DOKTORSKA DISERTACIJA
OPTIMIZACIJA PARAMETARA PROIZVODNJE
ĈOKOLADE SA SOJINIM MLEKOM U KUGLIĈNOM
MLINU
mr Danica B. Zarić, dipl.ing.
Novi Sad, 2011.
KLJUĈNA DOKUMENTACIJSKA INFORMACIJA
Redni broj:
RBR
Identifikacioni broj:
IBR
Tip dokumentacije:
TD
Monografska publikacija
Tip zapisa:
TZ
Tekstualni štampani materijal
Vrsta rada:
VR
Doktorska disertacija
Autor:
AU
mr Danica B. Zarić
Mentor:
MN
Prof. dr Biljana Pajin
Naslov rada:
NR
OPTIMIZACIJA PARAMETARA
ĈOKOLADE
SA
SOJINIM
KUGLIĈNOM MLINU
Jezik publikacije:
JP
Srpski (latinica)
Jezik izvoda:
JI
Srpski/engleski
Zemlja publikovanja:
ZP
Republika Srbija
Uţe geografsko podruĉje:
UGP
Vojvodina
Godina:
GO
2011
PROIZVODNJE
MLEKOM
U
Izdavaĉ:
IZ
Autorski tekst
Mesto i adresa:
MA
21000 Novi Sad, Bulevar cara Lazara 1
Fiziĉki opis rada:
FO
VIII poglavlja, 187 strana, 97 slika, 49 tabela i 16
tabelarnih priloga
Nauĉna oblast:
NO
Prehrambena tehnologija
Nauĉna disciplina:
ND
Tehnologija ugljenohidratne hrane
Predmetna odrednica/kljuĉne reĉi: Ĉokolada, sojino mleko, kugliĉni mlin, kvalitet
PO
UDK:
663.91:[637.18+582.739
Ĉuva se:
ĈU
U biblioteci Tehnološkog fakulteta u Novom Sadu
Vaţna napomena:
VN
Nema
Izvod:
IZ
Eksperimentalni deo ovog rada je podeljen u dve faze.
U prvoj fazi je ispitana mogućnost proizvodnje mleĉne
ĉokolade u laboratorijskom kugliĉnom mlinu uz
optimizaciju parametara proizvodnje. Optimizovani su
sledeći parametri: masa kuglica, vreme mlevenja,
koliĉina i vrsta emulgatora. Kvalitet ovako dobijene
mleĉne ĉokoladne mase je odreĊen merenjem sledećih
parametara: vlaga, veliĉina najkrupnijih kakao ĉestica,
prinosni napon i viskozitet po Cassonu. UraĊena je
uporedna analiza sa istim parametrima mleĉne
ĉokoladne mase dobijene po standardnom postupku.
Na osnovu rezultata se moţe zakljuĉiti da postoji
potpuna opravdanost proizvodnje ĉokolade novim
postupkom.
Krive proticanja, dobijenih uzoraka ĉokoladne mase
proizvedene u kugliĉnom mlinu i ĉokolade dobijene
stnadardnim naĉinom proizvodnje su veoma sliĉne.
Dodatak emulgatora PGPR je uticao na postizanje niţih
prinosnih napona, kao vaţnih parametara proticanja
mase, u odnosu na klasiĉan postupak proizvodnje.
Optimalni uslovi laboratorijske proizvodnje ĉokoladne
mase u kugliĉnom mlinu kapaciteta 5kg, neophodnih za
dobijanje odgovarajućih reoloških parametara su:



masa kuglica 30kg,
vreme zadrţavanja u mlinu 90 minuta
dodatak kombinacije emulgatora 0,2% PGPR i
0,3% lecitina raĉunato na ukupnu masu sirovina
U drugoj fazi eksperimentalnog rada izvršeno je
ispitivanje mogućnosti primene sojinog mleka u prahu
umesto kravljeg za proizvodnju mleĉne ĉokolade u
laboratorijskom kugliĉnom mlinu bez narušavanja
fiziĉkih i senzornih osobina ĉokolade.
U mlinu sa kuglama je proizvedena ĉokoladna masa sa
20% mleka u prahu, 15% sojinog mleka u prahu i 20%
sojinog mleka u prahu a zatim su ĉokoladne mase
prekristalisane na laboratorijskom pretkristalizatoru.
Promenljive vrednosti su bile:
 vreme mlevenja u mlinu (30, 60, 90 minuta)
 temperature pretkristalizacije (26, 28, 30°C).
UraĊena su sledeća ispitivanja za sve tri vrste ĉokolada:
 OdreĊivanje osnovnog hemijskog sastava
 OdreĊivanje najkrupnijih ĉestica
 OdreĊivanje reoloških parametara (prinosni
napon, viskozitet, površina tiksotropne petlje,
krive proticanja, dinamiĉka oscilatorna merenja
praćenje modula elastiĉnosti G' i modula
viskoznosti G" i test puzanja)
 Termoreografske analize
 OdreĊivanje sadrţaja ĉvrstih triglicerida (NMR)
 OdreĊivanje toplotnih karakteristika (DSC)
 OdreĊivanje ĉvrstoće ĉokolade (metoda 3-Point
Bending Rig HDP/3PB)
 Test sivljenja (ciklo termo test 32/20°C)
 Senzorna analiza (metoda bodovanja i QDA
metoda)
Na osnovu ovih ispitivanja, utvrĊeno je da postoji
korelacija rezultata izmeĊu sve tri vrste ĉokolada.
Optimalni uslovi za ĉokoladu sa 20% mleka u prahu
su:
 vreme mlevenja 90 min
 temperatura pretkristalizaciije 28 i 30°C
Optimalni uslovi za ĉokoladu sa 15% sojinog mleka u
prahu su:
 vreme mlevenja 90 min,
 temperatura pretkristalizacije 28°C
Optimalni uslovi za ĉokoladu sa 20% sojinog mleka u
prahu su:


vreme mlevenja 90 min
temperatura pretkristalizacije 28 i 26°C
Datum prihvatanja teme:
DP
Datum odbrane:
DO
Ĉlanovi komisije:
KO
Predsednik
___________________________
Dr Ljubica Dokić, red. profesor
Mentor
___________________________
Dr Biljana Pajin, vanr. profesor
Ĉlan
___________________________
Dr Drago Šubarić, red. profesor
Ĉlan
__________________________
Dr Zita Šereš, docent
KEY WORDS DOCUMENTATION
Accession number:
ANO
Identification number:
INO
Document type:
DT
Monographic publication
Type of record:
TR
Textural printed material
Content code:
CC
Ph.D. Thesis
Author:
AU
Danica B. Zarić, M.Sc.
Mentor:
MN
Biljana Pajin, Ph.D.
Title:
NR
OPTIMIZATION OF PROCESSING PARAMETERS
OF BALL MILL REFINING OF CHOCOLATE WITH
SOY MILK
Language of text:
LT
Serbian (Roman)
Language of abstract:
LA
Serbian/English
Country of publication:
CP
Serbia
Locality of publication:
LP
Vojvodina
Publisher year:
PY
2011
Publisher:
PU
Author reprint
Publication place:
PP
21000 NoviSad, Bulevar cara Lazara 1
Physical description:
PD
VIII chapters, 187 pages, 97 figures, 49 tables and 16
appendix tables
Scientific field:
SF
Food technology
Scientific discipline:
SD
Flour processing technology
Key words:
KW
Chocolate, soy milk, ball mill, quality
UC:
663.91:[637.18+582.739
Holding data:
HD
Library of Faculty of Technology Novi Sad,
21000 Novi Sad, Serbia,
Bulevar cara Lazara 1
Note:
N
Abstract:
AB
The experimental part of this work is divided in two
phases. The possibility of producing milk chocolate in a
laboratory ball mill refiner, along with the optimization
of processing parameters was investigated in the first
phase. The processing parameters of a ball mill refiner
were the following: optimized mass of the balls,
refining time, the amount and type of emulsifier. The
quality of this chocolate mass was determined by
measuring the following parameters: moisture, the size
of the largest cocoa particles, Casson yield value,
Casson plastic viscosity. These results were compared
to the same parameters of the milk chocolate mass
produced by using traditional technology. On the basis
of these results it can be concluded that the production
of chocolate by using the new method is fully justified.
Flow curves of the chocolate mass samples produced in
a ball mill refiner, are very similar to those produced by
using traditional technology. Adding PGPR as
emulsifier resulted in lower Casson yield value, as
important parameters of mass flow, compared to the
production of chocolate by using traditional technology.
Optimal conditions of producing chocolate mass in a
laboratory ball mill refiner, capacity 5 kg, necessary for
obtaining suitable rheological properties, are the
following: mass of the balls 30 kg, refining time 90 min
and adding emulsifiers 0.2% PGPR and 0.3% lecithin.
The possibility of applying soy milk powder in the
production of chocolate in laboratory ball mill refiner,
instead of cow milk, without changing physical and
sensory characteristics of chocolate, was investigated in
the second phase. Three types of chocolate mass
containing 20% of milk powder, 15% of soy milk
powder and 20% of soy milk powder were produced in
a ball mill refiner and then these chocolate masses were
pre-crystallized in laboratory precrystallizer. Variable
values were the following:


refining time (30, 60, 90min.)
precrystallization temperature (26, 28, 30⁰C)
The following tests were done for all three types of
chocolate:
 Determination of chemical composition (O.I.C.C.
method)
 Determination of the size of the largest cocoa
particles (microscopic method)
 Determination of rheological properties (flow
curves, Creep & recovery test, Casson yield
value, Casson plastic viscosity)
 Thermorheographic analyses
 Determination of solid fat content of the
chocolate samples depends on the refining time
and precrystallization temperature (NMR)
 Determination of melting characteristic of
chocolates (DSC method)
 Determination of hardness of the chocolate
(Texture Analyser method 3-Point Bending Rig
HDP/3PB)
 Fat bloom stability of chocolate (Thermo-cycle
test 32/20°C)
 Sensory evaluation of chocolates
The research showed the correlation of results
among all three types of chocolate. Optimal
conditions for chocolate containing 20% of milk
powder are the following:


refining time 90 min
precrystallizing temperature 30°C
Optimal conditions for chocolate containing 15% of soy
milk powder are the following:


refining time 90 min.
precrystallizing temperature 28°C
Optimal conditions for chocolate containing 20% of soy
milk powder are the following:


refining time 90 min
precrystallizing temperature 28 and 26°C
The presence of soy oil in soy milk powder resulted in
lower precrystallizing temperatures.
Accepted by Scientific Board on:
ASB
Defended on:
DE
Thesis defended board:
DB
President
___________________________
Dr Ljubica Dokić, professor
Menthor
___________________________
Dr Biljana Pajin, professor
Member
___________________________
Dr Drago Šubarić, professor
Member
___________________________
Dr Zita Šereš, professor assistant
***
Zahvaljujem se mentoru ovog rada, prof. dr Biljani Pajin na nesebičnoj stručnoj
pomoći pri izradi ove doktorske disertacije od izbora teme do poslednjih sugestija
pri njenoj finalizaciji, kao i velikoj moralnoj podršci tokom niza godina naše
zajedničke saradnje.
***
Najsrdačnije se zahvaljujem, prof. dr Ljubici Dokić i docentu dr Ziti Šereš na
izuzetnom zalaganju i stručnoj pomoći pri izradi ove teze.
***
Veliko hvala, kompletnoj katedri za Ugljenohidratnu hranu, Tehnološkog fakulteta
na pokazanom interesovanju za eksperimentalni rad i svakodnevnim rečima
ohrabrenja.
***
Posebnu zahvalnost dugujem, dipl.ing Jeleni Tomić za požrtvovanje, angažovanje i
veliku pomoć pri eksperimentalnom radu i obradi rezultata.
***
Iskreno se zahvaljujem, dipl. ing Ivani Radujko na predusretljivosti i svakodnevnoj
pomoći pri radu.
***
Za obezbeđivanje sirovina potrebnih za eksperimentalni rad zahvaljujem se dir.
Jeleni Jurić i fabrici konditorskih proizvoda Jaffa.
***
Porodici Parežanin i firmi YU Atlantik se zahvaljujem na obezbeđivanju kakao
sirovina potrebnih za eksperimentalni rad.
***
Svom dragom suprugu, Branku i predivnoj deci: Milošu i Andreji, hvala za
ljubav, razumevanje i podršku. Hvala, bez vas sve ovo ne bih uspela.
***
Hvala porodici i prijateljima.
SADRŢAJ
I
II
UVOD.................................................................................................................
PREGLED LITERATURE........................................................................
4
1.
PROIZVODNJA ĈOKOLADE U KUGLIĈNOM MLINU.....................
4
2.
KAKAO MASLAC.......................................................................................
7
2.1
OSOBINE KAKAO MASLACA.......................................................
7
2.2
PRETKRISTALIZACIJA KAKAO MASLACA...............................
10
2.3
SIVLJENJE ĈOKOLADE.................................................................
11
3.
MLEĈNA MAST.........................................................................................
13
4.
SOJINO MLEKO .........................................................................................
14
4.1
SASTAV SOJINOG ZRNA................................................................
14
4.1.1
Proteini...................................................................................
15
4.1.2
Lipidi......................................................................................
20
4.1.3
Ugljeni hidrati........................................................................
21
4.1.4
Bioaktivna jedinjenja.............................................................
22
PROIZVODNJA SOJINOG MLEKA................................................
22
5.
REOLOGIJA.................................................................................................
24
6.
SADRŢAJ ĈVRSTIH TRIGLICERIDA......................................................
29
7.
DIFERENCIJALANA SKENIRAJUĆA KALORIMETRIJA.....................
31
8.
TEKSTUROMETRIJA.................................................................................
33
9.
SENZORNA ANALIZA...............................................................................
34
EKSPERIMENTALNI DEO....................................................................
37
1.
MATERIJAL.................................................................................................
37
2.
METODE RADA..........................................................................................
40
2.1
PLAN EKSPERIMENTA................................................................
40
2.2
PRIPREMA ĈOKOLADNE MASE U KUGLIĈNOM MLINU.....
41
2.3
HEMIJSKA ANALIZA ĈOKOLADNE MASE............................
42
2.4
PRETKRISTALIZACIJA ĈOKOLADNE MASA.........................
42
2.5
REOLOŠKE KARAKTERISTIKE ĈOKOLADNE MASE.............
44
2.6
SADRŢAJ ĈVRSTIH TRIGLICERIDAU ĈOKOLADI.................
45
4.2
III
1
IV
2.7
TOPLOTNE KARAKTERISTIKE ĈOKOLADE...........................
47
2.8
TEKSTURALNE KARAKTERISTIKE ĈOKOLADE...................
48
2.9
TEST SIVLJENJA ĈOKOLADE.....................................................
48
2.10
SENZORNA ANALIZA ĈOKOLADE...........................................
49
2.11
STATISTIĈKA OBRADA PODATAKA........................................
50
REZULTATI I DISKUSIJA......................................................................
51
1.
2.
3.
MLEĈNA ĈOKOLADA SA 20% MLEKA U PRAHU PROIZVEDENA
PO KLASIĈNOM POSTUPKU (SM).........................................................
51
1.1
HEMIJSKI SASTAV ĈOKOLADNE MASE...................................
51
1.2
TERMOREOGRAFSKE KARAKTERISTIKE ĈOKOLADNE
MASE.............................................................................................
52
1.3
SADRŢAJ ĈVRSTIH TRIGLICERIDA U ĈOKOLADI..............
53
1.4
REOLOŠKE KARAKTERISTIKE ĈOKOLADNE MASE..............
53
1.5
TOPLOTNE KARAKTERISTIKE ĈOKOLADE.............................
58
1.6
TEKSTURALNE KARAKTERISTIKE ĈOKOLADE.....................
59
1.7
TEST SIVLJENJA ĈOKOLADE.......................................................
60
1.8
SENZORNA ANALIZA ĈOKOLADE.............................................
61
OPTIMIZACIJA USLOVA PROIZVODNJE MLEĈNE ĈOKOLADE U
KUGLIĈNOM MLINU.........................................................................
63
2.1
OPTIMIZACIJA MASE KUGLICA..................................................
63
2.2
OPTIMIZACIJA VREMENA MLEVENJA......................................
65
2.3
OPTIMIZACIJA VRSTE I KOLIĈINE EMULGATORA................
67
MLEĈNA ĈOKOLADA SA 20% MLEKA U PRAHU PROIZVEDENA
U KUGLIĈNOM MLINU (R1)...................................................................
4.
70
3.1
HEMIJSKI SASTAV ĈOKOLADNE MASE...................................
70
3.2
TERMOREOGRAFSKE KARAKTERISTIKE ĈOKOLADNE
MASE..................................................................................................
71
3.3
SADRŢAJ ĈVRSTIH TRIGLICERIDA U ĈOKOLADI..................
75
3.4
REOLOŠKE KARAKTERISTIKE ĈOKOLADNE MASE..............
76
3.5
TOPLOTNE KARAKTERISTIKA ĈOKOLADE.............................
84
3.6
TEKSTURALNE KARAKTERISTIKE ĈOKOLADE.....................
86
3.7
TEST SIVLJENJA ĈOKOLADE.......................................................
88
3.8
SENZORNA ANALIZA ĈOKOLADE.............................................
91
ĈOKOLADA SA 15% SOJINOG MLEKA U PRAHU PROIZVEDENA
U KUGLIĈNOM MLINU (R2)................................................................
4.1
HEMIJSKI SASTAV ĈOKOLADNE MASE...................................
94
94
TERMOREOGRAFSKE KARAKTERISTIKE ĈOKOLADNE
MASE.................................................................................................
95
4.3
SADRŢAJ ĈVRSTIH TRIGLICERIDA U ĈOKOLADI..................
99
4.4
REOLOŠKE KARAKTERISTIKE ĈOKOLADNE MASE..............
100
4.5
TOPLOTNE KARAKTERISTIKE ĈOKOLADE.............................
110
4.6
TEKSTURALNE KARAKTERISTIKE ĈOKOLADE.....................
112
4.7
TEST SIVLJENJA ĈOKOLADE.......................................................
113
4.8
SENZORNA ANALIZA ĈOKOLADE.............................................
116
4.2
5.
ĈOKOLADA SA 20% SOJINOG MLEKA U PRAHU PROIZVEDENA
U KUGLIĈNOM MLINU (R3)....................................................................
6.
7.
120
5.1
HEMIJSKI SASTAV ĈOKOLADNE MASE...................................
120
5.2
TERMOREOGRAFSKE KARAKTERISTIKE ĈOKOLADNE
MASE..................................................................................................
121
5.3
SADRŢAJ ĈVRSTIH TRIGLICERIDA U ĈOKOLADI..................
124
5.4
REOLOŠKE KARAKTERISTIKE ĈOKOLADNE MASE..............
125
5.5
TOPLOTNE KARAKTERISTIKE ĈOKOLADE.............................
136
5.6
TEKSTURALNE KARAKTERISTIKE ĈOKOLADE.....................
137
5.7
TEST SIVLJENJA ĈOKOLADE.......................................................
139
5.8
SENZORNA ANALIZA ĈOKOLADE.............................................
142
UPREDNI PREGLED ĈOKOLADNIH MASA SM I R1............................
146
6.1
HEMIJSKI SASTAV ĈOKOLADNIH MASA..................................
146
6.2
TERMOREOGRAFSKE KARAKTERISTIKE ĈOKOLADNIH
MASA..................................................................................................
146
6.3
SADRŢAJ ĈVRSTIH TRIGLICERIDA ............................................
147
6.4
REOLOŠKE KARAKTERISTIKE ĈOKOLADNIH MASA.............
147
6.5
TOPLOTNE KARAKTERISTIKE ĈOKOLADE.............................
147
6.6
TEKSTURALNE KARAKTERISTIKE ĈOKOLADE.....................
147
6.7
TEST SIVLJENJA ĈOKOLADE.......................................................
148
6.8
SENZORNA ANALIZA ĈOKOLADE.............................................
148
UPREDNI PREGLED ĈOKOLADNIH MASA R1 I R3.........................
148
7.1
HEMIJSKI SASTAV ĈOKOLADNIH MASA..................................
148
7.2
TERMOREOGRAFSKE KARAKTERISTIKE ĈOKOLADNIH
MASA..................................................................................................
149
7.3
SADRŢAJ ĈVRSTIH TRIGLICERIDA ...........................................
149
7.4
REOLOŠKE KARAKTERISTIKE ĈOKOLADNIH MASA.............
150
7.5
TOPLOTNE KARAKTERISTIKE ĈOKOLADE.............................
151
8.
V
VI
VII
VIII
7.6
TEKSTURALNE KARAKTERISTIKE ĈOKOLADE.....................
152
7.7
TEST SIVLJENJA ĈOKOLADE.......................................................
152
7.8
SENZORNA ANALIZA ĈOKOLADE.............................................
153
UPREDNI PREGLED ĈOKOLADNIH MASA R2 I R3.........................
153
8.1
HEMIJSKI SASTAV ĈOKOLADNIH MASA...................................
153
8.2
TERMOREOGRAFSKE KARAKTERISTIKE ĈOKOLADNIH
MASA..................................................................................................
154
8.3
SADRŢAJ ĈVRSTIH TRIGLICERIDA.............................................
154
8.4
REOLOŠKE KARAKTERISTIKE ĈOKOLADNIH MASA.............
154
8.5
TOPLOTNE KARAKTERISTIKE ĈOKOLADE.............................
155
8.6
TEKSTURALNE KARAKTERISTIKE ĈOKOLADE.....................
155
8.7
TEST SIVLJENJA ĈOKOLADE.......................................................
156
8.8
SENZORNA ANALIZA ĈOKOLADE.............................................
156
ZAKLJUĈAK.....................................................................................................
157
PRILOG............................................................................................................
160
LISTA SKRAĆENICA.......................................................................................
176
LITERATURA....................................................................................................
180
Danica Zarić, doktorska disertacija
Uvod
I UVOD
Tradicionalni postupak proizvodnje ĉokolade je sloţen tehnološki postupak koji se sastoji
od većeg broja operacija: mešanja sirovina, mlevenja na petovaljcima, konĉiranja, temperiranja,
oblikovanja i završne kristalizacije. Svi ovi procesi su neophodni za dobijanje ĉokolade
optimalnih fiziĉkih karakteristika kao i odgovarajućeg senzornog kvaliteta. U melanţerima ili
mešalicama se vrši sastavljanje ĉokoladne mase prema sirovinskom sastavu. Dobijena masa,
nakon mešanja odlazi na sitnjenje, u cilju postizanja optimalne raspodele ĉestica po veliĉini.
Usitnjavanje se vrši na petovaljcima, a vrlo ĉesto se izvodi i predrafinacija na trovaljcima.
Usitnjena masa zatim prolazi kroz sledeću fazu tehnološkog procesa - konĉiranje, gde se
mehaniĉkim putem, odnosno dugotrajnim mešanjem pri odreĊenoj temperaturi, dobija stabilna
suspenzija ĉvrstih ĉestica u kakao maslacu. Tokom ove faze se formiraju reološke osobine
ĉokoladne mase. Za postizanje odgovarajućih reoloških osobina neophodan je dodatak
emulgatora kao površinski aktivnih supstanci. Najĉešće korišćeni emulgatori u proizvodnji
ĉokolade su lecitin i PGPR (poliglicerolpoliricinoleat). Stabilna ĉokoladna masa se pre
oblikovanja temperira u cilju stvaranja kristalizacionih centara kakao maslaca u stabilnom V-om
kristalnom obliku. Ovako formirani kristali kakao maslaca omogućavaju pravilno oblikovanje i
oĉvršćavanje ĉokolade, odnosno postizanje optimalnih fiziĉkih i senzornih karakteristika.
Proces proizvodnje ĉokolade je detaljno prouĉen i sa malim odstupanjima u konstrukciji
ureĊaja, poznat već oko 150 godina. Poslednje znaĉajne promene u procesu proizvodnje uveo je
Lindt 1879g. konstrukcijom konĉe, ĉime je zapoĉela nova faza u proizvodnji ĉokolade –
konĉiranje. Dobro poznat koncept proizvodnje od tada nije menjan, ali današnja ekonomska
situacija dovodi do preispitivanja istog, odnosno do potrebe da se izvrši racionalizacija
proizvodnje. Svi ureĊaji u procesu proizvodnje su veliki potrošaĉi energije, zauzimaju veliki
prostor, vrlo su skupi, a sam proces traje od 8-48h.
90-tih godina prošlog veka poĉela je primena kugliĉnog mlina za proizvodnju ĉokolade.
Kugliĉni mlin je najpre konstruisan za potrebe industrije cementa i mermera, a mnogo godina
kasnije poĉeo je da se primenjuju i u prehrambenoj industriji. U konditorskoj industriji je našao
[1]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Uvod
širu primenu u sitnjenju kakao mase, proizvodnji krem proizvoda i proizvoda sliĉnih ĉokoladi.
Sojino mleko, odnosno sojini proteini pomaţu u smanjenju holesterola u krvi, ublaţavaju
simptome menopauze, umanjuju rizik oboljenja od raznih bolesti kao što su karcinom,
osteoporoza, a ĉak se ukazuje na mogućnost poboljšanja stanja bolesnika obolelih od
Alcheimerove bolesti i AIDS-a. ProizvoĊaĉi hrane poslednjih nekoliko godina ozbiljno
razmatraju sojin potencijal u podruĉju funkcionalne hrane, jer njeni sastojci prevazilaze osnovne
nutritivne potrebe i pruţaju zaštitu od bolesti i poboljšavaju ukupno zdavlje.
Ĉokolada je sloţena suspenzija u kojoj su ĉvrste ĉestice obavijene kakao maslacem i
uzajamno povezane tako da formiraju prostornu rešetku koja masu drţi na okupu. Teĉni deo
masti koji se nalazi unutar prostorne rešetke koju grade kristali, vezuje se sa ĉvrstom frakcijom
masti i time definiše reološko ponašanje sistema. Koliĉina i vrsta kristala pretkristalisane
ĉokoladne mase, sadrţaj ĉvrstih triglicerida smeše kakao maslaca i svih prisutnih masnoća
(mleĉne masti, lešnikovog i sojinog ulja) utiĉu na svojstva proticanja ĉokoladne mase. Viskozne
osobine ĉokoladne mase u fazi oblikovanja zavise u velikoj meri i od kristalizacionih procesa u
fazi pretkristalizacije.
Postupak proizvodnje ĉokolade, a naroĉito promene u sirovinskom sastavu imaju
znaĉajan uticaj na reološko ponašanje i sivljenje ĉokolade.
Sivljenje ĉokolade je proces polimorfnih transformacija kakao maslaca u VI polimorfni
oblik. Nastaje tokom starenja ĉokolade ili nepravilnim voĊenjem postupka pretkristalizacije.
Greške u tehnološkom procesu proizvodnje, pri kojima kakao maslac kristališe u manje
stabilnom obliku, odraţavaju se, u fazi završne kristalizacije – oĉvršćavanja, takoĊe na pojavu
sivljenja. Sivljenje se uoĉava kao sivo bela skrama na površini ĉokolade, koja se vrlo brzo širi na
ĉitavu masu.
Iz svega navedenog može se postaviti teza da se na bazi izučavanja termoreografskih i
reoloških karakteristika čokoladne mase sa sojinim mlekom može predvideti njeno ponašanje
u toku kristalizacije i proizvodnje po novom postupku, odnosno u kugličnom mlinu, i da se
analizom ovih pokazatelja kao i vremenskih parametara pretkristalizacije može objasniti uticaj
sastava čokolade i vremena mlevenja na kristalizaciju čokoladne suspenzije kao i na fizičke i
senzorne osobine ovako proizvedene čokolade.
Primena statistiĉkih metoda odnosno metodologije odzivnih površina u toku planiranja i
obrade rezultata omogućava matematiĉko definisanje uticaja pojedinih faktora na proces
pretkristalizacije i reološke osobine ĉokoladne mase kao i na fiziĉke karakteristike ĉokolade.
[2]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Uvod
U cilju provere iznetih teza definisan je zadatak ovog rada:

da se utvrde optimalni uslovi mlevenja mleĉne ĉokoladne mase po novom postupku
proizvodnje odnosno u laboratorijskom kugliĉnom mlinu, u cilju dobijanja ĉokolade
optimalnih senzornih i fiziĉkih osobina

da se izvrši optimizacija vrste i koliĉine emulgatora neophodnih za postizanje
odgovarajućih reoloških i fiziĉkih karakteristika ĉokoladne mase proizvedene po novom
postupku

da se ispita mogućnost proizvodnje ĉokoladne mase sa sojinim mlekom kroz optimizaciju
parametara proizvodnje u laboratorijskom kugliĉnom mlinu kao i temperature
pretkristalizacije

da se ispita uticaj sojinog mleka na reološke osobine, sadrţaj ĉvrstih triglicerida i toplotne
karakteristike ĉokolade, ĉime bi se doprinelo jasnijem i objektivnijem sagledavanju
fiziĉkih osobina i osobina topljenja ovako sloţenog sistema

da se ispita uticaj sojinog mleka na senzorne osobine i otpornost ĉokolade prema
sivljenju
[3]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Pregled literature
II PREGLED LITERATURE
1.
PROIZVODNJA ĈOKOLADE U KUGLIĈNOM MLINU
Prozvodnja ĉokolade u kugliĉnom mlinu se poĉela prouĉavati tek 90-tih godina prošlog
veka. U literaturi postoji vrlo mali broj radova koji govori o primeni kugliĉnog mlina za
proizvodnju ĉokolade (1,2). Kugliĉni mlin je najpre konstruisan za potrebe industrije cementa i
mermera, a mnogo godina kasnije poĉeo je da se primenjuju u prehrambenoj industriji. U
konditorskoj industriji je našao širu primenu u sitnjenju kakao mase, proizvodnji krem proizvoda
i proizvoda sliĉnih ĉokoladi.
Kugliĉni mlin je vertikalni ili horizontalni cilindar sa dvostrukim zidom kroz koji struji
topla voda (3,4). U centralnom delu cilindra smešten je mešaĉ sa lopaticama. Kuglicama,
odnosno medijumom za mlevenje, ispunjeno je 60-80% cilindra. Kuglice mogu biti izraĊene od
razliĉitog materijala: nerĊajućeg ĉelika, ĉelika, keramike ili nekog drugog materijala koji se
primenjuje u prehrambenoj industriji.
Slika 1. Šematski prikaz kugliĉnog mlina
U toku procesa mlevenja, kuglice i sve sirovine koje ulaze u sastav ĉokoladne mase se
nalaze u stacionarnom cilindru. Mešaĉ sa lopaticama se kreće brzinom od 50-70 rpm što izaziva
[4]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Pregled literature
sudaranje ĉestica ĉokoladne mase i kuglica tako da usled dejstva sila udaranja, trenja i smicanja,
dolazi do usitnjavanja ĉvrstih ĉestica ĉokoladne mase. Mlin mora biti snabdeven i sistemom za
recirkulaciju mase. Ĉokoladna masa recirkulacijom prolazi nekoliko puta kroz gust sloj
pokretnih kuglica, pri ĉemu se ĉestice iznova sitne i podvrgavaju dejstvu sile smicanja i trenja.
Brzina recirkulacije mase je 3-6 kg/min.
Kugliĉni mlin zamenjuje dve faze u standardnom procesu proizvodnje ĉokoladne mase:
usitnjavanje i konĉiranje.
Kvalitet dobijene ĉokolade zavisi od:

veliĉine preĉnika kuglice

mase kuglica

zapremine mlevnog prostora

brzine recirkulacije mase

brzine kretanja mešaĉa

koliĉine i vrste upotrebljenih emulgatora
Kugliĉni mlinovi za proizvodnju ĉokolade se svakodnevno usavršavaju, kako bi se dobila
ĉokolada dobrih reoloških i senzornih karakteristika. Ĉesto se za dobijanje što bolje raspodele
ĉestica po veliĉini koriste dva ili tri kugliĉna mlina koja su vezana redno, pri ĉemu se u svakom
sledećem kugliĉnom mlinu preĉnik kuglica smanjuje. Sliĉan efekat se postiţe korišćenjem
jednog mlina sa tri odvojene zone u kojima se nalaze kuglice razliĉitih preĉnika.
Poznati proizvoĊaĉi kugliĉnih mlinova su Lehman, Mazzeti Renato, Duyvis Wiener i
drugi. Kompanija Mazzeti je 1977g. patentirala ureĊaje za proizvodnju ĉokolade u kugliĉnom
mlinu pod nazivom WA-FA SPHERE (5). UreĊaj se sastoji od kugliĉnog mlina i specijalnog
rezervoara za skladištenje dobijene ĉokoladne mase koji je prikazan na Slici 2a. Rezervoar je
opremljen dodatkom za isparavanje vlage i nepoţeljnih kiselina (tankoslojni isparivaĉ) ĉime se
ĉokoladnoj masi koriguje viskozitet i ukus.
Firma Duyvis Wiener je za uklanjane nepoţeljne vlage i isparljivih kiselina konstruisala
"Taste Changer" (Slika 2b), koji se montira na poslednji kugliĉni mlin. Ĉokoladnoj masi se
dodaje zagrejan suv vazduh pod pritiskom uz regulaciju brzine strujanja. U cevi preĉnika 200300 mm, ĉokoladna masa se meša, gnjeĉi i izlaţe kratkotrajnom kontaktu sa zagrejanim
vazduhom (6,7). Tokom ove tehnološke operacije dolazi do istovremene promene ukusa
ĉokoladne mase kao i smanjenja prinosnog napona i viskoziteta. Suv vazduh sa sobom odnosi
vlagu i isparljive kiseline, dok toplota vazduha povećava zapreminu kakao maslaca koji dodatno
obavija ĉvrste ĉestice i utiĉe na reološke osobine.
[5]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Pregled literature
a) Mazzeto Renato
b) Duyvis Wiener
Slika 2. Konstrukciona rešenja dodataka na kugliĉnom mlinu za regulisanje vlage,
viskoziteta i ukusa
Prednosti proizvodnje ĉokolade u kugliĉnom mlinu u odnosu na konvecionalni naĉin
proizvodnje su:

veliki kapacitet

smanjeni troškovi odrţavanja

smanjeni inicijalni troškovi

smanjeni troškovi radne snage

smanjeni troškovi proizvodnje

mali prostor
[6]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Pregled literature
2. KAKAO MASLAC
2.1 Osobine kakao maslaca
Kakao maslac je izuzetno krta, biljna mast, ţućkaste boje, karakteristiĉnog aromatiĉnog
mirisa i ukusa, specifiĉnih senzornih i hemijsko-fiziĉkih osobina. Temperatura topljenja kakao
maslaca je niţa od telesne temperature ĉoveka pa zato prilikom otapanja u ustima daje osećaj
blagog hlaĊenja. Kakao maslac je na temperaturi niţoj od 20°C tvrde konzistencije, omekšava na
30-32°C, dok se potpuno otapa na 33-36°C. Latentna toplota kristalizacije ove masti je 157 J/g a
specifiĉni toplotni kapacitet 2 J/gK (8).
Sastav kakao maslaca ĉine (9): 80% simetriĉni trigliceridi, 0.5% digliceridi, 0.1%
monogliceridi, polarni lipidi, 0.2% steroli i ostale isparljive komponente. Najzastupljenija masna
kiselina u sastavu triglicerida kakao maslaca je oleinska (35%) zatim stearinska (34%) i
palmitinska (26%). Sastav masnih kiselina kakao maslaca varira u zavisnosti od njegovog
geografskog porekla. U literaturi se nalaze razliĉiti podaci o sastavu masnih kiselina kakao
maslaca, što je prikazano u Tabeli 1.
Tabela 1. Sastav masnih kiselina kakao maslaca
Masna kiselina
%*
Miristinska
Tragovi
Palmitinska
26
Stearinska
32
Arahidonska
2
Palmitooleinska
1
Oleinska
34
Linolna
4
Druge
1
% **
26
36
33
3
-
%***
25.4
33.2
0.2
32.6
2.8
-
*CTU (1979): Les Succedanes du Beurre de Cacao Dans les Insuries Alimentares, Nº 19, Paris
** Karlhamns AB., (2002): Handbook, vegetable oils and fats, Civilen AB, Halmstad
*** USDA National Nutrient Database for Standard Reference, Release 22 (2009)
Kombinacijom ovih masnih kiselina nastaju tri dominantna simetriĉna triglicerida:

2 oleodistearin (SOS)

2 oleopalmitostearin (POS)

2 oleodipalmitat (POP)
[7]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Pregled literature
koji su veoma sliĉni i predstavljaju grupu simetriĉnih triglicerida. Oni su odgovorni za specifiĉna
svojstva kakao maslaca odnosno polimorfizam monotropnog tipa.
Sastav triglicerida varira u zavisnosti od geografskog porekla kakao maslaca. Proseĉan
sastav triglicerida se nalazi u Tabeli 2.
Tabela 2. Sastav triglicerida kakao maslaca (10):
Trigliceridi
PPS/PSS
POP
POS
SOS
POO
SOO
Drugi
%
1
16
39
26
4
4
10
Kakao maslac je izrazito polimorfna monotropna mast. Polimorfi se obeleţavaju rimskim
brojevima od I (najnestabilniji) do VI (najstabilnijeg) oblika (11,12), mada je još zadrţana i stara
nomenklatura (γ, α, β, β') koju nalazimo u radovima Finckea, Vaecka-a i Steinera.
Polimorfizam je pojava da mast kristališe u više kristalnih oblika od kojih je samo jedan
stabilan (visoka taĉka topljenja) a ostali brţe ili sporije prelaze u ovaj oblik (13,14). Prelazi
izmeĊu kristalnih oblika u datom temperaturnom intervalu su ireverzibilni. Svi polimorfni oblici
se mogu formirati iz teĉne faze osim V i VI oblika koji nastaju polimorfnim transformacijama u
ĉvrstoj fazi iz IV odnosno V-tog polimorfnog oblika (Slika 3).
Slika 3. Kriva hlaĊenja odnosno oĉvršćavanja kakao maslaca
[8]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Pregled literature
Transformacija polimorfnih kristalnih oblika u stabilan V oblik je egzoterman proces pri ĉemu se
oslobaĊa latentna toplota koju treba odvoditi. Veoma je vaţno odvoĊenje toplote pri formiranju
stabilnog V oblika, jer je to uslov za postizanje trajne stabilnosti V-tog oblika kristala kakao
maslaca. Kriva hlaĊenja ili oĉvršćavanja kakao maslaca prikazana je na Slici 3. Ona daje uvid u
tok oĉvršćavanja, odnosno osobine kristalizacije kakao maslaca.
Razlike meĊu polimorfima su rezultat naĉina orjentacije (pakovanja) triglicerida u
molekulskoj rešetki svakog kristalnog oblika. Osnov kristalne strukture masti ĉine dva udruţena
molekula triglicerida tzv. dimer (15,16,17). Rendgeno-strukturna analiza je pokazala da dimeri
formiraju dvostruke odnosno trostruke periode koje se dalje udruţuju gradeći slojevitu strukturu
(18). Kod manje stabilnih polimorfnih oblika, dimeri zauzimaju vertikalan poloţaj (Slika 4), a
kod stabilnih polimorfnih oblika dimeri se postavljaju pod uglom od 60° u odnosu na
horizontalnu ravan.
Svi polimorfi kakao maslaca imaju svojstven oblik, veliĉinu i zapreminu. Kristalni oblici
se razlikuju po fiziĉkim osobinama i temperaturi topljenja. Kakao maslac kod oĉvršćavanja
pokazuje kontrakciju zapremine, koja se povećava sa povećanjem stepena stabilnosti kristalnih
oblika (19). Za dobijanje ĉokolade optimalnih osobina odgovoran je V-ti polimorfni oblik kakao
maslaca, koji ima odgovarajuće termiĉke osobine (topljenje i oĉvršćavanje), stabilnost, veliĉinu
kristala i dr.
I
II
IV
V
Slika 4. Naĉin pakovanja dimera triglicerida pri formiranju molekulske rešetke pojedinih
kristalnih oblika
Kinetika kristalizacije kakao maslaca se prati odreĊivanjem udela teĉne faze u funkciji
vremena hlaĊenja (17,18,20,21,22,23). Prelaz kakao maslaca iz teĉnog u kristalno stanje se
odvija u 4 faze:

Indukcioni period: molekuli triglicerida se orjentišu ka stvaranju elementarne
kristalne rešetke

Formiranje kristalizacionih centara: pomoću odreĊene energije aktivacije nastaju
centri kristalizacije koji su submikroskopske strukture
[9]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Pregled literature

Rast kristala: molekuli triglicerida se ugraĊuju na površinu postojećih kristalizacionih
centara odnosno kristala, na kraju ove faze iskristališe 50-70% triglicerida

Oĉvršćavanje mase: formiraju se sekundarne veze izmeĊu triglicerida sa površine
kristala, pri ĉemu nastaju kristalni agregati makroskopskih veliĉina
2.2 Pretkristalizacija kakao maslaca
Pretkristalizacija ili temperiranje kakao maslaca je sloţen fiziĉko-kristalografski proces.
Cilj pretkristalizacije je stvaranje optimalne koliĉine i veliĉine kristalizacionih centara u
stabilnom V-tom kristalnom obliku, koji će u fazi oblikovanja i hlaĊenja omogućiti pravilno
oĉvršćavanje ĉokolade (24,25).
Pravilan postupak pretkristalizacije obuhvata topljenje ĉokoladne mase na 50oC u cilju
otapanja svih kristalizacionih centara i razrušavanje kristalizacione memorije. Ĉokoladna masa
se zatim hladi na 32-33oC zbog formiranja što veće koliĉine kristala sa visokom taĉkom
topljenja. U ovoj fazi se ne formiraju kristalizacioni centri. U sledećoj fazi, ĉokoladna masa se
hladi do temperature 27-29oC gde se javlja slobodna molekulska energija koja uslovljava
formiranje kristalizacionih centara stabilnog V-tog polimorfnog oblika uz istovremeno nastajanje
i nestabilnih I, II, III i IV-tog kristalnog oblika. U poslednjoj fazi se ĉokoladna masa zagreva na
30-32°C pri ĉemu se odvijaju polimorfne transformacije nestabilnih kristalnih oblika u V-ti
stabilni kristalni oblik.
Na pretkristalizaciju utiĉu vreme hlaĊenja, intenzitet mešanja i dodatak "seed kristala"
kao što su: sprašeni kakao maslac, aditivi na bazi triglicerida sa visokom taĉkom topljenja i dr.
(8). Rezultat dobro voĊenog postupka pretkristalizacije je fina struktura ĉokolade, dok nepravilan
postupak vodi formiranju male koliĉine kristalizacionih centara koji dalje rastu dajući grubu
teksturu ĉokolade.
U industrijskim uslovima se primenjuju sledeći postupci pretkristalizacije (26):

Trostepeni konvencionalni postupak (50°C; 27-29°C; 31-32°C)

Ĉetvorostepeni ciklo-termiĉki postupak (50°C; 25°C; 33°C; 29°C; 33°C)

Intervalni Kreuter-ov postupak (50°C; 34°C; 29°C; 33°C)
[10]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Pregled literature
2.3 Sivljenje ĉokolade
Sivljenje ĉokolade je spontani proces koji se javlja u toku starenja ĉokolade, tehnološke
greške u procesu proizvodnje ili neuslovnog ĉuvanja proizvoda (24). Ogleda se u pojavi sivobelih mrlja na površini ĉokolade i nestanku sjaja (25). Nastaje kao posledica u promeni kristalne
strukture masti u proizvodu i najpre se javlja na površini a zatim prodire u ĉitavu masu
proizvoda, dok ne dovede do njegove neupotrebljivosti (26). Sjajna površina ĉokolade najpre
postaje mutna, a onda se postepeno prevlaĉi tankim slojem kristalića kakao maslaca. Vremenom,
osim vizuelne promene javlja se i promena u strukturi ĉokolade. Stabilna modifikacija kristala
zauzima manji prostor nego nestabilna, pa usled toga u ĉokoladi nastaju praznine, meĊuprostori,
meĊuslojevi a sama ĉokolada postaje prhka što uslovljava njeno mrvljenje.
Timms (2003) definiše sivljenje kao razvoj nove faze u masnoj fazi ĉokolade, koja
postaje vidljiva na površini u vidu sive skrame (14). Smatra se, da se ova nova faza razvija usled
polimorfnih transformacija IV-tog kristalnog oblika u V-ti odnosno stabilni VI-ti oblik.
Manning i Dimick (1985) su pomoću elektronskog skenirajućeg mikroskopa utvrdili da
su u sivom sloju na površini ĉokolade nalaze ĉisti kristali kakao maslaca, a pomoću difrakcije Xzraka da se radi o VI polimorfnom obliku (27). VI- kristalni oblik nastaje prekristalizacijom Vtog kristalnog oblika u već oĉvrsloj ĉokoladi. Proces teĉe tako što teĉni deo masne faze
kapilarnim silama migrira kroz mikro pukotine na površinu ĉokolade, a ako u tom periodu doĊe i
do znaĉajnih temperaturnih promena sam proces se ubrzava. Za proces sivljenja morfologija
kristala je vaţna isto kao i njihova veliĉina (28).
Slika 5. Elektronski prikaz ĉokolade bez i sa procesom sivljenja
Ziegleder (1994) smatra da je sivljenje posledica porasta kristala kakao maslaca koje
nastaje istovremenim delovanjem više hemijsko-fiziĉkih faktora (29,30,31):
[11]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Pregled literature

Prodiranje velikih kristala na površinu ĉokolade (Ostwaldov fenomen)

Spontana, naknadna kristalizacija kakao maslaca u stabilni VI- polimorfni oblik

Nekontrolisane polimorfne transformacije

Razdvajanje triglicerida po taĉki topljenja pri ĉemu se u sivom sloju nalaze
trigliceridi sa visokom taĉkom topljenja i to u najvećoj koliĉini

Migracija i mešanje drugih vrsta masti sa kakao maslacem
Postoje dva mehanizma sivljenja u zavisnosti od temperature (32,33):

Na višim temperaturama (iznad 25°C) gde je koliĉina teĉne faze visoka, formiranje
VI-tog polimorfnog oblika moţe biti inicirano ili sekundarnom nukleacijom u teĉnoj
fazi, pri kojoj se molekuli triglicerida odvajaju od V-tog oblika, ili heterogenom
nukleacijom na površini V-tog kristalnog oblika i kristala šećera. Više temperature
pospešuju sivljenje zbog većeg udela teĉne faze a samim tim i brţih polimorfnih
transformacija.

