápida resultó en caramelos significativamente más duros, más duros y más cortos, con mayores efectos a un mayor contenido de proteínas, mientras que una cocción más lenta produjo caramelos más suaves y elásticos. La agregación de proteínas puede haber sido responsable de las diferencias de textura observadas entre los métodos de cocción: los caramelos con agregados más pequeños eran significativamente más suaves que los que tenían grandes aberturas. La extensión de la agregación de proteínas no tuvo ningún efecto sobre el flujo frío. Prueba de tracción ...

Métodos (diseño de experimentos)

Ingredientes:

La leche descremada condensada endulzada fue proporcionada por Galloway Company (Neenah, WI). El jarabe de maíz con un equivalente de dextrosa (DE) de 42 fue proporcionado por Archer Daniels Midland (Decatur, IL). El azúcar granulado fue proporcionado por United Sugar (Minneapolis, MN). El aceite de palmiste parcialmente hidrogenado Silko® 32-05 fue proporcionado por Aarhus Karlshamn (Port Newark, NJ). La lactosa fue proporcionada por Foremost (Baraboo, WI) y la mezcla de minerales lácteos TruCal® D7 fue proporcionada por Glanbia Nutritionals Inc. (Monroe, WI). La sal fue suministrada por Morton Salt, Inc. (Chicago, IL). La lecitina de soja Clearate® B-60 fue proporcionada por W.A. Cleary Products, Inc. (Somerset, NJ).

Formulación de caramelo

Las formulaciones de caramelo se adaptaron de una fórmula comercial típica de caramelo (Minifie, 1999). La premezcla de caramelo contenía agua, azúcar granulada, jarabe de maíz, leche descremada condensada endulzada (SCSM), grasa vegetal, sal y lecitina. Se agregó lactosa en polvo y una mezcla de minerales lácteos según fuera necesario para mantener una composición constante, ya que la proteína se varió según el contenido variable de SCSM. Se estableció una formulación de control como 2,5% de proteína y 12,5% de grasa en muestras cocinadas al 10% de contenido de humedad final. La proporción total de sacarosa a jarabe de maíz se estableció en 50:50 (p/p), 56:44 sobre una base de sólidos secos. El contenido de humedad inicial para todas las premezclas fue del 35% para garantizar que hubiera suficiente agua disponible para disolver azúcares y sales.

El contenido de proteínas varió de 0 a 7%. Los caramelos experimentales se formularon en función de la composición de los ingredientes individuales para mantener constantes otros componentes a medida que aumentaba el contenido de proteínas; la mezcla de jarabe de azúcar y maíz disminuyó proporcionalmente a medida que aumentaba el contenido de proteínas (Tabla 1). Se suponía que la mezcla de minerales lácteos tenía una composición similar a las sales de leche en la leche condensada endulzada.

Cocinar con caramelo

Los caramelos se cocinaron utilizando un peso inicial de premezcla de 700 g (al 35% de humedad) para producir 500 g de caramelo terminado cuando se cocinaron al 10% de contenido de humedad final.

[pic 2]

La premezcla de caramelo se precalentó en un quemador de inducción de 1400 W fabricado por Sunpentown (Ciudad de la Industria, CA) a 60 ◦C. Una vez que la masa de cocción alcanzó los 60 ◦ C, se mantuvo a esa temperatura durante 10 minutos para disolver la sacarosa y derretir la grasa. Después de la etapa de precocinación de 10 minutos, la premezcla se emulsionó utilizando una licuadora de inmersión (WSB33 Quik Stik®, Waring Company, Saluda, NC) configurada en "alto" durante 60 s. Después de la emulsificación, la premezcla de caramelo se cocinó de acuerdo con los procedimientos experimentales. 

Después de la etapa de precocción, se aumentó el calor para cocinar la premezcla en caramelo. A medida que se cocinaba el caramelo, se agitaba a mano en rojo constantemente usando un raspador de silicona a prueba de calor (Rubbermaid, Huntersville, NC) a una velocidad de aproximadamente 100 golpes por minuto. Se utilizó un patrón de agitación circular, teniendo cuidado de raspar la superficie y el lado de la sartén para controlar el chamuscado de la masa de cocción de caramelo. Una sonda de termómetro (Traceable® Digital Thermometer, modelo 15-077-8, Fisher Scientific, Atlanta, GA.) se conectó a la espátula de goma para medir la temperatura del caramelo durante el procesamiento térmico. Las tasas de calentamiento del caramelo se modificaron en función de los experimentos que se estaban realizando. Para los experimentos de velocidad inicial, todos los caramelos se cocinaron a una temperatura final de 115.6 ◦ C. Los experimentos preliminares mostraron que no todas las fórmulas tenían un contenido de humedad final del 10% a todas las tasas cuando se cocinaban a 115,6 ◦ C, por lo que los experimentos tuvieron que modificarse para lograr un contenido de humedad final del 10% en todas las muestras. Para los experimentos de tasa posteriores, los caramelos se cocinaron hasta un contenido de humedad final del 10% (p/p) según lo verificado por Karl Fischer Titration.

