Sažetak
Reološka svojstva važan su parametar kvalitete majoneze. Poznavanje reoloških svojstava značajno je pri kreiranju željene konzistencije majoneze, u kontroli kvalitete tijekom proizvodnje, skladištenja i transporta. U ovom radu istraživan je utjecaj uljne faze, vrste ugljikohidrata, žumanjka jajeta, kaše bundeve te brzine rotora i vremena homogenizacije na reološka svojstva salatne majoneze. Za ispitivanje korištene su razne vrste biljnih ulja: rafinirano i hladno prešano suncokretovo ulje, rafinirano i hladno prešano repičino ulje i visokooleinsko suncokretovo ulje. Žumanjak jajeta korišten je kao svježi, pasterizirani i zamrznuti pasterizirani. Za ispitivanje utjecaja vrste ugljikohidrata na reološka svojstva salatne majoneze korištena je glukoza, saharoza, laktoza, maltoza, inulin HD i cvjetni med. Ispitivan je utjecaj dodatka kaše bundeve (5 %, 10 %, 15 %) na reološka svojstva salatne majoneze. Mehanički proces homogenizacije salatne majoneze (65 % uljna faza) proveden je kod različite brzine rotora (10000, 12000, 15000 o/min) i vremenu (1, 3, 5 min). Mjerenja reoloških svojstava salatne majoneze s dodatkom kaše bundeve provedena su na rotacijskom viskozimetru sa koncentričnim cilindrima pri temperaturi 25 ºC. Iz dobivenih podataka izračunati su reološki parametri koeficijent konzistencije, indeks tečenja i prividna viskoznost majoneza. Navedeni rezultati ukazuju da majoneza izrađena s hladno prešanim suncokretovim uljem ima veću viskoznost i konzistenciju u odnosu na druga ulja. Primjena svježeg žumanjka dovodi do nižih vrijednosti reoloških parametara viskoznosti i konzistencije. Dodatkom maltoze kod izrade ove majoneze dobivaju se veće vrijednosti reoloških parametara. Brzina rotora i vrijeme homogenizacije utječu na promjenu reoloških svojstava salatne majoneze.
Ključne riječi: salatna majoneza, reološka svojstva, sastav, proces homogenizacije, kaša bundeve
Uvod
Prema Pravilniku (1999) salatna majoneza mora sadržavati min. 50 % biljnog ulja koji čini uljnu fazu proizvoda. Danas je majoneza kao prehrambeni proizvod sve više konzumiran (Cristina, 2005), jedan je od najkorištenijih umaka u svijetu, poželjan je umak među mladima i često se koristi kao namaz za sendvič. Boja majoneze je obično blijedo žuta ili je ponekad prisutna u bijeloj boji što ovisi o prisutnosti/odsutnosti žumanjka jajeta. To je proizvod koji ima raznoliku konzistenciju, predstavlja polu čvrstu emulziju tipa ulje/voda, a formuliran je emulgiranjem biljnog ulja sa žumanjkom, octom, ugljikohidratom, senfom i raznim začinima (Singla i sur., 2013;Raikos i sur ., 2016). McClements i Demetriades (1998) utvrđuju da jestivo biljno ulje kao osnovni sastojak majoneze ima važnu ulogu u stvaranju ovog tipa emulzije ulje/voda, doprinosi okusu, teksturi, boji, a naročito oksidacijskoj stabilnosti. Udio ulja u majonezi ima značajan učinak na reološka svojstva ove emulzije. U proizvodnji majoneze korištenjem različitih vrsta biljnih ulja postiže se željeni sastav masnih kiselina i tokoferola koji imaju funkciju prirodnih antioksidanasa te se mogu poboljšati prehrambena i senzorska svojstva majoneze (Kostyra i Barylko-Pikielna, 2007). Važan sastojak ovog proizvoda (emulzije ulje/voda) je žumanjak jajeta (Hasenhuettl, 2008; Narsimhan i Wang, 2008). Emulzija majoneze stabilizira se žumanjkom koji sadrži različite sastojke poput lecitina (fosfolipida) i