Na niţim temperaturama (ispod 22oC) udeo ĉvrste masti je visok tako da dominira
nukleacija i rast VI-tog kristalnog oblika u unutrašnjosti V-tog oblika. Formiranje
dugih igliĉastih kristala je ograniĉeno tako da sivljenje ne mora biti vidljivo i pored
polimorfnih transformacija u VI-ti kristalni oblik.
U literaturi se moţe naći veliki broj radova koji se bave naĉinima za usporavanje procesa
sivljenja, a to su (34,35,36,37,38,39,40,41,42):

Naknadno temperiranje gotovog proizvoda koje obuhvata zagrevanje proizvoda na
temperaturu 28-31oC i zatim naglo hlaĊenje do temperature ĉuvanja. Na ovaj naĉin se
pospešuje migracija od centra ka površini ĉokolade pri ĉemu površina postaje
zasićena teĉnim trigliceridima

Temperatura ĉuvanja gotovog proizvoda treba da bude niţa od 15oC uz izbegavanje
naglih temperaturnih oscilacija kako bi se usporile polimorfne transformacije

Smanjivanje migracije masti

Upotreba inhibitora sivljenja (mleĉna mast, frakcije mleĉne masti, asimetriĉni
trigliceridi, stearin iz palminog ulja, poliestri saharoze, sorbitan tristearati,
ekvivalenata kakao maslaca) ili kristala za zasejavanje (sprašeni kakao maslac, SOS,
BOB i SSS)
[12]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Pregled literature
3. MLEĈNA MAST
Mleko je namirnica, odnosno emulzija, koja sadrţi 88% vode i 12% suve materije. Suva
materija mleka sadrţi u povoljnom odnosu sve potrebne sastojke: proteine, lipide, ugljene
hidrate, kao i zaštitne sastojke: vitamine, minerale, enzime, biljne pigmente, lipoproteine i
površinski aktivne fosfolipide. Prehrambena vrednost mleka se ogleda i u maksimalnom
iskorišćenju navedenih materija. Proteine, ljudski organizam iskorištava 95%, a mleĉnu mast ĉak
98%.
Suva materija mleka sadrţi negde oko 30% lipida, odnosno 54% energetske vrednosti
mleka. Najveći deo lipida mleka ĉini mleĉna mast (98-99%), zatim fosfolipidi, steroli,
liposolubilni pigmenti i vitamini.
Mleĉna mast se u mleku nalazi emulgovana u vodenoj fazi (emulzija tipa U/V) u obliku
globula oko kojih se nalazi zaštitni membranski sloj sastavljen od fosfolipida i proteina. Ova
mast ima veoma sloţen sastav masnih kiselina a samim tim i triglicerida. Od esencijalnih masnih
kiselina sadrţi: linolnu, arahidonsku i linolensku u koliĉini 2-4% ĉime se mogu zadovoljiti
dnevne potrebe ljudi. Ukus i miris mleĉne masti zavisi od prisustva i koliĉine buterne i
kapronske masne kiseline. Najzastupljenije masne kiseline mleĉne masti se nalaze u Tabeli 3.
Tabela 3. Sadrţaj najzastupljenijih masnih kiselina u mleĉnoj masti
Masna kiselina
Buterna
Kapronska
Kaprilna
Kaprinska
Laurinska
Miristinska
Miristoleinska
Penta dekanska
Palmitinska
Palmitoleinska
Margarinska
Stearinska
Oleinska
Linolna
Linolenska
Broj C atoma
4
6
8
10
12
14
14:01
15
16
16:01
17
18
18:01
18:02
18:03
Sadrţaj (%)*
2.5-6.2
1.5-3.8
0.5-1.9
1.9-4.0
1.9-4.7
7.8-14.0
0.3-2.6
0.4-2.3
22.0-41.9
0.9-4.6
0.4-1.6
6.2-13.6
19.7-34.0
0.8-5.2
0.3-2.9
Sadrţaj (%)**
3.5
2
1
2.5
3
11
1
2
27
2
0.5
12
29
3
0.5
* Caric M., Milanovic S. (1997): Nutritivna vrednost mleka i sira u: Topljeni sir (Caric
M., Milanovic S.), Beograd.
** Karlhamns AB., (2002): Handbook, vegetable oils and fats, Civilen AB, Halmstad
[13]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Pregled literature
Sloţen sastav masnih kiselina uslovljava specifiĉna fiziĉka i kristalizaciona svojstva
mleĉne masti. Mleĉna mast je polimorfna mast i topi se u veoma širokom temperaturnom
intervalu (43,38). Prvo topljenje masti zapoĉinje već na - 40°C, da bi se na oko 0°C intenziviralo.
Znaĉajnije topljenje se dešava izmeĊu 0°C i 20°C, dok se maksimalno topljenje odvija izmeĊu
20-37°C (44).
Osnovno svojstvo kristala mleĉne masti je monotropni polimorfizam (38). Postoje tri
polimorfna oblika: α, β, β', od kojih je β najstabilniji kristalni oblik. Polimorfne transformacije
izmeĊu kristalnih oblika su prikazane na Slici 6. (45).
Slika 6. Polimorfne transformacije izmeĊu α, β′ i β kristalnih oblika mleĉne masti
Kristalizacija mleĉne masti je egzotermna reakcija. Elektronskom mikroskopijom mleĉne
masti, uoĉeno je da mast kristališe u jednomolekularnim sferama. Trigliceridi sa najvišom
taĉkom topljenja formiraju spoljnu sferu. Kristalisana mast ima manju specifiĉnu zapreminu
nego teĉna, pa pritisak unutar kapljice raste, ĉineći ih posebno nestabilnim i osetljivim na
razbijanje za vreme kristalizacije. Naglim hlaĊenjem mleĉne masti formiraju se nestabilni α
kristalni oblici koji se zadrţavaju i nakon duţeg vremena ĉuvanja. Ovako hlaĊena mast sadrţi
veće koliĉine teĉne masti na datoj temperaturi od masti koja je postepeno i polako hlaĊena.
4. SOJINO MLEKO
4.1 Sastav sojinog zrna
Sojino zrno sadrţi oko 30-40% proteina, 12-24% sojinog ulja, 34% ugljenih hidrata i 35% mineralnih materija. Većina sojinih proteina je termostabilna, što omogućava proizvodnju
namirnica koje zahtevaju termiĉku obradu, kao što su tofu, sojino mleko i teksturirani proteini.
[14]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Pregled literature
Hemijski sastav sojinog zrna varira u zavisnosti od sorte i uslova rasta. Selekcionisanjem je
moguće dobiti sorte soje sa izmenjenim sastavom, pri ĉemu povećanje sadrţaja proteina
uslovljava smanjenje sadrţaja masti (46).
Tabela 4. Proseĉan sastav sojinog zrna (47)
%*
8.5 – 10.0
36.8 – 41.8
18.6 – 21.7
8.9 – 13.3
13.7 – 16.5
4.7
Sastojak
Voda
Proteini
Mast
Ugljeni hidrati
Vlakna
Mineralne materije
*raĉunato na suvu materiju
Soja poseduje veliki broj specifiĉnih fizioloških aktivnih jedinjenja kao što su inhibitori
proteaza, lektini, fitinska kiselina, saponini, izoflavoni, fitosteroli i dr., koji su bez znaĉaja u
ishrani sa energetskog gledišta, ali imaju veliki znaĉaj u prevenciji i leĉenju bolesti srca, krvnih
sudova i kancera (47).
4.1.1 Proteini
Proteini soje se svrstavaju u grupu globulina - lako svarljivih proteina. Specifiĉni protein
soje je glicinin, jedini biljni protein koji sadrţi sve esencijalne aminokiseline. Glicinin je po
sastavu vrlo sliĉan kazeinu kravljeg mleka.
Sojini proteini se sastoje od albumina (10%) i globulina (90%). Globulini se mogu
podeliti u ĉetiri glavne frakcije prema koeficijentu sedimentacije na: 2S (15%), 7S (34%), 11S
(41.9%) i 15S (9.1%) (49).
Frakcija 2S preovladava u ranom stadijumu razvoja semena. Sastoji se od peptida niske
molekulske mase i obuhvata sojine tripsin inhibitore: Bowman-Birkov i Kunitzov, citohrom c i
još dva 2S globulina. Oba tripsin inhibitora imaju multiple forme, pa se u jednom kultivaru mogu
naći najviše dve izoforme Kunitzovog i 5-12 izoformi Bowman-Birkovog inhibitora.
Tripsin inhibitori su stabilni sa povišenjem temperature, jer dolazi do umreţavanja preko
disulfidnih mostova, kao i do formiranja velikog broja veza Van der Walls-ovog tipa. Kunitzov
inhibitor sastavljen je od 181 aminokiseline. Sadrţi dva disulfidna mosta, od kojih je jedan
aktivan centar inhibitora. Poznate su tri izoforme inhibitora (51). Bowman-Birkov inhibitor
[15]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Pregled literature
sadrţi 70-80 aminokiselinskih ostataka sa sedam disulfidnih veza, koji utiĉu na umreţenost (52).
Inhibitor ima dva aktivna centra i 20 izoformi.
Slika 7. Nomenklatura rezervnih proteina soje (50)
Frakciju 7S ĉine: β-konglicinin, γ-konglicinin, bazni 7S globulin, sojin aglutinin (lektin)
i manje zastupljeni enzim lipoksigenaza i β-amilaza.
Glikoprotein je β-konglicinin i sklon je asocijaciono-disocijacionim procesima u
zavisnosti od jonske jaĉine rastvora. Pri niskim jonskim jaĉinama (I= 0.1 mol/dm3) asosuje u 9S12S formu (53). Javlja se u 7 polimorfnih oblika, koji se mogu videti u Tabeli 5. Polimorfni
oblici su trimeri sastavljeni od kombinacija podjedinica: α, α' i β. Izoelektriĉna taĉka nativnog βkonglicinina je 4.9.
Tabela 5. Polimorfni oblici β-konglicinina
Polimorfni oblici
B0
B1
Podjedinice
βββ
βα'β
B2
B3
B4
B5
B6
βαβ α'βα αβα αα'α ααα
γ-konglicinin je takoĊe trimer, ali sastavljen od samo jedne podjedinice. Izoelektriĉna
taĉka ovog proteina je pH5.8. Bazni 7S globulin sastoji se od dva polipeptida H i L koji su
povezani disulfidnim vezama. Izoelektriĉna taĉka baznog 7S globulina je visoka pH 9.2.
Sojin lektin ili sojin aglutinin je glikoproteid koji specifiĉno prepoznaje i reversno vezuje
ugljene hidrate ne menjajući pri tome njihovu kovalentnu strukturu (54).
[16]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Pregled literature
U 7S frakciji prisutni su i enzimi: lipoksigenaza i β-amilaza. Lipoksigenaza oksiduje
polinezasićene masne kiseline uz izdvajanje aldehidne i ketonske komponente, koje prouzrokuju
nepoţeljan miris, ukus i aromu sojinog brašna. β-amilaza pokazuje visoku aktivnost na
razgranatim lancima ugljenih hidrata.
Frakciju 11S ĉini glicinin, koga još zovu i 11S globulin ili legumin. Sastoji se od jednog
baznog i jednog kiselog polipeptida koji su povezani jednom disulfidnom vezom. Izolovani su
sedam kiselih (A1a, A1b, A2, A3, A4, A5, A6) i pet baznih polipeptida (B1a, B1b, B2, B3, B4) koji su
svrstani u pet podjedinica (55). Podjedinice su svrstane u dve grupe, što prikazuje Tabela 6.
Tabela 6. Struktura podjedinica glicinina
Grupa
I
II
Podjedinice Struktura podjedinica
G1
A1aB2
G2
A1bB1b
G3
A2B1b
G4
A5A4B3
G5
A3B4
Podjedinice u molekulu glicinina su postavljene tako da po tri podjedinice ĉine jedan
heksagonalni monomer. Dva monomera se elektrostatiĉkim, hidrofobnim i vodoniĉnim vezama
drţe ĉvrsto jedan iznad drugog gradeći šuplji cilindar (Slika 8). U šupljini cilindra se nalazi kiseli
polipeptid A6. Hidrofobnije bazne podjedinice nalaze se u unutrašnjosti, dok su kisele
podjedinice okrenute ka spoljašnjosti molekula (53). Na sobnoj temperaturi i pH 7.6, glicinin
formira heksagonalne komlekse sa molekulskom masom od 360 kDa, dok je pri pH 5.8 prisutan
kao trimer 7S sa molekulskom masom 180 kDa. Sniţavanje jonske jaĉine dovodi do disocijacije.
11S protein je sklon asocijaciji na 0.1 jonskoj jaĉini. Izoelektriĉna taĉka glicinina je 4.64.
Slika 8. Modeli glicinina (56)
Frakcija 15S je nepostojana i neki nauĉnici su mišljenja da se ova frakcija sastoji od
polimera ostalih proteinskih frakcija. Najzastupljenije komponente svih proteina soje su glicinin i
[17]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Pregled literature
β-konglicinin i upravo je odnos 11S/7S proteina u sojinom zrnu odgovoran za funkcionalne
osobine svih proteinskih proizvoda soje.
Hranljiva vrednost proteina soje odreĊena je aminokiselinskim sastavom, svarljivošću
kao i prisustvom komponenti koje mogu imati antinutritivno dejstvo.
Zvaniĉan stav Organizacije za hranu i poljoprivredu, Svetske zdravstvene organizacije i
Ujedinjenih nacija (FAO/WHO/UNU) je da sojini proteini zadovoljavaju dnevne potrebe za
esencijalnim aminokiselinama svih starosnih grupa osim beba i dece do 2 godine i da se
svrstavaju u grupu nutritivno visoko vrednih proteina. Aminokiselinske potrebe beba i dece do 2
godine ne zadovoljavaju ni proteini animalnog porekla (proteini jaja, mleka, mesa).
U Tabeli 7 su prikazane dnevne aminokiselinske potrebe i aminokiselinski sastav
proteina soje.
Potrebno je naglasiti da je u sojinim proteinima odnos esencijalnih aminokiselina
triptofan : lizin : metionin + cistein pribliţno isti kao kod proteina jajeta, odnosno 1: 3 : 3, što se
smatra idealnim. Iz ovog razloga se proteini soje smatraju biološki aktivnom materijom.
Tabela 7. Dnevne humane aminokiselinske potrebe* (mg/g proteina) i aminokiselinski
sastav proteina soje** ( mg/g proteina)
Esencijalna
aminokiselina
His
Ile
Leu
Lys
Met+Cys
Phe+Tyr
Thr
Trp
Val
2-5
godina
19
28
66
58
25
63
34
11
35
* FAO/WHO/UNU, 1985 ;
10-12
godina
19
28
44
44
22
22
28
9
25
Odrasli
16
13
19
16
17
19
9
5
13
Sastav proteina
soje**
25
45
78
64
26
80
39
13
48
** (58)
Deficitarna aminokiselina u proteinima soje je metionin. Novija istraţivanja pokazuju da
je nutritivna vrednost proteina soje u pogledu aminokiselina sa sumporom donekle potcenjena,
jer dodatak metionina sojinom izolatu u ishrani mladih ljudi ne daje nikakav pozitivan efekat na
zdravlje. Znaĉi, da date aminokiseline ima dovoljno u proteinskom izolatu soje (57). Sojini
proteini imaju više lizina i izoleucina u odnosu na sve druge visoko proteinske biljke.
[18]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Pregled literature
Proizvodi od soje imaju znaĉajnu ulogu i u redukciji pojave kardiovaskularnih oboljenja.
Obimna analiza (59) je pokazala da upotreba sojinih proteina u formi izolata i teksturiranih
proteina znaĉajno sniţava nivo holesterola u krvi kod dece i odraslih.
Sojini proteini pokazuju nekoliko antiaterogenih efekata. Prvo, znaĉajno smanjuju nivo
LDL ali utiĉu i na povećanje HDL, što ih ĉini jedinstvenim. TakoĊe, deluju kao antioksidansi,
štite LDL od oksidacije i imaju pozitivan efekat na funkciju krvnih sudova (60,61). Smatra se da
svaki procenat redukcije holesterola u krvi smanjuje rizik pojave srĉanog udara za 2-3%.
Terapeutsko delovanje soje je prouĉavano u sluĉajevima redukcije menopauzalnih
simptoma (62). Povećana koliĉina soje u ishrani (oko 7g dnevno) moţe da pomogne ţenama koje
pate od simptoma menopauze (63,64,62). Novija istraţivanja pokazuju da konzumiranje sojinog
mleka umesto kravljeg moţe smanjiti rizik i od raka dojke (65).
Oko 0.5% ljudi je alergiĉno na soju, jer njihov imuni sistem formira specifiĉna antitela na
nju. Smatra se da su konstituenti 2S frakcije i lektini uzroĉnici alergije (66).
Sojini proteini se sve više koriste u prehrambenim proizvodima pre svega da bi povećali
sadrţaj esencijalnih aminokiselina i poboljšali ţeljene funkcionalne osobine gotovih proizvoda
kao što su: rastvorljivost, emulgovanje, ţeliranje, adsorpcija masti, adhezivnost i dr. Oni
poseduju širok spektar funkcionalnih osobina (67). Funkcionalna, nutritivna i tehnološka
svojstva sojinih proteina zavise od sastava i strukture proteinskog komleksa, odnosno od
funkcionalnih osobina i prinosa glicinina i β-konglicinina, pa su oni poslednjih godina predmet
obimnih istraţivanja nauĉnika (68,69).
Za proizvodnju ĉokolade sa sojinim mlekom u kugliĉnom mlinu (radni uslovi:
temperatura od 50-60°C, pH neutralan i pritisak izazvan kretanjem kuglica) primarne su osobine
formiranja gela kao i emulgujuća svojstva sojinih proteina.
Mogućnost formiranja gela je obrazovanje stabilne trodimenzionalne mreţe kroz niz
specifiĉnih interakcija proteina, polipeptida ili agregata. Trajanje ovog procesa zavisi od (49):

Termiĉkog tretmana (primenjene temperature u i duţine delovanja)

Koncentracije proteina

Promene pH
Na istoj pH i jonskoj jaĉini, β-konglicinin se odlikuje manjom termostabilnošću nego
glicinin. Temperatura denaturacije β-konglicinina je oko 70°C, a glicinina oko 90°C na
neutralnoj pH. Primenjena temperatura je u strogoj korelaciji sa koncentracijom proteina (70).
Minimalna koncentracija proteina pri kojoj se moţe formirati gel je 8%. Formiranje gela se moţe
obrazovati i pri niţim koncentracijama, ali mora se upotrebiti viša temperatura ili duţe
[19]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Pregled literature
zagrevanje. Za ţeliranje glicinina odgovorne su disulfidne veze i elektrostatiĉke interakcije.
Glicinin formira stabilan gel sa cilindriĉnom strukturom, koja se narušava dodatkom NaCl.
Nepravilan gel formira β-konglicinin i odgovorne su uglavnom vodoniĉne veze. Gel nastaje
agregacijom molekula i ima strukturu duple spirale sa mnoštvom popreĉnih veza. Uticaj NaCl-a
se ne registruje kod ovog gela (71).
Emulgovanje je proces u kome proteini soje dolaze do meĊufazne površine ulje/voda i
njihov hidrofobni deo se orjentiše ka uljanoj fazi, a hidrofilni deo ka vodenoj fazi, formirajući
kontinualni kohezivni film. Povećanjem koncentracije proteina raste elektrostatiĉka barijera
adsorbovanog filma. Sojini proteini, kao globularni proteini daju visoko kohezivne filmove sa
većom mehaniĉkom otpornošću od filmova koje daje β-kazein. Stabilnost emulzije se ogleda u
sposobnosti emulzije da ostane trajna i nepromenjena. Stabilnost emulzije se ogleda kroz:
raslojavanje emulzije, flokulaciju i koalescenciju. Faktori koji utiĉu na stabilnost emulzije su:
koncentracija, pH, temperatura, pritisak, molekulska struktura.
Korišćenjem proteinskih koncentrata u koncentracijama većim od 4% dobijaju se stabilne
emulzije, jer dolazi do formiranja proteinske mreţe koja zadrţava kapljice ulja i time ne
dozvoljava proces raslojavanja (72). Aktivnost i stabilnost emulzije sojinog brašna i poteinskih
izolata je najniţa pri pH4.5, a najviša pri 7.5. Rastvorljivost proteina je minimalna u izolektriĉnoj
taĉki jer je film koji okruţuje kapljicu najtanji i najlakše ga je narušiti (49).
Uticaj temperature na emulgujuća svojstva sojinih proteina se najĉešće ispitivala zajedno
sa inaktivacijom antinutritivnih faktora (73,54). UtvrĊeno je da se emulgujuća svojstva izolata
proteina poboljšavaju, ako se toplotni tretman koristi pre kiselog taloţenja proteina. Maksimalna
aktivnost β-konglicinina se postiţe pri pritisku od 400 MPa, a glicinina pri 200 MPa (74).
Razaranjem kvatenerne strukture glicinina, kiselim tretmanom, poboljšavaju se njegova
emulgujuća svojstva. Prema nalazima nekih autora odnos kiselih i baznih polipeptida utiĉe na
ţelirajuća i emulgujuća svojstva glicinina (75). Najveću stabilnost emulzije kod β-konglicinina
ima α podjedinica jer ima istegnuti segment polipeptidnog lanca i veću hidrofobnost.
4.1.2
Lipidi
Lipidi soje se sastoje od 96% triglicerida, 2% fosfolipida-lecitina, 1.6% neosapunjivih
materija, 0.5% slobodnih masnih kiselina i minimalne koliĉine karotenoidnih pigmenata (76).
Sastav masnih kiselina soje zavisi od vrste i od uslova rasta i nalazi se u Tabeli 8.
Nezasićene masne kiseline ĉine preko 80% od ukupne koliĉine sojinog ulja. Konzumiranje
[20]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Pregled literature
mononezasićenih (oleinska) i polinezasićenih (linolna i linolenska) masnih kiselina u uskoj je
vezi sa smanjenim rizikom od ateroskleroze.
Tabela 8. Sastav masnih kiselina u sojinom ulju (77)
Masne kiseline
Oznaka
Laurinska
Miristinska
Palmitiska
Stearinska
Oleinska
Linolna
Linolenska
12:00
14:00
16:00
18:00
18:01
18:02
18:03
% od ukupnog
sastava
4.5
4.5
11.6
2.5
21.1
52.4
7.1
U nutritivnom smislu, najvaţniji je sadrţaj esencijalnih, polinezasićenih masnih kiselina
– linolne (Ω-6) i linolenske (Ω-3). Sojino ulje sadrţi i druge masne kiseline, ali u vrlo malim
koliĉinama. To su arahidonska, behenska, palmitoleinska i miristinska koje zajedno ĉine 1.7%
ukupnih lipida soje.
Pored triglicerida u lipide soje ubrajaju se i fosfolipidi. To su površinske aktivne
supstance lokalizovane po površini micele. Relativno visok sadrţaj fosfolipida u sojinom ulju
(dva do tri puta veći od ostalih biljnih ulja) se objašnjava malim preĉnikom micela, što uzrokuje
veću površinu po jedinici mase lipida.
Frakcija fosfolipida koja je nerastvorna u acetonu, odnosno lecitin, koristi se u
prehrambenoj industriji kao emulgator. Zbog velike sposobnosti emulgovanja, veći deo
fosfolipida se odstranjuje iz sirovog ulja pre rafinacije (78).
Neosapunjive materije sadrţe uglavnom tokoferole, sterole i pigmente. Soja je relativno
dobar izvor vitamina E (tokoferola). Tokoferoli su fenolni antioksidansi koji su prirodno prisutni
u biljnim uljima, a uloga im je da veţu slobodne radikale (79).
4.1.3
Ugljeni hidrati
U odnosu na druge leguminoze, zrno soje ne sadrţi tako veliki procenat ugljenih hidrata.
Ugljeni hidrati se nalaze u obliku rastvorljivih (10%) i nerasvorljivih šećera, odnosno vlakana
(20%). Od rastvorljivih ugljenih hidrata zastupljeni su: saharoza, rafinoza, stahioza (80).
Rafinoza i stahioza izazivaju smetnje u intestinalnom traktu, jer ljudski probavni sistem nema α
1,6-galaktozidazu pa stahioza i rafinoza stiţu do debelog creva ne razgraĊene. U debelom crevu
se metabolišu dajući gasove: ugljendioksid, vodonik i metan. Gasovi stvaraju nadutost
[21]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Pregled literature
organizma (54). U novijoj literaturi ovi ugljeni hidrati se smatraju prebioticima, jer stimulišu rast
intestinalnih bakterija i time smanjuju rizik od malignih oboljenja (81).
Vlakna soje su kompleksna smeša polisaharida i njihovih derivata. Najveći deo su ugljeni
hidrati ćelijske opne: celuloza, hemiceluloza i pektinske materije. Ovi polisaharidi ne podleţu
digestiji pa se svrstavaju u grupu nutritivnih vlakana.
Rastvorna vlakna, sniţavaju koliĉinu lipoproteina male gustine (LDL-a) u krvnom
serumu, a nerastvorna imaju zaštitni uticaj i smanjuju rizik od pojave karcinoma.
4.1.4
Bioaktivna jedinjenja soje
Soja poseduje veliki broj specifiĉnih fizioloških aktivnih jedinjenja kao što su inhibitori
proteaza, lektini, fitinska kiselina, saponini, izoflavoni, fitosteroli i dr., koja su bez znaĉaja u
ishrani sa energetskog gledišta, ali imaju izuzetno veliki znaĉaj u prevenciji i leĉenju nekih
bolesti.
4.2 Proizvodnja sojinog mleka
Sojino mleko se u Kini proizvodi i konzumira vekovima. Moţe se dobiti na dva naĉina:
tradicionalnim naĉinom i savremenom tehnologijom. Tradicionalan naĉin obuhvata potapanje
celog zrna soje u vodu, odleţavanje tokom noći, zagrevanje dobijenog gustog rastvora i njegovu
filtraciju. Sojino mleko dobijeno ovim postupkom zadrţava gorak i neprijatan ukus.
Danas se, prema sadrţaju proteina i drugih vaţnih sastojaka, sojino mleko na trţištu
klasifikuje u više grupa:

Tradicionalno sojino mleko, odnos soja : voda je 1:5, sadrţaj proteina od 4%

Mleĉni tip sojinog napitka, odnos soja : voda je 1:7, sadrţaj proteina od 3.5%, aroma
kravljeg mleka, neznatno zaslaĊen, dodatak ulja i soli

Napitak od soje, odnos soja : voda je 1:20, sadrţaj proteina od 1%, zaslaĊen,
korigovane senzorne karakteristike

Fermentisano sojino mleko, mleĉnom fermentacijom

Sojino mleko sa dodatkom povrća ili kravljeg mleka

Sojino mleko u prahu, punomasno ili visokoproteinsko sa manje masti
Ekspanzija proizvodnje sojinog mleka u Americi i razvijenim zemljama Evrope je poĉela
90-tih godina kada su se rešila tri osnovna problema vezana za kvalitet gotovog proizvoda,
odnosno kada je uspešno izvedena:
[22]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Pregled literature

eliminacija neprijatnog mirisa i ukusa

odstranjivanje inhibitora tripsina

odstranjivanje oligosaharida koji uzrokuju nadimanje
Šira upotreba sojinog mleka je zapoĉela pribliţavenjem njenih, pre svega senzornih
karakteristika, kravljem mleku koje odgovara navikama potrošaĉa.
U Tabeli 9 je prikazan uporedni pregled sastava kravljeg, sojinog i humanog (majĉinog)
mleka.
Sojino i kravlje mleko imaju niz sliĉnosti, pre svega u fiziĉkom smislu, dok se
funkcionalno i nutritivno znaĉajno razlikuju.
Sojino mleko sadrţi više proteina, a manje masti od kravljeg mleka. Karakteriše ga
odsustvo holesterola i nizak sadrţaj zasićenih masnih kiselina, dok je sadrţaj polinezasićenih
masnih kiselina znatno viši u odnosu na kravlje mleko. Sadrţaj gvoţĊa, niacina, tiamina je veći u
odnosu na kravlje i humano mleko.
Tabela 9. Uporedni pregled sastojaka sojinog, kravljeg i humanog mleka*
100g mleka
Sojino mleko Kravlje mleko
Vlaga (g)
88.60
Proteini (g)
4.40
Lipidi (g)
2.50
Ugljeni hidrati (g)
3.80
Pepeo (g)
0.62
Kalcijum (mg)
18.50
Fosfor (mg)
60.30
GvoţĊe (mg)
1.50
Natrijum (mg)
2.50
Tiamin (mg)
0.04
Riboflavin (mg)
0.02
Niacin (mg)
0.62
Energetska vrednost (kcal)
52.00
* Ward, 2003; http://fao.org, 2005
88.60
2.90
3.30
4.50
0.70
100.00
90.00
0.10
36.00
0.04
0.15
0.20
59.00
Humano
mleko
88.60
1.40
3.10
7.20
0.20
35.00
25.00
0.20
15.00
0.02
0.03
0.20
62.00
U Tabeli 10 prikazan je pregled vaţnijih sastojaka sojinog i kravljeg mleka.
Prednost primene sojinog mleka ogleda se u njegovoj visokoj digestibilnosti i odsustvu
holesterola i laktoze. Mnoge bebe su alergiĉne na laktozu tako da u deĉijoj hrani sojino mleko
[23]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Pregled literature
postaje nezamenljivo. TakoĊe, sojino mleko postaje nezamenljivo u ishrani ljudi koji ne
konzumiraju namirnice ţivotinjskog porekla.
Tabela 10. Uporedni pregled vaţnijih sastojaka sojinog i kravljeg mleka
100g mleka
Laktoza
Holesterol
Zasićene masne kiseline
Polinezasićene masne kiseline
Mononezasićene masne kiseline
* http://fao.org, 2005
5.
Sojino mleko
0.0
0.0
14.0%
63.5%
21.6%
Kravlje mleko
4.60 g
10.0 mg
63.5%
3.0%
33.5%
REOLOGIJA
Ĉokoladna masa je reološki sistem u kome su ĉvrste ĉestice dispergovane u masnoj fazi.
Ĉvrste ĉestice su ĉestice šećera, nemasne kakao ĉestice, ĉestice mleka u prahu ili sojinog mleka u
prahu. U ukupnoj ĉokoladnoj masi one su prisutne oko 68%. Ĉvrsta faza nije uniformna
dispergovana faza, jer su ĉestice sa razliĉitom raspodelom po veliĉini, obliku i svojstvima
površine. Masnu fazu ĉini kakao maslac i ostale masnoće kao što su mleĉna mast ili sojino ulje.
Viskozitet odnosno sila unutrašnjeg trenja, zavisi od prirode interakcije izmeĊu ĉvrstih ĉestica i
kontinualne masne faze.
Viskozna svojstva ĉokoladne mase dobijene standardnim postukom se formiraju u fazi
konĉiranja. U ovoj fazi se dugotrajnim mešanjem i dejstvom sile postiţe da svaka ĉvrsta ĉestica
biva obavijena kakao maslacem. Na taj naĉin se smanjuju naponi smicanja i ĉokoladna masa
dobija izgled homogene suspenzije koja poĉinje da protiĉe. Ukoliko se ĉokolada proizvodi u
mlinu sa kuglama, viskozna svojstva se formiraju mešanjem, usitnjavanjem pomoću kuglica i
recirkulacijom ĉokoladne mase pa i tu svaka ĉvrsta ĉestica biva obavijena kakao maslacem.
Ĉokoladna masa je nenjutnovski fluid što znaĉi da njen viskozitet zavisi od brzine
smicanja (brzinski gradijent normalan na pravac proticanja) i vremena dejstva spoljašnje sile,
kao i napona smicanja (tangencijalna sila unutrašnjeg trenja po jedinici površine) koji nastaju
izmeĊu slojeva (82).
[24]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Pregled literature
Ĉokoladna masa se takoĊe ubraja u pseudotela ĉija reološka svojstva zavise od vremena
dejstva sile i pokazuju osobine tiksotropije i reopeksije (83). Reološke osobine pseudotela se
definišu merenjem napona smicanja pri postepenom porastu brzine smicanja do maksimalne
vrednosti i zatim pri postepenom smanjivanju brzine smicanja. Dobijena kriva se zove
tiksotropna petlja i ona karakteriše tiksotropno telo. Uzlazna i silazna kriva proticanja se za
tiksotropnu ĉokoladnu masu ne poklapaju i naponi smicanja imaju veće vrednosti pri uzlaznom
merenju. U uslovima povećanja brzine smicanja postepeno se narušava strukturiranost suspenzije
ĉokoladne mase odnosno razrušavaju se uzajamne veze elemenata prostorne rešetke. Pri
povratnom merenju, kad se brzina smicanja postepeno smanjuje, jaĉaju meĊumolekulske sile i
orijentisane ĉvrste ĉestice se meĊusobno pribliţavaju. MeĊutim, broj ponovo uspostavljenih veza
manji je od broja razrušenih veza pri uzlaznom smicanju, što rezultira u manjem otporu. Veliĉina
površine tiksotropne petlje zavisi od sirovinskog sastava ĉokoladne mase, odnosa ĉvrste i masne
faze, temperature ĉokoladne mase, veliĉine dejstva sile i vremena mešanja. Površina petlje je
merilo gubitka energije veza koje su razrušene tokom smicanja, a takoĊe je i merilo tiksotropnih
promena unutar datog sistema, zato i ima dimenzije energije. Ako je površina tiksotrone petlje
jednaka nuli sistem je vremenski nezavisan, odnosno pseudoplastiĉan.
Svojstva proticanja ĉokolade su prvo opisana Binghamovim modelom dok je kasnije
usvojen Cassonov model, koji je 1973. prihvaćen kao oficijelni model-IOCC (International
Office of Cocoa and Chocolate). Ovaj model daje zadovoljavajuće rezultate u intervalu srednjih
brzina smicanja 5-60 s-1 (84). Reološka svojstva ĉokoladne mase utiĉu na proces proizvodnje:
transport ĉokoladne mase kroz cevovode, oblikovanje, prelivanje, a i na kvalitet gotovog
proizvoda: strukturu i ĉvrstoću.
Na viskozitet ĉokolade pored temperature utiĉu (85,86):

Sadrţaj masne faze. Dodatak malih koliĉina kakao maslaca smanjuje viskozitet
ĉokoladne mase (87). Ova zavisnost je eksponencijalna tako da je uticaj masti na
viskozitet mnogo više izraţen pri niţim koliĉinama masti (14). Dodatak drugih masti
prouzrokuje da ta mast migrira unutar masne faze i time je povećava. Ovo dovodi do
omekšavanja masne faze i kompleksne intermolekularne interakcije izmeĊu
triglicerida razliĉitog porekla. Postoje teorije da teĉni deo masti koji većinom potiĉe
iz mleĉne masti i koji se rasprostire kroz matriks masti, se vezuje sa ĉvrstom
frakcijom masti i time definiše reološko ponašanje sistema.
Zamene za šećer (inulin, maltodekstrin, i polidekstroza) u recepturama za ĉokoladu
dovode do smanjenja ĉvrstoće pa Farzanmehr i saradnici (88), preporuĉuju da se
[25]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Pregled literature
smanjenje energetskog efekta uz ne narušavanje fiziĉko-hemijskih i organoleptiĉkih
svojstava postiţe smanjenjem masti za 5%.

Sadrţaj ĉvrstih ĉestica. Pored koliĉine prisutnih nemasnih ĉvrstih ĉestica na
viskozne osobine ĉokoladne mase velikog uticaja ima i raspodela veliĉina ĉvrstih
ĉestica. Viskozitet i prinosni napon se znatno smanjuju sa povećanjem proseĉne
veliĉine ĉestica u rasponu od 2 μm na 50 µm, pri konstantnom sadrţaju masti i
emulgatora. Manja proseĉna veliĉina ĉestica, što znaĉi veća površina, rezultira
povećanjem viskoziteta, pri ĉemu tako velika površina nije potpuno obavijena kakao
maslacem. Uticaj veliĉine ĉestica je mnogo izraţeniji na prinosni napon nego na
viskozitet. Ĉvrste ĉestica mleka u prahu stupaju u interakciju sa masnom fazom i time
menjaju strukturne i reološke osobine ĉokoladne mase. Afoakwa i saradnici su
ispitivali uticaj raspodele veliĉine ĉestice i sadrţaja masti (25, 30 i 35%) u ĉokoladi i
utvrdili da povećanje proseĉne veliĉine ĉestice dovodi do smanjenja Cassonovog
plastiĉnog viskoziteta, napona smicanja, prinosnog napona i prividnog viskoziteta.
Ovo smanjenje je izraţajnije u ĉokoladnim masama sa manjim sadrţajem masti, dok
efekat smanjenja se ne uoĉava pri sadrţaju masti od i preko 30%. (89).
Sokmen i Gunes su utvrdili da koristeći zamene za šećer: maltitol, izomalt i ksilitol sa
razliĉitim intervalima veliĉine ĉestica (106-53 μm; 53-38 μm; 38-20 μm), maltitol
povećava prinosni napon, izomalt povećava plastiĉni viskozitet, a ksilitol povećava
indeks teĉenja (90). Taylor i saradnici su utvrdili da u reologiji mleĉne - kramb
ĉokolade dominiraju efekti gustog pakovanja ĉvrstih ĉestica i njihova meĊusobna
interakcija. Reologija ove vrste ĉokolade je vrlo sliĉna reologiji koncentrovanih
suspenzija kao što je kikiriki buter. TakoĊe, oni su utvrdili da pri većim brzinama
smicanja, reologiju ĉokolade bolje opisuje Carreau model od Cassonovog modela
(91).

Sadrţaj vode. Smatra se da voda migrira na površinu kristala šećera, formirajući
tanak film sirupa koji povećava viskozitet. Povećanjem sadrţaja vode od 0.1% na 2%
uslovljava povećanje viskoziteta i prinosnog napona. Zamene za šećer (inulin,
maltodekstrin i polidekstroza) u sastavu ĉokoladnih masa dovode do povećanja vlage
i smanjenja ĉvrstoće pokazali su Farzanmehr i saradnici.

Prisutni emulgatori. Emulgatori imaju veliki uticaj na reološko ponašanje ĉokoladne
mase iako je u njoj prisutna velika koliĉina ĉvrstih ĉestica (68%) u odnosu na masnu
fazu (32%). Emulgator obavija ĉvrste ĉestice i njegove polarne grupe stupaju u
[26]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Pregled literature
interakciju sa ĉvrstom površinom omogućavajući ĉvrstim ĉesticama mnogo lakše
proticanje jedne pored druge, a na taj naĉin dolazi do sniţavanja viskoziteta. Osim
ove uloge, emulgatori, zbog ograniĉene sposobnosti mešanja sa mastima, izazivaju
poremećaje u kristalnoj strukturi molekula triglicerida. Na taj naĉin se povećava
koliĉina teĉne faze pomerajući fazne transformacije ka stabilnom V-tom polimorfnom
obliku. Uticaj izbora emulgatora u mleĉnoj ĉokoladi jasnije prikazuju Schantz i Rohm
(92) koji su utvrdili da odnos PGPR : lecitin u crnoj ĉokoladi treba da bude 50:50, a u
mleĉnoj 25:75. Primena emulgatora na bazi mono i diglicerida mleĉne kiseline
zahteva niţu temperaturu pretkristalizacije da bi se dobila ĉokolada optimalnih
fiziĉkih i senzornih osobina i odgovarajuće otpornosti na sivljenje (93).
Reološke osobine svih prehrambenih proizvoda su u vezi sa mnogim senzornim
karakteristikama: mazivost, teĉljivost, glatkoća, ĉvrstoća i dr. Za definisanje reoloških osobina
sistema koriste se (94):

Merenja pri dinamiĉkom oscilatornom reţimu, gde se primenjuju dovoljno niske
amplitude napona, koje ne dovode do razrušavanja unutrašnje strukture nedestruktivna merenja.