Se utilizaron tres velocidades de cocción diferentes ajustando el quemador de inducción a diferentes niveles de potencia para dar velocidades de cocción lentas (0,79 ◦C/min), medias (1,21 ◦C/min) y rápidas (2,38 C/min) cambiando el ajuste en el quemador de inducción. Aunque las tasas de cocción no fueron perfectamente lineales en el rango de 80 a 120 ◦C, las curvas de temperatura-tiempo lentas y medias tuvieron coeficientes de regresión lineal superiores a 0,92. La tasa de cocción más alta fue la menos lineal (R2 0,77) debido a la relativa falta de control en el quemador. A pesar de ser algo no lineal, las tasas de calentamiento designadas anteriormente se utilizaron para caracterizar la velocidad de cocción. Las formu- laciones con 0, 1, 2.5, 4 y 7% de proteína se cocinaron a las tres tasas de cocción, con tres réplicas de cada una.

Para los experimentos de "Hold Time", la premezcla de caramelo se precalentó como para los experimentos anteriores. Las muestras se colocaron en un baño de agua de 88 ◦C y se mantuvieron durante 5, 10 o 20 minutos ("tiempo de espera") bajo cizallamiento constante utilizando un mezclador de cizallamiento con velocidad establecida en 1000 RPM. Una vez transcurrido el intervalo de "tiempo de retención", las muestras se emulsionaron durante 60 s y luego se cocinaron utilizando el método de velocidad de cocción "rápida" (2,38 ◦ C / min) hasta que alcanzaron el 10% de contenido de humedad final confirmado por la titulación de Karl Fischer. Las formulaciones con 0, 2,5 y 7% de proteína se cocinaron utilizando todos los intervalos de tiempo de retención, y se prepararon tres respuestas de cada formulación. Los caramelos hechos sin tiempo de retención, como se describió anteriormente, se consideraron el control para los experimentos de tiempo de retención (tiempo de retención de 0 minutos).

Las muestras de caramelo cocido se vertieron en moldes fabricados para pruebas de flujo en frío y tracción; el resto del caramelo se vertió en contenedores rectangulares de almacenamiento de alimentos de plástico resistentes al calor (137 97 64 mm) (Item #225KFF, MEDport LLC, Provi- dence, RI). Las muestras moldeadas se enfriaron durante 10 minutos y luego se colocaron en bolsas de almacenamiento de plástico selladas para controlar la pérdida de humedad durante el almacenamiento. Las muestras se equilibraron durante 24 h a 25 ◦C en una incubadora controlada por temperatura (Sanyo Biomedical, Wood Dale, IL) antes del análisis.

Mediciones analitica

Contenido de agua

El contenido de humedad se determinó mediante la titulación de Karl Fischer utilizando un modelo 795 Titrino (Metrohm Ltd, Herisau, Suiza). Aproximadamente 50 ml de metanol 4:3 y disolvente de formamida se calentaron a 50 ◦C en un recipiente de vidrio con camisa conectado a un baño de agua. Para cada prueba de humedad, se agregaron aproximadamente 0,15 g de caramelo al disolvente y se disolvieron durante 3 minutos antes de iniciar la titulación. Cada réplica de caramelo se probó tres veces.

Flujo frio

El flujo frío se evaluó mediante el uso de una prueba empírica de fluencia modificada (Foegeding y Steiner, 2002; Mendenhall, 2012; Mendenhall y Hartel, 2014). El caramelo se moldeó en cilindros (1,9 cm de diámetro, 1,9 cm de altura) utilizando moldes de teflón colocados en una tabla de cortar de teflón. Se utilizó una espátula de metal para nivelar las muestras de modo que tuvieran superficies planas en la parte superior e inferior. Las muestras moldeadas se enfriaron durante 15 minutos, lo que les permitió establecer parcialmente. Luego, el molde se retiró de la placa de teflón a una bandeja de metal más pequeña (10 cm × 22 cm) que se colocó en una incubadora con temperatura controlada. Las muestras moldeadas se mantuvieron durante 24 h a 25 ◦C para permitir el equilibrio y la cristalización de la grasa. Las muestras fueron desmoldeadas después de 24 h; la altura y el diámetro iniciales se midieron utilizando pinzas digitales. Se colocaron tres muestras en láminas de acetato y luego se colocaron en una cámara de prueba de temperatura y humedad programable (Blue M, White Deer, PA) que se estableció en 25 ◦ C / 50% de humedad relativa y se mantuvo durante 24 h. Se midió la altura final y el diámetro y se calculó el flujo frío como el cambio porcentual en el área (Ai 1/4 pr2).

...