proteina (livetin, lipovitellin i lipovitellinin).Huang i sur. (2016) pokazuju da je hidrofobna interakcija s kapljicama uljne faze ostvarena uz pomoć sastojaka žumanjka. Ako se ispravno odaberu parametri kod proizvodnje (količina žumanjka, biljnog ulja, omjera ulja i vodene faze, postupka homogenizacije i kvalitete vode) tada će emulzija majoneze biti stabilna (Gorji i sur ., 2016 ). Žumanjak se koristi u proizvodnji majoneze kao emulgator, ali daje i željeni okus i boju (Baldwin, 1990; Mine, 1998). Emulgirajući kapacitet žumanjka jajeta uglavnom je određen zbog prisutnosti fosfolipida, lipoproteina visoke gustoće i niske gustoće. McClements i Decker (2000) te De Leonardis i sur. (2022) prikazuju da ocat, sol, šećer, senf i drugi sastojci koji se dodaju majonezi utječu na formiranje okusa, ali igraju važnu ulogu i u fizičkoj stabilnosti emulzije. Dodatkom luteina, fikocijanina i drugih spojeva (Batista, 2006), procesirane cikle (Raikos, 2016) te voćne komponente (pulpa) postiže se oksidacijska stabilnost te specifičan okus i boja majoneze koja potiče zanimanje potrošača prema novim okusima i novim proizvodima. Općenito određivanje reoloških svojstava hrane jedan su od značajnih čimbenika njegove kvalitete (Mezger, 2002) pa tako i proizvoda tipa emulzije ulje/voda (majoneze, umaci) (Rukke i Schuller, 2019; Štern i sur., 2008). Poznavanje reoloških svojstava ovih proizvoda važno je kod kreiranja određene viskoznosti i konzistencije majoneze (Štern i sur., 2001), ali i u kontroli kvalitete tijekom proizvodnje, skladištenja i transporta (Juszczak i sur., 2003). Wendin i Hall (2001) ukazuju da su reološka svojstva majoneze uglavnom određena udjelom i sastavom uljne faze, prisutnošću emulgatora, stabilizatora i zgušnjivača. Kvaliteta ovih proizvoda, njihova stabilnost i viskoznost ovise o procesu homogeniziranja (Wendin i sur.,1999), raspršenosti kapljica ulja u vodenoj fazi emulzije, žumanjku jajeta (Guilmineau i Kulozik, 2007; Xiong i sur., 2000; Laca i sur., 2010), vrsti ugljikohidrata (Ruiling i sur., 2011) te udjelu i vrsti mliječne komponente (Dybowska, 2008). Tijekom proizvodnje emulzije tipa ulje/voda vrlo važnu ulogu imaju procesni parametri homogenizacije (brzina rotora, vrijeme trajanja) te izbor sustava rotor/stator kojim se formiraju kapljice uljne faze manjeg promjera što doprinosi većoj stabilnosti ovih proizvoda. Danas se reološka svojstva i ponašanje majoneze neprestano istražuje obzirom da na prihvatljivost potrošača utječu sastavom, konzistencijom, okusom, bojom, ali i primjenom na pomfrit i salate (Franco i sur., 1995; Akhtar i sur., 2005; Abu-Jdayil, 2003; Gaikwad i sur., 2019).
U ovom radu istraživan je utjecaj sastava (vrsta ulja, vrsta ugljikohidrata, žumanjak jajeta, kaša bundeve) i procesnih parametara homogenizacije (brzina rotora, vrijeme trajanja izrade majoneze) na reološka svojstva salatne majoneze s kašom bundeve.
Materijal i metode
Materijali korišteni za izradu salatne majoneze s dodatkom kaše bundeve su:
Uljna faza (hladno prešano i rafinirano suncokretovo ulje - linolni tip, hladno prešano i rafinirano repičino ulje, visokooleinsko suncokretovo ulje),
Žumanjak jajeta kokoši (svježi, pasterizirani, zamrznuti pasterizirani),
Ugljikohidrati (glukoza, saharoza, laktoza, maltoza, inulin HD, cvjetni med),
Alkoholni ocat,
Morska sol,
Senf,
Vinska kiselina,
Destilirana voda,
Kaša bundeve (Turkinja).