Merenja pri većim brzinama smicanja, gde dolazi do razrušavanja unutrašnje
strukture, tako da se dobijaju bitni podaci o proticanju i pokazatelji ponašanja u
tehnološkom procesu-destruktivna merenja.
Dinamiĉki oscilatorni testovi ostvaruju se primenom malog sinusoidalnog napona (ili
deformacije), a meri se rezultujuća deformacija (napon), pa se tako razlikuju dve vrste merenja:

Merenje deformacije pri konstantnom naponu smicanja,

Merenje promene otpora viskoelastiĉnog tela u toku vremena, pri konstantnoj
deformaciji.
Oscilatorni test se koristi za ispitivanje svih tipova viskoelastiĉnih materijala, od nisko
viskoznih teĉnosti, pasti, gelova, rastopa polimera do elastiĉnih i tvrdih ĉvrstih tela. Kod
viskoelastiĉnih sistema dolazi do izvesnog faznog pomeranja izlazne deformacije (γ) u odnosu na
primenjeni napona (τ) za ugao δ, koji u zavisnosti od elastiĉnih i viskoznih osobina moţe biti u
intervalu od 0 - 90° (94).
Ukupan otpor viskoelastiĉnog sistema pri primenjenom naponu izraţava se kompleksnim
modulom – G*:
G* = G' + G'' = τ (t) / γ (t)
0
[27]
0
Danica Zarić, doktorska disertacija
Pregled literature
τ (t) - maksimum napona tokom jedne oscilacije
0
γ (t) - maksimum deformacije tokom jedne oscilacije
0
za G' i G" vaţi:
G' = G* × cosδ = τ / γ × cosδ
0
0
G'' = G* × sinδ = τ / γ × sinδ
0
0
Doprinos viskozne i elastiĉne komponente viskoelastiĉnim osobinama reološkog sistema
definiše i parametar:
tanδ = G'' / G'
Kod idealno elastiĉnih tela G' kompletno dominira nad G" pa je tanδ = 0, dok je kod
idealno viskoznih tela δ = 90°, a tanδ = ∞, jer su dominantne viskozne osobine. Parametar tanδ,
odnosno faktor gubitka, je idealan za praćenje promene teĉnog (sol) u ĉvrsto (gel) stanje (95).
Dinamiĉka merenja izvode se u linearnom viskoelastiĉnom reţimu (LVE), pri malim
deformacijama koje su u garnicama od 0.2% do 0.8%. Na osnovu dobijenih vrednosti G' i G'',
moţe se odrediti karakter ispitivanog sistema. Reološki sistemi kod kojih su elastiĉne osobine
dominantne nad viskoznim G' > G'', imaju odreĊenu ĉvrstoću, odnosno imaju strukturu gela, dok
sistemi kod kojih je G' < G'' ne zadrţavaju stabilnu strukturu i postaju teĉljivi (94).
Tokom odreĊivanja krive puzanja (creep and recovery testa) konstantni napon
naprezanja (σ = σo) primenjuje se na uzorku pri ĉemu se prate promene deformacije tokom
vremena. Nakon faze delovanja napona posmatra se period oporavka sistema kada uzorak
pokušava da povrati deo svoje prvobitne strukture. Rezultati creep analize mogu se predstaviti
iznosima deformacije u funkciji vremena, što predstavlja vrednost creep compliance – J:
J = f (t) = γ / σ
Bardţersovim modelom se predstavlja kriva puzanja i to sledećim jednaĉinama:
J (t) = Jo + Jm ·{ 1- exp(-t/λ) }+ t/ηo
J (t) = J max – Jo – Jm · { 1- exp(-t/λ) }
gde su:
Jo - poĉetna vrednost J
Jm - viskoelastiĉni iznos J
J max - maksimalna vrednost J u creep fazi
λ - srednja vrednost vremena oporavka sistema
ηo - Njutnovski viskozitet
[28]
za creep fazu
za recovery fazu
Danica Zarić, doktorska disertacija
Pregled literature
TakoĊe se raĉunaju sledeće vrednosti:
J0e - razlika izmeĊu Jm i J krajnjeg dela krive kada oporavak sistema dostiţe ravnoteţno
stanje
J e - iznos elastiĉne komponente J
J v - iznos viskozne komponente J
6. SADRŢAJ ĈVRSTIH TRIGLICERIDA
Sadrţaj ĉvrstih triglicerida (SĈT) u oĉvrsloj ĉokoladi zavisi od sastava masne faze, kao i
od pravilnog voĊenja postupka kristalizacije kakao maslaca. Osobine teksture ĉokolade kao što
su prelom, ĉvrstoća, otpornost na zagrevanje, topivost i voskasto-lojav ukus se mogu predvideti
odreĊivanjem sadrţaja ĉvrstih triglicerida u masnoj fazi ĉokolade (96,97,98). Ĉokolada otporna
na zagrevanje ima dovoljnu koliĉinu ĉvrstih kristala kakao maslaca u masnoj fazi, dok topiva
ĉokolada ima niţi sadrţaj ĉvrstih kristala u masnoj fazi.
SĈT se definiše kao odnos teĉne i ĉvrste faze na datoj temperaturi i moţe biti od 0 %
(potpuno teĉna faza) do 100 % (ĉvrsta faza).
OdreĊivanjem SĈT se meri udeo teĉne i ĉvrste faze masti na odabranim temperaturama,
koje pokrivaju interval izmeĊu temperature spoljašnje sredine i telesne temperature.
Na grafiku zavisnosti sadrţaja ĉvrstih triglicerida od temperature koji prikazuje Slika 9.
jasno se izdvajaju tri zone:

SĈT ispod 25°C pokazuje ĉvrstoću proizvoda

SĈT izmeĊu 25°C i 30°C predstavljaju otpornost ĉokolade na zagrevanje

SĈT izmeĊu 27-33°C (glavno topljenje) odgovoran je za oslobaĊanje ukusa uz
stvaranje osećaja hlaĊenja u ustima
Visok SĈT na 20°C ukazuje na krtu i ĉvrstu ĉokoladu, dok visok SĈT na 30°C
predstavlja proizvod stabilan pri zagrevanju. Kratak interval topljenja znaĉi da ĉvrsta mast
postaje teĉna nakon malog povišenja temperature što rezultira osećajem hlaĊenja u ustima. Masti
sa taĉkom topljenja iznad telesne temperature proizvode prilikom konzumiranja ĉokolade,
voskasto-lojav ukus. Visoki SĈT na temperaturama iznad 35°C takoĊe se prilikom konzumiranja
registruje kao ukus po loju.
[29]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Pregled literature
Slika 9. Kriva sadrţaja ĉvrstih triglicerida ĉokolade u zavisnosti od temperature
Sadrţaj ĉvrstih triglicerida dobija naroĉito na znaĉaju kada u sistemu postoji više
razliĉitih masti. Zbog toga je od velikog znaĉaja odreĊivanje SĈT u ĉokoladi u kojoj je pored
kakao maslaca prisutna mleĉna mast ili njene frakcije.
OdreĊivanje SĈT takoĊe moţe biti korišćeno za ispitivanje kompatibilnosti masti jer ona
direktno utiĉe na sadrţaj ĉvrstih triglicerida koji preostaju u smeši masti na datoj temperaturi.
Ovo svojstvo je okarakterisano pomoću faznih dijagrama koji grafiĉki predstavljaju uslove
ravnoteţe izmeĊu teĉne i ĉvrste faze u smeši. Rezultat ispitivanja je grafiĉka indikacija na
gubitak ĉvrste faze, koji je prouzrokovan razblaţivanjem postojeće ĉvrste faze teĉnom fazom
masti ili nekompatibilnošću, zbog koje nastaje eutektiĉka interakcija. Mešavina sa eutektiĉkim
efektom ima niţi SĈT za datu temperaturu od bilo koje od dve masti koje ĉine tu smešu.
Tokom poslednje ĉetiri decenije pulsna NMR je postala dominantna tehnika za
odreĊivanje sadrţaja ĉvrstih masti (99,100).
Analiza se bazira na ĉinjenici da je moguće meriti razliku izmeĊu osobine protona u
ĉvrstoj i protona u teĉnoj masti. U jakom magnetnom polju protoni se ponašaju kao mali magneti
koji teţe da se postave u pravcu dejstva polja. Ako se saopšti energija pomoću pulsa radio
frekvencije, sistem će biti narušen tj. ugao precesije se menja za 90°. Ovo će indukovati signal u
prijemnom kalemu instrumenta, koji je proporcionalan broju protona u stvarnoj ĉvrstoj ili teĉnoj
fazi. Kada input energije prestane, poĉeće izvesni relaksacioni procesi i nukleus spin sistem se
vraća u poĉetno stanje. Kada se puls prekine, protoni ĉvrste masti će se relaksirati mnogo brţe od
protona u teĉnoj fazi, dajući direktno odnos ĉvrsta/teĉna mast u uzorku. Problemi koji se javljaju
pri odreĊivanju SĈT u ĉokoladi su vezani za pripremu uzorka i zato je od velikog interesa bilo
[30]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Pregled literature
razvijanje metode koja ne zahteva ekstrakciju masti iz uzoraka ĉokolade i koja u relativno
kratkom roku daje pouzdane i taĉne rezultate (101).
NMR je jedina metoda koja direktno meri SĈT za razliku od indirektnih metoda
diferencijalne termalne analize – DTA, diferencijalne skenirajuće kalorimetrije – DSC i
dilatometrije. Pomoću indirektnih metoda mere se toplote topljenja odnosno promena zapremine
nastale topljenjem ĉvrste faze.
7. DIFERENCIJALNA SKENIRAJUĆA KALORIMETRIJA
Diferencijalna skanirajuća kalorimetrija (DSC-Differential Scanning Calorimetry) se
razvila kao bolja kvantitativna modifikacija njene preteĉe, diferencijalne termiĉke analize (DTADifferential Thermal Analysis). Diferencijalna skenirajuća kalorimetrija je metoda koja se
zasniva na merenju toplotnog efekta (protok toplote u mW) koji se javlja pri zagrevanju (ili
hlaĊenju) ispitivanog uzorka i referentnog uzorka, zadatom brzinom, odnosno kada su izloţeni
istom temperaturnom reţimu.
Pri dovoĊenju iste koliĉine toplote u jedinici vremena, temperatura i referentnog i
ispitivanog uzorka će linearno rasti, što na DSC krivoj, koja je prikazana na Slici 10, predstavlja
horizontalnu osnovnu liniju. Daljim zagrevanjem dolazi do promene toplotnog kapaciteta
ispitivanog uzorka (Cp) i na krivi se javlja pomak osnovne linije. Ovakva promena se javlja samo
pri prelazu iz staklastog u gumoliko stanje. Taj prelaz se javlja na temperaturi prelaska u
staklasto stanje (Tg), koja se oĉitava sa DSC krive, kao sredina intervala prelaza bazne linije sa
jednog na drugi nivo.
Slika 10. Karakteristiĉna DSC kriva
[31]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Pregled literature
Daljim zagrevanjem molekuli dobijaju dovoljno slobode za kretanje i spontano
iskristališu. Temperatura ispitivanog uzorka se, u tom sluĉaju, povećava iznad temperature
referentnog uzorka, jer se toplota tokom kristalizacije oslobaĊa. Taj prelaz predstavlja
egzoterman proces i javlja se na temperaturi kristalzacije (Tc), a registruje se na DSC krivi kao
pik na gore. Temperatura kristalizacije se uzima kao temperatura na kojoj se javlja maksimum
pika kristalizacije. Ako se nastavi sa dovoĊenjem toplote dolazi do topljenja, koje je endoterman
proces, pa će temperatura uzorka ostati praktiĉno nepromenjena sve dok se i poslednji kristal ne
istopi, dok će temperatura referentnog uzorka nastaviti linearno da raste. Time se povećava
razlika temperature izmeĊu referentnog i ispitivanog uzorka. Pri pojavi ĉak i male razlike
temperature, aktivira se pomoćni (servo) sistem da bi nadoknadio tu razliku: u sluĉaju topljenja
pojaĉava se grejanje ispitivanog uzorka da bi se dostigla temperatura referentnog uzorka. Ta
dodatna toplota se u ovom sluĉaju beleţi kao endotermni minimum. Kalibracijom sa jedinjenjem
poznate toplote topljenja moţe se iz površine maksimuma pika na DSC krivama odrediti veliĉina
toplote topljenja (entalpija).
ΔT (ΔP)
Slika 11. Šematski prikaz DSC ćelije sa uzorcima (1-uzorak, 2-zagrevanje, 3-referentni
uzorak, 4-izolovanje toplote, 5-platinski termometar)
U sluĉaju egzotermne reakcije, temperatura ispitivanog uzorka se povećava iznad
temperature referentnog uzorka, te servo sistem smanjuje zagrevanje ispitivanog uzorka da bi se
ta razlika smanjila, što se oĉitava na grafiku kao egzotermni maksimum (102).
Postoje dva postupka rada DSC ureĊaja: izotermalni i adijabatski. Izotermalni postupak
se vodi tako da se ispitivani i referentni uzorak zagrevaju nezavisno, uz dovoĊenje razliĉite
koliĉine toplote kako bi im se odrţala ista temperatura. Adijabatski postupak podrazumeva da se
ispitivanom i referentnom uzorku dovodi ista koliĉina toplote pomoću elektriĉnih grejaĉa.
[32]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Pregled literature
Konaĉni rezultat merenja po oba postupka je isti i obe metode daju zadovoljavajuću
reproduktivnost rezultata.
8. TEKSTUROMETRIJA
Tekstura se moţe posmatrati kao manifestacija reoloških osobina hrane. To je vaţno
svojstvo hrane koje se odraţava na proizvodnju, odrţivost proizvoda, utiĉe na prihvatljivost
proizvoda za potrošaĉe i na njihove navike.
Britanski Institut za standarde daje definiciju teksture: "Tekstura je osobina hrane nastala
iz kombinacije fiziĉkih svojstava i onih opaţenih ĉulima dodira, vida i sluha".
Tekstura/konzistencija hrane podrazumeva osobine koje su proistekle iz kombinacije
fiziĉkih svojstava i svojstava registrovanih ĉulom dodira, ĉulom vida i sluha (103) . Tekstura
obuhvata sva mehaniĉka, geometrijska i druga svojstva prehrambenih proizvoda (104).
Mehaniĉka svojstva su ona koja se odnose na naprezanje i mogu se podeliti na sledeća svojstva:
tvrdoća, kohezivnost, lomljivost, ţvakljivost, gumoznost, viskoznost, elastiĉnost, adhezivnost
(105). Geometrijska svojstva su ona koja se odnose na veliĉinu i raspored, oblik i orjentaciju
ĉestica, dok su svojstva površine povezani sa osećajima koji se stvaraju usled apsorpcije vlage iz
vazduha, kao i uticaj koncentracije masti i vlage na površinu proizvoda.
Za ispitivanje teksturometrije, mogu se koristiti senzorne i instrumentalne metode.
Instrumentalna tehnika prouĉavanja teksturalnih karakteristika prehrambenih proizvoda moţe se
klasifikovati u tri grupe:

Fundamentalni testovi

Empirijski testovi

Podraţajni testovi
Fundamentalni testovi determinišu jednu ili više fiziĉkih konstanti kojima se taĉno
opisuju svojstva hrane u uslovima strogo definisanih reoloških parametara. Ovi testovi obiĉno
ukljuĉuju pokušaje povezivanja teksturalnih karakteristika hrane sa dobro definisanim fiziĉkim
svojstvima. Prednost ovakvog pristupa su mogućnost izraţavanja rezultata dobro definisanim
jedinicama, kvantifikovanje efekata raznolikosti uzoraka i geometrija proba, iznos deformacije i
sl. Kada su fiziĉka svojstva povezana sa strukturnim karakteristikama hrane dobija se mnogo
jasnija i kompletnija slika teksturalnih karakteristika.
[33]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Pregled literature
Nedostaci ovakvog pristupa analizi teksture povezani su sa ĉesto kompleksnom i
neujednaĉenom strukturom većine prirodne i proizvedene hrane. Mnoge fiziĉke osobine hrane
menjaju se sa vremenom i zavise od uslova skladištenja. Sa stanovišta tehnologa, primena
fundamentalnih testova u analizi teksture hrane ima za cilj odreĊivanje ĉvrstoće, pruţanja otpora
usitnjavanju tokom ţvakanja do postizanja fine strukture pogodne za gutanje i stvaranje prijatnog
osećaja tokom konzumiranja. Tako se teksturalna merenja hrane mogu posmatrati više kao
analize slabosti materijala nego kao analize ĉvrstoće materijala.
Fundamentalni testovi generalno obuhvataju mala naprezanja (1-3% maksimum),
materijal je kontinualan, izotropni (pokazuje iste fiziĉke osobine u svim pravcima), homogen,
uniformnog i pravilnog oblika. Fundamentalna analiza je obiĉno spora metoda, nedovoljno
povezana sa senzornim ispitivanjima za razliku od empirijske i koristi skupu opremu. Nema
veliku primenu u industriji hrane, ali ima velikog znaĉaja u istraţivaĉkim laboratorijama.
Empirijski testovi su najprimenjeniji testovi za odreĊivanje teksture u prehrambenoj
industriji i njima se odreĊuju reološki slabo definisani parametri. Laki su za primenu, brzi i
obiĉno koriste jeftiniju opremu.
Nedostaci ove metode su: slaba definisanost merenih veliĉina, nedostupnost apsolutnog
standarda i ograniĉen broj proizvoda.
Primer ove vrste analize je TPA (Texture Profile Analysis). TPA je objektivna metoda
senzorne analize, zasnovana na prepoznavanju teksture kao multiparametnog svojstva.
Podrazumeva kompresiju dela proizvoda veliĉine zalogaja dva puta povratnim kretanjem, što
imitira delovanje vilice. Iz rezultujuće krive zavisnosti primenjene sile od vremena moţe se
dobiti više teksturalnih parametara koji su dobro povezani sa senzornom ocenom.
Mehaniĉko-teksturalni opis karakternih osobina hrane uz izbor odgovarajućih reoloških
odnosno teksturalnih metoda i opreme moţe se predstaviti primarnim parametrima: ĉvrstoće,
kohezivnosti, elastiĉnosti, adhezivnosti i takoĊe sekundarnim (izvedenim) parametrima:
lomljivost (prelom), ţvakanje, lepljivost.
9. SENZORNA ANALIZA
Senzorna analiza je nauĉna disciplina koja tumaĉi reakcije na ona svojstva hrane koja se
opaţaju ĉulima vida, mirisa, ukusa i sluha. Ona meri, analizira i interpretira reakcije, što je i
[34]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Pregled literature
odvaja od organoleptiĉke ocene, koja više putem ĉula oseća nego analizira. Senzorni kvalitet
proizvoda predstavlja ukupni senzorni utisak o uzorku koji se ocenjuje. Tehnika senzorne analize
je definisana ISO 11036:1994E (106). Osnovni senzorni pokazatelji su oblik, boja, miris, ukus i
struktura. Navedeni pokazatelji su razliĉiti za pojedine vrste proizvoda. Senzorna analiza
obuhvata:

Izbor ocenjivaĉa

Uslove za senzorno ocenjivanje

Uzorkovanje

Postupke ocenjivanja

Analizu i prikaz rezultata.
U cilju objektivizacije senzorne analize neophodno je poznavanje razliĉitih tehnika i
optimalno korišćenje odgovarajućih metoda senzorne analize. U zavisnosti od predmeta i cilja
ocenjivanja metode senzorne analize mogu biti:

Testovi prihvatljivosti

Analitiĉki testovi (diskriminatorni testovi)

Skale i rangovi (kategorije)

Metoda bodovanja
Testovi prihvatljivosti se najĉešće koriste tokom razvoja novih proizvoda, kada je
neophodno ispitati mišljenje potrošaĉa. Izbor ocenjivaĉa je sluĉajan i ne bi trebalo da bude manji
od 50. Najĉešće se primenjuju sistemi anketiranja i glasanja.
Analitiĉki odnosno deskriptivni testovi sluţe za precizno i pouzdano utvrĊivanje razlika
izmeĊu ispitivanih uzoraka. U ovu grupu testova se ubrajaju testovi razlike (testovi poreĊenja) i
opisne (deskriptivne) metode. Testovi razlike utvrĊuju da li postoji razlika izmeĊu poznatih
(standardnih) i nepoznatih (ispitivanih) uzoraka. Opisni testovi se koriste za struĉno definisanje
kvalitativnih svojstava uzorka, tako da ih mogu izvoditi samo odabrani i obuĉeni ocenjivaĉi.
Izvode se u okviru laboratorijskih i nauĉnih ispitivanja.
Skala predstavlja niz podeljen na uzastopne vrednosti, koje mogu biti grafiĉke, opisne ili
numeriĉke, a koje se koriste za odreĊivanje nivoa ispitivane karakteristike. Skale se najĉešće
koriste u cilju poreĊenja proizvoda prisutnih na trţištu. Najĉešće imaju tri do devet delova za ĉije
oznaĉavanje koriste brojevi, simboli ili reĉi i koji su rasporeĊeni po opadajućim vrednostima (od
"najprihvatljiviji" do "najneprihvatljiviji").
[35]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Pregled literature
Metod rangiranja se koristi kada je potrebno unutar jedne serije uzorke rasporediti prema nivou
izraţenosti jednog ili više svojstava odnosno prema ukupnom kvalitetu.
Metod bodovanja se veoma ĉesto koristi za definisanje kvaliteta proizvoda. Ovaj metod
se sastoji u definisanju kriterijuma koje pojedina svojstva odnosno karakteristike (spoljašnja
svojstva, struktura, miris, ukus) treba da zadovolje da bi im se pripisala odreĊena ocena. Pojedine
karakteristike proizvoda se razlikuju prema vaţnosti svog uticaja na ukupan senzorni kvalitet,
tako da se u analizu uvode koeficijenti vaţnosti, odnosno faktor znaĉaja za svaku pojedinaĉnu
karakteristiku, koje definiše komisija koja izvodi senzornu analizu. Mnoţenjem koeficijenta
vaţnosti sa ocenom dobijaju se ponderisani bodovi, ĉijim sabiranjem se dolazi do ukupnog broja
bodova za senzorni kvalitet proizvoda. Prema ukupnom broju bodova proizvod se svrstava u
odgovarajuće kategorije kvaliteta, koje su jasno definisane za pojedine grupe proizvoda.
Senzorna svojstva ĉokolade predstavljaju jedan od najvaţnijih parametara kvaliteta ĉokolade što
je ĉini prihvatljivom od strane potrošaĉa.
[36]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Eksperimentalni deo
III EKSPERIMENTALNI DEO
1.
MATERIJAL
Sirovine koje su korišćene za izradu mleĉne ĉokoladne mase (R1) su: šećer u prahu
(Crvenka AD, Srbija), mleko u prahu (Imlek, Srbija), kakao maslac (Theobroma, Holandija),
kakao masa (Yu-Atlantik, Cargill-Gana), mleko u prahu obrano (A.D. Mlekara Subotica, Srbija),
lešnik
pasta
(Arslanturk,
Turska),
lecitin
(Sojaprotein
AD,
Srbija),
PGPR
-
poliglicerolpoliricinoleat (Danisco, Malezija) aroma etilvanilin (FCC, Norveška).
Sirovine koje su korišćene za izradu ĉokoladne mase sa 15% i 20% sojinog mleka (R2) i
sa 20% sojinog mleka (R3) su: šećer u prahu (Crvenka AD, Srbija), sojino mleko u prahu
(Provesol PSA, Brazil), kakao maslac (Theobroma, Holandija), kakao masa (Yu-Atlantik,
Cargill-Gana), mleko u prahu obrano (A.D. Mlekara Subotica, Srbija), lešnik pasta (Arslanturk,
Turska), lecitin (Sojaprotein AD, Srbija), PGPR – poliglicerolpoliricinoleat (Danisco, Malezija)
aroma etilvanilin (FCC, Norveška).
SM je ĉokoladna masa dobijena iz fabrike Jaffa. Ĉokoladna masa ima identiĉan sastav i
sirovine kao i ĉokoladna masa R1.
1.1.
Kakao maslac – proizvoĊaĉka specifikacija data je u Tabeli 11
Tabela 11. Fiziĉke i hemijske osobine kakao maslaca
Fiziĉke i hemijske karakteristike
Sadrţaj slobodnih masnih kiselina (% )
Jodni broj
Indeks refrakcije ( nD40)
Taĉka topljenja (°C)
Neosapunjive materije (%) – petroletarski ekstrakt
Saponifikacioni broj
Peroksidni broj (meq/kg)
[37]
Vrednosti
max 1.75
33-40
1.456-1.458
32-35
0.35
192-197
max 1
Danica Zarić, doktorska disertacija
Eksperimentalni deo
1.2.
Kakao masa – proizvoĊaĉka specifikacija data je u Tabeli 12
Tabela 12. Fiziĉke i hemijske osobine kakao mase
Fiziĉke i hemijske karakteristike
Sadrţaj slobodnih masnih kiselina (% )
Jodni broj
Indeks refrakcije ( nD40)
Taĉka topljenja (°C)
Neosapunjive materije (%) – petroletarski ekstrakt
Saponifikacioni broj
Peroksidni broj (meq/kg)
1.3.
Vrednosti
max 1.75
33-40
1.456-1.458
32-35
0.35
192-197
max 1
Mleko u prahu - proizvoĊaĉka specifikacija data je u Tabeli 13
Tabela 13. Fiziĉke i hemijske osobine mleka u prahu
Fiziĉke i hemijske karakteristike
Suva materija %
Temperatura skladištenja (0C)
Mleĉna mast (g/100g)
Belanĉevine u bezmasnoj suvoj materiji (g/100g)
Stepen kiselosti rekonst. 9 g u 100 ml vode (o SH)
Rastvorljivost %
1.4.
Vrednosti
95
< 20
25
Min 34.0
Max 8.5
98
Obrano mleko u prahu – proizvoĊaĉka specifikacija data je u Tabeli 14
Tabela 14. Fiziĉke i hemijske osobine obranog mleka u prahu
Fiziĉke i hemijske karakteristike
Vrednosti
Suva materija %
Temperatura skladištenja (0C)
Mleĉna mast (g/100g)
Belanĉevine u bezmasnoj suvoj materiji (g/100g)
Stepen kiselosti rekonst. 9 g u 100 ml vode (oSH)
Rastvorljivost %
94
< 20
Max 5.0
Min 34.0
Max 8.5
98
[38]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Eksperimentalni deo
1.5.
Lešnik pasta – proizvoĊaĉka specifikacija data je u Tabeli 15
Tabela 15. Fiziĉke i hemijske osobine lešnik paste
Fiziĉke i hemijske karakteristike
Suva materija %
Temperatura skladištenja (0C)
Mast (g/100g)
Slobodne masne kiseline (% oleinske kiseline)
1.6.
Vrednosti
98
< 20 0C
61
max 1%
Sojino mleko u prahu – proizvoĊaĉka specifikacija data je u Tabeli 16
Tabela 16. Proseĉan sastav sojinog mleka u prahu
Sastav
Ugljeni hidrati (%)
Proteini (%)
Masti (%)
Zasićene masne kiseline (%)
Trans masne kiseline i holesterol
Dijetetska vlakna (%)
Kalcijum (mg)
Vlaga (%)
Pepeo (%)
Kalorije (kcal;kJ)
1.7.
Vrednosti
18.50
44
26
3.90
1.50
127
4
6
486; 2026.62
Lecitin– proizvoĊaĉka specifikacija data je u Tabeli 17
Tabela 17. Fiziĉke i hemijske osobine lecitina
Karakteristika
Konzistencija
Boja
Miris i ukus
Izgled
Kiselinski broj
Peroksidni broj
Energetska vrednost 100 g proizvoda
Vlaga i isparljive materije
Materije nerastvorne u acetonu
Supstance nerastvorljive u toluenu
Opis/vrednost
plastiĉna
ćilibarno braon
svojstven proizvodu
viskozna poluĉvrsta masa
max 26 mg KOH/g
max 5 meqO2/kg
3.400 kJ (812 kcal)
max 1%
max 65%
max 0.3%
[39]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Eksperimentalni deo
2.
METODE RADA
2.1.
Plan eksperimenta
Eksperimentalni deo je podeljen u dve faze:
I FAZA: Optimizacija parametara proizvodnje ĉokoladne mase sa 20% kravljeg mleka u
prahu u laboratorijskom kugliĉnom mlinu
II FAZA: Proizvodnja ĉokoladne mase sa 0 %, 15%, 20% sojinog mleka u prahu
Plan eksperimenata za I fazu doktorske teze je dat u Tabeli 18., a II u Tabeli 19.
Tabela 18. Plan eksperimenta I faze doktorske disertacije
EKSPERIMENT 1
25
30
120
M (kg)
T (min)
Vrsta i koliĉina
emulgatora
35
A
EKSPERIMENT 2
M (kg)
T (min)
Vrsta i koliĉina
emulgatora
30
30
60
90
120
90
120
A
EKSPERIMENT 3
M (kg)
T (min)
Vrsta i koliĉina
emulgatora
30
30
A
B
60
C
A
B
C
A
B
C
A
B
C
* Koliĉina emulgatora je raĉunata na ukupnu masu sirovina
Eksperiment 1 = Optimizacija mase kuglica u kugliĉnom mlinu
Eksperiment 2 = Optimizacija vremena zadrţavanja ĉokoladne mase u kugliĉnom mlinu
Eksperiment 3 = Optimizacija vrste i koliĉine emulgatora
A = 0.5% lecitin
B = 0.2% PGPR i 0.3% lecitin
C = 0.3% PGPR i 0.2% lecitin
M – masa kuglica u kugliĉnom mlinu, (kg)
T – vreme mlevenja, (min)
Kvalitet ovako dobijene mleĉne ĉokoladne mase je odreĊen merenjem sledećih
parametara: vlaga, veliĉina najkrupnije kakao ĉestice, prinosni napon i viskozitet po Cassonu.
[40]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Eksperimentalni deo
Dobijeni rezultati su uporeĊeni sa izmerenim parametrima mleĉne ĉokoladne mase koja je
proizvedena po standardnom postupku proizvodnje. Sirovinski sastav obe mleĉne ĉokoladne
mase je identiĉan. Dobijeni optimalni parametri za proizvodnju ĉokolade na kugliĉnom mlinu,
korišćeni su u drugoj fazi doktorske disertacije.
Tabela 19. Plan eksperimenta II faze doktorske disertacije
EKSPERIMENT 1
Ĉokoladna masa sirovinskog sastava 1
Temperatura (⁰C)
26
Vreme mlevenja (min)
30
EKSPERIMENT 2
Ĉokoladna masa sirovinskog sastava 2
Temperatura (⁰C)
26
Vreme mlevenja (min)
30
EKSPERIMENT 1
Ĉokoladna masa sirovinskog sastava 3
Temperatura (⁰C)
26
Vreme mlevenja (min)
30
R1
28
60
30
90
R2
28
60
30
90
R3
28
60
30
90
R1 (20% kravljeg mleka u prahu, bez sojinog mleka)
R2 (15% sojinog mleka u prahu, bez kravljeg mleka)
R3 (20% sojinog mleka u prahu, bez kravljeg mleka)
Eksperimenti su izvedeni prema faktorskom planu 32 – promena dve promenljive
(koncentracija sojinog mleka i temperature pretkristalizacije) na tri nivoa.
2.2 Priprema ĉokoladne mase u kugliĉnom mlinu
Ĉokoladna masa je proizvedena u laboratorijskom kugliĉnom mlinu sa homogenizatorom
(kapaciteta 5 kg) domaćeg proizvoĊaĉa (Slika 12).
Odmerene sirovine za ĉokoladnu masu se istovremeno doziraju u homogenizator (izuzev
10% kakao maslaca, koji se dozira 10 minuta pre izlaska mase iz kugliĉnog mlina) u kome se
izvodi mešanje 20 minuta, pri temperaturi 50°C i brzini obrtanja mešaĉa od 50 o/min. Homogena
masa se zatim prebacuje u kugliĉni mlin, prikazan na Slici 12b. Preĉnik kuglica u mlinu je 9.1
mm a brzina obrtaja mešaĉa 50 rpm. Kugliĉni mlin je snabdeven sistemom za recirkulaciju mase,
ĉija brzina je 10 kg/h. Unutrašnji preĉnik kugliĉnog mlina je 0.250 m, a visina 0.31 m.
Zapremina prostora za kuglice i ĉokoladnu masu od 5 kg je 0.0152 m3.
[41]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Eksperimentalni deo
(a)
(b)
Slika 12. Laboratorijski kugliĉni mlin (a) sa homogenizatorom (b)
2.3 Hemijska analiza ĉokoladne mase
Osnovni hemijski sastav ĉokoladne mase je odreĊen primenom standardnih AOACC
metoda prikazanih u Tabeli 20 (107).
Tabela 20. Hemijske metode za odreĊivanje hemijskog sastava ĉokoladne mase
Pokazatelji kvaliteta
Vlaga (%)
Ukupna mast (% s.m.)
Proteini (% s.m.)
Ugljeni hidrati (% s.m.)
Kakao delovi (% s.m.)
Bezmasni kakao delovi (% s.m.)
Mleĉna mast (% s.m.)
Saharoza (% s.m.)
Laktoza (% s.m.)
Aminokiselinski sastav
Energetska vrednost (kcal)
Energetska vrednost (kJ)
Metoda/princip
Termogravimetrijski
Soxhlet metoda
Kjeldal metoda
Polarimetrijski
Spektrofotometrijski
Spektrofotometrijski
Metoda polumikrobroja
Polarimetrijski
Jodometrijska titracija
Jonska hromatografija
Raĉunski
Raĉunski
2.4 Pretkristalizacija ĉokoladne mase
Pretkristalizacija je izvedena u laboratorijskom pretkristalizatoru - modifikovanom
Brabenderovom farinografu (Slika 13), u kome je originalna mešalica spojena preko dvosmernih
slavina sa dva ultratermostata (107).
[42]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Eksperimentalni deo
Slika 13. Šema laboratorijskog pretkristalizatora sa mernim senzorom obrtnog momenta
A – termostat
B – termostat
1 – mešalica
2 – elektromotor
7 – koĉnica
3 – dinamometar
4 – poluge
5 – protiv teg
6 – pisaĉ
Na taj naĉin se postiţe trenutna promena temperature u mesilici i za pola minuta u
obraĊivanoj ĉokoladnoj masi. Merni senzor pretkristalizatora registruje obrtni momenat na
mesilici izazvan silom unutrašnjeg trenja uzorka koji se meša. Zbog toga ovaj pretkristalizator
istovremeno predstavlja i reološki instrument.
Tok pretkristalizacije se prati indirektno preko promene unutrašnjeg otpora koji pruţa
masa pri mešanju i koji se registruje na dijagramu vreme/otpor. Kada se radi u promenljivom
temperaturnom reţimu dijagram se oznaĉava terminom-termoreogram. Veliĉina obrtnog
momenta je proporcionalna unutrašnjem otporu odnosno viskozitetu i zavisi od stepena
kristalizacije ispitivane ĉokoladne mase.
Termoreološki i vremenski parametri koji karakterišu tok kristalizacije ispitivane mase po
odreĊenim fazama pretkristalizacije, odreĊuju se na osnovu karakteristiĉnih taĉaka
termoreograma (Slika 14).
Karakteristiĉni parametri termoreograma :
τ1 - vreme nukleacije (min)
τ2 - vreme do postizanja maksimalnog obrtnog momenta (min)
Mo - vrednost obrtnog momenta ĉokoladne mase u fazi pripreme (Nm)
Momax - vrednost maksimalnog obrtnog momenta na temperaturi pretkristalizacije (Nm)
Moobl - vrednost obrtnog mementa temperirane - pretkristalisane mase (Nm)
[43]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Eksperimentalni deo
Slika 14. Promena obrtnog momenta u toku pretkristalizacije ĉokoladne mase
Laboratorijska pretkristalizacija se sastoji od šest faza:
1. Faza pripreme - uzorci ĉokoladne mase, prethodno istopljeni, dodaju se u mesilicu
pretkristalizatora (tako da noţevi iste budu pokriveni ĉokoladnom masom), koji je
prethodno zagrejan na 55°C i temperiraju 30 minuta u stanju mirovanja, a zatim još
30 minuta na istoj temperaturi uz mešanje i pri ukljuĉenom pisaĉu.
2. Pretkristalizacija ĉokoladne mase izvodi se brzom promenom temperature u
pretkristalizatoru od 55°C na ţeljenu temperaturu pothlaĊivanja (26, 28, ili 30°C) i
mešanjem 5 min nakon postizanja maksimalnog obrtnog momenta.
3. Zagrevanje ĉokoladne mase izvodi se promenom temperature na 35°C i masa se meša
30 minuta nakon postizanja konstantne vrednosti obrtnog momenta, ĉime se proces
pretkristalizacije završava.
4. Uzorci ĉokoladne mase se oblikuju izlivanjem u kalupe dimenzija 80 mm x 80 mm x
8 mm. Kalupi su prethodno zagrejani na temperaturu oblikovanja 32°C.
5. Završna kristalizacija (oĉvršćavanje) izvodi se hlaĊenjem u komori termostata na
temperaturi 18°C u trajanju od 120 minuta.
6. Nakon vaĊenja iz kalupa, laboratorijski uzorci ĉokolade se umotaju u aluminijumsku
foliju i ĉuvaju na 20°C radi stabilizacije. Kvalitet laboratorijski pripremljenih uzoraka
se ispituje sedam dana nakon stabilizacije.
2.5 Reološke karakteristike ĉokoladne mase
Reološka merenja izvedena su na rotacionom viskozimetru Haake Rheo Stress 600 (Slika
15) koji je povezan sa termostatom radi odrţavanja temperature. Prilikom ispitivanja uzoraka
korišćen je pribor Z20 DIN (107)
[44]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Eksperimentalni deo
Slika 15. Rotacioni viskozimetar Haake Rheo Stress 600
Ĉokoladna masa uzeta sa pretkristalizatora sipa se u spoljni cilindar viskozimetra.
Merenja su izvedena pri temperaturi od 40°C. Krive proticanja odreĊene su merenjem
histerezisnih petlji (krive τ–napon smicanja u zavisnosti od D-brzine smicanja) u opsegu brzine
smicanja od 1-60 1/s. Brzina smicanja povećavana je od 1-60 1/s u trajanju od 240 sekundi,
zatim je odrţavana 60 sekundi na maksimalnoj brzini od 60 1/s, a smanjivanje brzine smicanja
od 60-1 1/s takoĊe je trajalo 240 sekundi.
Dinamiĉka oscilatorna merenja primenjena su za praćenje modula elastiĉnosti G' i
modula viskoznosti G", koji se odreĊuju u linearnom viskoelastiĉnom reţimu (LVE). Napon
smicanja je povećavan od 0.1-10 Pa i praćene su promene vrednosti G' i G" pri konstantnoj
frekvenciji od 1 Hz (ω= 6.28 rad/s). Na osnovu odreĊenog LVE reţima definisani su uslovi
merenja, odnosno dinamiĉka oscilatorna merenja izvedena su variranjem vrednosti ω (ugaona
brzina) od 6.28-62.8 rad/s (frekvencija 1-10 Hz) pri konstantnoj vrednosti napona smicanja od 5
Pa, a odreĊeni su moduli G' i G".
OdreĊivanje reololoških osobina Creep & recovery testom (test puzanja) se takoĊe
izvodi u LVE reţimu u kome amplituda deformacije proporcionalno odgovara amplitudi
primenjenog napona smicanja. Konstantni primenjeni napon smicanja tokom faze puzanja bio je
5 Pa tokom vremena od 150 s. Nakon delovanja ĉokoladna masa se oporavljala 450 s.
2.6 Sadrţaj ĉvrstih triglicerida u ĉokoladi
Sadrţaj ĉvrstih triglicerida u ĉokoladi je odreĊen na Bruker minispec 20 mq NMR
aparatu u laboratoriji Industrije ulja i biljnih masti «Dijamant» u Zrenjaninu.
[45]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Eksperimentalni deo
NMR aparat je povezan sa PC raĉunarom što omogućava primenu i kontrolu
odgovarajućeg reţima rada. Kalibracija aparata se izvodi svakodnevno radi usklaĊivanja faktora
sa uslovima analize. Nakon kalibracije izvodi se merenje SĈT pripremljenih uzoraka ĉokolade.
Za odreĊivanje SĈT je korišćen jedan puls i vremenski interval izmeĊu dva pulsa (trigger time)
od 6 sekundi. Priprema uzoraka je izvedena primenom interne Karlshamns metode (Slika 16).
Ĉokolada se paţljivo iseĉe na komadiće, stavi u test epruvete i sabije štapićem na ţeljenu
radnu visinu. Epruvete se ĉuvaju u ledenom vodenom kupatilu 90 minuta i zatim 10 minuta
temperiraju na prvoj mernoj temperaturi (10°C). Nakon toga se meri teĉni signal pomoću pulsne
NMR tehnike. Isti postupak se ponavlja na svim radnim temperaturama (20, 25, 27.5, 30, 32.5,
35, 40°C) uz oĉitavanje SĈT. Uporedo se oĉitava teĉni signal sojinog ulja, kao standarda u
odnosu na koji se izvodi odreĊivanja SĈT, temperiranog na 60°C i na svim radnim
temperaturama. SĈT ĉokolade se raĉuna iz razlike teĉnog signala uzorka i sojinog ulja.
Slika 16. OdreĊivanje sadrţaja ĉvrstih triglicerida u uzorcima ĉokolade-Karlshamns metoda (93)
Sadrţaj ĉvrstih triglicerida uzoraka se dobija izraĉuvanjem iz formule:
SĈTt = 100-100 (lt su60 / l60 sut)
SĈTt - sadrţaj ĉvrstih triglicerida (%) na mernoj temperaturi
lt
- teĉni signal uzorka na mernoj temperaturi
l60
- teĉni signal uzorka na 60°C
sut
- teĉni signal sojinog ulja na mernoj temperaturi
su60
- teĉni signal sojinog ulja na 60°C
[46]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Eksperimentalni deo
Za crtanje krivih zavisnosti SĈT od temperature ispitivanih uzoraka ĉokolade korišćen je
programski paket Origin 5.0, Microcal Software Inc., USA
2.7 Toplotne karakteristike ĉokolade
Toplotne karakteristike masti su odreĊene praćenjem faznih prelaza metodom
diferencijalne skenirajuće kalorimetrije (DSC).
Eksperimenti su izvoĊeni na DSC ureĊaju Q20 kompanije TA Instruments (Slika 17).
Eksperimentalni rezultati su obraĊeni matematiĉkim metodama, zahvaljujući naprednom
softveru, koji je sastavni deo ureĊaja. Ispitivanje uzoraka moţe biti izvedeno u atmosferi azota
(inertna atmosfera) ili u atmosferi kiseonika. U ovom ogledu, ispitivanja su izvedena u atmosferi
kiseonika.
OdreĊivanje faznih prelaza u atmosferi azota: pomoću analitiĉke vage, sa taĉnošću od pet
decimala, izmeri se 10 mg uzorka u ĉuniću. Ĉunić sa izmerenim uzorkom se stavi u kalup, zatim
se stavi poklopac ĉunića. Kalup sa uzorkom postavi se u presu i laganim okretanjem poluge za
180° ispresuje se ĉunić sa uzorkom. Na indentiĉan naĉin se pripremi i referentni ĉunić (ĉunić bez
uzorka). Pripremljeni ĉunić sa uzorkom obavezno se postavi na mesto do operatora, dok
referentni uzorak ide bliţe instrumentu. Uzorci se izlaţu brzini zagrevanja od 5°C/min, u oblasti
temperatura od 25-55°C. Prati se zavisnost protoka toplote od temperature.
Slika 17. DSC ureĊaj
OdreĊivanje faznih prelaza u atmosferi kiseonika: pomoću analitiĉke vage, sa taĉnošću
od pet decimala, izmeri se 8 mg uzorka u ĉuniću. Zbog rada u atmosferi kiseonika na ĉunić se ne
stavlja poklopac, niti se presuje pomoću ruĉne prese. Referentni ĉunić nije potreban. Uzorci se
[47]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Eksperimentalni deo
izlaţu brzini zagrevanja od 2°C/min, u oblasti temperatura od 25-55°C, zatim istom brzinom od
2°C/min se hlade od 55-25°C. Prati se zavisnost protoka toplote od temperature.
2.8 Teksturalne karakteristike ĉokolade
OdreĊivanje teksturalnih karakteristika izvedeno je na aparatu Texture Analyser po
originalnoj metodi 3-Point Bending Rig HDP/3PB (Slika 18). Radni uslovi su:

