Предварительная обработка и переработка какао-порошков влияют на вязкость смеси для мороженого
Pretreatment and Processing of Cocoa Powders Impact Ice Cream Mix Viscosity
Katie Engel
Аннотация (перевод)
Различия в характеристиках какао-порошков могут приводить к непостоянству вязкости смеси для шоколадного мороженого после пастеризации, что создает трудности для производителей. Механизмы, лежащие в основе этой вариабельности, остаются малоизученными, в особенности поведение частиц какао-порошка в водных средах и его влияние на вязкость. Особый интерес представляет процесс алкализации, который изменяет структуру и функциональные свойства какао-порошка. Это может влиять на то, как частицы какао взаимодействуют с другими компонентами смеси и реагируют на нагрев в процессе переработки. Цель данного исследования заключалась в изучении влияния алкализации и термической обработки на свойства частиц какао-порошка и на реологию смеси для шоколадного мороженого. Десять коммерческих образцов какао-порошка — от неалкализованных до сильно алкализованных — были проанализированы на pH, краевой угол смачивания, дзета-потенциал, распределение частиц по размерам и растворимость, а также исследованы методом микроскопии. Каждый порошок вводили в смесь для мороженого, а кажущуюся вязкость измеряли до и после термической обработки, моделирующей пастеризацию. Термическая обработка в целом приводила к увеличению вязкости смеси для шоколадного мороженого. Более высокие значения pH и растворимости какао-порошка, а также меньший краевой угол смачивания и меньший размер частиц были связаны с повышенной вязкостью смеси, хотя на эти взаимосвязи влияла обработка алкализацией. Дзета-потенциал не был достоверно связан ни с алкализацией, ни с вязкостью смеси. Микроскопия выявила структурные различия, связанные с алкализацией: неалкализованные порошки демонстрировали более компактную структуру частиц, тогда как сильно алкализованные порошки имели более рыхлую и агрегированную структуру. Во время термической обработки наблюдались набухание крахмальных зерен и выделение жира из частиц какао. Эти результаты углубляют понимание поведения какао-порошка в водных системах и дают представление о способах устранения проблем с вязкостью, связанных с применением какао-порошка в жидких средах.
Оригинальная аннотация
Variations in cocoa powders can lead to inconsistent viscosity in chocolate ice cream mix following pasteurization, posing a challenge for manufacturers. The mechanisms underlying this variability remain poorly understood, particularly the behavior of cocoa powder particles in aqueous environments and its impact on viscosity. Of specific interest is alkalization treatment, which alters the structure and functionality of cocoa powder. This may influence how cocoa particles interact with the other mix components and respond to heat during processing. The aim of this study was to investigate the effects of alkalization and thermal treatment on cocoa powder particle properties and on the rheology of chocolate ice cream mix. Ten commercial cocoa powders ranging from non-alkalized to heavily alkalized were analyzed for pH, contact angle, zeta potential, particle size distribution, and solubility, and were examined by microscopy. Each powder was incorporated into an ice cream mix, and apparent viscosity was measured before and after a thermal treatment simulating pasteurization. Thermal treatment generally increased the viscosity of the chocolate ice cream mix. Higher cocoa powder pH and solubility, and lower contact angle and particle size, were associated with increased mix viscosity, although these relationships were confounded by alkalization treatment. Zeta potential was not significantly associated with either alkalization or mix viscosity. Microscopy revealed structural differences associated with alkalization: non-alkalized powders exhibited more compact particle structures, whereas heavily alkalized powders showed looser, more aggregated structures. Starch granule swelling and fat exudation from cocoa particles were observed during thermal treatment. These findings advance understanding of cocoa powder behavior in aqueous systems and provide insight into mitigating viscosity challenges associated with cocoa powder in aqueous applications.
Идентификаторы
Canonical: https://research.holos.house/w/75f437b5-1475-4d0b-95ff-d22cd3307cbd
OpenAlex: W7204061050