Uljnu fazu salatne majoneze čini pojedinačno biljno ulje koje je nabavljeno u trgovini. Žumanjak jajeta kokoši nabavljen je od privatnog dobavljača te je priređen kao svježi, pasterizirani i zamrznuti pasterizirani. Ugljikohidrati maltoza i inulin HD nabavljeni su iz firme Polleo Adria d.o.o., glukoza (Kemika d.d.), laktoza (CarloErba) i saharoza (Hrvatska industrija šećera d.d.). Cvjetni med, alkoholni ocat, morska sol i senf nabavljeni su u lokalnoj trgovini. Vinska kiselina koja se dodaje kao regulator kiselosti majoneze nabavljena je od firme Alkaloid, Skoplje.
Priprema kaše bundeve
Bundeva „Turkinja“ oguljena je i izrezana, te izribana i prokuhana u vremenu od 15 minuta bez dodatka vode. Tako prokuhana i ohlađena bundeva je homogenizirana 10 minuta pri 15 000 o/min primjenom laboratorijskog homogenizatora. Ovako pripremljena kaša bundeve korištena je kao dodatak za izradu uzoraka salatne majoneze.
Priprema salatne majoneze
Uzorci salatne majoneze pripremljeni su u laboratorijskim uvjetima, pri sobnoj temperaturi u količini 200 g za pojedini uzorak. Proizvodnja salatne majoneze provedena je s laboratorijskim homogenizatorom, model D-500 (Wiggenhauser, Njemačka-Malezija) s rasponom brzine rotora 10000-30000 o/min. Kod izrade majoneze korišten je rotor/stator sustav (rotor ER30, stator S30F). Standardni (kontrolni) uzorak salatne majoneze s kašom bundeve pripremljen je sa 65 % uljnom fazom koju čini hladno prešano suncokretovo ulje (linolni tip) te navedenim ostalim sastojcima (Tablica 1). Uzorak salatne majoneze s dodatkom kaše bundeve napravljen je tako da se 1/2 od ukupne količine ulja izvaže u čašu u kojoj se homogenizira uzorak, a drugu polovicu u manju čašicu. Ostali sastojci, svaki zasebno se izvažu u čašice, odnosno satna stakla (sol, šećer, senf, žumanjak i dr.). Potrebni sastojci za izradu uzorka salatne majoneze kao i ½ uljne faze stavljaju se u posudu za proizvodnju majoneze. Započinje proces homogenizacije pri čemu se postepeno u uzorak dodaje preostala ½ uljne faze tijekom 30 sekundi. Homogenizacija uzorka se nastavlja do isteka 3 minute kod konstantne brzine rotora 10000 o/min. Nakon isteka zadanog vremena izrade salatne majoneze potrebno je dobiti stabilnu emulziju ulje/voda. Ostali uzorci salatne majoneze s kašom bundeve kod ispitivanja utjecaja sastava na promjenu reoloških svojstava pripremljeni su na isti način (10000 o/min, 3 min), samo što su se mijenjali pojedini sastojci (pasterizirani žumanjak, zamrznuti pasterizirani žumanjak, saharoza, laktoza, maltoza, inulin HD, cvjetni med) ovisno od recepture pojedinog uzorka. Kod ispitivanja utjecaja procesnog parametra vremena homogenizacije (1, 3, 5 min) salatna majoneza proizvedena je kod brzine rotora 10000 o/min i standardnog sastava majoneze. Kod ispitivanja utjecaja brzine rotora homogenizatora (10000, 12000, 15000 o/min) salatna majoneza proizvedena je u vremenu homogenizacije 3 min i standardnog sastava majoneze. Priprema uzoraka salatne majoneze napravljena je pri sobnoj temperaturi svih sastojaka, a nakon izrade provedeno je mjerenje reoloških svojstava.