merna ćelija: 5 kg

temperatura: 20°C

brzina cilindriĉne sonde pre analize: 1.0 mm/s

brzina cilindriĉne sonde tokom analize: 3.0 mm/s

brzina cilindriĉne sonde nakon analize: 10.0 mm/s

udaljenost: 40 mm

merenje teksture je izvršeno u 3 ponavljanja
Na radnu površinu smešta se osnova i paţljivo uĉvrsti pomoću šrafova koji se nalaze na
ploĉi. Dva oslonca se podese na odgovarajuću udaljenost tako da mogu da pridrţavaju uzorak.
Podešava se poloţaj koji omogućava da noţ bude podjednako udaljen od oba oslonca. Meri se
jaĉina sile koja dovodi do preloma ĉokolade.
Slika18. Teksturometar - HDP/3PB
2.9 Test sivljenja ĉokolade (ciklo-termo test 32/20°C)
Test sivljenja se sastoji u termiĉkom tretmanu uzoraka ĉokolade, koji dovodi do ubrzanog
sivljenja. Uzorak ĉokolade se naizmeniĉno zagreva na 32°C i zatim hladi na 20°C, svakih 12
sati. Jedan ciklus zagrevanja i hlaĊenja (32/20°C) traje 24 sata. Ciklusi 32/20°C se ponavljaju do
[48]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Eksperimentalni deo
potpunog sivljenja uzoraka. Nakon svakog ciklusa se vizuelno oceni površina tretiranog uzorka
ocenom:
"-"
– nema sivljenja
"•"
– slabo zamućena boja površine
"+"
– slabo siva
"++"
– siva
"+++"
– jako siva
"++++" – potpuno siva
Pored vizuelnog praćenja promene boje površine uzoraka ĉokolade, za svaku uoĉenu
promenu primenjena je i instrumentalna metoda merenja boje pomoću aparata Chroma Meter
CR-400, MINOLTA, Japan. Boja se odreĊuje na osnovu principa aditivnog mešanja osnovnih
boja. Pre merenja se izvrši kalibracija sa odgovarajuĉim standardima bele boje ili obojenim
standardima ĉija je boja najpribliţnija boji objekta ĉija se boja meri. Aparat ima i dodatni
raĉunarski deo u kome se direkno oĉitavaju pokazatelji boje. Merenjem tristimulusnih vrednosti
(X,Y,Z) koje se dobijaju propuštanjem svetlosti kroz crveni, zeleni i plavi filtar, i merenjem
koliĉine svetlosti koja se odbija o površinu uzorka, izraĉunavaju se odgovarajuća merila boje.
Tabela 21. Definisanje boje po Hunterovom sistemu
Sistem
HUNTER
Merilo
+aHu
-aHu
+bHu
-bHu
LHu
DEHu
Znaĉenje
Uĉešće crvenog
Uĉešće zelenog
Uĉešće ţutog
Uĉešće plavog
Svetloća
Ukupna razlika boja
U Hunterovom sistemu koji je primenjen u ovom radu, boja se definiše preko
odgovarajućih merila hromatiĉnosti i svetloće, što se obiĉno koristi kod definisanja svetloće boje
površine ĉokolade (Tabela 21).
2.10
Senzorna analiza ĉokolade
Senzorna analiza uzoraka ĉokolade, raĊena je sedam dana nakon stabilizacije uzoraka.
Metodom bodovanja šestoĉlana komisija je ocenama od 1 do 5 ocenila sledeće parametre
[49]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Eksperimentalni deo
kvaliteta: spoljašnji izgled, struktura, ţvakanje, ukus i miris (Tabela P7 u prilogu VI). Dobijene
ocene pomenutih parametara pomnoţene su odreĊenim koeficijentom vaţnosti (108) i na osnovu
zbira bodova definisana kategorija kvaliteta (Tabela P7 u prilogu VI).
Primenom QDA metode ocenama od 1 do 5 ocenjene su parametri kvaliteta teksture:
ĉvrstoća, lomljivost, suvoća, lepljivost, ţilavost, gustoća i parametri topljenja: poĉetak otapanja,
brzina otapanja, hlaĊenje, topivost (Tabela P8 u prilogu VI). QDA metoda jasnije prikazuje
najvaţnije kvalitativne parametre ĉokolade.
2.11
Statistiĉka obrada rezultata
Rezultati merenja parametara kvaliteta ĉokolade su obraĊeni testiranjem statistiĉke
znaĉajnosti razlike srednjih vrednosti primenom t-testa na pragu znaĉajnosti od 95%, α = 0,05
(programski paket Statistical 8.0 i Origin 6.1). Regresionom analizom eksperimentalnih
vrednosti odabranih fiziĉkih osobina matematiĉki je definisan uticaj nezavisno promenljivih (x
i y) na pomenute zavisno promenljive (z).
Odzivna funkcija z definisana je regresionom jedaĉinom (matematiĉkim modelom)
sledećeg oblika:
z = b0 + b1x + b2y + b11x2 + b12xy + b22y2
Gde su: b0, b1, b2, b11, b12 i b22 - koeficijenti regresije, x -temperatura pretkristalizacije
(tp), y - vreme mlevenja (τ), z -funkcija odziva odnosno karakteristiĉne vrednosti parametara
(vreme nuklecije, veliĉina maksimalnog obrtnog momenta, odnos Jv/Je, tanδ, ĉvrstoća
ĉokolade, ukupan broj bodova za senzorni kvalitet , broj ciklusa sivljenja). Koeficijenti
regresije b1 i b2 pokazuju linearni efekat nezavisnih promenljivih x i y na zavisno promenljivu
z, b11 i b22 kvadratni efekat, dok b12 ukazuje na linearnu interakciju nezavisno promenljivih.
Na osnovu dobijenih eksperimentalnih - stvarnih (z ) i teorijskih - oĉekivanih vrednosti (z )
e
t
izraĉunati su sledeći statistiĉki parametri: standardna greška regresije σ , p i t-vrednosti, koeficijent
determinacije i analiza varijanse odabrane regresione jednaĉine.
Standardna greška regresije definisana je jednaĉinom:
σ
Σ(z e  z t ) 2
n2
OdreĊivanjem koeficijenta determinacije (r2) definisano je odstupanje eksperimentalnih
od teorijskih vrednosti.
[50]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
IV REZULTATI I DISKUSIJA
1. MLEĈNA
ĈOKOLADA
SA
20%
MLEKA
U
PRAHU
PROIZVEDENA PO STANDARDNOM POSTUPKU (SM)
Ĉokoladna masa SM predstavlja etalon i vrednosti njenih parametara kvaliteta će se
porediti sa parametrima kvaliteta ĉokoladne mase proizvedene u kugliĉnom mlinu.
1.1 Hemijski sastav ĉokoladne mase
Tabela 22. Hemijski, aminokiselinski i masnokiselinski sastav ĉokoladne mase SM
SASTAV ĈOKOLADNE MASE SM
Vlaga (%)
1.10 Histidin
Ukupna mast (% s.m.)
32.41 Fenilalanin
Proteini (% s.m.)
8.76 Glutamat
Ugljeni hidrati (% s.m.)
52.98 Aspartat
Kakao delovi (%s.m.)
30.14 Cistin
Bezmasni kakao delovi (% s.m.)
4.74 Tirozin
Kakao maslac (% s.m.)
25.50 Masne kiseline
Mleĉna mast (% s.m.)
5.20 Buterna
Sojino ulje (% s.m.)
- Kapronska
Lešnik ulje (% s.m.)
1.70 Kaprilna
Emulgatori (% s.m.)
0.50 Kaprinska
Saharoza (% s.m.)
42.67 Laurinska
Laktoza (% s.m.)
10.31 Miristinska
Energetska vrednost kcal
538.64 Miristoleinska
Energetska vrednost kJ
2251.52 Pentadekanska
Palmitinska
Aminokiselina
%
Lizin
0.41 Palmitoleinska
Alanin
0.10 Margarinska
Treonin
0.32 Stearinska
Glicin
0.06 Oleinska
Valin
0.15 Linolna
Serin
0.29 Linolenska
Prolin
1.12 Arahidonska
Izoleucin
0.16 Gadolenska
Leucin
0.36 Behenska
Metionin
0.18
[51]
0.26
0.37
2.34
1.85
0.08
0.50
%
0.18
0.10
0.05
0.13
0.16
0.57
0.05
0.10
8.33
0.10
0.03
10.02
10.82
1.55
0.03
0.02
0.05
0.05
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
1.2 Termoreografske karakteristike ĉokoladne mase
Na Slici 19 su prikazani termoreogrami ĉokoladne mase dobijene po standardnom
odnosno tradicionalnom postupku proizvodnje u zavisnosti od temperature pretkristalizacije.
Karakteristiĉne vrednosti sa termoreograma nalaze u Tabeli P1 u Prilogu VI .
Slika 19. Termoreogram ĉokoladne mase SM u zavisnosti od temperature
pretkristalizacije (26, 28, 30°C)
Veliĉina obrtnog momenta je proporcionalna unutrašnjem otporu, odnosno viskozitetu
ĉokoladne mase i zavisi od stepena kristalizacije. Vreme do postizanja maksimanog obrtnog
momenta ukazuje na brzinu kristalizacije ĉokoladne mase. Optimalna veliĉina obrtnog momenta
je oko 250-350 x102 (Nm), što odgovara ĉokoladnoj masi SM koja je pretkristalisana na 26°C.
Povećanje temperature pretkristalizacije na 28°C produţava vreme do postizanja maksimalnog
obrtnog momenta za pribliţno 3.5 puta u odnosu na masu SM-26. Dalje povećanje temperature
pretkristalizacije nema uticaja na promenu veliĉine obrtnog momenta.
Ĉokoladna masa SM-30 je iskristalisala neznatno pre ĉokoladne mase koja prekristalisana
na temperaturu od 28°C. Obe ĉokoladne mase SM-28 i SM-30 imaju i pribliţno identiĉne
veliĉine obrtnog momenta.
[52]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
1.3 Sadrţaj ĉvrstih triglicerida u ĉokoladi
Uticaj temperature pretkristalizacije na sadrţaj ĉvrstih triglicerida u ĉokoladnoj masi SM
je prikazan na Slici 20. Oblik krive, odgovara obliku krive SĈT za kakao maslac, s tim što su
vrednosti nešto niţe usled prisustva mleĉne masti. Krive SĈT-a ĉokoladnih masa koje su
pretkristalisane na 26 i 30°C se meĊusobno potpuno podudaraju kroz ĉitav merni interval.
Neznatno niţi sadrţaj ĉvrstih triglicerida ima ĉokoladna masa prekristalisana na 28°C u intervalu
od 15-27°C. Visok sadrţaj SĈT na temperaturi od 30°C, a i višim ukazuje na stabilnost
proizvoda pri zagrevanju. SĈT ispod 25°C ukazuje na ĉvrstoću proizvoda. Niţe vrednosti SĈT
kod ĉokolade SM pretkristalisane na 28°C u mernom intervalu 15-25°C, ukazuju na niţu
ĉvrstoću te ĉokolade.
Slika 20.Kriva SĈT ĉokoladne mase SM u zavisnosti od temperature pretkristalizacije
(26, 28 i 30°C)
1.4. Reološke karakteristike ĉokoladne mase
Prikaz izmerenih reoloških parametara u ĉokoladnoj masi SM nalaze se u Tabeli 23.
Ĉokoladna masa se svrstava u pseudoplastiĉna tela i pokazuje osobine tiksotropije i
reopeksije.
Reološke osobine izuĉavaju se merenjem napona smicanja pri postepenom povećanju
brzine smicanja do maksimalno postignute vrednosti i zatim pri postepenom smanjivanju brzine
[53]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
smicanja. Uzlazna i silazna kriva proticanja se za tiksotropnu ĉokoladnu masu ne poklapaju i
naponi smicanja imaju veće vrednosti pri uzlaznom merenju.
Tabela 23. Reološki parametri pretkristalisane ĉokoladne mase SM
Temperatura pretkristalizacije
Viskozitet (Pas)
Prinosni napon (Pa)
Površina tiksotropne petlje (Pa/s)
Ĉokoladna masa SM
30°C
28°C
26°C
3.773
3.441
3.879
9.918
9.246
9.709
2185
2004
1473
U uslovima povećanja brzine smicanja postepeno se narušava strukturiranost suspenzije
ĉokoladne mase, odnosno razrušavaju se uzajamne veze elemenata prostorne rešetke. Pri
povratnom merenju, kada se brzina smicanja postepeno smanjuje, jaĉaju meĊumolekulske sile i
orijentisane ĉvrste ĉestice se meĊusobno pribliţavaju. MeĊutim, broj ponovo uspostavljenih veza
manji je od broja razrušenih veza pri uzlaznom smicanju, što daje rezultat u manjem otporu.
Veliĉina površine tiksotropne petlje zavisi od sirovinskog sastava ĉokoladne mase,
odnosa ĉvrste i masne faze, temperature ĉokoladne mase, veliĉine dejstva sile i vremena
mešanja. Površina petlje je merilo gubitka energije veza koje su razrušene tokom smicanja, a
takoĊe je i merilo tiksotropnih promena unutar datog sistema, zato i ima dimenzije energije.
Sistem je vremenski nezavisan, tj. pseudoplastiĉan, ako je površina tiksotrone pelje jednaka nuli.
Površina tiksotropne petlje ĉokoladne mase SM je izuzetno mala, bez obzira na
primenjenu temperaturu pretkristalizacije (Slika 21). Temperatura pretkristalizacije nema većeg
uticaja na napon smicanja odnosno u ĉitavom intervalu brzina smicanja, vrednosti za napon
smicanja se kod uzoraka SM pretkristalisanih na 26°C i 30°C poklapaju, dok se neznatno
smanjuju kod sistema pretkristalisanog na 28°C.
Temperatura pretkristalizacije utiĉe na promenu viskoziteta, prinosnog napona i površine
tiksotropne petlje ĉokoladne mase SM. Ovoj ĉokoladnoj masi odgovara temperatura
pretkristalizacije od 28°C, odnosno pri ovim uslovima se postiţu najmanje vrednosti za prinosni
napon, viskozitet i površinu tiksotropne petlje.
[54]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Slika 21.Uticaj temperature pretkristalisanja na vrednost napona smicanja ĉokoladne mase SM
Kriva puzanja
Podaci dobijeni iz testa krive puzanja koji se izvodi u linearnom viskoelastiĉnom reţimu
(LVE) u kome amplituda deformacije proporcionalno odgovara amplitudi primenjenog napona
smicanja nalaze se u Tabeli 24. Konstantni primenjeni napon smicanja tokom faze puzanja bio je
5 Pa tokom vremena od 150 s. Faza oporavka je 450 s.
Tabela 24. Reološki parametri krive puzanja ĉokoladne mase SM nakon pretkristalizacije
ĈOKOLADNA MASA SM
FAZA PUZANJA
FAZA OPORAVKA
⁰C
J0
[Pa-1]
J
[Pa-1]
η0
[Pas]
λ1
[s]
Jmax
[Pa-1]
J0
[Pa-1]
J1
[Pa-1]
η0
[Pas]
λ1
[s]
Je o
[Pa-1]
26
28
0.0003
0.0477
0.0086
0.2997
7877.0
226.4
87.7
89.4
0.0263
0.9393
0.0000
0.0000
0.0004
0.0033
0.00
689.3
280.9
280.6
30
0.0161
0.2770
175.6
64.1
0.8711
0.0002
0.0029
676.1
255.2
0.0004
0.0033
Je/Jmax
[%]
1.60
0.36
Jv/Jmax
[%]
98.40
99.64
0.0031
0.35
99.65
Ĉokoladna masa dobijena standardnim postupkom je reološki sistem koji se ponaša
iskljuĉivo kao viskozno-nenjutnovska teĉnost. Odnos elastiĉnih i viskoznih deformacija u
pretkristalisanoj ĉokoladnoj masi SM prikazane su na Slici 22. Slika potvrĊuje tezu da ĉokoladna
masa nema elemente elastiĉnih svojstava.
[55]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Slika 22. Krive puzanja ĉokoladne mase SM u zavisnosti od temperature pretkristalizacije
Jasniji prikaz vidimo na Slici 23 koja prikazuje uticaj temperature pretkristalizacije na
odnos elastiĉnog odziva i viskoznog odziva. Vrlo malo elastiĉnog odziva (Je/ Jmax) -1.6% ima
ĉokoladni sistem koji je pretkristalisan na 26°C, jer niska temperatura pretkristalizacije dovodi
do lošijeg pakovanja kristala, pa je odzivni signal registrovan kao neznatno elastiĉan.
Slika 23.Uticaj temperature pretkristalizacije na vrednost odnosa elastiĉnog odziva (Je) i
viskoznog odziva (Jv) i Jmax ĉokoladne mase SM
Oscilatorna merenja
Prilikom odreĊivanja viskoelastiĉnih osobina (elastiĉnog G' i viskoznog G" modula) pri
niskim amplitudama napona obezbeĊena je stabilnost unutrašnje strukture ĉokolade. Na osnovu
odreĊenog LVE reţima, dinamiĉka oscilatorna merenja izvedena su variranjem vrednosti ugaone
[56]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
brzine od 6.28 - 62.8 rad/s (frekvencija 1-10 Hz) pri konstantnoj vrednosti napona smicanja od 5
Pa. Pri oscilatornim merenjima prati se promena elastiĉnog i viskoznog modula u odnosu na
napon smicanja. Prateći tanδ tj, faktor gubitka, moţemo uoĉiti da li se radi o elastiĉnoj ili
viskoznoj prirodi sistema. Elastiĉnu prirodu pri oscilatornom merenju karakteriše tanδ < 1, dok je
za viskoznu prirodu tanδ > 1.
Sa povećanjem ugaone brzine uoĉena je dominacija viskoznog modula nad elastiĉnim
modulom što ukazuje na postojanje sol strukture. Zavisnost viskoelastiĉnih osobina od ugaone
brzine ilustruje Slika 24, na kojoj su prikazane promene viskoznog (G") i elastiĉnog (G') modula
uzoraka ĉokoladne mase SM, a faktori gubitka prikazani u Tabeli 25.
Slika 24. Uticaj temperature pretkristalizacije na vrednost modula viskoznosti (G") i modula
elastiĉnosti (G') ĉokoladne mase SM
Faktor gubitka je uvek veći od 1 i moţemo zakljuĉiti da su prisutni iskljuĉivo viskozni
moduli u ĉokoladnoj masi SM.
Tabela 25. Veliĉine faktora gubitka za ĉokoladnu masu SM nakon pretkristalizacije
⁰C
SM tanδ=G"/G'
26
28
4.415
2.929
30
9.557
[57]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
1.5 Toplotne karakteristike ĉokolada
Toplotne karakteristike ĉokoladne mase SM-temperatura (Tt) i promene entalpije
topljenja (ΔHmet) prikazane su u Tabeli 26. Po Busfield-u i Proschago-u (109) dominantno
prisustvo triglicerida visoke taĉke topljenja: tristearat (SSS), 2-oleodistearin (SOS), 2-oleo
palmitostearin (POS), 2-palmitopalmitostearin i PPS i 2-oleodistearin (SOS) utiĉe na povećanje
taĉke topljenja. Uzorci mleĉne ĉokolade dobijeni standardnim postupkom imaju širok
temperaturni interval topljenja. Sa povećanjem temperature pretkristalizacije ΔH se smanjuje.
Tabela 26. Toplotne karakteristike ĉokoladne mase SM
Uzorak
Tonset
(oC)
Tend
(oC)
Tpeak
(oC)
Tindex
(oC)
ΔHmelt
(J/g)
SM-26
SM-28
SM-30
27.73
26.43
27.43
36.39
34.84
41.21
33.63
32.80
35.24
8.66
8.41
13.78
24.00
23.84
21.49
Veliĉina
ĉestice
(μm)
80
Najveću vrednost entalpije pokazuje ĉokoladna masa pretkristalisana na 26°C, što
ukazuje na najjaĉe primarne i sekundarne veze u trodimenzionalnoj mreţi ĉvrstih kristala masne
faze ĉokoladne mase. Razlike u jaĉini veza verovatno su posledica razliĉitog polimorfnog oblika
koji dominantno nastaje tokom kristalizacije kakao maslaca. Promena entalpije ĉokoladne mase
SM je u skladu sa rezultatima porasta veliĉine obrtnog momenta i porasta SĈT. TakoĊe, kod
SM-26 je uoĉen i elastiĉni odzivni signal.
Maksimalna temperatura topljenja ĉokoladne mase SM je oko 33°C, što prikazuje Tpeak.
Ĉokoladna masa SM-30 ima veliku vrednost Tindex i Tend što ukazuje da na temperaturi
pretkristalizacije od 30°C dolazi do obrazovanja kristalne rešetke sa slabim primarnim i
sekundarnim vezama usled prisustva velike koliĉine teĉnih triglicerida.
Karakteristiĉne DSC krive zavisnosti protoka toplote od temperature ĉokoladne mase
koja ima najveću vrednost ΔHmet SM-26 prikazuje Slika 25.
Prisustvo manjih prevojnih taĉaka, pored karakteristiĉnog pika topljenja na DSC krivoj je
posledica višestepene kristalizacije, odnosno kristalizacije masti u više polimorfnih oblika.
[58]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Slika 25. Zavisnost protoka toplote od temperature za ĉokoladnu masu SM-26
1.6 Teksturalne karakteristike ĉokolada
Eksperimentalni rezultati merenja ĉvrstoće ĉokolade SM na aparatu Texture Analyser po
originalnoj metodi 3-Point Bending Rig HDP/3PB u funkciji temperature pretkristalizacije dati
su u tabeli P6 u prilogu VI, a grafiĉki prikaz se nalazi na Slici 26.
Slika 26. Uticaj temperature pretkristalizacije na ĉvrstoću ĉokolade SM
Povećanje temperature pretkristalizacije, dovodi do smanjenja sile potrebne za prelom
ĉokolade, što je u skladu sa rezultatima veliĉine obrtnog momenta i SĈT.
[59]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
1.7 Test sivljenja ĉokolada
Rezultati testa sivljenja 32/20°C u zavisnosti od temperature pretkristalizacije ĉokoladne
mase SM dati su na Slici 27.
Najveću otpornost na sivljenje, odreĊenu kao broj ciklusa do prvih znakova sivljenja kao
i ukupan broj ciklusa do potpunog sivljenja proizvoda, pokazuju uzorci ĉokolade pretkristalisani
na 26°C. Standardna mleĉna ĉokoladna masa ukoliko se pretkristališe na 28°C i 30°C potpuno
posivi za 19 dana, a na 26°C za 21 dan. Primećeno je da su svi uzorci, bez obzira na primenjenu
temperaturu pretkristalizacije neotporni na test sivljenja.
Nema sivljenja
Slabo zamućena boja površine
Siva
Jako siva
Slabo siva
Potpuno siva
Slika 27. Dinamika sivljenja uzoraka ĉokolade SM -Test sivljenja 32/20°C
Na Slici 28 prikazani su histogrami vrednosti za svetloću po Hunteru (Lhu) ispitivanih
uzoraka ĉokolade pre i posle testa sivljenja 32/20°C u zavisnosti od vremena mlevenja i
temperature pretkristalizacije ĉokoladne mase. Izmerene vrednosti prvog, petog, dvanaestog i
dvadesetdrugog dana se nalaze u Tabeli P16, Priloga VI. UporeĊivanjem ovih vrednosti dobija se
kompletniji uvid u dinamiku sivljenja ispitivanih uzoraka ĉokolade.
[60]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Rezultati odreĊivanja svetloće po Hunteru su potvrdili rezultate vizuelnog praćenja
promena boje površine ĉokolade. Uzorak pretkristalisan na 26°C pokazuje najbolju otpornost
prema sivljenju i najmanju promene u svetloći pre i nakon testa sivljenja.
Slika 28. Histogram vrednosti za svetloću po Hunteru (Lhu) ispitivanih ĉokolada SM pre i posle
testa sivljenja u zavisnosti od temperature pretkristalizacije ĉokoladne mase
1.8 Senzorna analiza ĉokolade
Fotografski snimci svih ispitanih uzoraka ĉokolade koje su dobijene oblikovanjem
ĉokoladne mase SM, prikazani su na Slici 29.
SM 26
SM 28
SM 30
Slika 29. Fotografski snimak ĉokolade SM
[61]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Ĉokoladna masa proizvedena standardnim postupkom, a pretkristalisana na 30°C daje
ĉokoladu odgovarajućeg odnosno vrlo dobrog senzornog kvaliteta (visok sjaj površine,
sitnozrnasta struktura, školjkast prelom i odgovarajući ukus i miris).
Spoljašnja svojstva ove ĉokolade su znatno bolja u odnosu na ĉokolade sa primenjenom
temperaturom pretkristalizacije od 26 i 28°C. Ovako dobre senzorne karakteristike su posledica
optimalnih viskoznih osobina i odgovarajuće pretkristalizacije kakao maslaca.
Rezultati senzorne ocene nalaze se u Tabeli 27. Ĉokolada SM-28 ima najlošiji prelom i
najmanji zbir ponderisanih bodova, dok ĉokolada pretkristalisana na 26°C ima izrazito najbolji
prelom, što je rezultat porasta SĈT-a i ĉvrstoće ĉokolade.
Tabela 27. Uticaj temperature pretkristalizacije na ocenu senzornog kvaliteta ĉokolada SM
Prelom, struktura
0.15
Ţvakanje
0.20
Miris
0.20
Ukus
0.35
Zbir ponderisanih bodova
Kategorija kvaliteta
Temperature pretkristalizacije (⁰C)
SM
26
28
30
0.19
0.28
0.42
0.62
0.49
0.59
0.60
0.65
0.76
0.72
0.68
0.68
1.32
1.20
1.23
3.42
3.29
3.67
D
D
VD
O – odliĉan
D – dobar
VD – vrlo dobar
NO – ne odgovara
Faktor kvaliteta
Spoljašnja svojstva
Fakt.
znaĉaja
0.10
(4.5-5.0)
(2.5-3.5)
(3.5-4.5)
(<2.5)
Dobijeni rezultati QDA metodom su u skladu sa senzornom ocenom ispitivanih uzoraka
ĉokolade (Slika 30).
Optimalne osobine strukture i ţvakanja odnosno otapanja u ustima, se dobijaju pri
temperaturi pretkristalizacije od 30°C. Uzorci pretkristalisani na niţim temperaturama
pretkristalizacije imaju bolje osobine ĉvrstoće i lomljivosti.
[62]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
1.
2.
3.
Ĉvrstoća
Lomljivost
Suvoća
7. Osobine otapanja 10. HlaĊenje
8. Poĉetak otapanja 11. Topivost
9. Brzina otapanja
4. Lepljivost
5. Ţilavost
6. Gustoća
Slika 30. Uticaj temperature pretkristalizacije na senzornu ocenu ĉokolade SM-QDA metodom
2. OPTIMIZACIJA
USLOVA
PROIZVODNJE
MLEĈNE
ĈOKOLADE U KUGLIĈNOM MLINU
U prvoj fazi eksperimentalnog rada u ĉokoladnoj masi R1 je vršena optimizacija
parametara proizvodnje: mase kuglica, vremena mlevenja i koliĉine i vrste emulgatora. Isti
sirovinski sastav kao i sirovine su se koristile pri proizvodnji ĉokolade po standardnom postupku
(SM), kako bi dobijeni parametri bili uporedivi.
2.1 Optimizacija mase kuglica
Tokom prvog dela ove faze eksperimenta varirana je masa kuglica dok je vreme mlevenja
bilo konstantno i iznosilo 120 minuta (izabrano je prema literaturnim podacima (1)) i koristio se
jedan emulgator i to lecitin u koliĉini od 0.5% raĉunato na ukupnu masu sirovina. Rezultati
odreĊivanja prinosnog napona, viskoziteta, veliĉine najkrupnijih kakao ĉestica i vlage ĉokoladne
mase u zavisnosti od mase kuglica u kugliĉnom mlinu su prikazani u Tabeli 28.
Povećanje mase kuglica u kugliĉnom mlinu dovodi do većeg stepena usitnjenosti ĉvstih
ĉestica, što ima za posledicu povećanje prinosnog napona i viskoziteta ĉokoladne mase u odnosu
[63]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
na masu proizvedenu standardnim postupkom. Uticaj mase kuglice je znatno izraţeniji na
viskozitet mleĉne ĉokoladne mase nego na prinosni napon. Vlaga ĉokoladne mase se ne menja
primenom novog postupka usitnjavanja u odnosu na klasiĉni. Povećanje mase kuglica takoĊe
nema uticaja na promenu ovog parametra.
Tabela 28. Uticaj mase kuglica u kugliĉnom mlinu na reološke parametre, veliĉinu
najkrupnijih kakao ĉestica i vlagu mleĉne ĉokoladne mase
M [kg]
25
30
35
SM
τ0 [Pa]
18.49
18.82
20.23
18.04
η [Pas]
9.410
9.915
9.749
5.037
P [Pa/s]
6906
4670
5326
1492
D [μm]
66.07
64.24
55.95
80
V [%]
1.11
1.13
1.08
1.1
M – masa kuglica u kugliĉnom mlinu, [kg]
T – vreme mlevenja, [min]
τ0 – prinosni napon, [Pa]
η – viskozitet po Cassonu, [Pas]
D – veliĉina najkrupnijih kakao ĉestica, [µm]
V – vlaga, [%]
SM - Masa proizvedena standardnim postupkom
P - površina tiksotropne petlje, [Pa/s]
Mleĉna ĉokoladna masa dobijena u kugliĉnom mlinu, bez obzira na primenjenu masu
kuglica, zadrţava tiksotropna svojstva kakva pokazuje i masa proizvedena standardnim
postupkom mlevenja na petovaljku uz konĉiranje (Slika 31).
Najmanju površinu tiksotropne krive, odnosno najureĊeniju unutrašnju strukturu ima
ĉokoladna masa dobijena mlevenjem u kugliĉnom mlinu sa masom kuglica od 30 kg. Ovako
dobijena mleĉna ĉokoladna masa pokazuje i niţu vrednost prinosnog napona, što je znaĉajan
parametar u smislu utroška energije za njeno proticanje.
Dobijeni rezultati su pokazali da je ovo optimalna masa kuglica, tako da su dalji
eksperimenti raĊeni pri ovim uslovima proizvodnje, tj. sa masom kuglica od 30 kg.
[64]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
800
 (Pa)
600
400
masa kuglica 25
masa kuglica 30
masa kuglica 35
standardna mlecna cokolada
200
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
 (1/s)
Slika 31. Krive proticanja mleĉne ĉokoladne mase dobijene klasiĉnim postupkom i u kugliĉnom
mlinu u zavisnosti od mase kuglica
2.2 Optimizacija vremena mlevenja
Eksperment je u ovoj fazi voĊen uz konstantnu masu kuglica od 30 kg. Promenljivo je
bilo vreme mlevenja i to 30, 60, 90 i 120 minuta.
Na Slici 31 su prikazani rezultati odreĊivanja krivih proticanja a u Tabeli 29 rezultati
odreĊivanja reoloških parametara, veliĉine najkrupnijih kakao ĉestica i vlage, mleĉne ĉokoladne
mase u zavisnosti od vremena zadrţavanja mase u kugliĉnom mlinu odnosno vremena mlevenja.
800
 (Pa)
600
400
30 minuta
60 minuta
90 minuta
120 minuta
200
0
0
10
20
30
40
50
60
 (1/s)
Slika 32. Krive proticanja mleĉne ĉokoladne mase u zavisnosti od vremena mlevenja
Krive proticanja pokazuju da bez obzira na vreme mlevenja u kugliĉnom mlinu mleĉna
ĉokoladna masa zadrţava tiksotropna svojstava mleĉne ĉokolade. UporeĊujući krive proticanja
svih ĉokoladnih masa, primećujemo da su krive proticanja ĉokoladnih masa koje su se zadrţale u
kugliĉnom mlinu 90 i 120 minuta najsliĉnije krivoj proticanja ĉokoladne mase dobijene
standardnim postupkom proizvodnje.
[65]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
UporeĊujući parametre iz Tabele 29, uoĉava se da vlaga, prinosni napon i viskozitet
ĉokoladnih masa koje su se zadrţale u kugliĉnom mlinu 90 i 120 minuta su sliĉni parametrima
ĉokoladne mase dobijene standardnim postupkom. Vreme mlevenja dovodi do znaĉajnog
smanjenja površine tiksotropne petlje odnosno do ureĊivanja i stabilnosti unutrašnje stukture
mase. Površina tiksotropne petlje ĉokoladne mase mlevene 90 minuta se smanjila za 60% u
odnosu na ĉokoladnu masu koja je mlevena 30 minuta, dok dalje produţavanje vremena
mlevenje nema velikog uticaja na promenu ovog parametra.
Tabela 29. Uticaj vremena zadrţavanja mase u kugliĉnom mlinu na prinosni napon,
viskozitet, veliĉinu najkrupnijih kakao ĉestica i vlagu mleĉne ĉokoladne mase
T [min]
τ0 [Pa]
η [Pas]
P [Pa/s]
D [μm]
V [%]
30
60
90
120
12.98
16.58
17.57
17.16
12.17
9.722
7.715
6.197
8080
6787
3326
2994
94.05
88.76
70.04
68.05
1.13
1.10
1.10
1.00
SM
18.04
5.037
1492
80
1.10
M – masa kuglica u kugliĉnom mlinu, [kg]
T – vreme mlevenja, [min]
τ0 – prinosni napon, [Pa]
η – viskozitet po Cassonu, [Pas]
D – veliĉina najkrupnijih kakao ĉestica, [µm]
V – vlaga, [%]
P - površina tiksotropne petlje, [Pa/s]
Optimalno vreme zadrţavanja u mlinu je 90 minuta. Dalje produţavanje vremena
mlevenja nema uticaja na ureĊivanje sistema, a s druge strane dovodi do znatnog usitnjavanja
kakao ĉestica, ĉime se smanjuje efikasnost jer se zahteva veća koliĉina kakao maslaca
neophodna za formiranje optimalnih reoloških osobina, uz istovremeni dodatni utrošak energije,
ĉime se povećavaju troškovi procesa proizvodnje.
[66]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
2.3 Optimizacija vrste i koliĉine emulgatora
Tokom usitnjavanja dolazi do znaĉajnog povećanja specifiĉne dodirne površine izmeĊu
ĉvrstih ĉestica i kakao maslaca, zbog ĉega je neophodno uneti i dovoljnu odnosno potrebnu
koliĉinu emulgatora kao površinski aktivne supstance. Pravilan izbor vrste i koliĉine emulgatora
od velikog je znaĉaja za formiranje odgovarajućih reoloških karakteristika ĉokoladne mase
odnosno dobijanje optimalnog kvaliteta proizvoda.
Rezultati odreĊivanja reoloških parametara, veliĉine najkrupnijih kakao ĉestica i vlage
ĉokoladne mase u zavisnosti od vrste i koncentracije emulgatora kao i vremena zadrţavanja u
kugliĉnom mlinu su prikazani u Tabeli 30 i na Slici 33.
Tabela 30. Uticaj emulgatora i vremena zadrţavanja mase u kugliĉnom mlinu na prinosni napon,
viskozitet, površinu tiksotropne petlje, veliĉinu najkrupnijih kakao ĉestica i vlagu mleĉne
ĉokoladne mase
T [min]
Vrsta i
koliĉina
emulgatora
τ0 [Pa]
30
60
90
120
A
B
C
A
B
C
A
B
C
A
B
C
12.98
13.45
10.20
16.58
8.26
5.48
17.57
9.46
5.81
17.16
9.68
5.51
η [Pas]
12.17
7.40
8.73
9.72
9.82
12.71
7.71
9.57
11.91
6.20
9.4
11.96
P [Pa/s]
8080
4336
5918
6787
5657
7145
3326
4228
6046
2994
5502
5859
D [μm]
94.05
117.00
112.30
88.76
102.40
85.31
70.04
87.90
81.05
68.05
66.80
65.20
V [%]
1.13
1.28
1.00
1.10
1.29
1.25
1.10
1.24
1.21
1.00
1.20
1.12
A = 0.5% Lecitin
B = 0.2% PGPR i 0.3% Lecitin
C = 0.3% PGPR i 0.2% Lecitin
* Koliĉina emulgatora je raĉunata na ukupnu masu sirovina
Dobijeni rezultati pokazuju da je uticaj PGPR na reološka svojstva odnosno prinosni
napon ĉokoladne mase izraţeniji od lecitina.
Dodatak najmanje ispitivane koliĉine ovog emulgatora (0.2%) uz produţenje vremena
usitnjavanja sa 30 na 60 minuta dovodi do smanjenja prinosnog napona ĉokoladne mase od
50.2% u odnosu na masu u kojoj je prisutan samo lecitin. Dodatak 0.3% PGPR pri istim
[67]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
uslovima uticao je na smanjenje prinosnog napona za ĉak 67% u odnosu na masu samo sa
lecitinom. Od 60-tog minuta mlevenja beleţi se slabiji uticaj ovog emulatora na prinosni napon.
Slika 33. Uticaj emulgatora i vremena zadrţavanja mase u kugliĉnom mlinu na prinosni napon,
viskozitet po Cassonu, površinu tiksotropne petlje, veliĉinu najkrupnijih kakao ĉestica, i vlagu
mleĉne ĉokoladne mase (A = 0.5% lecitina, B = 0.2% PGPR i 0.3% lecitina, C = 0.3% PGPR i
0.2% lecitina)
[68]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Emulgator PGPR ima sliĉan uticaj i na povećanje viskoziteta ĉokoladne mase, za date
uslove eksperimenta.
Krive proticanja ĉokoladne mase dobijene pomoću kugliĉnog mlina imaju veću površinu
tiksotropne petlje od mase dobijene standardnim postupkom bez obzira na vrstu i koliĉinu
upotrebljenog emulgatora. Površina tiksotropne petlje je najmanja kod ĉokoladne mase sa
lecitinom, dok je dodatak emulgatora PGPR uticao na povećanje ove površine odnosno na
povećanje neureĊenosti i sloţenosti sistema.
Dodatak PGPR je uticao i na povećanje vlage ĉokoladne mase u odnosu na ĉokoladnu
masu sa lecitinom, bez obzira na vreme mlevenja. Dodatak PGPR u koliĉini od 0.2% i vreme
mlevenja od 90 minuta su optimalni s obzirom da se postiţu znaĉajno manje vrednosti prinosnog
napona u odnosu na ĉokoladnu masu samo sa lecitinom, dok je pribliţna veliĉina najkrupnijih
kakao ĉestica kao kod ĉokoladne mase proizvedene sa lecitinom.
Eksperimentalno dobijeni rezultati su statistiĉki obraĊeni u cilju utvrĊivanja korelacija
izmeĊu pojedinih parametara proizvodnje (vremena mlevenja, vrste i koliĉine emulgatora) i
parametara kvaliteta ĉokoladne mase (viskoziteta, veliĉine ĉestica i sadrţaja vlage)- Tabela 31.
Tabela 31. Korelacioni odnosi izmeĊu parametara proizvodnje i kvaliteta dobijene
ĉokoladne mase
Regresiona jednaĉina
Koeficijent
determinacijeR2
Nagib
η [Pas]
A
B
C
ηCA = -0.071t +19.075
ηCA = 0.017t + 11.630
ηCA = 0.009t + 14.620
A
B
C
D = -0.318t + 103.825
D = -0.485t + 122.385
D = -0.550t + 134.790
A
B
C
V = -0.001t + 1.180
V = -0.007t + 1.145
V = -0.001t + 1.310
0.99
0.64
0.3
D [μm]
0.918
0.922
0.99
V [%]
0.786
0.931
0.769
[69]
-0.077 < slope < -0.066
-0.023 < slope < 0.058
-0.033 < slope < 0.051
-0.607 < slope < -0.030
-0.916 < slope < -0.055
-0.714 < slope < -0.386
-0.003 < slope < 0.001
-0.013< slope < -0.001
-0.001 < slope < 0.001
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Rezultati dobijeni statistiĉkom obradom eksperimentalnih podataka pokazuju da se pri
dodatku lecitina (A) postiţe statistiĉki znaĉajna linearna korelacija izmeĊu parametara kvaliteta
(viskoziteta mase, veliĉine ĉestica i vlage) i vremena mlevenja. Na ovakav zakljuĉak navode
visok koeficijent korelacije i mali interval poverenja za nagib koji ne obuhvata 0. Ova korelacija
je opisana odgovarajućim linearnim jednaĉinama koje su takoĊe prikazane u Tabeli 31.
Dodatkom PGPR (B i C) ovakva jaka linearna korelacija se zadrţava samo u sluĉaju
veliĉine ĉestica, dok kod promene vlage ona slabi a potpuno se gubi kod reološkog parametra
odnosno viskoziteta mase.
Na ovakav zakljuĉak navode vrednosti dobijene za interval poverenja nagiba koji u
sluĉaju ovakvih nelinearnih veza obuhvataju nulu, bez obzira na relativno visoke vrednosti
koeficijenata determinacije.
3. MLEĈNA
ĈOKOLADA
SA
20%
MLEKA
U
PRAHU
PROIZVEDENA U KUGLIĈNOM MLINU (R1)
3.1 Hemijski sastav ĉokoladne mase
U Tabeli 32 se nalazi hemijski sastav mleĉne ĉokoladne mase sa 20% mleka u prahu (R1)
sa njenim aminokiselinskim i masno-kiselinski sastavom.
Ĉokoladna masa R1 u svom sastavu ima samo kravlje meko u prahu i ne sadrţi sojino
mleko u prahu. Prema Pravilnik o kvalitetu i drugim zahtevima za kakao proizvode, ĉokoladne
proizvode, proizvode sliĉne ĉokoladnim, krem proizvode - Sl.list SCG,br.1/2005 , ĉokoladna
masa R1 se svrstava u mleĉne ĉokoladne mase.
[70]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Tabela 32. Hemijski, aminokiselinski i masnokiselinski sastav ĉokoladne mase R1
SASTAV ĈOKOLADNE MASE R1
Vlaga (%)
1.10
Histidin
Ukupna mast (% s.m.)
32.41
Fenilalanin
Proteini (% s.m.)
8.76
Glutamat
Ugljeni hidrati (% s.m.)
52.98
Aspartat
Kakao delovi (%s.m.)
30.14
Cistin
Bezmas. kak. delovi (% s.m.)
4.74
Tirozin
Kakao maslac (% s.m.)
25.50
Masne kiseline
Mleĉna mast (% s.m.)
5.20
Buterna
Sojino ulje (% s.m.)
Kapronska
Lešnik ulje (% s.m.)
1.70
Kaprilna
Emulgatori (% s.m.)
0.50
Kaprinska
Saharoza (% s.m.)
42.67
Laurinska
Laktoza (% s.m.)
10.31
Miristinska
Energetska vrednost kcal
538.64 Miristoleinska
Energetska vrednost kJ
2251.52 Pentadekanska
Aminokiselina
%
Palmitinska
Lizin
0.41
Palmitoleinska
Alanin
0.10
Margarinska
Treonin
0.32
Stearinska
Glicin
0.06
Oleinska
Valin
0.15
Linolna
Serin
0.29
Linolenska
Prolin
1.12
Arahidonska
Izoleucin
0.16
Gadolenska
Leucin
0.36
Behenska
Metionin
0.18
0.26
0.37
2.34
1.85
0.08
0.50
%
0.18
0.10
0.05
0.13
0.16
0.57
0.05
0.10
8.33
0.10
0.03
10.02
10.82
1.55
0.03
0.02
0.05
0.05
3.2 Termoreografske karakteristike ĉokoladne mase
Na Slici 34 su prikazani termoreogrami ĉokoladne mase R1 u zavisnosti od vremena
mlevenja i temperature pretkristalizacije, dok se karakteristiĉne vrednosti sa termoreograma
nalaze u Tabeli P1 u Prilogu VI .
Rezultati jasno pokazuju da na veliĉinu obrtnog momenta veći uticaj ima temperatura
pretkristalizacije u odnosu na vreme mlevenja, dok na vreme nukleacije i vreme do postizanja
maksimalnog obrtnog momenta veći uticaj ima vreme mlevenja.
[71]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Pri vremenu mlevenja od 30 minuta, ĉokoladna masa pretkristalisana na 30°C ima
najmanju vrednost maksimalnog obrtnog momenta i potrebno je najduţe vreme do njegovog
postizanja. Vreme nukleacije se povećalo ĉak 6.25 puta u odnosu na masu pretkristalisanu na
26°C, a otpor se smanjio 4.6 puta ili 75% , što se odrazilo i na znaĉajno omekšavanje tog uzorka.
Slika 34. Termoreogrami ĉokoladne mase R1 u zavisnosti od temperature pretkristalizacije
(26, 28, 30°C) i vremena mlevenja (30, 60 i 90 minuta)
Vreme nukleacije ĉokoladne mase R1-60-30 je produţeno ĉak 2.5 puta u odnosu na masu
R1-60-26, dok se veliĉina maksimalnog obrtnog momenta smanjila za 50%. Povećanje vremena
mlevenja dovodi do povećanja stepena ureĊenosti sistema, tako da pri mlevenju od 90 minuta
dolazi do manjeg odstupanja od linearne zavisnosti obrtnog momenta i vremena nukleacije. Ovo
vreme usitnjavanja dovodi do znaĉajnog smanjenja vremena nukleacije za ĉokoladnu masu
pretkristalisanu na 30°C.
Vreme do postizanja maksimalnog obrtnog momenta ukazuje na brzinu kristalizacije
ĉokoladne mase. Iz rezultata se jasno vidi da se sa produţavanjem vremena mlevenja sa 30 na 60
[72]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
minuta znaĉajno skraćuje brzinu kristalizacije, dok dalje usitnjavanje nema velikog uticaja na
ovaj parametar.
Rezultati merenja fiziĉkih osobina ĉokolade R1 su statistiĉki obraĊeni primenom
regresione jednaĉine, pri ĉemu odzivna funkcija z predstavlja veliĉinu obrtnog momenta, a
nezavisno promenljive x i y temperaturu pretkristalizacije, odnosno vreme mlevenja. Zavisnost
uticaja vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije na veliĉinu maksimalnog obrtnog
momenta ĉokoladne mase R1 prikazan je pomoću 3D dijagrama i konturnog dijagrama na Slici
35. Znaĉajnost linearnog ili kvadratnog uticaja, kao i interakcije nezavisnih parametara na
zavisno promenljivu z, odreĊena je izraĉunavanjem t-vrednosti za regresione koeficijente b0, b1,
b2, b11, b22, b12.
a)
b)
Z1 = 26632.222 - 1717.5 tp - 31.444 τ + 27.9167 tp2 + 1 tp τ + 0.0407 τ 2
Slika 35. Uticaj vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije na veliĉinu maksimalnog
obrtnog momenta ĉokoladne mase R1 a) 3D dijagram b) konturni dijagram
Testiranjem statistiĉke znaĉajnosti pojedinih parametara regresione jednaĉine koji se
nalaze u Tabeli P2 u Prilogu VI, uoĉava se da nijedan parametar nema statistiĉki znaĉajan uticaj
na promenu veliĉine maksimalnog obrtnog momenta uzoraka ĉokolade R1 (izraĉunate tvrednosti < tabliĉne 3.128). Regresioni koeficijent b0, b1, b11, mogu ipak ukazati na odreĊene
promene veliĉine obrtnog momenta, pri promeni nezavisno pomenljive x (temperatura
pretkristalizacije). Regresioni koeficijent b2 i b12 koji predstavljaju uticaj vremena mlevenja i
[73]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
interakcije nezavisno promenljivih takoĊe imaju izvestan uticaj na posmatrani parametar
kvaliteta. Ostali regresioni koeficijenti nemaju uticaj na veliĉinu obrtnog momenta.
Standardna greška regresije ukazuje na disperziju eksperimentalnih i oĉekivanih
vrednosti (σ = 44.46). Rezultati analize varijanse (F = 80.73 je veće od tabliĉne vrednosti F0.05;6;3
= 8.94, uz rizik greške α = 0.05 (p < 0.05), potvrĊuju da primenjena regresiona jednaĉina u celini
statistiĉki znaĉajno definiše zavisnost veliĉine obrtnog momenta od nezavisnih parametara.
Veliĉina obrtnog momenta kod ĉokolade R1 je odreĊen varijacijama temperature
prekristalizacije i vremena mlevenja sa vrlo visokim koeficijentom determinacije r2= 0.9749.
Ako regresionu jednaĉinu primenimo na zavisno promenljivu - vreme nukleacije, njenu
zavisnost uticaja vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije vidimo na Slici 36.
Testiranjem statistiĉke znaĉajnosti pojedinih parametara regresione jednaĉine uoĉava se da
nijedan parametar nema statistiĉki znaĉajan uticaj na vreme nukleacije ĉokoladne mase R1
(izraĉunate t-vrednosti < tabliĉne 3.128).
a)
b)
Z2 = - 329.996 - 15.750 tp + 8.133 τ + 1.25tp2 - 0.4292 tpτ +0.028 τ 2
Slika 36. Uticaj vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije na vreme nukleacije
ĉokoladne mase R1 a) 3D dijagram b) konturni dijagram
Parametari regresione jednaĉine koji se nalaze u Tabeli P2 u Prilogu VI, pokazuju da su
najznaĉajniji parametri linearna korelacija nezavisnih parametara b12 kao i b22 kvadratna
[74]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
zavisnost, vremena mlevenja. Statistiĉka obrada rezultata pokazuje da je dati oblik funkcionalne
zavisnosti odgovarajući (F = 17.96 > F0,05;6;3 = 8.94).
Veoma velika vrednost koeficijenta determinacije (r2 = 0.9425) izmeĊu vremena
mlevenja i temperature pretkristalizacije ukazuje na meĊusobno dobru interakciju ovih veliĉina i
njihov uticaj na vreme nukleacije. Visoka standardna greška regresije σ = 21.08, pokazuje da je
došlo do znatnog odstupanja dobijenih i oĉekivanih rezultata.
3.3. Sadrţaj ĉvrstih triglicerida u ĉokoladi
Uticaj vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije na sadrţaj ĉvrstih triglicerida u
ĉokoladnoj masi R1 je prikazan na Slici 37. Oblik svih dobijenih krivi, odgovara obliku krive
SĈT za ĉist kakao maslac, ali su vrednosti nešto niţe usled prisustva mleĉne masti.
Slika 37. Krive SĈT ĉokoladne mase R1 u zavisnosti od temperature pretkristalizacije (26,
28, 30°C) i vremena mlevenja (30, 60 i 90 minuta)
[75]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Pri usitnjavanju ĉokoladne mase od samo 30 minuta procenat ĉvstih triglicerida u
ĉokoladnoj masi pretkristalisanoj na 28°C je veći za 10 - 13% u odnosu na mase pretkristalisane
na 26 i 30°C, a najveće odstupanje u SĈT se javlja u mernom temperaturnom intervalu od 2028°C. Produţavanjem vremena mlevenja nastavlja se isti trend ponašanja pretkristalisanih masa
na ove tri ispitivane temperature, s tim da su odstupanja u SĈT mase pretkristalisane na 30°C u
ovom sluĉaju manje izraţena.
Ako posmatramo najhomogeniji sistem, odnosno ĉokoladnu masu R1 koja se usitnjavala
90 minuta, najoptimalnija kriva SĈT-a je za ĉokoladu koja je pretkristalisana na 30°C. Veći
procenat ĉvrstih triglicerida u njoj u odnosu na ostale ĉokolade, prouzrokuje bolju senzornu
ocenu, kao i ĉvrstoću te ĉokolade. Krive SĈT-a ĉokoladnih masa koje su pretkristalisane na 26 i
28°C se meĊusobno potpuno podudaraju kroz ĉitav merni interval.
3.4. Reološke karakteristike ĉokoladne mase
Prikaz izmerenih reoloških parametara u ĉokoladnoj masi R1 pre i posle pretkristalizacije
u zavisnosti od vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije nalaze se u Tabeli 33.
Vrlo visok viskozitet nepretkristalisane ĉokoladne mase, odnosno mase uzete odmah
nakon mlevenja u kugliĉnom mlinu, pokazuje da je neophodno izvršiti pretkristalizaciju.
Pretkristalizacijom, bez obzira na primenjenu temparaturu, viskozitet ĉokoladne mase se
smanjuje za oko 35% u odnosu na nepretkristalisanu masu, odnosno masu uzetu direkno iz
kugliĉnog mlina.
Uticaj vremena mlevenja na viskozitet bez obzira na temperaturu pretkristalizacije je
izuzetno izraţen izmeĊu 30-60 minuta. U ovom periodu dolazi do istovremenog sitnjenja i
zaobljavanja ĉestica, a kakao maslac i emulgator se poĉinju rasporeĊivati oko ĉvrstih ĉestica
šećera i mleka u prahu. Ovo vreme mlevenja je kratko i sistem se ponaša haotiĉno bez obzira na
temperaturu pretkristalizacije. UreĊenje sisitema se javlja izmeĊu 60-90 minuta mlevenja kada
viskozitet ostaje skoro nepromenjen.
[76]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Tabela 33. Reološki parametri pretkristalisane i nepretkristalisane ĉokoladne mase R1
IZMERENI PARAMETRI U ĈOKOLADNOJ MASI R1 NAKON MLEVENJA BEZ
PRETKRISTALIZACIJE
Vreme mlevenja
30 minuta
60 minuta
90 minuta
107.450
87.950
80.840
Vlaga (%)
0.980
0.930
0.870
Viskozitet (Pas)
8.082
9.312
8.968
Prinosni napon(Pa)
5.749
6.756
6.889
Veliĉina ĉestice (μm)
Površina tiksotr. petlje (Pa/s)
3976
4340
3451
IZMERENI PARAMETRI U ĈOKOLADNOJ MASI R1 NAKON PRETKRISTALIZACIJE
Vreme mlevenja
30 minuta
60 minuta
90 minuta
Temperatura
pretkristalizacije
30°C
Viskozitet (Pas)
5.149 7.172 5.041 6.493 6.787 5.742
Prinosni napon (Pa)
5.908 4.359 6.875 6.125 6.585
6.76 7.417 7.223
7.22
Površina tiksotr. (Pa/s)
1248
1600
1814
28°C
2122
26°C
1554
30°C
1753
28°C
2096
26°C
30°C
28°C
26°C
6.52 5.929 5.701
2036
1914
Na Slici 38 prikazana je promena viskoziteta i prinosnog napona ĉokoladne mase R1 u
zavisnosti od temperature pretkristalizacije i vremena zadrţavanja u mlinu.
Na promenu viskoziteta ĉokoladne mase temperatura pretkristalizacije i vreme mlevenja
imaju veoma sliĉan uticaj.
Nepretkristalisana ĉokoladna masa pokazuje sliĉnu promenu prinosnog napona, kao i
pretkristalisane ĉokoladne mase. Vreme mlevenja od 30 minuta pokazuje neureĊenost sistema,
bez obzira na primenjenu temperaturu pretkristalizacije. Intenzivnije je usitnjavanje u periodu od
30-60 minuta i tu se najkrupnija veliĉina ĉestice smanji od 107.45-87.95μm.
U taĉki prekretnice svih ĉokoladnih sistema, tj. 60-tog minuta, najmanju vrednost
prinosnog napona ima ĉokoladna masa koja je pretkristalisana na 30°C, jer je temperatura
pretkristalizacije povećala teĉljivost i uticala na lakše proticanje. Produţavanjem vremena
mlevenja sa 60 minuta na 90 minuta postiţe se povećanje prinosnog napona ĉokoladne mase bez
obzira na temperaturu pretkristalizacije, dok viskozitet ostaje skoro nepromenjen.
[77]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Slika 38. Promena viskoziteta i prinosnog napona ĉokoladne mase R1 u zavisnosti od
temperature pretkristalizacije (26, 28, 30°C) i vremena mlevenja (30, 60 i 90 minuta)
Uticaj vremena mlevenja na promenu površine tiksotropne petlje pretkristalisane i
nepretkristalisane ĉokoladne mase R1 nalazi se na Slici 39.
Slika 39. Promena površine tiksotropne petlje ĉokoladne mase R1 u zavisnosti od temperature
pretkristalizacije (26, 28, 30°C) i vremena mlevenja (30,60 i 90 minuta)
Površina tiksotropne petlje je merilo gubitka energije veza koje su razrušene tokom
smicanja, a takoĊe je i merilo tiksotropnih promena unutar datog sistema. Najveća tiksotropna
petlja se javlja kod nepretkristalisane mase, jer ĉvrste ĉestice nisu zauzele pravilno mesto u
kristalnoj rešetci i došlo je do razliĉitih meĊumolekulskih povezivanja. Vreme mlevenja kao i
[78]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
pretkristalizacija imaju znaĉajan uticaj na površinu tiksotropne petlje. Proces pretkristalizacije
ĉokoladne mase je povećao teĉljivost i uticao na lakše proticanje mase jer je favorizacijom
odreĊenih polimorfnih oblika doveo do boljeg pakovanja i ureĊivanja ĉestica kakao maslaca što
se odrazilo i na ureĊenje sistema i smanjivanje površine tiksotropne petlje. Produţavanjem
vremena usitnjavanja, bez obzira na primenjene temperature pretkristalizacije, površine
tiksotropnih petlji su se smanjivale tako da nakon 90 minuta mlevenja ovo smanjenje iznosi ĉak i
do 45% u odnosu na nepretkristalisanu masu. Na Slici 40 prikazan je uticaj temperature
pretkristalizacije na vrednost napona smicanja ĉokoladne mase R1 nakon razliĉitog vremena
mlevenja (30, 60, 90 minuta).
Slika 40. Krive proticanja ĉokoladne mase R1 u zavisnosti od temperature pretkristalizacije (26,
28, 30°C) i vremena mlevenja (30, 60 i 90 minuta)
Krive proticanja pokazuju da ĉokoladna masa dobijena u kugliĉnom mlinu zadrţava
tiksotropna svojstva koja ima i ĉokoladna masa dobijena standardnim, uobiĉajenim postupkom
proizvodnje. Na krive proticanja ĉokoladne mase R1, mnogo veći uticaj imaju temperature
pretkristalizacije nego vreme mlevenja. Vreme zadrţavanja u mlinu od 30 minuta je nedovoljno
[79]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
da se sistem uredi, što se odraţava i na krive proticanja. Pretristalizacija ne izaziva nikakve
promene na krivoj proticanja u odnosu na nepretkristalisanu masu. Vreme usitnjavanja je
izuzetno kratko. U periodu od 30-60 minuta je došlo do najvećeg smanjenja veliĉine ĉestice i to
za 73.3%, pa se ovaj period moţe smatrati periodom neuniformisanosti sistema. Prema
oĉekivanjima, tek u 90 minutu mlevenja primećujemo da se sistem ureĊuje što dovodi do skoro
linearne zavisnosti temperature pretkristalizacije i napona smicanja.
Kriva puzanja
Podaci dobijeni Testom puzanja koji se izvodi u LVE reţimu gde amplituda deformacije
proporcionalna amplitudi primenjenog napona smicanja nalaze se u Tabeli 34 i Slici 41.
Tabela 34. Reološki parametri krive puzanja pretkristalisane i nepretkristalisane
ĉokoladne mase R1
IZMERENI REOLOŠKI PARAMETRI ĈOKOLADNE MASE R1 NAKON MLEVENJA BEZ
PRETKRISTALIZACIJE
FAZA PUZANJA
FAZA OPORAVKA
J0
[Pa-1]
J1
[Pa-1]
η0
[Pas]
λ1
[s]
Jmax
[Pa-1]
J0
[Pa-1]
J1
[Pa-1]
η0
[Pas]
λ1
[s]
Je o
[Pa-1]
90
0.0208
0.1596
435.9
91.65
0.4845
0.0000
0.4830
1369
287.5
0.0015
0.31
99.69
60
0.0332
0.2807
248.2
91.67
0.8509
0.0000
0.0019
779
287.5
0.0002
0.02
99.98
30
0.0662
0.3841
181.1
91.67
1.1660
0.0000
0.0040
569
287.5
0.0040
0.34
99.66
mlin
Je/Jmax Jv/Jmax
[%]
[%]
IZMERENI REOLOŠKI PARAMETRI ĈOKOLADNE MASE R1 NAKON PRETKRISTALIZACIJE
FAZA PUZANJA
FAZA OPORAVKA
R1
J0
[Pa-1]
J1
[Pa-1]
η0
[Pas]
λ1
[s]
Jmax
[Pa-1]
J0
[Pa-1]
J1
[Pa-1]
η0
[Pas]
λ1
[s]
Jeo
[Pa-1]
Je/Jmax
[%]
Jv/Jmax
[%]
90-30
0.0159
0.0899
633.4
75.02
0.2727
0.0000
0.0017
2297
270.8
0.0017
0.64
99.36
90-28
0.0002
0.0793
705.6
73.71
0.2402
0.0008
0.0000
2585
269.6
0.0008
0.34
99.66
90-26
0.0002
0.1123
528.8
78.24
0.3409
0.0001
0.0018
1859
274.1
0.0019
0.55
99.45
60-30
0.0256
0.1226
461.9
74.64
0.3722
0.0000
0.0032
1684
270.5
0.0032
0.86
99.14
60-28
0.0357
0.2251
222.7
65.53
0.6831
0.0000
0.0021
890
263.3
0.0021
0.31
99.69
60-26
0.0269
0.2528
207.0
68.94
0.7660
0.0000
0.0010
7956
264.7
0.0010
0.13
99.87
30-30
0.0355
0.2651
193.0
67.40
0.8049
0.0002
0.0027
755
263.2
0.0029
0.36
99.64
30-28
0.0455
0.2577
215.1
73.02
0.7823
0.0000
0.7790
794
268.8
0.0033
0.42
99.58
30-26
0.0317
0.2648
195.5
68.19
0.8035
0.0000
0.0015
754
264.0
0.0015
0.18
99.82
[80]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Na Slici 41 prikazane su krive puzanja ĉokoladne mase R1 u zavisnosti od vremena
mlevenja i temperature pretkristalizacije. Na krivama se ne uoĉavaju karakteristiĉni elementi
elastiĉnosti nego iskljuĉivo viskoznosti. Viskozitet ĉokoladne mase zavisi od brzine smicanja i
vremena dejstva spoljašnje sile. Reološko ponašanje ĉokoladne mase se moţe opisati iskljuĉivo
plastiĉnim proticanjem, tj. silom potrebnom da se savlada unutrašnji otpor da bi ĉokoladna masa
poĉela proticati ili plastiĉnim viskozitetom koji je izraz unutrašnjeg otpora sistema pri daljem
proticanju. Ĉokoladna masa dobijena u kugliĉnom mlinu je reološki sistem koji se ponaša
iskljuĉivo kao viskozno-nenjutnovska teĉnost.
Slika 41. Krive puzanja ĉokoladne mase R1 u zavisnosti od temperature pretkristalizacije (26,
28, 30°C) i vremena mlevenja (30, 60, 90 minuta)
Odnos elastiĉnih i viskoznih deformacija u ĉokoladnoj masi R1 prikazuju Slike 42 i 43.
Obe slike potvrĊuju raniju tezu da mleĉna ĉokoladna masa proizvedena u kugliĉnom mlinu nema
elemente elastiĉnih svojstava.
[81]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Zbog odustva viskoelastiĉnih osobina, statistiĉku obradu podataka za odnos Jv/Jmax
nećemo sprovoditi u reološkom sistemu R1.
Slika 43. Uticaj vremena mlevenja na vrednost odnosa elastiĉnog odziva (Je) i viskoznog odziva
(Jv) i Jmax ĉokoladne mase R1
Slika 42. Uticaj temperature pretkristalizacije i vremena mlevenja na vrednost odnosa
elastiĉnog odziva (Je) i viskoznog odziva (Jv) i Jmax ĉokoladne mase R1
Oscilatorna merenja
Rezultat oscilatornih testova, nedvosmisleno nam pokazuje da mleĉna ĉokolada
proizvedena u kugliĉnom mlinu ne spada u mase koje imaju gel strukturu.
[82]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Prilikom odreĊivanja viskoelastiĉnih osobina (elastiĉnog G' i viskoznog G" modula) pri
niskim amplitudama napona obezbeĊena je stabilnost unutrašnje strukture ĉokolade. Povećanjem
ugaone brzine dominantan je viskozni modul u odnosu na elastiĉni, što ukazuje na postojanje sol
strukture ĉokoladne mase R1. Zavisnost viskoelastiĉnih osobina od ugaone brzine ilustruje Slika
44, na kojoj su prikazane promene viskoznog i elastiĉnog modula uzoraka ĉokoladne mase R1.
a)
b)
c)
d)
Slika 44. Uticaj temperature pretkristalizacije na vrednost modula viskoznosti (G") i modula
elastiĉnosti (G') ĉokoladne mase R1 nakon mlevenja: a) posle 30 minuta b) posle 60 minuta c)
detaljniji prikaz krive b d) posle 90 minuta
[83]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Parametar tan definiše jaĉinu formirane trodimenzionalne strukture i njegove veće
vrednosti ukazuju na izraţeniji uticaj viskoznog modula. Vrednosti tanδ, tj. faktora gubitka, svih
ĉokoladnih masa R1, bez obzira na vreme mlevenja i temperature pretkristalizacije su veći od
jedan što ukazuje na viskozna svojstva datog sistema. Ukoliko je tanδ manji od jedan, sistem se
ponaša kao ĉvrsto telo sa elastiĉnim deformacijama, a ako je veće od jedan favorizuju se
viskozne deformacije kao što je u ovom sluĉaju.
Vrednosti za faktor gubitka ĉokoladne mase R1 se nalaze u Tabeli 35. Zbog odustva
elastiĉnih osobina, statistiĉku obradu podataka za zavisnu promenljivu tanδ u funkciji nezavisnih
promenljivih x i y, odnosno temperature pretkristalizacije i vreme mlevenja nećemo sprovoditi u
reološkom ĉokoladnom sistemu R1. Prema svim reološkim parametrima, moţemo zakljuĉiti da
naĉin proizvodnje ne utiĉe na reološka svojstva mleĉne ĉokoladne mase. Sistem R1 ne poseduje
viskoelastiĉne osobine i pri oscilatornim merenjima se favorizuju viskozni moduli.
Tabela 35. Faktor gubitka kod nepretkristalisane i pretkristalisane ĉokoladne mase R1
R1-mlin
tanδ =G"/G'
30
60
90
R1-90
90-30
90-28
90-26
R1-60
60-30
60-28
60-26
R1-30
30-30
30-28
30-26
1.062
3.761
3.382
tanδ=G"/G'
2.304
2.905
2.695
tanδ=G"/G'
1.770
2.698
3.138
tanδ=G"/G'
2.721
3.209
3.369
3.5 Toplotne karakteristike ĉokolada
Toplotne karakteristike ĉokoladne mase R1 - prikazane su u Tabeli 36. Sa povećanjem
vremena mlevenja zapaţa se porast entalpije što ukazuje da se sa smanjivanjem veliĉine ĉestica
[84]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
povećavaju interakcije izmeĊu njih i time sistem zahteva više energije za topljenje. Svi uzorci
imaju velike vrednosti Tindexa s obzirom da sama mleĉna mast zbog svog sastava ima širok
interval topljenja. Pri razliĉitim vremenima zadrţavanja u mlinu, minimum Tindexa se registruje
pri temperaturi pretkristalizacije od 28°C, dok su za temperaturu od 30°C vrednosti Tindexa i ΔH
sliĉne. Kod uzorka R1-30 razlika u vrednosti Tindexa je neznatna, za razliku od uzorka R1-60 gde
je ta razlika primetna i obuhvata povećanje Tindexa sa temperaturom pretkristalizacije. Uzorak R190 ima isti trend povećanja ali u blaţoj meri.
Vrednosti poĉetne temperature Tonset za sve uzorke su pribliţno iste, što nije sluĉaj sa
krajnjim temperaturama topljenja (Tend). Maksimalna temperatura topljenja, Tpeak, se kreće oko
35°C izuzev kod uzoraka R1-60-26 i R1-60-28, gde Tpeak oko 32.5°C.
Tabela 36. Toplotne karakteristike ĉokoladne mase R1
Uzorak
Tonset
(oC)
Tend (oC)
Tpeak
(oC)
Tindex
(oC)
ΔHmelt
(J/g)
R1-30-26
R1-30-28
R1-30-30
R1-60-26
R1-60-28
R1-60-30
R1-90-26
R1-90-28
R1-90-30
28.23
28.74
28.05
27.05
26.27
27.8
27.98
28.04
27.94
40.37
39.77
40.05
34.83
35.02
40.12
39.78
39.93
40.34
35.16
35.04
35.38
32.53
32.53
35.07
34.74
34.72
35.05
12.14
11.03
12.00
7.78
8.75
12.32
11.80
11.89
12.40
23.02
19.56
24.47
21.15
31.03
23.21
22.63
25.24
25.59
Veliĉina
ĉestice
(μm)
107.45
87.95
80.84
Sa povećanjem temperature pretkristalizacije kod uzorka R1-60 na 30° vrednost Tindexa se
poveća za oko 5°C. Najbolji rezultati sa stanovišta termiĉke analize se dobijaju za uzorke
ĉokolade temperirane na 28 i 30°C poredeći sa vrednostima Tindexa i entalpije uzoraka standardne
mleĉne ĉokolade. Sa ekonomskog aspekta najprihvatljiviji su uzorci R1-30, jer imaju isti interval
topljenja sa pomenutim uzorcima, meĊutim sa teksturalnog stanovišta to nije prihvatljivo što
potvrĊuju i rezultati odreĊivanja veliĉine ĉestica (107.45μm) i organoleptike. MeĊutim, sa
stanovišta veliĉine entalpije najprihvatljiviji su uzorci sa temperaturom pretkristalizacije od
30°C. Ovo je u skladu i sa rezultatima SĈT i ĉvrstoćom ĉokoladnih masa R1.
Karakteristiĉne DSC krive zavisnosti protoka toplote od temperature ĉokoladne mase
koja ima najmanju vrednost ΔHmet, R1-60-26 prikazuje Slika 45. Prisustvo manjih prevojnih
[85]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
taĉaka, pored karakteristiĉnog pika topljenja na DSC krivoj je posledica višestepene
kristalizacije, odnosno kristalizacije masti u dva polimorfna oblika
Slika 45. Zavisnost protoka toplote od temperature za ĉokoladnu masu R1-60-26
3.6 Teksturalne karakteristike ĉokolade
Eksperimentalni rezultati merenja ĉvrstoće ĉokolade na aparatu Texture Analyser po
jmetodi 3- Point Bending Rig HDP/3PB u funkciji povećanja vremena mlevenja i temperature
pretkristalizacije prikazani su u Tabeli P6 u Prilogu VI, a grafiĉki prikaz se nalazi na Slici 46.
.
Sila (N)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
R
130
-2
6
R
130
-2
8
R
130
-3
0
R
160
-2
6
R
160
-2
8
R
160
-3
0
R
190
-2
6
R
190
-2
8
R
190
-3
0
0
Slika 46. Uticaj temperature pretkristalizacije i vremena mlevenja na ĉvrstoću ĉokolada R1
[86]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Povećanje temperature pretkristalizacije, bez obzira na vreme mlevenja dovodi do
povećanja sile potrebne za prelom ĉokolade (povećava se ĉvrstoća), što se najjasnije vidi u
najhomogenijem sistemu-sistemu koji je 90 minuta usitnjavan u kugliĉnom mlinu.
Porast ĉvrstoće sa porastom temperature pretkristalizacije u ovom sistemu je u skladu i sa
rezultatima porasta veliĉine obrtnog momenta i porasta SĈT.
Rezultati statistiĉke obrade podataka prikazani su pomoću 3D i konturnog dijagrama na
Slici 47. Vidimo da povećanje temperature pretkristalizacije znatno više utiĉe na povećanje
ĉvrstoće ĉokoladne mase R1, nego vreme mlevenja.
Testiranjem statistiĉke znaĉajnosti pojedinih parametara regresione jednaĉine uoĉava se
da nijedan parametar nema statistiĉki znaĉajan uticaj na promene ĉvrstoće ĉokoladne mase R1
(izraĉunate t-vrednosti < tabliĉne 3.128). Regresioni koeficijenti b1, b0 i b11 ukazuju na odreĊene
promene zavisno promenljive z (ĉvrstoće), pri promeni nezavisno pomenljive x (temperature
pretkristalizacije).
Izraĉunata vrednost standardne greške regresije (σ = 13.864), potvrĊuje da se uz odabrani
metematiĉki model javlja nešto veća disperzija eksperimentalnih vrednosti, dok vrednost
koeficijenta determinacije za ĉvrstoću (r2= 0.894) ukazuju da su fiziĉke osobine ĉokolade R1
odreĊene varijacijama nezavisno promenljivih sa 89.4%.
a)
b)
Z5 = 3518.727 – 261.002 tp + 1.213 τ + 4.942 tp2 – 0.118 tp τ + 0.017 τ 2
Slika 47. Uticaj vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije na ĉvrstoću ĉokoladne mase
R1 a) 3D dijagram b) konturni dijagram
[87]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Analiza varijanse regresione jednaĉine, potvrĊuje da se na nivou znaĉajnosti od 95% (α =
0.05), primenom odabrane regresione jednaĉine moţe predvideti ponašanje ĉvrstoće ĉokolade pri
promeni vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije (izraĉunato F = 12.874 > tabliĉno
F0.05;6;3 = 8,94).
3.7 Test sivljenja ĉokolade
Rezultati testa sivljenja 32/20°C u zavisnosti od vremena mlevenja i temperature
pretkristalizacije ĉokolada R1 dati su na Slici 48.
Nema sivljenja
Slabo zamućena boja površine
Siva
Jako siva
Slabo siva
Potpuno siva
Slika 48. Dinamika sivljenja uzoraka ĉokolada R1-Test sivljenja 32/20°C
Rezultati pokazuju da je uticaj vremena mlevenja na otpornost prema sivljenju mnogo
manje izraţen od uticaja temperature pretkristalizacije. Niţe temperature pretkristalizacije
obezbeĊuju bolju otpornost ĉokolade prema sivljenju. Najveću otpornost na sivljenje, odreĊenu
[88]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
kao broj ciklusa do prvih znakova sivljenja kao i ukupan broj ciklusa do potpunog
sivljenja proizvoda, pokazuju uzorci ĉokolada R1-30-26 i R1-60-26. Ako dobijene rezultate
uporedimo sa otpornošću na sivljenje mleĉne ĉokolade koja je dobijena po standardnom
postupku proizvodnje, moţe se zakljuĉiti da postupak proizvodnje u kugliĉnom mlinu treba
poboljšati.
Standardna mleĉna ĉokoladna masa ukoliko se pretkristališe na 26°C i 30°C potpuno
posivi za 19 dana, a na 28°C za 21 dan. Otpornost na sivljenje ĉokolade proizvedene u
kugliĉnom mlinu je manja za 35% u odnosu na ĉokoladu proizvedenu standardnim postupkom.
Potrebno je uraditi dalja ispitivanja uz dodatak inhibitora sivljenja kao što su frakcije mleĉne
masti sa višom taĉkom topljenja, asimetriĉni trigliceridi, stearin iz palminog ulja, poliestri
saharoze, sorbitan, tristearat i dr.
Na Slici 49 prikazani su histogrami vrednosti za svetloću po Hunteru (Lhu) ispitivanih
uzoraka ĉokolada pre i posle testa sivljenja 32/20°C u zavisnosti od vremena mlevenja i
temperature pretkristalizacije ĉokoladne mase a izmerene vrednosti prvog, petog, dvanaestog i
dvadesetdrugog dana se nalaze u Tabeli P13, Priloga VI. UporeĊivanjem ovih vrednosti dobija se
kompletniji uvid u dinamiku sivljenja ispitivanih uzoraka ĉokolade.
Rezultati odreĊivanja svetloće po Hunteru su potvrdili rezultate vizuelnog praćenja
promena boje površine ĉokolada R1. Uzorci sa najboljom otpornošću prema sivljenju (R1-30-26
i R1-60-26) pokazuju najmanje promene u svetloći pre i nakon sivljenja.
Pre sivljenja
L*ab
Posle sivljenja
60
50
40
30
20
10
26˚C
28˚C
R
190
R
130
R
160
R
160
R
190
R
190
R
130
R
130
R
160
0
30˚C
Slika 49. Histogram vrednosti za svetloću po Hunteru (Lhu) ispitivanih ĉokolada R1 pre i posle
testa sivljenja u zavisnosti od vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije ĉokoladne mase
[89]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Statistiĉka obrada rezultata prikazana je 3D i konturnim dijagramom na Slici 50.
Temperatura pretkristalizacije ima izrazit uticaj na broj ciklusa sivljenja ĉokoladne mase R1 u
odnosu na vreme mlevenja. Statistiĉki obraĊeni podaci primenom regresione jednaĉine nalaze se
u Tabeli P4 u Prilogu VI. Testiranjem statistiĉke znaĉajnosti regresionog modela u celini, uz
rizik greške α =0.05, utvrĊeno je da usvojena regresiona jednaĉina moţe biti osnova za izvoĊenje
zakljuĉaka o uticaju vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije na broj ciklusa sivljenja
ĉokoladne mase R1 (p < 0.05). Temperatura pretkristalizacije ima znaĉajan uticaj (izraĉunata
vrednosti t > tabliĉne t0.05;3 = 3.128) na process sivljenja. Testiranjem statistiĉke znaĉajnosti
regresionih koeficijenata koji prestavljaju uticaj nezavisno promenljive x, utvrĊeno je da linerana
i kvadratna promena promenljive x statistiĉki znaĉajno utiĉu na zavisno promenljivu z.
Maksimalna t-vrednost (10.723), dobijena za parametar b0 potvrĊuje statistiĉku znaĉajnost
pomenutog regresionog koeficijenta i ukazuje na izraţenu linearnost regresione jednaĉine.
Izraĉunata vrednost standardne greške regresije (σ = 0.2449), potvrĊuje da je uz odabrani
metematiĉki model moguće postići malu disperziju eksperimentalnih vrednosti za process
sivljenja od linije regresije.
a)
b)
Z6 = 555.3334 – 36.8333 tp + 0.0556 τ + 0.625 tp2 – 0.0042 tp τ + 0.0006 τ 2
Slika 50. Uticaj vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije na broj ciklusa sivljenja
ĉokoladne mase R1 a) 3D dijagram b) konturni dijagram
Vrednosti koeficijenta determinacije za sivljenje (r2 = 0.9982) odreĊen je varijacijama nezavisno
promenljivih sa 99.82%. Analiza varijanse regresione jednaĉine, potvrĊuje da se na nivou
[90]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
znaĉajnosti od 95% (α = 0.05), primenom odabrane regresione jednaĉine moţe predvideti
ponašanje procesa sivljenja ĉokoladne mase R1 pri promeni temperature pretkristalizacije i
vremena mlevenja (izraĉunato F > tabliĉno F0.05;6;3= 8.94).
3.8 Senzorna analiza ĉokolada
Uticaj vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije na ocenu senzornog kvaliteta
ĉokolade R1 nalaze se u Tabeli 37.
Ĉokoladna masa pretkristalisana na višim temperaturama i usitnjavana 90 minuta u
kugliĉnom mlinu daje ĉokoladu odgovarajućeg odnosno odliĉnog senzornog kvaliteta (visok sjaj
površine, sitnozrnasta struktura, školjkast prelom i odgovarajući ukus i miris). Ovako dobre
senzorne karakteristike su posledica optimalnih viskoznih osobina i odgovarajuće kristalizacije
kakao maslaca.Ĉokolade R1-60 imaju vrlo dobar senzorni kvalitet, pri ĉemu su im poboljšana
spoljašnja svojstva, struktura i ţvakanje u odnosu na ĉokolade R1-90. Vreme mlevenja od 30
minuta daje ĉokolade samo dobrog senzornog kvaliteta, odnosno dobijeni oblik ĉokolada je
slabije deformisan, površina je delimiĉno oštećena, prelom grubozrnast, struktura neujednaĉena i
izraţene su osobine sporijeg otapanja u ustima.
Tabela 37. Uticaj vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije na ocenu senzornog
⁰
kvaliteta ĉokolade R1
Faktor kvaliteta
Vreme mlevenja (min)
Spoljašnja svojstva
Prelom, struktura
Ţvakanje
Miris
Ukus
Zbir ponderisanih bodova
Kategorija kvaliteta
O – odliĉan
D – dobar
Fakt. znaĉaja
0.10
0.15
0.20
0.20
0.35
26
30
0.34
0.72
0.62
0.60
1.05
3.33
D
(4.5-5.0)
(2.5-3.5)
60
0.43
0.74
0.66
0.74
1.3
3.86
VD
Temperature pretkristalizacije ( C)
28
R1
90
30
60
90
30
0.36 0.46 0.38 0.45 0.45
0.62
0.6
0.62 0.63 0.68
0.82 0.54 0.66 0.92 0.62
0.88 0.60 0.74 0.92
0.6
1.54 1.12
1.3
1.65 1.12
4.2
3.32 3.69 4.57 3.47
VD
D
VD
O
D
VD – vrlo dobar
NO – ne odgovara
[91]
(3.5-4.5)
(< 2.5)
30
60
0.48
0.63
0.72
0.74
1.3
3.87
VD
90
0.45
0.72
0.90
0.90
1.61
4.58
O
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Fotografski snimci svih ispitanih uzoraka ĉokolade koje su dobijene oblikovanjem
ĉokoladne mase R1, prikazani su na Slici 51.
R1 30 26
R1 30 28
R1 30 30
R1 60 26
R1 60 28
R1 60 30
R1 90 26
R1 90 28
R1 90 30
Slika 51. Fotografski snimak ĉokolade R1
Statistiĉki obraĊeni podaci primenom regresione jednaĉine nalaze se u Tabeli P5 u
Prilogu VI, pri ĉemu odzivna funkcija z predstavlja ukupan broj ponderisanih bodova, a
nezavisno promenljive x i y temperature pretkristalizacije, odnosno vreme mlevenja. Grafiĉki
prikaz zavisnosti senzornih osobina ĉokoladne mase R1 od temperature pretkristalizacije i
vremena mlevenja prikazan je pomoću 3D i konturnog dijagrama na Slici 52.
U regresionoj jednaĉini koja definiše zavisnost ukupnih ponderisanih bodova senzorne
analize sa vremenom mlevenja i temperaturom pretkristalizacije, apsolutne t-vrednosti svih
regresionih koeficijenta su manje od tabliĉne vrednosti t0.05;3 = 3.182.
[92]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
a)
b)
Z7 = 8.476667 – 0.365833 tp- 0.024056 τ + 0.006250 tp2 + 0.00100 tpτ + 0.000117 τ 2
Slika 52. Uticaj vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije na ukupan broj ponderisanih
bodova za senzorni kvalitet ĉokolade R1 a) 3D dijagram b) konturni dijagram
Vrednosti standardne greške regresije, koja predstavlja apsolutnu meru reprezentativnosti
regresionog modela, ukazuju da je disperzija eksperimentalnih podataka od teorijske krive vrlo
mala (σ = 0.095).
Izabrana regresiona jednaĉina je reprezentativna, jer varijacije nezavisno promenljivih u
znaĉajnoj meri objašnjavaju senzorni kvalitet ĉokoladne mase (r2 = 0.9824).
Analiza varijanse, potvrĊuje da je regresiona jednaĉina u celini statistiĉki znaĉajna, jer je
izraĉunato F > F0.05;6;3= 8.94.
Dobijeni rezultati QDA metodom su u skladu sa senzornom ocenom ispitivanih uzoraka
ĉokolade, što prikazuje Slika 53.
Optimalne osobine strukture i ţvakanja odnosno otapanja u ustima, dobijaju pri vremenu
mlevenja od 90 minuta i pri temperaturi pretkristalizacije od 30°C. Niţa temperatura
pretkristalizacije zahteva duţe mlevenje-90 minuta, da bi se dobile odgovarajuće osobine
ĉvrstoće odnosno preloma ĉokolade kao i osobine otapanja
[93]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
1.
2.
3.
Ĉvrstoća
Lomljivost
Suvoća
4. Lepljivost
5. Ţilavost
6. Gustoća
7. Osobine otapanja 10. HlaĊenje
8. Poĉetak otapanja 11. Topivost
9. Brzina otapanja
Slika 53. Uticaj vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije na senzornu ocenu
ĉokolade R1-QDA metodom
4. ĈOKOLADA SA 15% SOJINOG MLEKA U PRAHU
PROIZVEDENA U KUGLIĈNOM MLINU (R2)
4.1 Hemijski sastav ĉokoladne mase
U Tabeli 38 se nalazi hemijski sastav ĉokoladne mase sa 15% sojinog mleka (R2) sa
njenim aminokiselinskim i masno-kiselinski sastavom.
Procenat masnoće 32% i kakao delova 30% je kod svih ĉokolada konstantan, jer su oni
glavni nosioci senzornih karakteristika ĉokolade, arome i boje. Smanjeni procenat sojinog mleka
u ovoj ĉokoladnoj masi je nadomešten dodatkom veće koliĉine šećera i većeg sadrţaja lešnik
paste.
[94]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Tabela 38. Hemijski, aminokiselinski i masnokiselinski sastav ĉokoladne mase R2
SASTAV ĈOKOLADNE MASE R2
Vlaga (%)
1.1
Histidin
Ukupna mast (% s.m.)
32.44
Fenilalanin
Proteini (% s.m.)
7.71
Glutamat
Ugljeni hidrati (% s.m.)
54.25
Aspartat
Kakao delovi (% s.m.)
30.14
Cistin
Bezmasni kakao delovi (% s.m.)
4.74
Tirozin
Kakao maslac (% s.m.)
25.5
Masne kiseline
Mleĉna mast (% s.m.)
Buterna
Sojino ulje (% s.m.)
4.2
Kapronska
Lešnik ulje (% s.m.)
2.7
Kaprilna
Saharoza (% s.m.)
54.25
Kaprinska
Emulgatori (% s.m.)
0.50
Laurinska
Laktoza (% s.m.)
Miristinska
Energetska vrednost kcal
539.53
Miristoleinska
Energetska vrednost kJ
2255.24 Pentadekanska
Palmitinska
Aminiokiselina
%
Lizin
0.50
Palmitoleinska
Alanin
0.51
Margarinska
Treonin
0.27
Stearinska
Glicin
0.27
Oleinska
Valin
0.31
Linolna
Serin
0.41
Linolenska
Prolin
0.36
Arahidonska
Izoleucin
0.45
Gadolenska
Leucin
0.32
Behenska
Metionin
0.05
0.25
0.40
1.50
0.98
0.07
0.25
%
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
7.45
0.00
0.00
9.59
10.71
4.02
0.32
0.04
0.05
0.10
4.2 Termoreografske karakteristike ĉokoladne mase
Na Slici 52 su prikazani termoreogrami ĉokoladne mase R2 u zavisnosti od vremena
mlevenja i temperature pretkristalizacije, dok se karakteristiĉne vrednosti sa termoreograma
nalaze u Tabeli P1 u Prilogu VI.
Iz prikazanih dijagrama se vidi da je uticaj temperature pretkristalizacije na veliĉinu
maksimalnog obrtnog momenta mnogo izraţeniji od uticaja vremena mlevenja, dok na vreme
nukleacije veći uticaj ima vreme mlevenja.
[95]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Slika 54. Termoreogrami ĉokoladne mase R2 u zavisnosti od temperature pretkristalizacije (26,
28, 30°C) i vremena mlevenja (30, 60 i 90 minuta)
Pri vremenu mlevenja od 30 minuta, ĉokoladna masa pretkristalisana na 30°C ima
najniţu vrednost obrtnog momenta ali je potrebno najduţe vreme do poĉetka kristalizacije.
Vreme nukleacije ĉokoladne mase koja je pretkristalisana na 30°C je povećano 3 puta u odnosu
na vreme nukleacije ĉokoladne mase pretkristalisane na 26°C, uz istovremeno smanjenje
maksimalnog obrtnog momenta za 60%. Zavisnost veliĉine maksimalnog obrtnog momenta od
povećanja temperature pretkristalizacije je linearna.
Dobijeni rezultati jasno pokazuju da se sa povećanjem vremena mlevenja sistem ureĊuje,
odnosno da se pri mlevenju od 90 minuta dobija linearna zavisnost smanjenja obrtnog momenta
prilikom povećanja temperature pretkristalizacije. Vreme nukleacije ĉokoladne mase koja je
pretkristalisana na 30°C je povećano 1.7 puta u odnosu na vreme nukleacije ĉokoladne mase
pretkristalisane na 26°C, dok se otpor smanjio 42%.
Testiranjem statistiĉke znaĉajnosti pojedinih parametara regresione jednaĉine uoĉava se
da nijedan parametar nema statistiĉki znaĉajan uticaj na promene veliĉine obrnog momenta
[96]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
ĉokoladne mase R2 (izraĉunate t-vrednosti < tabliĉne 3.128). Parametri se nalaze u tabeli P2 u
Prilogu VI, a zavisnost vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije na veliĉinu
maksimalnog obrtnog momenta ĉokoladne mase R2 prikazane u vidu 3D i konturnih dijagrama
se nalaze na Slici 55.
a)
b)
Z1 = 23551.11 -1550.83 tp - 11.44 τ + 25.83 tp2 + 0.37 tp τ +0.02 τ 2
Slika 55. Uticaj vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije na veliĉinu maksimalnog
obrtnog momenta ĉokoladne mase R2 a) 3D dijagram b) konturni dijagram
Regresioni koeficijenti b0 b1 i b11 ukazuju i na odreĊene promene zavisno promenljive zveliĉine obrtnog momenta, pri promeni nezavisno pomenljive x- temperature pretkristalizacije.
Izraĉunata vrednost standardne greške regresije (σ = 194.35), potvrĊuje da je uz odabrani
metematiĉki model javlja velika disperzija eksperimentalnih vrednosti. Vrednost koeficijenta
determinacije (r2 = 0.938) ukazuju da je veliĉina obrtnog momenta ĉokolade R2 odreĊene
varijacijama nezavisno promenljivih sa 93.8%.
Analiza varijanse regresione jednaĉine, potvrĊuje da se na nivou znaĉajnosti od 95% (α =
0.05), primenom odabrane regresione jednaĉine moţe predvideti ponašanje veliĉine obrtnog