Tablica 1. Osnovna receptura za pripremu salatne majoneze s dodatkom kaše bundeve (kontrolni uzorak)
Table 1 Basic recipe for the preparation of salad mayonnaise with the addition of pumpkin puree (control sample)
Reološka svojstva
Na svježe pripremljenim uzorcima salatne majoneze s kašom bundeve provedeno je mjerenje reoloških svojstava na rotacijskom viskozimetru, model DV-III+ Digital Rheometer-Brookfield Engineering Laboratories (SAD), primjenom koncentričnih cilindara tipa SC4-28 i SC4-29 pri sobnoj temperaturi 25 oC. Viskozimetar je povezan s računalom, opremljenim programom Rheocalc 3.2 koje upravlja mjerenjem reoloških svojstava te provodi obradu izmjerenih podataka. Održavanje konstantne temperature uzoraka tijekom mjerenja postignuto je primjenom termostata model TC-501P, firme Brookfield. Mjerenjem je ispitivana ovisnost smičnog naprezanja (τ) o brzini smicanja (D) u periodu brzine smicanja 2,18 - 200 [s -1] (uzlazno mjerenje) i 200 - 2,18 [s -1] (povratno mjerenje). Iz ovako dobivenih eksperimentalnih vrijednosti određen je tip tekućine gdje je utvrđeno da su svi ispitivani uzorci salatne majoneze s kašom bundeve imali nenewtonovska svojstva, te pripadaju pseudoplastičnom tipu tekućina. Izračunate vrijednosti reoloških parametara koeficijenta konzistencije (k) i indeksa tečenja (n) dobivene su pomoću programa Microsoft Excel, uz primjenu metode linearne regresije. Za izračun reoloških parametara koeficijenta konzistencije i indeksa tečenja primijenjen je Ostwald-Reinerov "stupnjeviti zakon":
τ = k · D n
τ - smično naprezanje [Pa],
D - brzina smicanja [s -1],
k - koeficijent konzistencije [Pa·s n],
n - indeks tečenja [-].
Izračun parametra prividne viskoznosti uzoraka salatne majoneze s kašom bundeve proveden je primjenom izraza:
µ = k · D (n-1)
µ - prividna viskoznost [Pa·s]
Rezultati i rasprava
Rezultati istraživanja utjecaja sastojaka kod proizvodnje salatne majoneze s dodatkom kaše bundeve na promjenu reoloških svojstava, mjerenih pri temperaturi 25 oC prikazani su na slikama 1 i 2 kao i u tablicama 2-5. Na slici 1 vidljiv je odnos smičnog naprezanja (τ) i brzine smicanja (D) za salatnu majonezu s kašom bundeve izrađenom s različitim žumanjcima jajeta (brzina rotora 10000 o/min, vrijeme homogenizacije 3 min) mjereno pri 25 oC. Ispitivani uzorci pokazuju takav oblik krivulje koji upućuje na to da uzorci pripadaju nenewtonovskim tekućinama sa pseudoplastičnim svojstvima.
Slika 1. Odnos smičnog naprezanja (τ) i brzine smicanja (D) salatne majoneze s kašom bundeve i žumanjkom jajeta (10000 o/min, 3 min) pri 25 oC
Figure 1 Shear stress (τ) and shear rate (D) relationship of salad mayonnaise with pumpkin puree and egg yolk (10000 rpm, 3 min) at 25 oC
U tablici 2 vidljivi su rezultati ispitivanja utjecaja žumanjka jajeta (svježi, pasterizirani, zamrznuti pasterizirani) na reološke parametre salatne majoneze s kašom bundeve, proizvedene kod brzine rotora 10000 o/min i 3 min homogenizacije, mjereno pri 25 oC. Izradom salatne majoneze s kašom bundeve sa svježim žumanjkom jajeta (kontrolni uzorak) dobivena je manja vrijednost prividnog viskoziteta (µ) 1,159 [Pa·s] i koeficijenta konzistencije (k) 35,37 [Pa·s n], a veći indeks tečenja (n) 0,3054. Primjenom pasteriziranog žumanjka jajeta kod izrade ove majoneze dobivena je nešto veća konzistencije 45,56 [Pa·s n] i prividna viskoznost 1,374 [Pa·s], a manji indeks tečenja 0,2884, u odnosu na primjenu svježeg žumanjka. Zapaženo je to da je procesom pasterizacije žumanjka došlo do djelomične termičke razgradnje sastojaka koji djeluju kao prirodni emulgatori (fosfolipidi, proteini), što se u sustavu ove emulzije tipa ulje/voda manifestira s porastom viskoznosti i konzistencije salatne majoneze. Salatna majoneza pripremljena sa zamrznutim pasteriziranim žumanjkom ima najveću prividnu viskoznost 1,439 [Pa·s] i koeficijent konzistencije 51,23 [Pa·s n] , a najmanji indeks tečenja (0,2593). Ova pojava utjecaja žumanjka može se tumačiti time što svježi žumanjak ima prirodan oblik sastojaka koji djeluju kao emulgatori (fosfolipidi, proteini, lipoproteini) te smanjuju viskoznost sustava. Termičkim tretiranjem žumanjka (pasterizacija) i zamrzavanjem dolazi do denaturacije ovih emulgatora što rezultira pojavom veće viskoznosti i konzistencije salatne majoneze.
Tablica 2. Utjecaj žumanjka jajeta na reološke parametre salatne majoneze s kašom bundeve, proizvedene kod 10000 o/min i 3 min, mjereno pri 25 oC
Table 2 Influence of egg yolk on rheological parameters of salad mayonnaise with pumpkin puree, produced at 10000 rpm and 3 min, measured at 25 oC
μ − prividna viskoznost kod brzine smicanja 137,1 [s -1], [Pa·s] / apparent viscosity at shear rate, k - koeficijent konzistencije [Pa·s n] / consistency coefficient, n - indeks tečenja / flow behaviour indeks, R 2 - koeficijent determinacije / coefficient of determination
Izračunate vrijednosti reološkog parametra indeksa tečenja (n = 0-1) pokazuju da ispitivana salatna majoneza pripada nenewtonovskim tekućinama, pseudoplastičnog tipa. Goshawk i Binding (1998) i Mancini i sur. (2002) u svom istraživanju potvrđuju da je majoneza nenewtonska tekućina i pokazuje granicu tečenja, kod pseudoplastičnog i tiksotropnog ponašanja i vremenski ovisne karakteristike. Batista i sur. (2006) kao i Izidoro i sur. (2007) ukazuju na ovakvo pseudoplastično ponašanje majoneze s prinosom i karakteristikama koje ovise o vremenu smicanja.
U tablici 3. vidljiv je utjecaj vrste uljne komponente (udjela 65 %) na reološke parametre salatne majoneze s dodatkom kaše bundeve, mjereno pri temperaturi 25 ºC. Kontrolni uzorak salatne majoneze izrađen s hladno prešanim suncokretovim uljem (linolni tip), nakon mjerenja reoloških svojstava te izračunom reoloških parametara ima veću vrijednost prividne viskoznosti (µ) 1,159 [Pa·s], pri brzini smicanja (D) 137,1 [s -1]. Veća je i konzistencija ovog uzorka prikazana parametrom koeficijentom konzistencije (k) gdje je vrijednost 35,37 [Pa·s n] , u odnosu na primjenu drugih ispitivanih biljnih ulja. Kontrolni uzorak izrađen je homogenizacijom kod brzine rotora 10 000 o/min u trajanju 3 minute. Primjenom druge vrste i kategorije biljnih ulja (hladno prešana, rafinirana) kod izrade salatne majoneze dolazi do promjene njenih reoloških svojstava izraženih reološkim parametrima. Izračunom su dobivene manje vrijednosti prividne viskoznosti i koeficijenta konzistencije kod salatne majoneze izrađene s rafiniranim suncokretovim uljem, visokooleinskim suncokretovim uljem te hladno prešanim i rafiniranim repičinim uljem. Uzorak majoneze pripremljen s hladno prešanim repičinim uljem ima najniže vrijednosti prividne viskoznosti 0,573 (Pa·s) i koeficijenta konzistencije 14,68 [Pa·s n] , te najveći indeks tečenja 0,3410. Štern i sur. (2007) u istraživanju pokazuju kako je izražen utjecaj udjela ulja na viskoznost majoneze opaženu u ustima i na mazivost proizvoda. Kiosseoglou (2003) i Castellani i sur. (2006) navode da su u proizvodima ovog tipa emulzija kapljice ulja mehaničkim postupkom dispergirane u vodenoj fazi octa te se djelovanjem prirodnog emulgatora iz žumanjka jajeta postiže veća stabilizacija cijelog sustava.