momenta ĉokolade R2 pri promeni vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije (izraĉunato
F = 42.777 > tabliĉno F0.05;6;3 = 8.94)
Uticaj vremena mlevenja na vreme nukleacije je izraţenije od uticaja temperature
pretkristalizacije. Testiranjem statistiĉke znaĉajnosti pojedinih parametara regresione jednaĉine
[97]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
koji se nalaze u tabeli P2 u Prilogu VI uoĉava se da nijedan parametar nema statistiĉki znaĉajan
uticaj na vreme nukleacije (izraĉunate t-vrednosti < tabliĉne 3.128). Najveći uticaj ima kvadratna
promena vremena mlevenja (b22). Najmanji uticaj na zavisno promenljivu ima interakcija
nazavisno promenljivih (b12), kvadratna promena temperature pretkristalizacije (b11) i linearna
promena temperature pretkristalizacije (b1).
Slika 56 prikazuje uticaj vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije na vreme
nukleacije mase R2 u obliku 3D i konturnog dijagrama.
a)
b)
Z2 = -1423.67 + 81.17 tp + 2.42 τ – 1.0 tp2 – 0.04 tpτ - 0.01 τ 2
Slika 56. Uticaj vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije na vreme nukleacije
ĉokoladne mase R2 a) 3D dijagram b) konturni dijagram
Vrednost standardne greške regresije (σ = 6.810) potvrĊuje da postoji rasipanje
eksperimentalnih i teorijskih vrednosti usvojene regresione jednaĉine, ali da je ono znatno manje
u odnosu na veliĉinu obrtnog momenta.
Analiza varijanse, potvrĊuje da je regresiona jednaĉina u celini statistiĉki znaĉajna, jer je
izraĉunato F = 139.379 veće od tabliĉne vrednosti F0,05;6,3 = 8.94. Vrednosti koeficijenta
determinacije potvrĊuju da je vreme nukleacije odreĊeno varijacijama nezavisnih parametra sa
98.73% (r2 = 0.9873).
[98]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
4.3. Sadrţaj ĉvrstih triglicerida u ĉokoladi
Vreme mlevenja u kugliĉnom mlinu kao i temperatura pretkristalizacije znaĉajno utiĉu na
promenu sadrţaja ĉvrstih triglicerida ĉokoladne mase R2. Oblik svih krivi, odgovara obliku krive
SĈT za mleĉnu ĉokoladnu masu (Slika 57), ali su vrednosti niţe usled prisustva sojinog ulja.
Slika 57. Krive SĈT ĉokoladne mase R2 u zavisnosti od temperature pretkristalizacije (26, 28,
30°C) i vremena zadrţavanja u mlinu 30, 60 i 90 minuta
Rezultati pokazuju da u prvih trideset minuta mlevenja krive SĈT za ĉokoladne mase
pretkristalisane na 26, 28 i 30°C su skoro identiĉne kroz ĉitav merni temperaturni interval.
Procenat ĉvstih ĉestica triglicerida u ĉokoladnoj masi pretkristalisanoj na 28°C je niţi u odnosu
na 26 i 30°C u mernom intervalu 25-32°C, odnosno u intervalu topljenja, što se odrazilo i na
senzornu – QDA analizu ĉokolade.
Sadrţaj ĉvrstih triglicerida ĉokoladnih masa mlevenih 60 minuta, za sve temperature
pretkristalizacije, se preklapaju duţ kompletnog mernog intervala. Odstupanja se javljaju jedino
[99]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
kod ĉokolade pretkristalisane na 30°C i to za temperaturni interval od 20-30°C. Ĉokoladna masa
R2-60, koja se u kugliĉnom mlinu zadrţala 60 minuta ima niţi sadrţaj ĉvrstih ĉestica triglicerida
u odnosu na ĉokoladnu masu mlevenu 30 minuta.
Ĉokoladna masa R2 koja se usitnjavala u kugliĉnom mlinu 90 minuta, pokazuje da
temperatura pretkristalizacije znatno utiĉe na SĈT, a time i na fiziĉke karakteristike ĉokolade.
Niţe vrednosti SĈT za ĉokoladnu masu mlevenu 90 minuta u odnosu na mlevenje od 30 i 60
minuta, uz primenjenu temperaturu pretkristalizacije od 30°C, ukazuju na njenu manju ĉvrstoću i
slabu otpornost na topljenje. Najoptimalniji sadrţaj SĈT-a ima ĉokoladna masa R2 mlevena 90
minuta i pretkristalisana na 26°C.
4.4 Reološke karakteristike ĉokoladne mase
Reologija ĉokoladne mase R2 u kojoj se umesto kravljeg mleka u prahu nalazi sojino
mleko u prahu se znatno razlikuje od ĉokoladne mase R1. Prikaz izmerenih reoloških parametara
u ĉokoladnoj masi R2 pre i posle pretkristalizacije u zavisnosti od vremena mlevenja i
temperature pretkristalizacije nalaze se u Tabeli 39.
Tabela 39. Reološki parametri, pretkristalisane i nepretkristalisane ĉokoladne mase R2
IZMERENI PARAMETRI U ĈOKOLADNOJ MASI R2 NAKON MLEVENJA BEZ
PRETKRISTALIZACIJE
Vreme mlevenja
30 minuta
60 minuta
90 minuta
Veliĉina ĉestice (μm)
106.150
86.330
78.480
Vlaga (%)
1.010
0.890
0.830
Viskozitet (Pas)
10.080
12.080
9.659
Prinosni napon(Pa)
10.980
8.170
11.300
Površina tiksotr. petlje (Pa/s)
6731
6475
4721
IZMERENI PARAMETRI U ĈOKOLADNOJ MASI R2 NAKON PRETKRISTALIZACIJE
Vreme mlevenja
30 minuta
60 minuta
90 minuta
Temperatura
30°C 28°C 26°C 30°C 28°C 26°C 30°C 28°C 26°C
pretkristalizacije
Viskozitet (Pas)
8.041 7.979 8.876 8.431 8.583 8.110 7.823 7.696 7.724
Prinosni napon (Pa)
4.985 6.143 5.657 6.524 6.282 6.470 7.319 7.983 6.560
Površina tiksotr. (Pa/s)
4152 4144 6438 4354 6282 4151 6419 5665 4751
[100]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Pretkristalizacijom, odnosno ureĊivanjem sistema, viskozitet ĉokoladne mase se smanjuje
za 30% u odnosu na nepretkristalisanu masu. Uticaj vremena mlevenja na viskozitet bez obzira
na primenjenu temperaturu pretkristalizacije je izuzetno izraţen izmeĊu 30-60 minuta mlevenja.
U ovom periodu dolazi do istovremenog sitnjenja, zaobljavanja i oblaganja ĉvrstih ĉestica.
Ĉestice kakao maslaca se izduţuju, dok se emulgator poĉinje rasporeĊivati oko ĉestica šećera i
sojinog mleka u prahu. Vreme mlevenja i zadrţavanja u mlinu je kratko i sistem izgleda haotiĉno
bez obzira na primenjenu temperaturu pretkristalizacije.
UreĊenje sistema se javlja nakon 60-tog minuta kada dolazi do izraţenog i oĉekivanog
pada viskoziteta. U 90 minutu mlevenja uticaj temperature pretkristalisanja na promenu
viskoziteta se potpuno gubi.
Slika 58 jasnije prikazuje neophodnost pretkristalizacije. Slika prikazuje promenu
viskoziteta i prinosnog napona u zavisnosti od temperature pretkristalizacije i vremena mlevenja.
Slika 58. Promena viskoziteta i prinosnog napona ĉokoladne mase R2 u zavisnosti od temperature
pretkristalizacije (26, 28, 30°C) i vremena mlevenja (30, 60, 90 minuta)
Promena prinosnog napona je znatno izraţenija u prvih 30 minuta mlevenja. Nakon 60
minuta mlevenja temperatura pretkristalizacijenema uticaj na prinosni napon. Promena prinosnog
napona sa vremenom mlevenja kod prekristalisanih masa je najmanja kod ĉokoladne mase
pretkristalisane na 26°C. Najmanju vednost prinosnog napona, nakon 90 minuta mlevenja ima
ĉokoladna masa koja je pretkristalisana na 26°C, jer je ovako niska temperatura pretkristalizacije
omogućila stvaranje relativno male koliĉine sitnih kristala.
[101]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Na Slici 59 prikazana je promena površine tiksotropne petlje ĉokoladne mase R2 u
zavisnosti od temperature pretkristalisanja i vremena zadrţavanja u mlinu. Najveća tiksotropna
petlja se javlja kod nepretkristalisane ĉokoladne mase, jer ĉvrste ĉestice nisu zauzele pravilno
mesto u kristalnoj rešetci i došlo je do haotiĉnog i nasumiĉnog meĊumolekulskog povezivanja.
Površina tiksotropne petlje opada sa vremenom mlevenja u nepretkristalisanom sistemu i u
sistemu sa niskom temperaturom pretkristalisanja, jer to ne odgovara masnoj fazi iz sojinog
mleka. Produţavanjem vremena mlevenja sa 30 na 90 minuta, kod nepretksristalisane mase,
dovodi do smanjenja površine tiksotropne petlje za oko 30%, dok kod ĉokoladne mase R2
pretkristalisane na 26°C ovo smanjenje iznosi 26%. Povećanje temperature pretkristalizacije
izaziva povećanje površine tiksotropne petlje.
Slika 59. Promena površine tiksotropne petlje ĉokoladne mase R2 u zavisnosti od temperature
pretkristalizacije (26, 28, 30°C) i vremena mlevenja (30, 60 i 90 minuta)
Na Slici 60 prikazan je uticaj temperature pretkristalizacije na vrednost napona smicanja
ĉokoladne mase R2 nakon razliĉitog vremena mlevenja (30, 60, 90 minuta).
Krive proticanja pokazuju da ĉokoladna masa R2 dobijena u kugliĉnom mlinu zadrţava
tiksotropna svojstva koja ima i ĉokoladna masa dobijena standardnim postupkom proizvodnje.
Rezultati pokazuju da uticaj temperature pretkristalizacije na promenu viskoziteta opada sa
povećanjem vremena mlevenja.
[102]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Slika 60. Krive proticanja ĉokoladne mase R2 u zavisnosti od temperature pretkristalizacije (26,
28, 30°C) i vremena mlevenja (30, 60 i 90 minuta)
Kriva puzanja
Podaci dobijeni Testom puzanja nalaze se u Tabeli 40., a krive puzanja na Slici 61.
Dobijene krive puzanja jasno ukazuju na viskoelastiĉne osobine ĉokoladne mase. Na formiranje
viskoelastiĉnih osobina ĉokoladne mase R2 utiĉu sojini proteini: β-konglicinin i glicinin, koji
zbog sloţenosti strukture stupaju u meĊumolekulsko povezivanje uz mogućnost stvaranja gela.
Trodimenzionalna mreţa gela nastaje kroz niz specifiĉnih interakcija proteina,
polipeptida ili agregata. Proces moţe da traje duţe ili kraće vreme i zavisi od duţine mlevenja,
temperature u mlinu, eventualnih zona pregrevanja i od koncentracije sojinih proteina.
Povezivanja mogu biti reverzibilna ili ireverzibilna.
[103]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Tabela 40. Reološki parametri krive puzanja pretkristalisane i nepretkristalisane
ĉokoladne mase
IZMERENI REOLOŠKI PARAMETRI ĈOKOLADNE MASE R2 NAKON MLEVENJA BEZ
PRETKRISTALIZACIJE
FAZA PUZANJA
FAZA OPORAVKA
J0
[Pa-1]
J1
[Pa-1]
η0
[Pas]
λ1
[s]
Jmax
[Pa-1]
J0
[Pa-1]
J1
[Pa-1]
η0
[Pas]
λ1
[s]
Je o
[Pa-1]
Je/Jmax
[%]
Jv/Jmax
[%]
90
0.0625
0.0105
6596
91.65
0.0319
0.0001
0.0006
0.00
287.5
0.0006
2.04
97.96
60
0.0003
0.0003
0.00
91.67
0.0009
0.0000
0.0002
0.00
287.5
0.0002
28.70
71.30
30
0.0000
0.0000
0.00
91.67
0.0001
0.0000
0.0000
0.00
288.2
0.0001
41.50
58.50
mlin
IZMERENI REOLOŠKI PARAMETRI ĈOKOLADNE MASE R2 NAKON PRETKRISTALIZACIJE
FAZA PUZANJA
FAZA OPORAVKA
R2
J0
[Pa-1]
J1
[Pa-1]
η0
[Pas]
λ1
[s]
Jmax
[Pa-1]
J0
[Pa-1]
J1
[Pa-1]
η0
[Pas]
λ1
[s]
Jeo
[Pa-1]
Je/Jmax
[%]
Jv/Jmax
[%]
90-30
0.0107
0.0055
8775
65.54
0.0169
0.0000
0.0015
0.00
255.7
0.0015
9.08
90.92
90-28
0.0206
0.0776
633.5
64.83
0.2427
0.0000
0.0027
2456
256.0
0.0027
1.13
98.87
90-26
0.0325
0.0899
545.1
64.56
0.2821
0.0000
0.0031
2110
255.7
0.0031
1.11
98.89
60-30
0.0220
0.0114
4267
64.27
0.0347
0.0000
0.0020
0.00
255.4
0.0020
5.65
94.35
60-28
0.0242
0.1061
462.0
64.61
0.3330
0.0008
0.0020
1777
255.8
0.0020
0.60
99.40
60-26
0.0215
0.1504
328.3
65.11
0.4728
0.0000
0.0087
1249
256.3
0.0871
18.42
81.58
30-30
0.0375
0.1082
522.9
74.53
0.3355
0.0007
0.0024
1837
256.7
0.0025
0.74
99.26
30-28
0.0400
0.1673
299.4
65.99
0.5255
0.0003
0.0035
1132
257.1
0.0035
0.67
99.33
30-26
0.0339
0.1024
487.2
65.74
0.3164
0.0006
0.0084
1902
256.9
0.0084
2.66
97.34
Sojin protein β-konglicinin je termolabilniji u odnosu na glicinin. Temperatura
denaturacije β-konglicinina je oko 70°C, a glicinina oko 90°C. Za ţeliranje glicinina odgovorne
su disulfidne veze i elektrostatiĉke interakcije, dok su za ţeliranje β-konglicinina odgovorne
uglavnom vodoniĉne veze. Minimalna koncentracija proteina pri kojoj se moţe formirati gel je
8% (49).
[104]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Slika 61. Krive puzanja ĉokoladne mase R2 u zavisnosti od temperature pretkristalizacije (26,
28, 30°C) i vremena mlevenja (30, 60, 90 minuta)
Povećanjem
vremena
mlevenja
dolazi
do
opadanja
viskoelastiĉnih
osobina
nepretkristalisane mase odnosno mase uzete direkno iz mlina (Slika 62).
Slika 62. Uticaj vremena mlevenja na vrednost odnosa elastiĉnog odziva (Je) i viskoznog
odziva (Jv) i Jmax ĉokoladne mase R2
[105]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Koliĉina sojinog mleka od 15% zajedno sa ĉesticama šećera se potpuno usitnila tek
nakon 60 minuta mlevenja, a koliĉina emulgatora bila je dovoljna da obavije svaku ĉvrstu
ĉesticu. To je razlog smanjenja elastiĉnih osobina ĉokoladne mase. Ovu pojavu potpomaţe i
nedovoljna koncentracija sojinih proteina potrebna za formiranje gela (u masi R2 nalazi se 7.7%
sojinih proteina).
MeĊutim, kada se masa pretkristališe, dolazi do ureĊivanja sistema. Pretkristalizacija ima
znatno veći uticaj na pojavu elastiĉnih osobina u ĉokoladnoj masi R2 od vremena mlevenja.
Uticaj pretkristalizacije i vremena mlevenja na pojavu viskoelastiĉnog ponašanja
ĉokolade su prikazani na Slici 63. Rezultati pokazuju da ĉokoladna masa R2 koja se
pretkristališe na temperaturi od 28°C, bez obzira na vreme mlevenja, se ponaša najsliĉnije
mleĉnoj ĉokoladnoj masi i ima najmanji procenat elastiĉnih osobina.
Slika 63. Uticaj temperature pretkristalizacije i vremena mlevenja na vrednost odnosa elastiĉnog
odziva (Je) i viskoznog odziva (Jv) i Jmax ĉokoladne mase R2
Masa koja se pretkristališe na 26°C i usitnjava 30-60 minuta, usled svoje sloţene
strukture, koja je posledica raspodele ĉestica po veliĉini i obrazovanja Van der Wallsovih veza,
ima dosta izraţene elastiĉne osobine. One se gube pri vremenu mlevenja od 90 minuta. Na
sisteme koji su pretkristalisani na 30°C, primećuje se da se odnos Je/Jmax povećava sa
vremenom mlevenja.
Uticaj temperature pretkristalizacije na vrednost Je/Jmax i Jv/Jmax je veći od vremena
usitnjavanja što pokazuje i statistiĉka obrada podataka. Uticaj nezavisno promenljivih:
temperature pretkristalizacije i vremena mlevenja na odnos Jv/Jmax prikazani su na Slici 64.
[106]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
a)
b)
Z3= -1037.86 + 79.71 tp + 0.36 τ – 1.37 tp2 – 0.04 tpτ + 0.01 τ 2
Slika 64. Uticaj vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije na odnos Jv/Jmax ĉokoladne
mase R2 a) 3D dijagram b) konturni dijagram
Testiranjem statistiĉke znaĉajnosti parametara regresione jednaĉine koji se nalaze u
Tabeli P3 u Prilogu VI uoĉava se da nijedan parametar nema statistiĉki znaĉajan uticaj na odnos
Jv/Jmax (izraĉunate t-vrednosti < tabliĉne 3.128). Najveći uticaj ima linearna promena
temperature pretkristalizacije (b1) i kvadratna promena vremena mlevenja (b22). Znatno manji
uticaj na zavisno promenljivu ima interakcija nazavisno promenljivih (b12).
Vrednosti koeficijenta determinacije potvrĊuju da su varijacije Jv/Jmax odreĊene
varijacijama nezavisnih parametra sa 75.86% (r2 = 0.7586). Vrednost standardne greške regresije
(σ = 4.166) potvrĊuje rasipanje eksperimentalnih od teorijskih vrednosti usvojene regresione
jednaĉine.
Regresiona jednaĉina je u celini statistiĉki znaĉajna, jer je izraĉunato F = 338.716 veće od
tabliĉne vrednosti F0.05;6,3 = 8.94.
Oscilatorna merenja
Promene viskoznog (G") i elastiĉnog (G') modula uzoraka ĉokolade R2 od ugaone brzine,
prikazani su na Slici 65 dok su faktori gubitka prikazani u Tabeli 41.
[107]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
a)
b)
c)
d)
e)
Slika 65. Uticaj temperature pretkristalizacije na vrednost modula viskoznosti (G") i modula
elastiĉnosti (G') ĉokoladne mase R2 nakon mlevenja: a) posle 30 minuta b) detaljniji prikaz krive
a c) posle 60 minuta d) detaljniji prikaz krive c e) posle 90 minuta
Prateći faktor gubitka odnosni tanδ, koji predstavlja odnos viskoznog i elatiĉnog modula,
moţemo uoĉiti da li se radi o elastiĉnim ili viskoznom sistemu. Elastiĉne deformacije pri
oscilatornom merenju karakteriše tanδ<1, dok je za viskozne deformacije tanδ>1.
[108]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Rezultati ispitivanja nepretkristalisane ĉokoladne mase R2 pokazuju da su u ovom
sistemu elastiĉni moduli jaĉe izraţeni od viskoznih. Nepretkristalisana ĉokoladna masa koja se u
mlinu usinjavala 90 minuta, gubi elastiĉne module i javljaju se viskozni, a faktor gubitka je u
tom sistemu tanδ = 2.5681. Pretkristalizacija donosi sa sobom ureĊenje svih sistema i izraţenije
module viskoznosti (G").
Tabela 41. Faktor gubitka kod nepretkristalisane i pretkristalisane ĉokoladne mase R2
R2-mlin
tanδ=G"/G'
30
60
90
0.212
0.458
2.568
R2-90
tanδ=G"/G'
90-30
90-28
90-26
R2-60
60-30
60-28
60-26
R2-30
30-30
30-28
30-26
2.268
2.399
4.213
tanδ=G"/G'
5.449
8.354
6.550
tanδ=G"/G'
5.222
7.051
11.505
U regresionoj jednaĉini koja definiše zavisnost tanδ (faktora gubitka) od temperature
pretkristalizacije i vremena mlevenja, apsolutne t-vrednosti svih regresionih koeficijenta su
manje od tabliĉne vrednosti t0.05;3 = 3.182 i nalaze se u Tabeli P3 u Prilogu VI. Najveći uticaj ima
regresioni koeficijent koji pokazuje interakciju nezavisnih promenljivih b12, b0 i b22 kvadratni
uticaj vremena mlevenja. Ostali regresioni faktori su bez većeg uticaja. Na Slici 66 prikazan je
pomoću 3D i konturnog dijagrama uticaj vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije na
zavisno promenljivu tanδ = G"/G' ĉokoladne mase R2 .
Vrednosti standardne greške regresije, koja predstavlja apsolutnu meru reprezentativnosti
regresionog modela, ukazuju da je disperzija eksperimentalnih podataka od teorijskih mala za
tanδ (σ = 1.091). Visoke vrednosti koeficijenta determinacije potvrĊuju da je izabrana regresiona
jednaĉina reprezentativna, odnosno da varijacije nezavisno promenljivih (temperature
[109]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
pretkristalizacije i vreme mlevenja) u znaĉajnoj meri objašnjavaju zavisne promenljive (r2 =
0.9368).
a)
b)
Z4= 45.46389 – 0.92625 tp - 0.41002 τ – 0.01671 tp2 + 0.01808 tpτ - 0.00149 τ 2
Slika 66. Uticaj vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije na tanδ=G"/G' ĉokoladne
mase R2 a) 3D dijagram b) konturni dijagram
Rezultati analize varijanse potvrĊuju da je regresiona jednaĉina u celini statistiĉki
znaĉajna i da se moţe koristiti za predviĊanje promena tanδ u funkciji odabranih nezavisno
promenljivih (F = 22.33 veće od F0.05;6;3 = 8.94).
4.5 Toplotne karakteristike ĉokolade
Toplotne karakteristike ĉokoladne mase R2 - prikazane su u Tabeli 42.
Za razliku od uzoraka R1, s obzirom na sastav, imamo drugaĉiju tendeciju promene
Tindexa. Posmatrajući po temperaturi pretkristalizacije, uoĉava se tendecija porasta Tindexa bez
obzira na vreme usitnjavanja. Vreme usitnjavanja drastiĉnije menja Tindexa, jer uzorke sa
zadrţavanjem u mlinu u trajanju od 30 minuta i uzorci sa zadrţavanjem od 60 minuta imaju veće
vrednosti Tindexa što je u skladu sa istraţivanjima Afoakwa i saradnika (89) da se sa smanjenjem
veliĉine ĉestica povećava interval topljenja zbog jaĉih interakcija izmeĊu komponenti.
[110]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Tabela 42. Toplotne karakteristike ĉokoladne mase R2
Uzorak
Tonset
(oC)
R2-30-26
R2-30-28
R2-30-30
R2-60-26
R2-60-28
R2-60-30
R2-90-26
R2-90-28
R2-90-30
26.88
29.49
27.81
27.71
27.69
27.92
31.24
27.31
27.74
Tend ( C)
Tpeak
(oC)
Tindex
(oC)
ΔHmelt
(J/g)
36.66
37.35
39.66
40.19
40.16
40.87
35.49
35.8
35.95
33.66
34.19
34.41
34.72
34.6
35.05
33.52
33.28
33.29
9.78
7.86
11.85
12.48
12.47
12.95
4.25
8.49
8.21
29.40
21.11
24.97
24.73
21.30
25.17
28.19
30.37
27.27
o
Veliĉina
ĉestice
(μm)
106.15
86.33
78.48
MeĊutim, ovde su prisutni i ţelirajući uticaji sojinih proteina. Za ţeliranje glicinina
odgovorne su disulfidne veze i elektrostatiĉke interakcije. Glicinin formira stabilan gel sa
cilindriĉnom strukturom, dok nepravilan gel formira β-konglicinin i odgovorne su uglavnom
vodoniĉne veze. Gel nastaje agregacijom molekula i ima strukturu duple spirale sa mnoštvom
popreĉnih veza (49).
Karakteristiĉne DSC krive zavisnosti protoka toplote od temperature ĉokoladne mase R290, koja ima najureĊeniji sistem i najstabilnije vrednost ΔHmet, prikazuje Slika 67.
Slika 67. Zavisnost protoka toplote od temperature za ĉokoladnu masu R2-90
[111]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Svi uzorci u proseku imaju tendenciju porasta entalpije. Minimalne vrednosti entalpije su
uoĉene kod uzoraka R2-30-28 i R2-60-28, dok uzorak R2-90 ima najveće vrednosti bez obzira
na temperaturu pretkristalizacije što se objašnjava jakim interakcijama izmeĊu ĉestica i
ureĊenošću sistema. Sa smanjenjem veliĉine ĉestica, odnosno sa povećanjem vremena
zadrţavanja u mlinu rastu i vrednosti entalpije.
4.6 Teksturalne karakteristike ĉokolade
Eksperimentalni rezultati merenja ĉvrstoće ĉokolade u funkciji povećanja vremena
mlevenja i temperature pretkristalizacije dati su u Tabeli P4 u prilogu, a grafiĉki prikaz se nalazi
na Slici 68.
Sila (N) 60,00
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
R
230
-2
6
R
230
-2
8
R
230
-3
0
R
260
-2
6
R
260
-2
8
R
260
-3
0
R
290
-2
6
R
290
-2
8
R
290
-3
0
0,00
Slika 68. Uticaj temperature pretkristalizacije i vremena mlevenja na ĉvrstoću ĉokolade R2
Vreme mlevenja i temperatura pretkristalizacije imaju podjednak uticaj na ĉvrstoću
ĉokolada R2. Najbolju ĉvrstoću ima ĉokolada prekristalisana na 26°C koja se usitnjavala u
kugliĉnom mlinu 90 minuta, jer usitnjavanjem ĉokolade opada ĉvrstoća, tako da produţeno
vreme mlevenja zahteva niţu temperaturu pretkristalizacije.
Rezultati statistiĉke obrade eksperimentalno dobijenih rezultata za ĉvrstoću ĉokolade R2
u zavisnosti od temperature pretkristalizacije i vremena mlevenja nalazi se na Slici 69. Primećuje
se da temperatura pretkristalizacije i vreme mlevenja podjednako utiĉu na ĉvrstoću ĉokolade,
odnosno na silu koja je potrebna da doĊe do loma ĉokolade.
[112]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Testiranjem statistiĉke znaĉajnosti pojedinih parametara regresione jednaĉine iz Tabela
P4 u Prilogu VI, uoĉava se da nijedan parametar nema statistiĉki znaĉajan uticaj na promene
ĉvrstoće ĉokolade (izraĉunate t-vrednosti < tabliĉne 3.128). Regresioni koeficijenti b12 i b22,
mogu ipak ukazati na odreĊene promene zavisno promenljive z (ĉvrstoće ĉokolade), pri promeni
nezavisno pomenljivih x (temperature pretkristalizacije) i y (vremena mlevenja).
a)
b)
Z5 = 542.7622 – 36.2325 tp – 0.8991 τ + 0.6929 tp2 – 0.0389 tpτ + 0.0180 τ 2
Slika 69. Uticaj vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije na ĉvrstoću ĉokoladne mase
R2 a) 3D dijagram b) konturni dijagram
Vrednosti koeficijenta determinacije potvrĊuju da su varijacije ĉvrstoće ĉokolade
odreĊene varijacijama nezavisnih parametra sa 70.94% (r2 = 0.7094). Standardna greška regresije
(σ = 10.10) potvrĊuje da je nešto veće rasipanje eksperimentalnih od teorijskih vrednosti
usvojene regresione jednaĉine
.
4.7 Test sivljenja ĉokolade
Rezultati testa sivljenja 32/20°C ĉokoladne mase R2 u zavisnosti od vremena mlevenja i
temperature pretkristalizacije dati su na Slici 70. Iz dobijenih rezultata se vidi da je ĉokolada R2
dobijena u kugliĉnom mlinu izuzetno neotporna na proces sivljenja.
[113]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Najveću otpornost na sivljenje, odreĊenu kao broj ciklusa do prvih znakova sivljenja kao
i ukupan broj ciklusa do potpunog sivljenja proizvoda, pokazuju uzorci ĉokolade koja se
usitnjavala u kugliĉnom mlinu 90 minuta sa temperaturom pretkristalizacije od 28°C.
Nema sivljenja
Slabo zamućena boja površine
Siva
Jako siva
Slabo siva
Potpuno siva
Slika 70. Dinamika sivljenja uzoraka ĉokolade R2-Test sivljenja 32/20 ⁰C
Neotpornost ĉokolade je posledica naĉina proizvodnje, kao i prisusutva sojinog i
lešnikovog ulja koje je izazvalo poremećaje u kristalizaciji kakao maslaca. Neophodno je za
stabilizaciju sistema dodati inhibitore sivljenja kao što su: frakcije mleĉne masti sa višom taĉkom
topljenja, asimetriĉni trigliceridi, stearin iz palminog ulja, poliestri saharoze, sorbitan, tristearat i
dr. Moguće je koristiti i tehniĉka dostignuća, odnosno upotrebiti neku metodu usavršavanja
procesa prizvodnje ĉokolade na kugliĉnom mlinu koju imaju firme Mazzeti Renato i Duyvis
Wiener.
[114]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
U Prilogu VI u Tabeli 13 su date izmerene vrednosti pokazatelja boje po Hunterovom
sistemu tokom testa sivljenja. Svetloća boje površine ĉokolade R2 je izmerena nakon prvog,
petog, dvanaestog i dvadeset drugog dana sivljenja. UporeĊivanjem ovih vrednosti dobija se
kompleksniji uvid u dinamiku sivljenja ispitivanih uzoraka ĉokolade.
Slika 71 prikazuje histogram vrednosti za svetloću po Hunteru (Lhu) ispitivanih uzoraka
ĉokolade pre i posle testa sivljenja 32/20°C u zavisnosti od vremena mlevenja i temperature
pretkristalisanja ĉokoladne mase. Rezultati pokazuju da je sa stanovišta svetloće boje ĉokoladnu
masu R2 potrebno zadrţavati u mlinu 90 minuta uz pretkristalizaciju na 28 ili 30°C.
Pre sivljenja
L*ab
70
Posle sivljenja
60
50
40
30
20
10
R2
-3
0
R2
-6
0
R2
-9
0
R2
-3
0
R2
-6
0
R2
-9
0
R2
-3
0
R2
-6
0
R2
-9
0
0
26˚C
28˚C
30˚C
Slika 71. Histogram vrednosti za svetloću po Hunteru (Lhu) ispitivanih uzoraka ĉokolada
R2 pre i posle testa sivljenja u zavisnosti od vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije
Statistiĉkom obradom podataka, gde odzivna funkcija z predstavlja sivljenje ĉokoladne
mase R2 a nezavisno promenljive x-temperature pretkristalizacije i y- vreme mlevenja prikazana
je 3D i konturnim dijagramom na Slici 72. Regresioni koeficijenti nalaze se u Tabeli P4 u
Prilogu VI.
U regresionoj jednaĉini koja definiše sivljenje apsolutne t-vrednosti svih regresionih
koeficijenta su manje od tabliĉne vrednosti t0.05;3 = 3.182, pa moţemo smatrati da pomenuti
parametri nisu statistiĉki znaĉajni (t < t0.05;3). Najveći uticaj imaju parametri koji ukazuju na
linearu i kvadratnu zavisnost vremena mlevenja, pa moţemo zakljuĉiti da vreme mlevenja ima
neznatno veći uticaj na proces sivljenja, od temperature pretkristalizacije.
[115]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
a)
b)
2
Z6= - 195.667 + 14.50 tp - 0.428 τ – 0.250 tp + 0.008 tpτ + 0.002 τ 2
Slika 72. Uticaj vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije na broj ciklusa sivljenja
ĉokoladne mase R2 a) 3D dijagram b) konturni dijagram
Vrednosti standardne greške regresije, predstavlja apsolutnu meru reprezentativnosti
regresionog modela i ukazuju da je disperzija eksperimentalnih podataka od teorijskih mala (σ =
1.843). Visoke vrednosti koeficijenta determinacije potvrĊuju da je izabrana regresiona jednaĉina
reprezentativna i da varijacije nezavisno promenljivih u znaĉajnoj meri objašnjavaju promene
sivljenja sa 75.20% (r2 = 0.7520) ĉokoladne mase R2. Rezultati analize varijanse potvrĊuju da je
regresiona jednaĉina u celini statistiĉki znaĉajna i da se moţe koristiti za predviĊanje promena
procesa sivljenje u funkciji odabranih nezavisno promenljivih (F = 15.630 > F0,05;6;3 = 8.94).
4.8 Senzorna analiza ĉokolade
Izgled svih ĉokolada koje su dobijene iz ĉokoladne mase R2, nalaze se na Slici 73.
U Tabeli 43 je prikazan uticaj vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije na
ukupan broja ponderisanih bodova. Rezultati pokazuju da na senzorne osobine ĉokolade R2
znatno više utiĉe vreme mlevenja nego temperatura pretkristalizacije.
Mlevenje ĉokoladne mase 90 minuta u mlinu utiĉe na dobijanje ĉokolade odliĉnih i vrlo
dobrih senzornih svojstava. Ovo je posledica odgovarajućih reoloških svojstava ĉokoladne mase
[116]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
koja pogoduju nastajanju optimalne koliĉine kristalizacionih jezgara. To se najbolje uoĉava kod
ĉokoladnih masa koje su pretkristalisane na 28 i 30°C.
R2 30 26
R2 60 26
R2 90 26
R2 30 28
R2 60 28
R2 90 28
R2 30 30
R2 60 30
R2 90 30
Slika 73. Fotografski snimak ĉokolade R2
Ĉokolada koje se usitnjavala u kugliĉnom mlinu 90 minuta ima jasan oblik, besprekornu
boju i glatku površinu bez obzira na primenjenu temperaturu pretkristalizacije. Sjaj ovih uzoraka
ĉokolade je dobar dok je prelom ravan, odliĉne strukture i odgovarajuće ĉvrstoće. Relativno se
brzo tope prilikom ţvakanja dok im je ukus neoĉekivan, ali nije neprijatan. Ĉokolada
pretkristalisana na 26°C ipak ima lošije topljenje i prelom u odnosu na ĉokoladu pretkristalisanu
na 28 i 30°C.
[117]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Tabela 43. Uticaj vremena mlevenja i temperature pretkristalisanja na ocenu senzornog
kvaliteta ĉokolade R2
Fakt.
znaĉaja
Faktor kvaliteta
Vreme mlevenja (min)
Spoljašnja svojstva
Prelom, struktura
Ţvakanje
Miris
Ukus
Zbir ponderisanih bodova
Kategorija kvaliteta
O – odliĉan
D – dobar
0.10
0.15
0.20
0.20
0.35
Temperature pretkristalizacije (⁰C)
28
30
R2
60
90
30
60
90
30
60
0.37 0.45 0.4 0.43 0.39 0.41 0.43
0.48 0.54 0.43 0.52 0.61 0.57 0.55
0.5 0.72 0.42 0.48 0.72 0.44 0.5
0.56 0.68 0.58 0.6
0.7 0.58 0.58
0.98 1.22 1.05 1.01 1.26 1.05 1.01
2.89 3.62 2.89 3.05 3.69 3.05 3.08
VD VD
D
VD VD
D
D
26
30
0.35
0.52
0.40
0.58
1.05
2.91
D
(4.5-5.0)
(2.5-3.5)
VD – vrlo dobar
NO – ne odgovara
90
0.39
0.54
0.72
0.74
1.29
3.69
VD
(3.5-4.5)
(<2.5)
Funkcionalna zavisnost ukupnog broja ponderisanih bodova pri senzornoj analizi od
vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije je definisana primenom regresione jednaĉine i
priazana na Slici 74 pomoću 3D i konturnog dijagrama. Na osnovu t-vrednosti koje se nalaze u
Tabeli P5 u Prilogu VI uoĉava se da vreme mlevenja ima znatno veći uticaj na senzorni kvalitet.
a)
b)
Z7 = 1.422264 + 0.097497 tp - 0.020111 τ – 0.000833 tp2 – 0.000292 tpτ + 0.000335 τ 2
Slika 74. Uticaj vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije na ukupan broj
ponderisanih bodova ĉokolade R2 a) 3D dijagram b) konturni dijagram
[118]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Testiranjem statistiĉke znaĉajnosti pojedinih parametara regresione jednaĉine uoĉava se
da samo parametar b22 ima statistiĉki znaĉajan uticaj, jer je njegova t-vrednost = 6.915 > tabliĉne
3.128. Ostali regresioni koeficijent nemaju statistiĉki znaĉajan uticaj, mada najveći uticaj ima
linerni koeficijent b2. Vrednosti standardne greške regresije, ukazuju da je disperzija
eksperimentalnih podataka od teorijske krive jako mala (σ=0.196). Visoke vrednosti koeficijenta
determinacije (r2 = 0.994) potvrĊuju da je izabrana regresiona jednaĉina reprezentativna i da
objašnjava organoleptiku ĉokoladne mase R2 sa 99.40%. Analiza varijanse, potvrĊuje da je
regresiona jednaĉina u celini statistiĉki znaĉajna, jer je izraĉunato F > F0.05;6,3 = 8.94.
Senzorni kvalitet ĉokolade odreĊen je i primenom QDA metode, kojom su pojedinaĉno
ocenjeni parametri presudni za formiranje ocene za kvalitet teksture i topivosti. Rezultati su
prikazani na Slici 75, numeriĉke vrednosti ocenjivanja date su u Tabeli P9 u Prilogu VI, a
formulari za senzornu analizu QDA metodom nalaze se u Prilogu VI P3 i P4.
1.
2.
3.
Ĉvrstoća
Lomljivost
Suvoća
4. Lepljivost
5. Ţilavost
6. Gustoća
7. Osobine otapanja 10. HlaĊenje
8. Poĉetak otapanja 11. Topivost
9. Brzina otapanja
Slika 75. Uticaj vremena mlevenja i temperature pretkristalisanja na senzornu ocenu
ĉokolade R2 – QDA metodom
Dobijeni rezultati QDA metodom su u skladu sa rezultatima za ukupni broj ponderisanih
bodova za senzornu ocenu ispitivanih uzoraka ĉokolade R2. Optimalne osobine strukture i
ţvakanja odnosno otapanja u ustima ima ĉokolada koja je dobijena u kugliĉnom mlinu pri
vremenu usitnjavanja od 90 minuta i pri temperaturi pretkristalizacije od 28 i 30°C. Bolje
osobine hlaĊenja, ĉak i do 33%, ima masa R2-90-30 u odnosu na masu R2-90-26.
[119]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
5. ĈOKOLADA SA 20% SOJINOG MLEKA U PRAHU
PROIZVEDENA U KUGLIĈNOM MLINU (R3)
5.1 Hemijski sastav ĉokoladne mase
U Tabeli 44 se nalazi hemijski sastav ĉokoladne mase sa 20% sojinog mleka u prahu (R3)
sa njenim aminokiselinskim i masno-kiselinski sastavom. Sirovinski sastav ĉokoladne mase R3 i
R1 su identiĉne, samo što je 20% kravljeg mleka u prahu iz ĉokoladne mase R1 zamenjeno sa
20% sojinog mleka u prahu u masi R3.
Tabela 44. Hemijski, aminokiselinski i masnokiselinski sastav ĉokoladne mase R3
SASTAV ĈOKOLADNE MASE R3
Vlaga (%)
1.1
Histidin
Ukupna mast (% s.m.)
32.44
Fenilalanin
Proteini (% s.m.)
9.91
Glutamat
Ugljeni hidrati (% s.m.)
52.07
Aspartat
Kakao delovi (%s.m.)
30.14
Cistin
Bezmasni kakao delovi (% s.m.)
4.74
Tirozin
Kakao maslac (% s.m.)
25.50
Masne kiseline
Mleĉna mast (% s.m.)
Buterna
Sojino ulje (% s.m.)
5.20
Kapronska
Lešnik ulje (% s.m.)
1.70
Kaprilna
Saharoza (% s.m.)
52.07
Kaprinska
Emulgatori (% s.m.)
0.5
Laurinska
Laktoza (% s.m.)
Miristinska
Energetska vrednost kcal
539.61
Miristoleinska
Energetska vrednost kJ
2255.55
Pentadekanska
Palmitinska
Aminiokiselina
%
Lizin
0.80
Palmitoleinska
Alanin
0.69
Margarinska
Treonin
0.34
Stearinska
Glicin
0.34
Oleinska
Valin
0.40
Linolna
Serin
0.51
Linolenska
Prolin
0.47
Arahidonska
Izoleucin
0.52
Gadolenska
Leucin
0.42
Behenska
Metionin
0.07
[120]
0.33
0.51
1.80
1.21
0.09
0.43
%
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
7.45
0.00
0.00
9.61
10.51
4.20
0.40
0.04
0.04
0.07
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
5.2 Termoreografske karakteristike ĉokoladne mase
Na Slici 76 su prikazani termoreogrami ĉokoladne mase R3 u zavisnosti od vremena
mlevenja i temperature pretkristalizacije, dok se karakteristiĉne vrednosti sa termoreograma
nalaze u Tabeli P1 u Prilogu VI.
Dobijeni rezultati jasno pokazuju da se sa povećanjem vremena mlevenja sistem ureĊuje,
odnosno da se pri mlevenju od 90 minuta dobija linearna zavisnost smanjenja obrtnog momenta
sa povećanjem temperature pretkristalizacije.
Slika 76. Termoreogrami ĉokoladne mase R3 u zavisnosti od temperature pretkristalizacije (26,
28, 30°C) i vremena mlevenja (30, 60 i 90 minuta)
U sistemu R3-90-30 primećujemo da se veliĉina maksimalnog obrtnog momenta smanjila
za 60% u odnosu na ĉokoladnu masu R3-90-26. Smanjenje obrtnog momenta se odraţava na
dobijanje slabije senzorne ocene i ĉvrstoće ĉokolade. Pri najkraćem vremenu mlevenja od 30
minuta, masa je još uvek nehomogena što se odrazilo na nekontrolisanu kristalizaciju, tako da je
[121]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
ĉokoladna masa temperirana na 30°C, iskristalisala pre vremena. Optimalni uslovi
pretkristalizacije i vremena mlevenja za dobijanje ĉokoladne mase odgovarajućih fiziĉkih i
reoloških osobina su temperatura od 28°C i vreme usitnjavanja od 90 minuta.
Statistiĉkom obradom podataka iz Tabele P2 u Prilogu VI, izraĉunate su funkcionalne
zavisnosti pojedinih parametara pretkristalizacije od vremena mlevenja i temperature
pretkristalizacije i prikazane su u vidu 3D i konturnih dijagrama na Slici 77.
Rezultati ukazuju da temperatura pretkristalisanja ima veći uticaj na veliĉinu
maksimalnog obrtnog momenta u odnosu na vreme mlevenja. PoreĊenjem dobijenih t-vrednosti
sa tabliĉnom vrednosti t0.05;3 = 3.182, uoĉava se da su najznaĉajniji parametri u regresionoj
jednaĉini: b0, b1 i b11, odnosno ĉlanovi koji ukazuju na znaĉajnost temperature pretkristalizacije.
a)
b)
Z1= 32075.5556 - 2239.1667 tp + 29.1111 τ + 39.1667
tp2
- 0.625 tp τ - 0.087 τ 2
Slika 77. Uticaj vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije na veliĉinu maksimalnog
obrtnog momenta ĉokoladne mase R3 a) 3D dijagram b) konturni dijagram
Vrednosti standarne greške regresije ukazuje na znaĉajno rasipanje eksperimentalnih od
teorijskih vrednosti (σ = 89.35). Rezultati analize varijanse (F = 24.12 je veće od tabliĉne
vrednosti F0.05;6;3 = 8.94) uz rizik greške α = 0.05 (p < 0.05), potvrĊuju da primenjena regresiona
jednaĉina u celini statistiĉki znaĉajno definiše zavisnost veliĉine obrtnog momenta od nezavisnih
parametara. Veliĉina obrtnog momenta kod ĉokolade R3 je odreĊen varijacijama temperature
prekristalizacije i vremena mlevenja sa 90.01 % (r2 = 0.901).
[122]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Na vreme nukleacije ĉokoladne mase R3 veći uticaj ima temperatura pretkristalizacije od
vremena usitnjavanja. Vreme nukleacije ĉokoladne mase R3-90-30 se povećalo 3 puta u odnosu
na ĉokoladnu masu R3-90-26. Regresiona analiza eksperimentalnih vrednosti potvrĊuje da su
statistiĉki najznaĉajniji parametri b0, b11 i b1, odnosno, da na vrednosti zavisno promenljive
najveći uticaj ima linearni i kvadratni efekat temperature pretkristalizacije, dok je uticaj vremena