Tablica 3. Utjecaj vrste ulja na reološke parametre salatne majoneze s kašom bundeve, proizvedene kod 10000 o/min i 3 min, mjereno pri 25 oC
Table 3 Influence of types of oil on rheological parameters of salad mayonnaise with pumpkin puree, produced at 10000 rpm and 3 min, measured at 25 oC
Na slici 2. i u tablici 4. prikazan je utjecaj dodatka kaše bundeve (5 %, 10 %, 15 %) na reološka svojstva salatne majoneze izrađene kod brzine rotora 10 000 o/min u trajanju 3 minute. Kod izrade ovih uzoraka salatne majoneze porastom udjela kaše bundeve po recepturi smanjivao se udio destilirane vode. Slika 2. prikazuje dijagram ovisnosti smičnog naprezanja (τ) o brzini smicanja (D) gdje se zapaža da porast udjela kaše bundeve kod izrade ove majoneze znatno povećava vrijednost smičnog naprezanja. Tako je postignuta vrijednost smičnog naprezanja 70,64 (Pa), kod brzine smicanja (D) 137,1 (s -1) za uzorak salatne majoneze pripremljene s 5 % kaše bundeve, zatim 166,47 [Pa] kod majoneze s 10 % kaše bundeve te 208,08 [Pa] kod majoneze s 15 % kaše bundeve.
Slika 2. Utjecaj dodatka kaše bundeve na reološka svojstva salatne majoneze izrađene kod brzine rotora 10 000 o/min u trajanju 3 minute
Figure 2 Influence of addition of pumpkin puree on the rheological properties of salad mayonnaise made at a rotor speed of 10,000 rpm for 3 minutes
Rezultati u tablici 4. ukazuju da porast udjela kaše bundeve kod izrade ove majoneze također utječe na promjene reoloških parametara. Salatna majoneza izrađena s 5 % kaše bundeve ima manju prividnu viskoznost 0,484 [Pa·s] i koeficijent konzistencije 11,97 [ Pa·s n] , a veći indeks tečenja (0,3481) u odnosu na dodatak 10 % i 15 % kaše bundeve. Dakle, porastom udjela kaše bundeve na 10 % i 15 % povećava se prividna viskoznost i konzistencija ove majoneze, a smanjuje se indeks tečenja.
Tablica 4. Utjecaj dodatka kaše bundeve na reološke parametre salatne majoneze, mjereno pri 25 °C
Table 4 Influence of addition of pumpkin puree on the rheological parameters of salad mayonnaise, measured at 25 °C
Uzorak / Sample | µ (pri 137,1 s -1) [Pa·s] | k [Pa·s n] | n | R 2 |
---|---|---|---|---|
5 % | 0,484 | 11,97 | 0,3481 | 0,98977 |
10 % | 1,159 | 35,37 | 0,3054 | 0,99520 |
15 % | 1,424 | 45,16 | 0,2975 | 0,98838 |
Utjecaj vrste ugljikohidrata (glukoza, saharoza, laktoza, maltoza, inulin HD, cvjetni med) na reološke parametre salatne majoneze s kašom bundeve, proizvedene kod brzine rotora 10000 o/min i 3 min homogenizacije, mjereno pri 25 oC prikazan je u tablici 5. Kontrolni uzorak salatne majoneze izrađen je sa glukozom. Dodatkom maltoze kod izrade salatne majoneze dobivena je veća vrijednost prividne viskoznosti 1,169 [Pa·s] i koeficijenta konzistencije 40,79 [Pa·s n] , a manji indeks tečenja (0,2721) u odnosu na primjenu drugih ispitivanih ugljikohidrata. Korištenjem inulina HD proizvedena je salatna majoneza sa najnižim reološkim parametrima prividne viskoznosti 0,954 [Pa·s] i koeficijenta konzistencije 24,94 [Pa·s n] , te najveći indeks tečenja (0,3367), mjereno pri 25 ºC. Također, niske vrijednosti reoloških parametara postignute su korištenjem cvjetnog meda i laktoze kod izrade ove vrste majoneze. Istraživanja Alvarez-Sabatel i sur. (2018) pokazuju da udio ulja i ugljikohidrata utječu na stabilnost i reološka svojstva majoneze dobivene rotor-stator homogenizacijom kao i homogenizacijom visokim tlakom. Mjerenjem reoloških svojstava uzoraka salatne majoneze s kašom bundeve izrađene s navedenim ugljikohidratima zapažena je značajna promjena reoloških parametara (konzistencija i prividna viskoznost).
Tablica 5. Utjecaj vrste ugljikohidrata na reološke parametre salatne majoneze s kašom bundeve, proizvedene kod 10000 o/min i 3 min, mjereno pri 25 oC
Table 5 Influence of carbohydrate type on rheological parameters of salad mayonnaise with pumpkin puree, produced at 10000 rpm and 3 min, measured at 25 oC
U tablicama 6 i 7 prikazani su rezultati ispitivanja utjecaja procesnih parametara homogenizacije (brzina rotora, vrijeme trajanja homogenizacije) na reološka svojstva salatne majoneze s kašom bundeve. U tablici 6 prikazani su rezultati utjecaja vremena trajanja homogenizacije (1 min, 3 min, 5 min), kod brzine rotora 10000 o/min, na reološka svojstva salatne majoneze izražene reološkim parametrima, mjereno kod temperature 25 oC. Izradom salatne majoneze sa homogenizatorom tijekom 1 min dobivena je takva majoneza (emulzija ulje/voda) koja ima prividnu viskoznost 0,539 [Pa·s] i koeficijent konzistencije 13,20 [Pa·s n] , a indeks tečenja 0,3502. Produženjem vremena trajanja izrade majoneze na 3 min dolazi do znatnog porasta prividne viskoznosti 1,159 [Pa·s] i koeficijenta konzistencije 35,37 [ Pa·s n] , te smanjenja indeksa tečenja. Daljnjim produljenjem vremena homogenizacije na 5 min dolazi do daljnjeg manjeg porasta reoloških parametara u odnosu na vrijednost kod majoneze izrađene tijekom 3 minute. Dakle, značajan porast reoloških parametara viskoznosti i konzistencije zapažen je kod izrade salatne majoneze tijekom 3 min homogenizacije. Zbog pojave da je došlo do manjeg porasta (µ) i (k) tijekom 5 min homogenizacije uzorka u odnosu na 3 min postoji mogućnost razaranja strukture ove stabilne emulzije ulje/voda ako bi se produžilo vrijeme izrade majoneze na 6 i više minuta kod ove brzine rotora od 10 000 o/min.
Tablica 6. Utjecaj vremena homogenizacije na reološke parametre salatne majoneze s kašom bundeve, proizvedene kod 10000 o/min, mjereno pri 25 oC
Table 6 Influence of time of homogenization on rheological parameters of salad mayonnaise with pumpkin puree, produced at 10000 rpm, measured at 25 oC
Uzorak / Sample | µ (pri 137,1 s -1) [Pa·s] | k [Pa·s n] | n | R 2 |
---|---|---|---|---|
1 min | 0,539 | 13,20 | 0,3502 | 0,98057 |
3 min | 1,159 | 35,37 | 0,3054 | 0,99520 |
5 min | 1,190 | 35,53 | 0,3048 | 0,99571 |
Ispitivanje utjecaja brzine rotacije rotora homogenizatora (10000, 12000, 15000 o/min) tijekom 3 min homogenizacije kod proizvodnje salatne majoneze s kašom bundeve na reološke parametre, prikazano je u tablici 7. Kontrolni uzorak salatne majoneze s dodatkom kaše bundeve izrađen kod brzine rotora homogenizatora od 10000 o/min u trajanju 3 minute ima prividnu viskoznost 1,159 [Pa·s] i koeficijent konzistencije 35,37 [Pa·s n] , te indeks tečenja 0,3054. Izradom majoneze kod veće brzine rotora 12000 o/min dolazi do malog porasta prividne viskoznosti 1,179 [Pa·s] i koeficijenta konzistencije 35,51 [Pa·s n] . Primjenom brzine rotora 15000 o/min proizvedena je salatna majoneza sa znatno većom prividnom viskoznosti 1,457 [Pa·s] i koeficijentom konzistencije 51,13 [Pa·s n] te manjim indeksom tečenja (0,277). Razlog ove pojave porasta viskoznosti i konzistencije salatne majoneze s porastom brzine rotora je taj što se homogenizacijom kod veće brzine rotora u ovoj emulziji ulje/voda formira veći broj kapljica ulja manjeg promjera, a to utječe na porast ovih reoloških parametara.