mlevenja praktiĉno zanemarljiv. Testiranjem koeficijenta regresije b0, koji predstavlja vrednost
vremena nukleacije kada su nezavisno promenljive x i y jednake nuli i parametara b1 i b11
utvrĊeno je ipak da pomenuti parametri nisu i statistiĉki znaĉajni (t < t0.05;3).
a)
b)
Z2= - 5465.3333 + 381.9167 tp - 1.2833τ - 6.5 tp2 + 0.0292 tpτ + 0.0011τ 2
Slika 78. Uticaj vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije na vreme nukleacije
ĉokoladne mase R3 a) 3D dijagram b) konturni dijagram
Vrednosti standardne greške regresije, ukazuju da je disperzija eksperimentalnih
podataka nešto veća od teorijske krive (σ =16.03). Visoke vrednosti koeficijenta determinacije
potvrĊuju da je izabrana regresiona jednaĉina reprezentativna, odnosno da varijacije nezavisno
promenljivih (vreme mlevenja i temperatura pretkristalizacije) u znaĉajnoj meri objašnjavaju
promene vremena nukleacije (r2 = 0.928) ĉokoladne mase R3.
Prema dobijenim rezultatima vremena nukleacije i veliĉine maksimalnog obrtnog
momenta optimalna ĉokolada je R3-90-28.
[123]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
5.3 Sadrţaj ĉvrstih triglicerida u ĉokoladi
Temperatura pretkristalizacije ima veći uticaj na sadrţaj SĈT u ĉokoladnoj masi R3 od
vremena mlevenja u kugliĉnom mlinu što se moţe videti na Slici 79. Krive SĈT za 60 i 90
minuta mlevenja su skoro identiĉne. Relativno visok sadrţaj ĉvrstih triglicerida ima ĉokolada
mlevena samo 30 minuta bez obzira na temperaturu pretkristalizacije što je verovatno posledica
kratkog, odnosno nedovoljnog, vremena usitnjavanja.
Slika 79. Krive SĈT ĉokolade R3 u zavisnosti od temperature pretkristalizacije (26, 28, 30°C) i
vremena mlevenja (30, 60 i 90 minuta)
Temperaturni interval izmeĊu 25°C i 30°C na krivama SĈT definiše otpornost ĉokolade
na topljenje i dobijene relativno visoke vrednosti, bez obzira na primenjenu temperaturu
pretkristalizacije i vreme mlevenja, ukazuje na stabilnost ispitivanih uzoraka ĉokolade.
Pri temperaturama pretkristalizacije od 26°C i 28°C ne postoji bitna razlika u SĈT
izmeĊu ĉokolade koja se proizvele pri vremenu usitnjavanja od 60 i 90 minuta. Ĉokolada koja je
[124]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
temperirana na 30°C ima manji sadrţaj ĉvrstih triglicerida bez obzira na vreme mlevenja, jer više
temperature pretkristalizacije ĉokolade usporavaju kristalizaciju. TakoĊe, sastav masne faze
ĉokoladne mase R3, gde dolazi do porasta nezasićenih masnih kiselina je razlog smanjenog
sadrţaja ĉvrstih triglicerida u R3-30.
Ĉokolada koja je pretkristalisana na 28°C, bez obzira na vreme mlevenja ima
najoptimalniji sadrţaj ĉvrstih triglicerida.
5.4 Reološke karakteristike ĉokoladne mase
Tabelarni prikaz izmerenih reoloških parametara u ĉokoladnoj masi R3 pre i posle
pretkristalizacije prikazane su u Tabeli 45, dok je na Slici 80 data promena viskoziteta i
prinosnog napona ĉokoladne mase R3 u zavisnosti od temperature pretkristalizacije i vremena
zadrţavanja u mlinu.
Tabela 45. Reološki parametri pretkristalisane i nepretkristalisane ĉokoladne mase R3
IZMERENI PARAMETRI U ĈOKOLADNOJ MASI R3 NAKON MLEVENJA BEZ
PRETKRISTALIZACIJE
Vreme mlevenja
30 minuta
60 minuta
90 minuta
Veliĉina ĉestice (μm)
104.61
85.25
72.92
Vlaga (%)
1.13
1.14
1.08
Viskozitet (Pas)
14.23
13.65
12.84
Prinosni napon(Pa)
10.11
18.99
11.71
Površina tiksotr. petlje (Pa/s)
23774
23774
6970
IZMERENI PARAMETRI U ĈOKOLADNOJ MASI R3 NAKON PRETKRISTALIZACIJE
Vreme mlevenja
30 minuta
60 minuta
90 minuta
Temperatura
30°C 28°C 26°C 30°C 28°C 26°C 30°C 28°C 26°C
pretkristalizacije
Viskozitet (Pas)
10.28 9.34 9.54 8.79 11.47 10.56 8.18 10.58 10.10
Prinosni napon (Pa)
5.67 9.38 6.02 7.81
8.04
8.22 9.42
8.61 11.16
Površina tiksotr. (Pa/s)
3580 4316 3615 3162 4118 5605 2214 5307 4893
Vrlo visok viskozitet ĉokoladne mase iz mlina, u kojoj nije došlo do pretkristalizacije,
pokazuje da je neophodno izvršiti pretkristalizaciju ĉokoladne mase. Pretkristalizacijom,
odnosno ureĊivanjem sistema, viskozitet se smanjuje za 30%.
[125]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Uticaj vremena mlevenja na viskozitet bez obzira na primenjene temperature
pretkristalizacije je izuzetno izraţen izmeĊu 30-60 minuta mlevenja. U ovom periodu dolazi do
istovremenog sitnjenja ĉestica, zaobljavanja ĉvrstih ĉestica a kakao maslac i emulgatori se
poĉinju rasporeĊivati oko ĉestica šećera i sojinog mleka u prahu. Vreme mlevenja od 30 minuta
je relativno kratko i sistem izgleda haotiĉno na svim temperaturama pretkristalizacije. UreĊenje
sisitema se javlja nakon 60-tog minuta mlevenja kada dolazi do jasnog oĉekivanog pada
viskoziteta. U sistemu koji je pretkristalisan na 30°C obrazovalo se malo krupnih kristala, pa je
viskozitet niţi u odnosu na sisteme koji su pretkristalisani na niţe temperature, jer se kod njih
obrazovala veća koliĉina sitnih kristala.
Promena prinosnog napona ĉokoladne mase R3 u zavisnosti od temperature
pretkristalizacije i vremena usitnjavanja u mlinu prikazana je na Slici 80. Uticaj vremena
mlevenja na promenu prinosnog napona je veoma izraţen u prvih 60 minuta mlevenja.
Slika 80. Promena viskoziteta i prinosnog napona ĉokoladne mase R3 u zavisnosti od
temperature pretkristalizacije (26, 28, 30°C) i vremena mlevenja (30, 60 i 90 minuta)
U industrijskoj praksi, optimalna vrednost prinosnog napona ĉokoladne mase, sa
stanovišta utroška energije i senzornih karakteristika proizvoda je od 6 - 8 Pa. Ukoliko je
vrednost preko 8 Pa, ĉokoladana masa se teško razliva tako da se stvara nepotrebna debljina
preliva na proizvodu. Ĉokoladna masa koja ima vrednost prinosnog napona ispod 6 Pa,
ravnomerno će se preliti po proizvodu, ali energetski utrošci za njeno dobijanje su znaĉajni.
[126]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Dobijeni rezultati su pokazali da je prinosni napon ĉokoladne mase koja je
pretkristalisana na 28°C, posle 90 minuta mlevenja, najpribliţniji po svojoj vrednosti optimumu.
TakoĊe, ova temperatura pretkristalizacije u ĉokoladnom sistemu favorizuje najmanje variranje
prinosnog napona što vodi stabilnosti i ureĊenju sistema.
Promena površine tiksotropne petlje ĉokoladne mase R3 u zavisnosti od primenjene
temperature pretkristalizacije i vremena zadrţavanja u mlinu data je na Slici 81.
Veliĉina površine tiksotropne petlje zavisi od sirovinskog sastava ĉokoladne mase,
odnosa ĉvrste i masne faze, temperature ĉokoladne mase, veliĉine dejstva sile i vremena
mešanja. Uticaj vremena usitnjavanja na promenu u površini tiksotropne petlje je veoma izraţen
kod nepretkristalisane ĉokoladne mase. Prilikom povećanja vremena mlevenja sa 30 na 90
minuta, javlja se smanjenje površine tiksotropne petlje za 70%.
Slika 81. Promena površine tiksotropne petlje ĉokoladne mase R3 u zavisnosti od temperature
pretkristalizacije (26, 28, 30°C) i vremena mlevenja (30, 60 i 90 minuta)
Proces pretkristalizacije je povećao teĉljivost i uticao na lakše proticanje ĉokoladne mase
što se odrazilo i na ureĊenje sistema i smanjenje površine tiksotropne petlje.
Ĉokoladna masa koja se pretkristalisala na 30°C ima najmanju površinu tiksotropne
petlje, jer se formirala mala koliĉina velikih kristala i sistem vrlo lako teĉe. Pad u površini
tiksotropne petlje sa povećanjem vremena usitnjavanja mlevenja od 30 na 90 minuta za ovu
[127]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
temperaturu pretkristalizacije je 38%. To ukazuje da se sistem uredio, pod uticajem duţeg
vremena mešanja i usitnjavanja.
Veću površinu tiksotropne petlje imaju ĉokoladne mase pretkristalisane na 26 i 28°C, jer
imaju i veću koliĉinu formiranih kristala. Uticaj vremena mlevenja na površinu tiksotropnih
petlji se gubi od 80-tog minuta usitnjavanja.
Krive proticanja ĉokoladnih masa pre i posle pretkristalizacije na 26, 28, 30°C su
prikazane na Slici 82.
Slika 82. Krive proticanja ĉokoladne mase R3 u zavisnosti od temperature pretkristalizacije (26,
28, 30°C) i vremena mlevenja (30, 60 i 90 minuta)
Rezultati pokazuju da posle 30 minuta mlevenja postoji izraţena razlika izmeĊu
nepretkristalisanih i pretkristalisanih ĉokoladnih masa. Povećanje vremena mlevenje utiĉe na
ureĊenje sistema bez obzira na temperature pretkristalizacije, a smanjenje napona smicanja je
izraţeno tek kod ĉokoladne mase temperirane na 30°C.
[128]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Kriva puzanja
OdreĊivanje reoloških osobina Testom puzanja se izvodi u linearnom viskoelastiĉnom
reţimu u kome amplituda deformacije proporcionalno odgovara amplitudi primenjenog napona
smicanja. Grafiĉki podaci nalaze se u Tabeli 46, dok Slika 83 prikazuje krive puzanja ĉokoladne
mase R3 u zavisnosti od vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije.
Tabela 46. Reološki parametri krive puzanja pretkristalisane i nepretkristalisane
ĉokoladne mase
IZMERENI REOLOŠKI PARAMETRI ĈOKOLADNE MASE R3 NAKON MLEVENJA BEZ
PRETKRISTALIZACIJE
FAZA PUZANJA
FAZA OPORAVKA
J0
[Pa-1]
J1
[Pa-1]
η0
[Pas]
λ1
[s]
Jmax
[Pa-1]
J0
[Pa-1]
J1
[Pa-1]
η0
[Pas]
λ1
[s]
Je o
[Pa-1]
Je/Jmax Jv/Jmax
[%]
[%]
90
0.0000
0.0002
0.00
144.4
0.0007
0.0003
0.0001
0.00
340.4
0.0002
23.71
76.30
60
0.0027
0.0027
0.00
69.88
0.0082
0.0006
0.0006
0.00
200.5
0.0006
7.44
92.56
30
0.0010
0.0005
0.00
66.21
0.0016
0.0016
0.0000
0.00
262.0
0.0001
6.52
93.48
mlin
IZMERENI REOLOŠKI PARAMETRI ĈOKOLADNE MASE R3 NAKON PRETKRISTALIZACIJE
FAZA PUZANJA
FAZA OPORAVKA
R2
J0
[Pa-1]
J1
[Pa-1]
η0
[Pas]
λ1
[s]
Jmax
[Pa-1]
J0
[Pa-1]
J1
[Pa-1]
η0
[Pas]
λ1
[s]
Jeo
[Pa-1]
Je/Jmax
[%]
Jv/Jmax
[%]
90-30
0.0000
0.0985
706.3
91.66
0.2991
0.0001
0.0015
2222
287.5
0.0011
0.38
99.62
90-28
0.0195
0.1143
468.3
70.51
0.3470
0.0000
0.0010
1771
266.3
0.0010
0.29
99.71
90-26
0.0083
0.0358
1942
91.68
0.1086
0.0001
0.0005
6144
287.5
0.0006
0.55
99.45
60-30
0.0003
0.0002
0.00
91.65
0.0007
0.0002
0.0001
0.00
287.5
0.0001
17.17
82.83
60-28
0.0001
0.0001
0.00
91.68
0.0004
0.0002
0.0001
0.00
287.5
0.0001
23.49
76.51
60-26
0.0077
0.0043
0.00
70.10
0.0129
0.0003
0.0005
0.00
265.9
0.0006
4.40
95.60
30-30
0.0194
0.0929
573.0
70.16
0.2821
0.0000
0.0020
2181
266.0
0.0021
0.73
99.27
30-28
0.0004
0.0053
0.00
91.67
0.0160
0.0001
0.0005
0.00
287.5
0.0006
3.81
96.19
30-26
0.0000
0.0005
0.00
82.29
0.0016
0.0000
0.0002
0.00
278.1
0.0002
13.14
86.86
Sojino mleko u prahu, odnosno njegovi proteini β-konglicinin i glicinin su doveli do
viskoelastiĉnog ponašanja ĉokoladne mase R3 proizvedene na kugliĉnom mlinu. β-konglicinin
ima sedam polimorfnih oblika, a glicinin 7 kiselih i 5 baznih polipeptidnih jedinica koji su
[129]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
povezani disulfidnim i hidrofobnim vezama (videti II 4.1.1.). Oba proteina sojinog mleka stupaju
u meĊumolekulsko povezivanje, koje utiĉe na formiranje viskoelastiĉnih osobina ĉokolade.
a)
b)
c)
d)
e)
Slika 83. Krive puzanja ĉokoladne mase R3 u zavisnosti od temperature pretkristalizacije (26,
28, 30°C) i vremena mlevenja (30, 60 i 90 minuta)
[130]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Uvidom u podatke u Tabeli 46, primećujemo da se kod nepretkristalisane ĉokoladne
mase, sa povećanjem vremena mlevenja, povećava odnos Je/Jmax, dok pretkristalizacija mase
favorizuje suprotni trend. Pri vremenu mlevenja od 90 minuta ne uoĉava se bitna vrednost za
Je/Jmax, samim tim ne postoje elementi elastiĉnog odziva (Slika 83).
Slika 84 pokazuje uticaj temperature pretkristalizacije i vremena mlevenja na vrednost
elastiĉnog odziva (Je) i viskoznog odziva (Jv) nepretkristalisane ĉokoladne mase R3.
Slika 84. Uticaj vremena mlevenja na vrednost odnosa elastiĉnog odziva (Je) i viskoznog odziva
(Jv) i Jmax nepretkristalisane ĉokoladne mase R3
Uticaj samo vremena mlevenja na pojavu viskoelastiĉnih osobina je takav da se one
pojaĉavaju sa duţim izlaganjem ĉokoladne mase mlevenju i uopšte mehaniĉkom opterećenju, što
je u skladu sa podacima u literaturi (89). Pretkristalizacija dovodi do gubitka uspostavljenih
meĊumolekulskih veza.
Slika 85 pokazuje uticaj temperature pretkristalizacije i vremena mlevenja na vrednost
odnosa elastiĉnog odziva (Je), viskoznog odziva (Jv) i Jmax pretkristalisane ĉokoladne mase R3.
U procesu pretkristalizaciji došlo je do izraţaja fino pakovanje i orjentacija ĉestica koje
su duţim mlevenjem imale optimalnu raspodelu ĉestica po veliĉini. Pretpostavka je da su duţim
mlevenjem viskozne osobine potpomognute i emulgujućim svojstvima sojinih protein, pa se
viskoelastiĉne osobine gube pri mlevenju od 90 minuta. Viskozne osobine su izraţajnije kod
ĉokoladnih masa sa višom temperaturom pretkristalizacije, jer se kod njih obrazuje manja
koliĉina kristala, a udeo masne faze je izraţajniji.
[131]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Slika 85. Uticaj temperature pretkristalizacije i vremena mlevenja na vrednost odnosa elastiĉnog
odziva (Je) i viskoznog odziva (Jv) i Jmax ĉokoladne mase R3
Uticaj temperature pretkristalizacije je veći od vremena usitnjavanja, što pokazuje i
statistiĉka obrada podataka. Slika 86 sa 3D i konturnim dijagramom prikazuje uticaj nezavisno
promenljivih: temperature pretkristalizacije i vremena mlevenja na odnos Jv/Jmax ĉokoladne
mase R3.
a)
b)
Z3= 654.1090 – 40.8459 tp- 0.0633 τ + 0.7837 tp2 – 0.0510 tpτ + 0.0132 τ 2
Slika 86. Uticaj vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije na odnos Jv/Jmax ĉokoladne
mase R3 a) 3D dijagram b) konturni dijagram
[132]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Testiranjem statistiĉke znaĉajnosti parametara regresione jednaĉine iz Tabele
P2 u
Prologu VI uoĉava se da nijedan parametar nema statistiĉki znaĉajan uticaj na odnos Jv/Jmax
(izraĉunate t-vrednosti < tabliĉne 3.128). Najveći uticaj ima kvadratna promena vremena
mlevenja (b22), a znatno manji uticaj na zavisno promenljivu ima interakcija nazavisno
promenljivih (b12). Vrednosti koeficijenta determinacije potvrĊuju da su varijacije Jv/Jmax
odreĊene varijacijama nezavisnih parametra sa 80.03% (r2 = 0.8003). Standardna greške regresije
(σ = 5.54) potvrĊuje rasipanje eksperimentalnih od teorijskih vrednosti usvojene regresione
jednaĉine. Analiza varijanse, potvrĊuje da je regresiona jednaĉina u celini statistiĉki znaĉajna, jer
je izraĉunato F = 181.015 , znatno veće od tabliĉne vrednosti F0.05;6;3 = 8.94.
Oscilatorna merenja
Uticaj nezavisnih parametara i njihove meĊusobne interakcije na fiziĉke osobine
ĉokolade, definisan je i primenom fundamentalnih nedestruktivnih reoloških merenja u LVE
reţimu. Slika 87 prikazuje rezultate testova, tj. promenu viskoznog (G") i elastiĉnog (G') modula
uzoraka ĉokolade R3 od ugaone brzine, a faktori gubitka se nalaze u Tabeli 47.
Tabela 47. Faktor gubitka kod nepretkristalisane i pretkristalisane ĉokoladne mase R3
R3-mlin
tanδ=G"/G'
30
60
90
0.585
2.488
2.146
R3-90
tanδ=G"/G'
90-30
90-28
90-26
R3-60
60-30
60-28
60-26
R3-30
30-30
30-28
30-26
0.609
1.966
2.102
tanδ=G"/G'
1.822
1.789
2.336
tanδ=G"/G'
2.606
2.232
0.368
[133]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
a)
b)
c)
d)
e)
Slika 87. Uticaj temperature pretkristalisanja na vrednost modula viskoznosti (G") i modula
elastiĉnosti (G') ĉokoladne mase R3 nakon mlevenja: a) posle 30 minuta b) detaljniji prikaz krive
a c) posle 60 minuta d) posle 90 minuta e) detaljniji prikaz krive d
[134]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Prilikom odreĊivanja viskoelastiĉnih osobina (elastiĉnog G' i viskoznog G" modula) pri
niskim amplitudama napona i pri linearizaciji dobijenih podataka, zapaţena je dominacija
viskoznih osobina nad elastiĉnim. Pri oscilatornim merenjima prati se promena elastiĉnog i
viskoznog modula u odnosu na napon smicanja. Ukoliko je tanδ manji od jedan, sistem se ponaša
kao ĉvrsto telo sa elastiĉnim deformacijama, a ako je veće od jedan favorizuju se viskozne
deformacije.
Rezultati ispitivanja ĉokoladne mase bez pretkristalizacije i ĉokoladne mase koja se
zadrţavala u mlinu samo 30 minuta pokazuju da su oba sistema u nehomogenom stanju. Sa
povećanjem ugaone brzine uoĉeno je znaĉajno povećanje elastiĉnog modula, kod uzoraka
ĉokolade koji su mleveni samo 30 minuta. Zbog velikih ĉestica i njihovih interakcija, sistem se
ponaša kao ĉvrsta faza i moduli elastiĉnosti su veći od viskoznih modula.
Vreme mlevenja od 60 minuta favorizuje viskozne module, dok se pri mlevenju od 90
minuta, javljaju elastiĉni moduli, koji su naroĉito izraţeni pri temperaturi pretkristalizacije od
26°C. Odzivni signal pri oscilatornom merenju je u toj ĉokoladnoj masi, krupne kristale nastale
pri pretkristalizaciji prepoznao kao ĉvrstu fazu.
Regresioni koeficijenti jednaĉine koja definiše tanδ, odnosno faktor gubitka, od
nezavisno promenljivih x i y i njihove t-vrednosti, prikazane su u Tabeli P3 u Prilogu VI, a Slika
88 prikazuje uticaj vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije na tanδ = G"/G' ĉokoladne
mase R3 pomoću 3D i konturnog dijagrama.
Statistiĉka obrada eksperimentalnih rezultata potvrdila je da vreme mlevenja ima znatno
izraţeniji uticaj od temperature pretkristalizacije na tanδ (izraĉunata vrednosti t > tabliĉne t0.05;3 =
3.128). Uoĉava se, da parametri b2 = 3.96331 (vreme mlevenja) i b12 (interakcija vremena
mlevenja i tempeature pretkristalizacije), imaju maksimalne t-vrednosti, što ukazuje na izraţenu
linearnost regresione jednaĉine.
Izraĉunata vrednost standardne greške regresije (σ = 0.312), potvrĊuje da je uz odabrani
metematiĉki model moguće postići malu disperziju eksperimentalnih vrednosti za tanδ od linije
regresije. Rezultati analize varijanse potvrĊuju da je regresiona jednaĉina u celini statistiĉki
znaĉajna i da se moţe koristiti za predviĊanje promena tanδ u funkciji odabranih nezavisno
promenljivih (F = 23.28 > F0.05;6;3 = 8.94). Statistiĉki obraĊeni podaci ukazuju da su varijacije
zavisno promenljive tanδ, odreĊene varijacijama nezavisno promenljivih sa 92.43% (R =
0.92429).
[135]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
a)
b)
Z4= - 95.2139 + 5.9243 tp+ 0.4770 τ – 0.0888
tp2
– 0.0155 tpτ - 0.0004 τ 2
Slika 88. Uticaj vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije na tanδ=G"/G' ĉokoladne
mase R3 a) 3D dijagram b) konturni dijagram
5.5 Toplotne karakteristike ĉokolade
Toplotne karakteristike ĉokoladne mase R3 - prikazane su u Tabeli 48.
Tabela 48. Toplotne karakteristike ĉokoladne mase R3
Uzorak
Tonset
(oC)
Tend (oC)
Tpeak
(oC)
Tindex
(oC)
ΔHmelt
(J/g)
R3-30-26
R3-30-28
R3-30-30
R3-60-26
R3-60-28
R3-60-30
R3-90-26
R3-90-28
R3-90-30
27.07
25.13
31.44
25.58
26.79
27.31
29.6
26.55
26.76
35.87
33.68
34.49
35.41
35.75
35.32
34.2
35.92
35.72
33.24
32.11
32.68
32.03
32.73
33.14
32.27
33.01
32.76
9.59
12.22
8.22
14.61
13.37
13.56
5.89
9.25
9.19
27.09
25.54
30.58
28.55
29.14
32.88
29.78
29.36
27.07
[136]
Veliĉina
ĉestice
(μm)
104.61
85.25
72.92
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Sa povećanjem koliĉine sojinog mleka sa 15 na 20%, povećava se i vrednost Tindexa u
proseku za oko 2°C . Uzorci R3-90 imaju manje vrednosti Tindexa pa pretpostavljamo da je kod
uzoraka R3-90 zastupljeno manje kristalizacionih oblika koji uslovljavaju uţi interval topljenja.
Svi uzorci pokazuju tendenciju porasta entalpije sa vremenom zadrţavanja u mlinu zato
što sa smanjenjem veliĉine ĉestica jaĉaju i interakcije izmeĊu komponenti, pa sistem zahteva više
energije za topljenje. Najmanje vrednosti entalpije pokazuju uzorci sa zadrţavanjem u mlinu u
trajanju od 30 minuta što se moţe pripisati nedovoljnom vremenu mlevenja koje ima za
posledicu dobijanje sistema sa neuniformnom veliĉinom ĉestica. Uzorci ĉokoladne mase sa
optimalnom entalpijom mogu se smatrati R3-90, a naroĉito uzorak R3-90-30. Prisustvo manjih
prevojnih taĉaka, pored karakteristiĉnog pika topljenja na DSC krivoj je posledica višestepene
kristalizacije, odnosno kristalizacije masti u dva polimorfna oblika.
Karakteristiĉne DSC krive zavisnosti protoka toplote od temperature ĉokoladne mase R390 prikazuje Slika 89.
Slika 89. Zavisnost protoka toplote od temperature za ĉokoladnu masu R3-90
5.6 Teksturalne karakteristike ĉokolade
Eksperimentalni rezultati merenja ĉvrstoće ĉokolade u funkciji povećanja vremena
mlevenja i temperature pretkristalizacije dati su u Tabeli P6 u Prilogu VI, a grafiĉki prikaz se
nalazi na Slici 90.
[137]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Sila (N) 60
50
40
30
20
10
30
28
R
390
-
26
R
390
-
30
R
390
-
28
R
360
-
26
R
360
-
30
R
360
-
28
R
330
-
R
330
-
R
330
-
26
0
Slika 90. Uticaj temperature pretkristalizacije i vremena mlevenja na ĉvrstoću ĉokolade R3
Vreme mlevenja ima dominantan uticaj na ĉvrstoću ĉokolade i sa produţavanjem
vremena mlevenja, ĉvrstoća ĉokolade opada. Ĉvrstoća ĉokolade opada i sa povećanjem
temperature pretkristalizacije, što se najjasnije uoĉava pri mlevenju od 90 minuta. Odstupanje se
javilo u ĉokoladnoj masi mlevenoj 30 minuta i pretkristalisanoj na 28°C, kao posledica greške u
metodologiji rada.
Povećanjem temperature pretkristalizacije dolazi do smanjenja ĉvrstoće ĉokolade,
odnosno sila koja je potrebna da doĊe do loma ĉokolade je manja. Uticaj vremena mlevenja je
izraţajniji, od uticaja temperature na ĉvrstoću ĉokolade.
Rezultati statistiĉke obrade eksperimentalno dobijenih rezultata za ĉvrstoću ĉokolade R1
u zavisnosti od temperature pretkristalizacije i vremena mlevenja nalazi se na Slici 91.
Testiranjem statistiĉke znaĉajnosti pojedinih parametara regresione jednaĉine tabela P4 u
prilogu, uoĉava se da nijedan parametar nema statistiĉki znaĉajan uticaj na promene ĉvrstoće
ĉokolade (izraĉunate t-vrednosti < tabliĉne 3.128). Regresioni koeficijenti b12 i b22, mogu ipak
ukazati na odreĊene promene zavisno promenljive z (ĉvrstoće ĉokolade), pri promeni nezavisno
pomenljive x (temperature pretkristalizacije) i y (vremena mlevenja).
Vrednosti koeficijenta determinacije potvrĊuju da su varijacije ĉvrstoće ĉokolade
odreĊene varijacijama nezavisnih parametra sa 86.07% (r2 = 0.86072).
Standardna greška regresije (σ = 6.607) potvrĊuje da je nešto veće rasipanje
eksperimentalnih od teorijskih vrednosti usvojene regresione jednaĉine. Analiza varijanse,
potvrĊuje da je regresiona jednaĉina u celini statistiĉki znaĉajna, jer je izraĉunato F = 18.61 veće
od tabliĉne vrednosti F0.05;6;3 = 8.94.
[138]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
a)
b)
Z5 = - 571.056 + 43.690 tp+ 1.315 τ - 0.724 tp2 – 0.106 tpτ + 0.008 τ 2
Slika 91. Uticaj vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije na ĉvrstoću ĉokoladne mase
R3 a) 3D dijagram b) konturni dijagram
5.7 Test sivljenja ĉokolada
Iz dobijenih rezultata se vidi da je ĉokolada sa 20% sojinog mleka izuzetno neotporna na
proces sivljenja. Razlog ovakvog ponašanje ĉokolade R3 je poremećena kristalizacija kakao
maslaca zbog prisustva sojinog ulja i manje koliĉine lešnikovog ulja, usled ĉega dolazi do
promene viskoziteta ĉokoladne mase, strukture proizvoda, sadrţaja SĈT i ĉvrstoće. Najveću
otpornost na sivljenje, odreĊenu kao broj ciklusa do prvih znakova sivljenja kao i ukupan broj
ciklusa do potpunog sivljenja proizvoda, pokazuju uzorci ĉokolade pretkristalisani na 28°C bez
obzira na vreme mlevenja.
[139]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Nema sivljenja
Slabo zamućena boja površine
Siva
Jako siva
Slabo siva
Potpuno siva
Slika 92. Dinamika sivljenja uzoraka ĉokolade R3-Test sivljenja 32/20°C
U Prilogu VI u Tabeli 18 su date izmerene vrednosti pokazatelja boje po Hunterovom
sistemu tokom testa sivljenja, odnosno sveloća boje površine ĉokolade R3 koja je izmerena
prvog, petog, dvanaestog i dvadesetdrugog dana. UporeĊivanjem ovih vrednosti dobija se
kompleksniji uvid u dinamiku sivljenja ispitivanih uzoraka ĉokolade.
Na Slici 93 prikazani su histogrami vrednosti za svetloću po Hunteru (Lhu) ispitivanih
uzoraka ĉokolade pre i posle testa sivljenja 32/20°C u zavisnosti od vremena mlevenja i
temperature pretkristalizacije ĉokoladne mase.
Rezultati ukazuju na intenzivnu promenu svetloće uzoraka ĉokolade koji su se zadrţali u
mlinu samo 30 minuta bez obzira na temperature pretkristalizacija, što je u skladu sa rezultatima
senzorne ocene ovih uzoraka kao i sa rezultatima vizuelnog praćenja sivljenja. Najmanje
promene u svetloći pre i posle sivljenja su dobijene kod uzoraka ĉokolade koje su se usitnjavale
60 odnosno 90 minuta i pretkristalisane na 30°C.
[140]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
L*ab
Pre sivljenja
70
Posle sivljenja
60
.
50
40
30
20
10
R3
-3
0
R3
-6
0
R3
-9
0
R3
-3
0
R3
-6
0
R3
-9
0
R3
-3
0
R3
-6
0
R3
-9
0
0
26˚C
28˚C
30˚C
Slika 93. Histogram vrednosti za svetloću po Hunteru (Lhu) ispitivanih ĉokolada R3 pre i posle
testa sivljenja u zavisnosti od vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije
Rezultati statistiĉke obrade prikazani na Slici 94, gde se pomoću 3D i konturnog
dijagrama, potvrĊuju dominantan uticaj temperature pretkristalizacije u odnosu na vreme
mlevenja na proces sivljenja ĉokoladne mase R3.
Testiranjem statistiĉke znaĉajnosti regresionog modela u celini, uz rizik greške α = 0.05,
utvrĊeno je da usvojena regresiona jednaĉina moţe biti osnova za izvoĊenje zakljuĉaka o uticaju
vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije na proces sivljenja ĉokolade (p < 0.05).
Regresiona analiza eksperimentalnih vrednosti potvrĊuje da su statistiĉki najznaĉajniji parametri
b0, b1 i b11, odnosno da na vrednosti zavisno promenljive najveći uticaj ima linearni i kvadratni
efekat temperature pretkristalizacije, dok je uticaj druge promenljive (vreme mlevenja) praktiĉno
zanemarljiv. Testiranjem koeficijenta regresije b0, koji predstavlja vrednost procesa sivljenja
kada su nezavisno promenljive x i y jednake nuli i parametara b1, b11 , potvrĊuje da pomenuti
parametri nisu statistiĉki znaĉajni (t < t0.05;3).
Vrednosti standardne greške regresije, koja predstavlja apsolutnu meru reprezentativnosti
regresionog modela, ukazuju da je disperzija eksperimentalnih podataka od teorijske krive mala
(σ = 1.8769). Visoke vrednosti koeficijenta determinacije potvrĊuju da je izabrana regresiona
jednaĉina reprezentativna, odnosno da varijacije nezavisno promenljivih (vreme mlevenja i
temperatura pretkristalizacije) u znaĉajnoj meri objašnjavaju promene sivljenja (r2 = 0.804747)
ĉokoladne mase R3. Rezultati analize varijanse potvrĊuju da je regresiona jednaĉina u celini
[141]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
statistiĉki znaĉajna i da se moţe koristiti za predviĊanje promena tanδ u funkciji odabranih
nezavisno promenljivih (F = 14.6216 > F0.05;6;3 = 8.94).
a)
b)
Z6 = - 708.667 + 50.083 tp + 0.522 τ – 0.875
tp2
– 0.017 tpτ + 0.00 τ 2
Slika 94. Uticaj vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije na broj ciklusa sivljenja
ĉokoladne mase R3 a) 3D dijagram b) konturni dijagram
5.8 Senzorna analiza ĉokolada
Izgled svih ĉokolada koje su dobijene iz ĉokoladne mase R3, nalaze se na Slici 95.
Rezultati pokazuju da kod laboratorijski dobijene ĉokolade R3 na senzorne osobine znatno više
utiĉe temperatura pretkristalizacije, nego vreme mlevenja. Ovo je svakako posledica promene
reoloških svojstava ĉokoladne mase koji pogoduju nastajanju optimalne koliĉine kristalizacionih
jezgara koja će dati ĉokoladu odgovarajućeg fiziĉkog i senzornog kvaliteta. To se najbolje
uoĉava kod ĉokolade dobijene iz ĉokoladne mase pretkristalizovane na 28°C.
Smanjenje napona smicanja u ĉokoladnoj masi R3 oĉigledno olakšava kristalizaciju
kakao maslaca. Senzorne ocene ĉokolade su dosta ujednaĉene, ali se mora naglasiti da su nešto
niţe od oĉekivanih, zbog ukusa i mirisa sojinog mleka i nalaze se u Tabeli 49.
Uzorci ĉokolade mleveni 90 minuta pokaziju neznatno odstupanje od oblika, besprekornu
boju i glatku površinu. Sjaj ovih uzoraka ĉokolade je dobar, dok je prelom ravan, besprekorne
[142]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
strukture, odgovarajuće ĉvrstoće. Ĉokolada se dosta brzo topi i osećaj u ustima je dobar.
Ĉokolada pretkristalisana na 26°C ipak ima nešto lošije topljenje i prelom u odnosu na ĉokoladu
pretkristalisanu na 28 ili 30°C.
R3 30 26
R3 30 28
R3 30 30
R3 60 26
R3 60 28
R3 60 30
R3 90 26
R3 90 28
R3 90 30
Slika 95. Fotografski snimak ĉokolade R3
Funkcionalna zavisnost ukupnog broja ponderisanih bodova pri senzornoj analizi od
vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije je definisana primenom regresione jednaĉine.
Na osnovu t-vrednosti koje su prikazane u Tabeli P5 u Prilogu VI uoĉava se da temperatura
pretkristalizacije ima znatno veći uticaj na senzorni kvalitet.
[143]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Tabela 49. Uticaj vremena mlevenja i temperature pretkristalisanja na ocenu senzornog
kvaliteta ĉokolade R3
⁰
Fakt.
znaĉaja
Faktor kvaliteta
Vreme mlevenja (min)
Spoljašnja svojstva
Prelom, struktura
Ţvakanje
Miris
Ukus
Zbir ponderisanih bodova
Kategorija kvaliteta
O – odliĉan
D – dobar
0.10
0.15
0.20
0.20
0.35
26
30
0.23
0.34
0.40
0.48
0.88
2.31
D
60
0.33
0.45
0.50
0.58
0.92
2.77
D
Temperature pretkristalizacije
28
R3
90
30
60
90
0.45
0.45
0.38
0.45
0.68
0.51
0.62
0.74
0.66
0.50
0.66
0.92
0.74
0.63
0.74
0.88
1.30
1.01
1.23
1.23
3.83
3.09
3.63
4.22
VD
D
VD
VD
VD – vrlo dobar
NO – ne odgovara
(4.5-5.0)
(2.5-3.5)
( C)
30
30
0.41
0.60
0.53
0.63
1.05
3.21
D
60
0.36
0.49
0.58
0.60
1.01
3.03
D
90
0.48
0.72
0.60
0.70
1.05
3.55
VD
(3.5-4.5)
(<2.5)
Testiranjem statistiĉke znaĉajnosti pojedinih parametara regresione jednaĉine uoĉava se
da svi parametri imaju statistiĉki znaĉajan uticaj na ukupan broj poena u organoleptici
(izraĉunate t-vrednosti > tabliĉne 3.128).
a)
b)
Z7 = - 110.793 + 7.788 tp+ 0.124 τ – 0.133 tp2 – 0.005 tpτ - 0.000 τ 2
Slika 96. Uticaj vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije na ukupan broj ponderisanih
bodova ĉokoladne mase R3 a) 3D dijagram b) konturni dijagram
[144]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Regresioni koeficijent b0 i b1, kao i kvadratni koeficicijent b11 najviše utiĉu na promene
zavisno promenljive. Uticaj regresionog koeficijenta b12 koji predstavlja uticaj interakcije
nezavisno promenljivih takoĊe ima znatan uticaj na posmatrani parametar kvaliteta. Vrednosti
standardne greške regresije, koja predstavlja apsolutnu meru reprezentativnosti regresionog
modela, ukazuju da je disperzija eksperimentalnih podataka od teorijske krive jako mala (σ =
0.087). Visoke vrednosti koeficijenta determinacije potvrĊuju da je izabrana regresiona jednaĉina
reprezentativna, odnosno da varijacije nezavisno promenljivih (temperature pretkristalizacije i
vreme mlevenja) u znaĉajnoj meri objašnjavaju organoleptiku ĉokoladne mase R3 (r2 = 0.9895).
Senzorni kvalitet ĉokolada odreĊen je i primenom QDA metode koja daje detaljniji
prikaz teksture i topivosti. Rezultati su prikazani na Slici 97, a numeriĉke vrednosti ocenjivanja
date su u Tabeli P10 u Prilogu V.
1.
2.
3.
Ĉvrstoća
Lomljivost
Suvoća
4. Lepljivost
5. Ţilavost
6. Gustoća
7. Osobine otapanja
8. Poĉetak otapanja
9. Brzina otapanja
10. HlaĊenje
11. Topivost
Slika 97. Uticaj vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije na senzornu ocenu ĉokolade
R3 – QDA metodom
Rezultati ocenjivanja QDA metodom pokazuju da je maksimalan kvalitet strukture i
osobine pri ţvakanju postignut kod sistema R3-90-28. Tu je nastala optimalna koliĉina
kristalizacionih jezgara koja je dala ĉokoladu odgovarajućeg fiziĉkog i senzornog kvaliteta.
[145]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
6. UPOREDNI PREGLED ĈOKOLADNIH MASA SM I R1
6.1 Hemijski sastav ĉokoladnih masa
Ĉokolada dobijena standardnim postupkom i ĉokolada dobijena u kugliĉnom mlinu su
potpuno identiĉnog hemijskog sastava. Sadrţe isti procenat masnoće 32.41%, od ĉega je 25.5%
kakao maslaca, 5.2% mleĉne masti i 1.7% lešnik ulja. Sadrţaj kakao delova u obe ĉokoladne
mase je isti 30.14%.
6.2 Termoreografske karakteristike ĉokoladnih masa
Da bi se postigla optimalna veliĉina obrtnog momenta, odnosno dobile odgovarajuće
reološke karakteristike, ĉokoladna masa proizvedena u kugliĉnom mlinu zahteva više
temperature pretkristalizacije u odnosu na masu dobijenu standardnim postupkom proizvodnje
(Slika 19 i 34). S druge strane, pri istim uslovima pretkristalizacije, u ĉokoladnoj masi dobijenoj
po novom postupku, odnosno u kugliĉnom mlinu, će se brţe stvoriti potrebna koliĉina kristala za
formiranje kristalizacionih centara, odnosno masa će brţe kristalisati u odnosu na ĉokoladnu
masu proizvedenu standardnim postupkom.
Naĉin proizvodnje mleĉne ĉokoladne mase utiĉe na izgled termoreograma, ali
termoreogrami ĉokoladnih masa optimalnih reoloških karakteristika su dosta sliĉni. Optimalni
termoreogrami su SM-30 i R1-90-30. Optimalna temperatura pretkristalizacije za dobijanje mase
odgovarajućih svojstava, kod oba naĉina proizvodnje je 30°C.
6.3 Sadrţaj ĉvrstih triglicerida
Postupak proizvodnje ne utiĉe znaĉajno na izgled krive promene SĈT .
[146]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
6.4 Reološke karakteristike ĉokoladnih masa
Naĉin proizvodnje ĉokoladne mase ima uticaja na promenu viskoziteta i prinosnog
napona. Viskozitet SM ĉokoladne mase je u proseku manji za 39%, a prinosni napon veći za
26% u odnosu na ĉokoladnu masu R1. Rešenje ovog problema treba traţiti u adekvatnom izboru
emulgatora ili upotrebi konstruktivnih rešenja koje omogućava dodatno korigovanje reoloških
osobina kao što su dali neki proizvoĊaĉi kugliĉnih mlinova (Mazzeti Renato, Duyvis Wiener).
Naĉin proizvodnje, takoĊe utiĉe i na krive proticanja. Ĉokoladna masa SM ima manje
izraţena tiksotropna svojstva bez obzira na temperaturu pretkristalizacije i njen viskozitet u
proseku manji za 39% u odnosu na masu proizvedenu u kugliĉnom mlinu.
Kriva puzanja
Krive puzanja nam potvrĊuju da se ni u jednom naĉinu proizvodnje ne pojavljuju
elementi elastiĉnosti, ali da na veliĉinu creep compliance utiĉe i temperatura pretkristalizacije i
naĉin proizvodnje.
Oscilatorna merenja
Rezultati pokazuju da bez obzira na naĉin proizvodnje ĉokoladne mase moduli
viskoznosti dominiraju nad modulima elestiĉnosti. Naĉin proizvodnje utiĉe samo na veliĉinu
razlike u ovim modulima, odnosno ove razlike su mnogo izraţenije kod ĉokolade dobijene
standardnim postupkom.
6.5 Toplotne karakteristike ĉokolada
UporeĊivanjem toplotnih karakteristika (Tabele 26 i 36), vidimo da posmatrani parametri
kod ĉokoladne mase dobijene standardnim postupkom i ĉokoladne mase R1-90 imaju veoma
sliĉnu tendenciju promena.
6.6 Teksturalne karakteristike ĉokolada
Ĉokolada proizvedena u kugliĉnom mlinu je ĉvršća, u odnosu na ĉokoladu proizvedenu
standardnim postupkom i to bez obzira na primenjenu temperaturu pretkristalizacije. Sila
[147]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
potrebna za lomljenje ĉokolade dobijene u kugliĉnom mlinu veća je u proseku za 2.25 puta u
odnosu na standardno proizvedenu ĉokoladu.
6.7 Test sivljenja ĉokolada
Proces proizvodnje ima znaĉajan uticaj na otpornost ĉokolade prema sivljenju. Ĉokolada
dobijena standardnim postupakom ima znatno veću stabilnost, ĉak do 35%, u odnosu na
ĉokoladu proizvedene na kugliĉnom mlinu. Neophodna su dalja ispitivanja postupka za
proizvodnju ĉokolade u kugliĉnom mlinu, uz dodatak inhibitora sivljenja kao što su frakcije
mleĉne masti sa višom taĉkom topljenja, asimetriĉni trigliceridi, stearin iz palminog ulja,
poliestri saharoze, sorbitan, tristearat i dr.
6.8 Senzorna analiza ĉokolada
UvoĊenjem novog postupka proizvodnje odnosno kugliĉnog mlina, poboljšane su
senzorne karakteristike mleĉne ĉokolade.
7. UPOREDNI PREGLED ĈOKOLADNIH MASA R1 I R3
7.1 Hemijski sastav ĉokoladne mase
Izmena sirovinskog sastava ĉokoladne mase, odnosno zamena kravljeg sa sojinim