Tablica 7. Utjecaj brzine rotacije rotora homogenizatora (o/min) tijekom 3 min pripreme uzorka na reološke parametre salatne majoneze s kašom bundeve, mjereno pri 25 oC
Table 7 Influence of rotation speed of homogenizer rotor (rpm) during 3 min sample preparation on rheological parameters of salad mayonnaise with pumpkin puree, measured at 25 oC
Zaključak
Ispitivana salatna majoneza s dodatkom kaše bundeve pripada nenewtonovskim stacionarnim tekućinama, pseudoplastičnog tipa. Primjena različitih sastojaka utječe na reološka svojstva salatne majoneze kao emulzije ulje/voda. Vrsta uljne komponente kod izrade ove salatne majoneze utječe na reološka svojstva. Salatna majoneza izrađena s hladno prešanim suncokretovim uljem (linolni tip) ima veću prividnu viskoznost i koeficijent konzistencije u odnosu na primjenu drugih ispitivanih biljnih ulja. Korištenje hladno prešanog repičinog ulja kod izrade salatne majoneze dovodi do najmanjih vrijednosti viskoznosti i konzistencije, a veći je indeks tečenja. Žumanjak jajeta utječe na reološka svojstva ove vrste majoneze s dodatkom kaše bundeve. Primjena svježeg žumanjka jajeta kod izrade salatne majoneze s dodatkom kaše bundeve dovodi do manjih vrijednosti smičnog naprezanja, prividne viskoznosti, koeficijenta konzistencije, a većeg indeksa tečenja. Korištenjem pasteriziranog žumanjka kao i zamrzavanog pasteriziranog žumanjka povećavaju se reološki parametri (viskoznost, konzistencija), a smanjuje se indeks tečenja ispitivanih uzoraka salatne majoneze. Dodatkom maltoze kod izrade salatne majoneze s dodatkom kaše bundeve dobivena je veća prividna viskoznost i koeficijent konzistencije, a manji indeks tečenja u odnosu na primjenu drugih ispitivanih ugljikohidrata. Primjenom inulina HD proizvedena je salatna majoneza sa najnižim reološkim parametrima viskoznosti i konzistencije, a najvećim indeksom tečenja. Porastom udjela kaše bundeve s 5 % na 10 % i 15 % kod pripreme salatne majoneze znatno se povećava prividna viskoznost i konzistencija, a smanjuje se indeks tečenja. Brzina rotora i vrijeme trajanja homogenizacije kod pripreme salatne majoneze s dodatkom kaše bundeve utječe na reološka svojstva. Porastom brzine rotora sa 10000 o/min na 12000 o/min i 15000 o/min i vremenom homogenizacije 3 min dolazi do porasta smičnog naprezanja, prividne viskoznosti i koeficijenta konzistencije salatne majoneze te smanjenja indeksa tečenja. Produženjem vremena homogenizacije sa 1 min na 3 min kod konstantne brzine rotora 10000 o/min, dolazi do značajnog porasta smičnog naprezanja, prividne viskoznosti i konzistencije salatne majoneze te smanjenja indeksa tečenja. Daljnjim produženjem vremena izrade majoneze sa 3 min na 5 min zapažen je neznatni porast prividne viskoznosti i koeficijenta konzistencije uzoraka. Izradom salatne majoneze u vremenu dužem od 5 min homogenizacije vjerojatno bi došlo do razaranja strukture ove emulzije ulje/voda što bi rezultiralo smanjenjem viskoznosti i konzistencije majoneze.
Literatura
McClements, D.J., K. Demetriades (1998): An integrated approach to the development of reduced-fat food emulsions. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 38, 511-536. doi:10.1080/10408699891274291
Štern, P., K. Mikova, J. Pokorny, H. Valentova (2007): Effect of oil content on the rheological and textural properties of mayonnaise. Journal of Food and Nutrition Research 46 (1), 1-8.