mlekom, dovela je pre svega do povećanja sadrţaja proteina za 1.15% u korist sojinog mleka.
TakoĊe, u ovim uzorcima ĉokolade se javlja i povećanje esencijalnih aminokiselina (lizina,
cisteina, triptofana, treonina, izoleucina, leucina, fenilalanina i valina), osim metionina ĉiji
sadrţaj je smanjen za 0.1% u odnosu na ĉokoladnu masu sa kravljim mlekom. Najveće promene
su zabeleţene kod izoleucina, i alanina, koji su se povećali za pribliţno 0.4%, dok su najmanje
promene uoĉene kod leucina, ĉiji sadrţaj je povećan za samo 0.06%. Povećanje esencijalnih
[148]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
aminokislina utiĉe na bolje nutritivne karakteristike ĉokolade sa sojinim mlekom u odnosu na
ĉokoladu sa kravljim mlekom (Tabela 32 i 44). Na povećanje nutritivne vrednosti ĉokoladne
mase R3 utiĉe i promena u sastavu masnih kiselina. Zasićene masne kiseline koje su prisutne u
ĉokoladnoj masi R1 se gube (laurinska i miristinska) ili se smanjuju (palmitinska za 0.9% i
stearinska za 0.4%) u masi R3, dok se esencijalne masne kiseline kao što su linolna, linolenska,
arahidonska, gadolenska i behenska povećavaju. Ĉokoladna masa R3 ne sadrţi laktozu i
holesterol, kao komponente koje mogu biti nepoţeljne sa aspekta svarljivosti i zdravlja uopšte.
7.2 Termoreografske karakteristike ĉokoladnih masa
Termoreogrami ĉokoladnih masa sa kravljim (R1) i sojinim mlekom (R3) pokazuju da se
ove dve ĉokoladne mase ponašaju na veoma sliĉan naĉin (Slika 34 i 76). Veliĉina obrtnog
momenta, koja je proporcionalna unutrašnjem otporu, odnosno viskozitetu i zavisi od sloţenosti
sastava ĉokoladne mase je kod uzoraka sa sojinim mlekom (R3) veća od onih kod ĉokoladne
mase sa kravljim mlekom (R1). Ovo je verovatno posledica sloţenosti graĊe sojinih proteina.
Koncentracija sojinih proteina u ĉokoladnoj masi R3 je kritiĉna za stvaranje gela. Zbog prisustva
veće koliĉine nezasićenih masnih kiselina u ĉokoladnoj masi R3, potrebno je duţe vreme do
postizanja maksimalnog obrtnog momenta, koje indirekno ukazuje na sporiju brzinu
kristalizacije, u odnosu na ĉokoladnu masu sa kravljim mlekom. Optimalna veliĉina obrtnog
momenta, koja daje ĉokoladnu masu odgovarajućih reoloških karakteristika se nalazi u intervalu
250 do 350 x102 (Nm), što odgovara ĉokoladnoj masi R1-30-30 i R1-60-30, odnosno R3-90-30.
Moţe se zakljuĉiti da u oba sluĉaja duţe vreme usitnjavanja zahteva višu temperaturu
pretkristalizacije da bi se dobila ĉokoladna masa odgovarajućih reoloških svojstava.
7.3 Sadrţaj ĉvrstih triglicerida
Tok krivih odreĊivanja sadrţaja ĉvrstih triglicerida ĉokoladnih masa sa kravljim (R1) i
sojinim mlekom (R3) potvrĊuju sliĉnosti u njihovom ponašanju (Slika 37 i 79). MeĊutim kada se
posmatraju apsolutne vrednosti sadrţaja ĉvrstih triglicerida, jasno se uoĉava da ĉokoladna masa
[149]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
sa sojinim mlekom ima manji sadrţaj ĉvrstih triglicerida u odnosu na masu sa kravljim mlekom,
što se svakako odraţava na smanjenje njene ĉvrstoće i stabilnosti.
Posmatrajući najoptimalniji sistem po fiziĉkim i reološkim pokazateljima, tj sistem u
kome su se ĉokoladne mase usitnjavale 90 minuta, primećuje se da najveći sadrţaj ĉvrstih
triglicerida ima ĉokoladna masa sa kravljim mlekom pretkristalisana na 30°C, a najmanji masa sa
sojinim mlekom pretkristalisana na istoj temperaturi.
7.4 Reološke karakteristike ĉokoladne mase
Ukoliko se uporede viskoziteti, prinosni naponi, napon smicanja i površine tiksotropnih
petlji, uzoraka R1 i R3, jasno se uoĉava da je ĉokoladna masa R1 ureĊeniji i jednostavniji sistem
u odnosu na masu sa sojinim mlekom (R3), jer pokazuje niţe vrednosti za sve navedene
parametre, bez obzira na vreme mlevenja i temperaturu pretkristalizacije (Slika 38 i 80) .
Proseĉno smanjenje viskoziteta ĉokoladne mase R1 u odnosu na R3 je za pribliţno 65%.
Razlike u prinosnom naponu izmeĊu ova dva sirovinska sastava su mnogo manje
izraţene od promene viskoziteta.
Razlike u veliĉinama površina tiksotronih petlji jasno su izraţene izmeĊu
nepretkristalisanih ĉokoladnih masa R1 i R3 (Slika 39 i 81). UtvrĊeno je da je smanjenje
površine tiksotropne petlje ĉokoladne mase R1 u proseku za 52% u odnosu na masu R3.
Postupkom pretkristalizacije znaĉajno se smanjuju ove razlike u površini tiksotropne petlje masa
razliĉitog sirovinskog sastava. Primenjena pretkristalizacija odnosno temperiranje povećava
teĉljivost i utiĉe na lakše proticanje ĉokoladne mase, što se odraţava i na ureĊenje sistema i
smanjenje površine tiksotropne petlje. U skladu sa tim pri vremenu mlevenja od 90 minuta i
temperaturi pretkristalizacije od 30°C javlja se mala razlika (8%) izmeĊu površina tiksotropnih
petlji ĉokoladnih masa R1 i R3.
Kriva puzanja
Proteini sojinog mleka, su doveli do viskoelastiĉnog ponašanja ĉokoladne mase R3
proizvedene na kugliĉnom mlinu. Viskoelastiĉne osobine nisu svojstvene mleĉnoj ĉokoladi (R1).
Proteini soje su sloţene strukture i imaju sposobnost stvaranja gela i obrazovanja većeg broja
reverzibilnog molekulskog povezivanja. Oba proteina sojinog mleka zbog sloţenosti strukture
stupaju u meĊumolekulsko povezivanje, koje utiĉe na formiranje viskoelastiĉnih osobina
[150]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
ĉokolade. Uticaj samo vremena mlevenja na pojavu viskoelastiĉnih osobina nepretkristalisane
mase R3 je takav da se elastiĉni odziv pojaĉava sa duţim izlaganjem ĉokoladne mase mlevenju,
odnosno mehaniĉkom opterećenju. Elastiĉno ponašanje je posledica usitnjavanja, kao i pojava
asocijacija, disocijacija i reverzibilnih denaturacija sojinih proteina na radnoj temperature od
55°C. Sojini protein grade slabe strukturalne veze, koje se lako razrušavaju, već sa primenom
pretkristalizacije. Pretkristalizacija ĉokoladne mase R3 je dovela do ureĊivanje sisitema i boljeg
pakovanja i orjentacije ĉestica. U procesu pretkristalizaciji došlo je do izraţaja fino pakovanje i
orjentacija ĉestica koje su duţim mlevenjem imale optimalnu raspodelu ĉestica po veliĉini.
Pretpostavka je da su duţim mlevenjem viskozne osobine potpomognute i emulgujućim
svojstvima sojinih proteina. Viskozne osobine su izraţajnije kod ĉokoladnih masa sa višom
temperaturom pretkristalizacije, jer je kod njih udeo masne faze izraţajniji.
Oscilatorna merenja
Prilikom odreĊivanja elastiĉnog G' i viskoznog G" modula pri niskim amplitudama
napona obezbeĊena je stabilnost unutrašnje strukture ĉokolade. U ĉokoladnoj masi R1 na
vrednost tanδ, faktora gubitka, ne utiĉu vreme mlevenja i temperatura pretkristalizacija jer je
njegova vrednost uvek veća od jedan. Ĉokoladna masa R1 favorizuje iskljuĉivo viskozne
deformacije.
Rezultati ispitivanja ĉokoladne mase R3 ukazuje da se elastiĉne deformacije favorizuju u
sistemima R3-30-26 i R3-90-30, kao i u nepretristalisanoj masi koja se zadrţala u mlinu samo 30
minuta. Kod nepretkristalisane mase, zbog velikih ĉestica i njihovih interakcija, sistem se ponaša
kao ĉvrsta faza i moduli elastiĉnosti su veći od viskoznih modula. Kod sistema R3-90-30 javljaju
se elastiĉni moduli, jer je usled otapanja masne faze u kojoj preovlaĊuju nezasićene masne
kiseline, odzivni signal pri oscilatornom merenju zaostale krupne kristale nastale pri
pretkristalizaciji prepoznao kao ĉvrstu fazu.
7.5 Toplotne karakteristike ĉokolade
Bez obzira na vreme mlevenja i temperaturu pretkristalizacije, ĉokoladna masa R1 ima
više vrednosti za Tonset (oC), Tend (oC), Tpeak (oC), Tindex (oC) u odnosu na ĉokoladnu masu R3, što
je posledica razliĉitog sastava masnih kiselina. Mleĉna mast koja se nalazi u ĉokoladnoj masi R1,
[151]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
sadrţi do 45% nezasićenih masnih kiselina, a sojino ulje koje je zastupljeno u ekvivalentnom
odnosu u ĉokoladnoj masi R3 ima oko 80% nezasićenih masnih kiselina.
Razloge većih vrednost entalpija sistema R3 u odnosu na sistem R1, bez obzira na vreme
mlevenja i temperature pretkristalizacije treba traţiti u sitnijim ĉesticama ĉokoladne mase R3. U
ĉokoladnim masama R3 dolazi do povećanja interakcije izmeĊu ĉestica i time sistem zahteva
više energije za topljenje.
7.6 Teksturalne karakteristike ĉokolade
UporeĊivanjem rezultata ĉvrstoće ĉokoladnih masa sa kravljim mlekom u prahu (R1) i
ĉokoladne mase sa sojinim mlekom u prahu (R3), utvrĊeno je da: ĉokoladna masa R3 za
postizanje odgovarajuće ĉvrstoće mora biti pretkristalisana na niţe temperatura, što je u skladu sa
sastavom masne faze ove ĉokoladne mase. Ĉvrstoća ĉokoladne mase R1 je veća od ĉvrstoće
ĉokoladne mase R3 pri duţem vremenu mlevenja i višim temperaturama pretkristalizacije.
Optimalna ĉvrstoća ĉokoladne mase R1 se postiţe usitnjavanjem od 90 minuta i pri temperaturi
pretkristalizacije od 30°C dok je kod ĉokoladne mase sa sojinim mlekom potrebno primeniti isto
vreme usitnjavanja ali niţu temperaturu pretkristalizacije odnosno 26°C.
7.7 Test sivljenja ĉokolade
Rezultati testa sivljenje su pokazali da je ĉokolada R3 znaĉajno manje otporna na proces
sivljenja u odnosu na ĉokoladnu masu R1, naroĉito uz primenu visokih temperatura
pretkristalizacije i to bez obzira na vreme mlevenja (Slika 48 i 92). Slaba stabilnost, ovih uzoraka
ĉokolade, je posledica prisusutva smeše masnoće koje nisu kompatibilne sa kakao maslacem (pre
svega sojino ulje) i koje stoga izazivaju poremećaje u njegovoj kristalnoj strukturi odnosno u
procesu kristalizacije. Bez obzira na sirovinski sastav, najveću otpornost na sivljenje, pokazuju
uzorci ĉokolade, usitnjavani 90 minuta i pretkristalisani na 26°C.
[152]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
7.8 Senzorne karakteristike ĉokolade
Senzornom analizom je utvrĊeno da se dodatkom sojinog mleka pogoršava ukupni
kvalitet ĉokolade, kao posledica stranog odnosno neuobiĉajenog ukusa po soji, u odnosu na
uzorke sa kravljim mlekom. Najveće razlike u senzornom kvalitetu su zabeleţene pri
primenjenim visokim temperaturama pretkristalizacije i kraćem vremenu mlevenja.
8. UPOREDNI PREGLED ĈOKOLADNIH MASA R2 I R3
8.1 Hemijski sastav ĉokoladne mase
Osnovna razlika kod ova dva sirovinska sastava se ogleda u tome što ĉokoladna masa sa
15% sojinog mleka (R29 sadrţi manje proteina (za 2.2%) u odnosu na ĉokoladnu masu sa 20%
sojinog mleka (R3), odnosno u ovoj masi se ne postiţe kritiĉni procenat sojinih proteina od 9%
potrebnih za formiranje gela u uslovima pri kojima radi kugliĉni mlin (Tabela 38 i 44).
Izmena sirovinskog sastava je dovela i do neznatne razlike u aminokiselinskom sastavu.
Ĉokoladna masa R3 ima veći procenat esencijalnih aminokiselina: lizina, cisteina, triptofana,
treonina, izoleucina, leucina, fenilalanina i valina, samim tim bolje nutritivne karakteristike
ĉokolade R3.
Najveća nutritivna vrednost i mase R3 i R2 je u tome što ne sadrţe holesterol i laktozu.
Na povećanje nutritivne vrednosti ĉokoladne mase R3 utiĉe i promena u sastavu masnih kiselina.
Razlika u sastavu masnih kiselina upravo dovodi i do reoloških promena u ponašanju ĉokoladnih
masa R2 i R3.
Obe ĉokoladne mase imaju isti procenat palmitinske, dok ĉokoladna masa R3 ima malo
veći sadrţaj stearinske kiselina (za 0.02%), linolne (za 0.18%) i linoleinske za (0.08%) u odnosu
na masu R2. Ĉokoladna masa R3 ima manje oleinske kiseline (za 0.2%), gadolenske (za 0.01%) i
behenske (za 0.03%) u odnosu na masu R2. Zasićene masne kiseline, laurinska i miristinska, iz
ĉokoladne mase R1 nisu prisutne u ĉokoladnim masama R2 i R3.
[153]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
8.2 Termoreografske karkteristike ĉokoladne mase
Veliĉina obrtnog momenta ĉokoladne mase R3 je veća nego kod ĉokoladne mase R2,
zbog veće koncentracije i sloţenosti graĊe sojinih proteina. Koncentracija sojinih proteina u ovoj
ĉokoladnoj masi je kritiĉna i dovoljna za formiranja gela i meĊusobno povezivanje, što se
naroĉito odraţava na povećanje veliĉine obrtnog momenta pri duţem vremenu mlevenja od 60 i
90 minuta. Optimalna veliĉina obrtnog momenta, koja daje ĉokoladnu masu odgovarajućih
reoloških svojstava, iznosi oko 250-350 x102 (Nm), što odgovara ĉokoladnoj masi R2-30-30 i
R3-90-30. Veća koliĉina nezasićenih masnih kiselina iz ĉokoladne mase R3, ne utiĉe na brzinu
kristalizacije, tj na produţavanje vremena do postizanja maksimalnog obrtnog momenta.
8.3 Sadrţaj ĉvrstih triglicerida u ĉokoladi
Povećanje sadrţaja sojinog mleka nema znaĉajnog uticaja na SĈT.
8.4 Reološke karakteristike ĉokoladne mase
Povećanje sadrţaja sojinog mleka dovodi do povećanja viskoziteta i prinosnog napona
ĉokoladne mase R3 (Slika 58 i 80). Veća koncentracija sojinih proteina u ĉokoladnoj masi R3, u
odnosu na masu R2 dovodi do usloţnjavanja sistema i do sloţenijih meĊumolekulskih
povezivanja. Rezultati pokazuju da proseĉno povećanje viskoziteta kao i prinosnog napona
ĉokoladne mase R3 u odnosu na R2 iznosi pribliţno 20%. UreĊenje sistema, odnosno sniţavanje
prinosnog napona i viskoziteta, bez obzira na sadrţaj sojinog mleka, se intenzivno dešava
izmeĊu 60 i 90 minuta mlevenja.Ĉokoladna masa R2 za ovaj period mlevenja postiţe optimalnu
vrednost prinosnog napona (6-8 Pa), bez obzira na primenjenu temperaturu pretkristalizacije, dok
masa R3 zahteva dodatak emulgatora koji bi dodatno smanjili vrednost prinosnog napona.
Kriva puzanja
Ĉokoladne mase sa R2 i R3 pokazuju izraţeno viskoelastiĉno ponašanje, prouzrokovano
prisustvom proteina sojinog mleka, β-konglicinina i glicinina.Nepretkristalisane ĉokoladne mase
R2 i R3 imaju izraţene viskoelastiĉne osobine bez obzira na vreme usitnjavanja.
[154]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
Pretkristalizacija dovodi do ureĊivanja sistema. Pretkristalizacija ima znatno veći uticaj na
pojavu elastiĉnih osobina od vremena mlevenja, bez obzira na sadrţaj sojinog mleka. Rezultati
pokazuju da u prvih 60 minuta mlevenja ĉokoladne masa R2 i R3 imaju elastiĉne osobine, usled
svoje sloţene strukture, koja je posledica interakcije raspodele veliĉine ĉestica i obrazovanja
reverzibilnih veza. Pretkristalizacija na 30°C i vreme mlevenja od 90 minuta vodi ka ureĊenosti
oba sistema i dolazi do izraţaja fino pakovanje i orjentacija ĉestica, što pogoduje porastu
viskoznih osobina obe ĉokoladne mase R2 i R3.
Oscilatorna merenja
Rezultati ispitivanja pretkristalisane i nepretkristalisane ĉokoladne mase R2 ukazuju da se
samo elastiĉni moduli jaĉe izraţeni od viskoznih u nepretkristalisanoj masi. Pretkristalizacija
donosi sa sobom ureĊenje sistema R2 i izraţenije module viskoznosti (G"). Nepretkristalisana tj.
neureĊena masa R3 ima elastiĉne module. Elastiĉni moduli u pretkristalisanoj ĉokoladnoj masi
R3 prisutni su u ĉokoladama R3-30-26 i R3-90-30. Sistem R3-30-26 je u nehomogenom stanju i
zbog krupnih ĉestica, sistem se ponaša kao ĉvrsta faza i moduli elastiĉnosti su veći od viskoznih
modula. Odzivni signal pri oscilatornom merenju je u sistemu R3-90-30, krupne kristale nastale
pri pretkristalizaciji prepoznao kao ĉvrstu fazu.
8.5 Toplotne karakteristike ĉokolade
Bez obzira na vreme mlevenja i temperaturu pretkristalizacije, ĉokoladna masa R3 ima
više vrednosti za Tindex (oC) u odnosu na masu R2, što je posledica sitnije ĉestice ĉokoladne mase
R3. Interval topljenja se povećava usled jaĉih interakcija izmeĊu ĉestica. Usitnjenost ĉokoladne
mase R3 je razlog i većih vrednosti entalpija u odnosu na ĉokoladni sistem R2.
8.6 Teksturalne karakteristike ĉokolade
Ĉokoladnoj masi R3, odnosno većem sadrţaju sojinog mleka, za postizanje optimalne
ĉvrstoće neophodna je primena niţe temperature pretkristalizacije i kraće vreme mlevenja.
Ĉokoladna masa R2 zahteva duţe vreme zadrţavanja u kugliĉnom mlinu. Ĉokoladna masa R3 je
ĉvršća od ĉokoladne mase R2 u proseku za 42%.
[155]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Rezultati i diskusija
8.7 Test sivljenja ĉokolade
Ĉokolada R3 bez obzira na vreme mlevenja je manje otporna na proces sivljenja u
odnosu na ĉokoladnu masu R2, naroĉito uz primenu viših temperatura pretkristalizacije.
8.8 Senzorne karakteristike ĉokolade
Promene u sadrţaju sojinog mleka neznatno menjaju senzorni kvalitet ĉokolade, odnosno
pogoršavaju ga u smislu neprihvatljivosti ukusa i mirisa po soji.
[156]
Zaključak
Danica Zarić, doktorska disertacija
V ZAKLJUĈAK
1. Optimalni uslovi laboratorijske proizvodnje ĉokoladne mase u kugliĉnom mlinu,
neophodnih za dobijanje odgovarajućih reoloških parametara su: masa kuglica 30 kg,
vreme usitnjavnja 90 minuta i dodatak kombinacije emulgatora 0.2% PGPR i 0.3%
lecitina raĉunato na ukupnu masu sirovina.
2. Mleĉna ĉokoladna masa dobijena u kugliĉnom mlinu je reološki sistem koji se ponaša
iskljuĉivo kao viskozno-nenjutnovska teĉnost. Naĉin proizvodnje ĉokoladne mase izaziva
promene viskoziteta i prinosnog napona, odnosno viskozitet ĉokoladne mase proizvedene
po standardnom postupku je u proseku manji za 39%, a prinosni napon veći za 26% u
odnosu na ĉokoladnu masu proizvedenu u kugliĉnom mlinu.
3. Parametri koji daju optimalna kristalizaciona i reološka svojstva mleĉne ĉokoladne mase
proizvedene u kugliĉnom mlinu kao i ĉokoladu optimalnih senzornih i fiziĉkih svojstava
su vreme usitnjavanja od 90 minuta i temperatura pretkristalizacije od 30oC.
4. Ĉokolada proizvedena u kugliĉnom mlinu je ĉvršća, u odnosu na ĉokoladu proizvedenu
standardnim postupkom i to bez obzira na primenjenu temperaturu pretkristalizacije. Sila
potrebna za lomljenje ĉokolade dobijene u kugliĉnom mlinu veća je u proseku za 2.25
puta u odnosu na standardno proizvedenu ĉokoladu.
5. Mleĉna ĉokolada proizvodena u kugliĉnom mlinu ima znatno slabiju otpornost na
sivljenje (35%) u odnosu na masu proizvedenu standardnim postupkom, tako da je
potrebno uraditi dodatna ispitivanja ovog postupka proizvodnje uz dodatak inhibitora
sivljenja kao što su frakcije mleĉne masti sa višom taĉkom topljenja, asimetriĉni
trigliceridi, stearin iz palminog ulja, poliestri saharoze, sorbitan, tristearat i dr.
6. Na proces sivljenja ĉokolade proizvedene u kugliĉnom mlinu izraţeniji uticaj ima
temperatura pretkristalizacije u odnosu na vreme mlevenja. Otpornost na sivljenje se
povećava sa sniţavanjem temperature pretkristalizacije.
7. Izmena sirovinskog sastava ĉokoladne mase, odnosno zamena kravljeg sa sojinim
mlekom, dovodi do poboljšanja nutritivne vrednosti koja se ogleda u povećanju sadrţaja
proteina za 1.15% i sadrţaja esencijalnih aminokiselina: lizina, cisteina, triptofana,
treonina, izoleucina, leucina, fenilalanina i valina.
[157]
Zaključak
Danica Zarić, doktorska disertacija
8. Ĉokoladna masa R3, pokazuje sporiju brzinu kristalizacije, odnosno potrebno joj je duţe
vreme do postizanja maksimalnog obrtnog momenta, u odnosu na ĉokoladnu masu sa
kravljim mlekom. Duţe vreme usitnjavanja ove ĉokoladne mase zahteva višu
temperaturu pretkristalizacije da bi se postigla odgovarajuća reološka svojstva.
9. Ĉokoladna masa sa sojinim mlekom ima manji sadrţaj ĉvrstih triglicerida odnosno
ĉvrstoću. Optimalna ĉvrstoća ĉokoladne mase R1 se postiţe usitnjavanjem od 90 minuta i
pri temperaturi pretkristalizacije od 30°C dok je kod ĉokoladne mase sa sojinim mlekom
potrebno primeniti isto vreme usitnjavanja ali niţu temperaturu pretkristalizacije odnosno
26°C.
10. Mleĉna ĉokoladna masa pokazuje bolje osobine proticanja odnosno ima manji viskozitet
u odnosu na masu sa sa sojinim mlekom. Proseĉno smanjenje viskoziteta ĉokoladne mase
R1 u odnosu na R3 je za pribliţno 65%, za sve ispitivane parametre mlevenja i
pretkristalizacije.
11. Ĉokolada sa sojinim mlekom (R3) je znaĉajno manje otporna na proces sivljenja u
odnosu na ĉokoladnu masu R1, naroĉito pri relativno visokim temperaturama
pretkristalizacije, i to bez obzira na vreme mlevenja. Najveću otpornost na sivljenje, bez
obzira na sirovinski sastav, odreĊenu kao broj ciklusa do prvih znakova sivljenja kao i
ukupan broj ciklusa do potpunog sivljenja proizvoda, pokazuju uzorci ĉokolade,
usitnjavani 90 minuta i pretkristalisani na 26oC.
12. Dodatak sojinog mleka pogoršava ukupni kvalitet ĉokolade, kao posledica stranog
odnosno neuobiĉajenog ukusa po soji, u odnosu na uzorke sa kravljim mlekom. Najveće
razlike u senzornom kvalitetu su zabeleţene pri primenjenim visokim temperaturama
pretkristalizacije i kraćem vremenu mlevenja
13. Povećanje koliĉine sojinog mleka sa 15% na 20% nije izazvalo promenu u brzini
kristalizacije ĉokoladne mase, bez obzira na primenjenu temperaturu ali je uticalo na
povećanje vrednosti obrtnog momenta. Optimalna veliĉina obrtnog momenta, koja
obezbeĊuje odgovarajuća reološka svojstva ĉokoladne mase i koje pribliţno iznosi 250350 x102Nm, se postiţe pretkristalizacijom mase na 30°C, bez obzira na koliĉinu sojinog
mleka, s tim da veći sadrţaj ove sirovine zahteva duţe mlevenje.
[158]
Zaključak
Danica Zarić, doktorska disertacija
14. Povećanje sadrţaja sojinog mleka sa 15% na 20% dovodi do povećanja viskoziteta i
prinosnog napona ĉokoladne mase i ovo povećanje proseĉno iznosi 20% za sve ispitane
parametre mlevenja i pretkristalizacije.
15. Ĉokolada R3 je ĉvršća od ĉokoladne mase R2 u proseku za 42% za sve ispitane
parametre mlevenja i pretkristalizacije.
16. Ĉokolada R3 je, bez obzira na vreme mlevenja, manje otporna na proces sivljenja u
odnosu na ĉokoladnu masu R2, naroĉito uz primenu viših temperatura pretkristalizacije.
17. Povećanje sadrţaja sojinog mleka sa 15% na 20% neznatno pogoršava senzorni kvalitet
ĉokolade, pre svega u smislu ukusa i mirisa. Optimalan senzorni kvalitet, bez obzira na
koliĉinu sojinog mleka, se postiţe duţim mlevenjem i pri višim temperaturama
pretkristalizacije.
[159]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Prilog
VI PRILOG
Tabela P1: Karakteristiĉne vrednosti parametara termoreograma ĉokaladnih masa R1,
R2, R3 u zavisnosti od temperature pretkristalizacije i vremena mlevenja
R1
Temperatura pretkristalizacije (oC)
28
Parametri
termoreograma
Vreme
mlevenja (min)
t1 (min)
t2(min)
30
60
90
30
60
90
30
44
58.5
44
58.5
41
66.5
91
110.5
81
96.5
113
125.5
229
250
Momax102 (Nm)
700
650
730
26
430
360
390
180
R2
Temperatura pretkristalizacije (oC)
28
Parametri
termoreograma
Vreme
mlevenja (min)
t1 (min)
t2(min)
30
60
90
30
47
62
49
61.5
43
61.5
87
98
Momax102 (Nm)
640
710
680
26
60
90
98
102
108.5 118.5
30
60
90
119
123
142.5 142.5
320
450
30
30
60
90
137
151
151
160
123
136.5
400
390
420
290
520
260
R3
Temperatura pretkristalizacije (oC)
28
Parametri
termoreograma
Vreme
mlevenja (min)
t1 (min)
t2(min)
30
60
90
30
60
90
30
60
90
40
63.5
51
65.5
41
56
145
151.5
103
124
78
102
121
144.5
118
148
128
153
Momax102 (Nm)
740
680
800
220
570
460
420
470
330
26
[160]
30
Danica Zarić, doktorska disertacija
Prilog
Tabela P2: Regresioni koreficijenti i t - vrednosti za veliĉinu obrtnog momenta i vreme
nukleacije
z1 – veliĉina obrtnog
momenta
Regresioni
koeficijenti
t-vrednost
vrednost
b
df = 3
ĈOKOLADA R1
b0
26632.220
2.821
b1
-1717.500
-2.550
b2
-31.440
-1.837
b11
1.000
1.766
b12
27.920
2.325
b22
0.040
0.763
z1 – veliĉina obrtnog
momenta
Regresioni
koeficijenti
t-vrednost
vrednost
b
df = 3
ĈOKOLADA R2
b0
23551.110
1.806
b1
-1550.830
-1.667
b2
-11.440
-0.484
b11
0.370
0.480
b12
25.830
1.557
b22
0.020
0.276
z1 – veliĉina obrtnog
momenta
Regresioni
koeficijenti
t-vrednost
vrednost
b
df = 3
ĈOKOLADA R3
b0
32075.560
1.688
b1
b2
b11
b12
b22
-2239.170
29.120
-0.620
39.170
-0.090
-1.652
0.845
-0.549
1.620
-0.810
[161]
z2 -vreme nukleacije
vrednost
b
t-vrednost
df = 3
-329.996
-15.750
8.133
-0.429
1.250
0.028
-0.074
-0.049
1.002
-1.599
0.220
1.120
z2 -vreme nukleacije
vrednost
b
t-vrednost
df = 3
-1423.670
81.170
2.420
-0.040
-1.000
-0.010
-0.985
0.787
0.922
-0.481
-0.544
-1.292
z2 -vreme nukleacije
vrednost
b
54665.330
381.920
-1.280
0.030
-6.500
0.000
t-vrednost
df = 3
-1.605
1.572
-0.208
0.143
-1.501
0.058
Danica Zarić, doktorska disertacija
Prilog
Tabela P3: Regresioni koreficijenti i t - vrednosti za odnos Jv/Jmax i tan δ
Regresioni
koeficijenti
z3 – Jv/Jmax
vrednost
b
ĈOKOLADA R1
b0
b1
b2
b11
b12
b22
Regresioni
koeficijenti
t-vrednost
df = 3
z3 – Jv/Jmax
vrednost
b
ĈOKOLADA R2
b0
-1037.860
b1
79.710
b2
0.360
b11
-1.370
b12
-0.040
b22
0.010
Regresioni
koeficijenti
z4 -tan δ
t-vrednost
df = 3
z4 -tan δ
t-vrednost
df = 3
-1.173
1.263
0.224
-1.217
-0.777
1.257
z3 – Jv/Jmax
vrednost
b
ĈOKOLADA R3
b0
654.109
b1
-40.846
b2
-0.063
b11
0.784
b12
-0.051
b22
0.013
vrednost
b
vrednost
b
t-vrednost
df = 3
45.464
-0.926
-0.410
-0.017
0.018
-0.001
0.196
-0.056
-0.976
-0.057
1.301
-1.138
z4 -tan δ
t-vrednost
df = 3
0.555
-0.486
-0.030
0.523
-0.722
1.980
[162]
vrednost
b
t-vrednost
df = 3
-95.214
5.924
0.477
-0.089
-0.016
0.000
-1.435
1.251
3.963
-1.052
-3.906
-0.993
Danica Zarić, doktorska disertacija
Prilog
Tabela P4: Regresioni koreficijenti i t - vrednosti za ĉvrstoću i sivljenje ĉokolade
Regresioni
koeficijenti
z5 – ĉvrstoća
vrednost
b
t-vrednost
df = 3
ĈOKOLADA R1
b0
3518.727
b1
-261.002
b2
1.213
b11
4.942
b12
-0.118
b22
0.017
Regresioni
koeficijenti
ĈOKOLADA R2
b0
b1
b2
b11
b12
b22
Regresioni
koeficijenti
z6 - sivljenje
1.527
-1.588
0.290
1.686
-0.852
1.300
z5 – ĉvrstoća
vrednost
b
0.253
-0.237
-0.231
0.254
-0.303
1.485
z5 – ĉvrstoća
vrednost
b
ĈOKOLADA R3
b0
-571.056
b1
43.690
b2
1.352
b11
-0.724
b12
-0.106
b22
0.012
555.333
-36.833
0.056
0.625
-0.004
0.001
t-vrednost
df = 3
10.723
-9.969
0.591
9.487
-1.342
1.897
z6 - sivljenje
t-vrednost
df = 3
542.762
-36.233
-0.899
0.693
-0.039
0.018
vrednost
b
vrednost
b
-195.667
14.500
-0.428
-0.250
0.008
0.002
t-vrednost
df = 3
-0.494
0.514
-0.596
-0.497
0.351
0.745
z6 - sivljenje
t-vrednost
df = 3
-0.406
0.435
0.515
-0.404
-1.258
1.528
[163]
vrednost
b
-708.667
50.083
0.522
-0.875
-0.017
0.000
t-vrednost
df = 3
-1.778
1.762
0.722
-1.726
-0.698
0.000
Danica Zarić, doktorska disertacija
Prilog
Tabela P5: Regresioni koreficijenti i t-vrednosti za senzorni kvalitet (ukupan broj bodova)
Z7 – senzorni kvalitet
(ukupan
broj bodova)
Regresioni
koeficijenti
t-vrednost
vrednost b
df = 3
ĈOKOLADA R1
b0
8.477
0.412
b1
-0.366
-0.249
b2
-0.024
-0.644
b11
0.006
0.239
b12
0.001
0.810
b22
0.000
1.002
Z7 – senzorni kvalitet
(ukupan broj bodova)
Regresioni
koeficijenti
t-vrednost
vrednost b
df = 3
ĈOKOLADA R2
b0
1.422
0.166
b1
0.097
0.159
b2
-0.020
-1.293
b11
-0.001
-0.076
b12
0.000
-0.567
b22
0.000
6.915
Z7 – senzorni kvalitet
(ukupan broj bodova)
t-vrednost
vrednost b
df = 3
ĈOKOLADA R3
b0
-110.793
-5.933
b1
7.788
5.846
b2
0.124
3.670
b11
-0.133
-5.578
b12
-0.005
-4.391
b22
0.000
2.368
Regresioni
koeficijenti
[164]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Prilog
Tabela P6: Uticaj temperature pretkristalizacije i vremena mlevenja na ĉvrstoću ĉokolada
receptura R1, R2, R3, SM
Ĉokolada R1
Ĉvrstoća (N)
31.07
29.68
92.92
38.26
18.12
47.13
32.27
46.66
65.88
Uzorak
30-26
30-28
30-30
60-26
60-28
60-30
90-26
90-28
90-30
Ĉokolada R2
Ĉvrstoća (N)
21.42
40.19
28.06
17.74
22.17
16.63
51.15
21.05
48.45
Uzorak
30-26
30-28
30-30
60-26
60-28
60-30
90-26
90-28
90-30
Ĉokolada R3
Ĉvrstoća (N)
40.36
55.85
35.74
28.77
27.60
24.66
50.26
25.60
20.18
Uzorak
30-26
30-28
30-30
60-26
60-28
60-30
90-26
90-28
90-30
Ĉokolada SM
Uzorak
SM-26
SM-22
Ĉvrstoća (N)
31.00
29.67
SM-30
15.84
[165]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Prilog
Tabela P7: FORMULAR
za senzorno ocenjivanje ĉokolade
Oznaka uzorka : _____________________________________
Ime ocenjivaĉa : _____________________________________
Datum ocenjivanja : __________________________________
Parametri
kvaliteta
SPOLJAŠNJA
SVOJSTVA
Oblik, boja,
sjaj, površina
Opis senzorne
O1
karakteristike
Odgovarajući oblik i boja, površine glatka, odgovarajuće
sjajna, gravura jasna
5
Neznatno odstupanje od oblika, besprekorna boja
površina glatka, odgovarajućeg sjaja, gravura slabije
izraţena
4
Odstupanje od oblika, slabija boja, površini ogrebotine,
vazdušni mehurići, nedovoljno sjajna, zaprljana
mrvicama
proizvoda
3
FZ2
0,1
2
Jaĉe odstupanje od oblika, boja neujednaĉena, siva ili
beliĉasta, površina oštećena, mat sa dosta mrvica od
proizvoda
1
Deformisan oblik, površina mramorirana, siva ili
beliĉasta, jaĉe oštećena, vidljive mrlje od masti, gravura
nevidljiva
TEKSTURA
Prelom ravan, struktura besprekorna, odgovarajuće
ĉvrstoće
5
4
Prelom i
struktura
Prelom mrviĉast, struktura ujednaĉena, odgovarajuće
ĉvrstoće
Prelom mrviĉast, struktura neujednaĉena, tvrda ili meka
3
0,15
2
Prelom grub, struktura gruba, zrnasta, vazdušni mehurići
Prelom vrlo grub, mrviĉast, struktura neujednaĉena,
grubo
zrnasta, vazdušni mehurići
[166]
1
PB3
Danica Zarić, doktorska disertacija
Prilog
Brzo se topi, fini oseţaj u ustima
5
Sporije se topi, slabo se maţe po ustima
4
Sporije se topi, slabo peskovita
3
Ţvakanje
Parametri
kvaliteta
AROMA
Miris
0,2
Teško se topi, peskovita, ili ostavlja slabo lojast utisak u
ustima
2
Teško se topi, peskovitost jako izraţena, ili ostavlja jak
lojast utisak u ustima
1
Opis senzorne
karakteristike
Svojstven, zaokruţen, aromatiĉan
O1
FZ2
5
Svojstven, aromatiĉan, ali slabije izraţen
4
Nezaokruţen, slabo izraţena kakao aroma, istiĉe se
miris dodataka
3
Nije svojstven, jako aromatiĉan, slabo kiselkast,
prodoran
0,2
2
1
Strani, jako kiseo, po kartonu, po starom, plesniv,
uţegao
Ukus
Svojstven, zaokruţen, aromatiĉan
5
Svojstven, zaokruţen, slabije izraţen
4
Nezaokruţen, slabo aromatiĉan, istiĉe se ukus po
dodacima
3
0,35
2
Bezizraţajan, slabo kiseo, slabo opor
1
Strani, po starom, jako kiseo, plesniv, opor, po sapunu
Zbie ponderisanih bodova
O – Ocena; FZ – Faktor znaĉaja; PB – Ponderisani bodovi
Potpis ocenjivaĉa
Primedba :
_________________________________
Datum ocene:
[167]
PB3
Danica Zarić, doktorska disertacija
Prilog
Temperatura pothlaĊivanja (oC)
Faktor
Fak.
kvaliteta
znaĉ.
26
0.1
Prelom, struktura
0.15
Ţvakanje
0.2
Miris
0.2
Ukus
0.35
30
Vreme mlevenja (min)
30
Spoljašnja svojstva
28
60
90
30
60
90
30
60
90
Zbir ponderisanih
bodova
Kvalitetni broj
Ocenjivaĉ
Primedba:
Kategorija senzornog kvaliteta u zavisnosti od zbira
ponderisanih bodova (PB)
Kategorija kvaliteta
Zbir PB
Odliĉan
4,5-5
Vrlo dobar
3,5-4,5
Dobar
2,5-3,5
Ne odgovara
< 2,5
[168]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Prilog
Tabela P8: FORMULAR P2
Za ocenjivanje osobina teksture i topljenja ĉokolade po QDA – metodi
OSOBINE TEKSTURE
1.) Ĉvrstoća – Osećaj ĉvrstoće pri prelomu zalogaja ĉokolade na dva dela u ustima i ţvakanju zadnjim zubima
(Hard)
meka
slabije tvrda
tvrda
1
2
3
2.) Lomljivost - Deljenje u komadiće u toku ţvakanja :
(Brittle)
slabo
dobro
odgovara
1
2
3
3.) Suvoća – Ĉokolada pri ţvakanju daje utisak :
(Dry)
suv
uljast
mastan
1
2
3
4.) Lepljivost – Ĉokolada se lepi za zube :
(Waxy)
jako
slabo
ne lepi
1
2
3
5.) Ţilavost – Ţvakanje ĉokolade je :
(Tough)
teško
lako
prijatno
1
2
3
6.) Gustoća – Osećaj koji ĉokolada ostavlja izmeĊu jezika i nepca :
(Thick)
gusta
laka
prijatna
1
2
3
Primedba :
OSOBINE TOPLJENJA
1.) Poĉetak otapanja – Vreme poĉetka otapanja ĉokolade kod ţvakanja :
(Early start of melting)
dugo
sa zadrţavanjem odmah
1
2
3
2.) Brzina otapanja – Vreme potrebno za potpuno otapanje :
(Rapidity of melting)
dugo
produţeno
kratko
1
2
3
3.) HlaĊenje – Osveţavajući osećaj u ustima pri otapanju ĉokolade :
(Cooling)
slab
dobar
prijatan
1
2
3
4.) Topivost – Spontani osećaj da se zalogaj ĉokolade moţe progutati; ĉokolada mora biti potpuno otopljena
(Metability)
neodreĊen
slab
dobar
1
2
3
Primedba :
[169]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Prilog
FORMULAR :
Datum ocene:
Temperatura pothlaĊivanja (oC)
QDA metoda
26
28
30
Vreme mlevenja (min)
Osobine teksture
30
60
90
30
60
90
30
60
90
Ĉvrstoća
Lomljivost
Suvoća
Lepljivost
Ţilavost
Gustoća
Osobine otapanja
Poĉetak otapanja
Brzina otapanja
HlaĊenje
Topivost
Ocenjivaĉ:
Primedba:
[170]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Prilog
Tabela P9: Zavisnost senzornog kvaliteta ĉokolada R1 od uticaja vremena mlevenja i
temperature pretkristalizacije – QDA metoda
R1
Vreme zadrţavanja u mlinu
Temperatura
pretkristalizacije (⁰C)
Ĉvrstoća
Lomljivost
Suvoća
Lepljivost
Ţilavost
Gustoća
Poĉetak otapanja
Brzina otapanja
HlaĊenje
Topivost
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
9.00
10.00
30 min
26
2.60
2.10
1.30
2.10
1.50
1.40
2.00
1.90
1.40
1.40
28
2.60
1.90
1.30
2.10
1.60
2.00
2.90
2.80
1.40
2.00
60 min
30
2.80
2.20
1.30
2.10
1.60
1.50
2.10
2.00
1.40
2.00
26
2.70
2.30
2.00
2.50
2.00
1.90
2.00
2.00
1.40
2.00
28
2.70
2.20
2.10
2.50
2.00
1.90
2.00
2.00
1.40
2.10
90 min
30
2.60
2.20
2.10
2.50
2.00
1.90
2.70
2.70
1.40
2.50
26
2.10
2.70
2.10
2.70
2.50
2.50
2.00
2.20
1.80
2.20
28
2.10
2.96
2.56
2.70
2.76
2.60
2.20
2.26
2.20
2.50
30
2.10
2.96
2.56
2.70
2.76
2.60
2.26
2.26
2.20
2.66
Tabela P10: Zavisnost senzornog kvaliteta ĉokolada R2 od uticaja vremena mlevenja i
temperature pretkristalizacije – QDA metoda
Vreme zadrţavanja u mlinu
Temperatura
pretkristalizacije (⁰C)
Ĉvrstoća
1.00
Lomljivost
2.00
Suvoća
3.00
Lepljivost
4.00
Ţilavost
5.00
Gustoća
6.00
Poĉetak otapanja
7.00
Brzina otapanja
8.00
HlaĊenje
9.00
Topivost
10.00
R2
30 min
26
2.00
2.00
1.30
2.70
2.30
1.90
2.00
1.90
2.30
1.80
28
2.20
2.00
1.80
2.50
2.00
1.70
2.10
2.00
2.40
2.00
30
2.30
2.10
2.10
2.50
2.40
2.40
2.50
2.50
2.30
2.30
[171]
60 min
26
2.00
2.00
1.30
2.70
2.20
1.90
1.90
1.80
2.30
1.80
28
2.20
2.10
1.80
2.50
2.00
1.70
2.00
1.90
2.40
2.00
90 min
30
2.40
2.20
2.10
2.50
2.30
2.30
2.50
2.40
2.20
2.30
26
2.30
2.10
1.60
2.90
2.60
2.10
2.30
2.30
2.30
1.90
28
2.20
2.00
1.90
2.50
2.10
1.80
2.20
2.10
2.30
2.10
30
2.30
2.50
2.30
2.70
2.70
2.40
2.60
2.60
2.50
2.50
Danica Zarić, doktorska disertacija
Prilog
Tabela P11: Zavisnost senzornog kvaliteta ĉokolada R3 od uticaja vremena mlevenja i
temperature pretkristalizacije – QDA metoda
R3
30 min
Vreme zadrţavanja u mlinu
Temperatura
pretkristalizacije (⁰C)
Ĉvrstoća
Lomljivost
Suvoća
Lepljivost
Ţilavost
Gustoća
Poĉetak otapanja
Brzina otapanja
HlaĊenje
Topivost
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
9.00
10.00
26
1.00
1.00
1.00
2.00
1.00
1.38
1.88
1.63
1.13
1.00
28
1.63
1.25
1.13
1.63
1.25
1.38
1.88
1.63
1.13
1.13
60 min
30
1.75
1.38
1.38
1.50
1.25
1.63
2.00
1.88
1.50
1.13
26
1.50
1.50
1.13
2.00
1.50
1.50
2.00
1.88
1.25
1.25
28
1.88
1.38
1.13
1.63
1.38
1.38
1.88
1.75
1.13
1.25
90 min
30
2.50
2.13
1.88
2.00
1.75
1.88
2.25
2.25
2.00
1.88
26
1.50
1.50
1.63
2.00
1.50
1.38
2.00
1.88
1.13
1.38
28
1.75
1.38
1.13
1.75
1.50
1.38
1.88
1.63
1.00
1.13
30
2.00
1.88
1.25
1.75
1.63
1.75
2.00
2.00
1.50
1.38
Tabela P12: Zavisnost senzornog kvaliteta ĉokolada SM od uticaja temperature pretkristalizacije
– QDA metoda
ĈOKOLADA DOBIJENA STANDARDNIM
POSTUPKOM
Temperatura
pretkristalizacije (⁰C)
26.00 28.00 30.00
Ĉvrstoća
1.00 2.80 2.80 2.40
Lomljivost
2.00 1.30 1.60 1.70
Suvoća
3.00 1.50 1.70 1.70
Lepljivost
4.00 1.30 1.50 1.70
Ţilavost
5.00 1.40 1.50 1.70
Gustoća
6.00 1.60 1.50 1.80
Poĉetak otapanja
7.00 1.50 1.50 2.10
Brzina otapanja
8.00 1.70 1.80 2.00
HlaĊenje
9.00 1.30 1.30 1.50
Topivost
10.00 2.00 1.90 2.10
[172]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Prilog
Tabela P13: Rezultati merenja boje ĉokolade R1 u Hunterovom sistemu u zavisnosti od
vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije
26˚C
30
60
90
30
28˚C
R1
60
CIELAB - system
a*
1. dan
b*
L*ab
12.44
15.81
39.23
12.79
16.03
38.34
12.39
15.7
38.71
12.51
15.82
38.6
12.44
15.32
38.62
13.11
16.08
37.31
13.5
16.35
38.89
12.28
15.25
35.25
12.65
15.11
37.95
5. dan
a*
b*
L*ab
7.86
13.37
58.77
10.02
16.76
53.11
11.12
16.8
48.3
10.95
15.29
46.15
9.84
14.68
47.34
11.05
15.74
45.74
11.32
16.53
48.35
11.72
16.08
42.18
11.89
16.04
45.94
12. dan
a*
b*
L*ab
10.92
14.83
44.25
11.98
16.45
44.07
11.44
16.35
44.72
9.13
14.1
49.95
10.59
16.33
47.43
10.11
13.91
46.66
8.78
14.11
53.28
9.78
14.41
47.85
10.13
14.81
48.98
22. dan
a*
b*
L*ab
11.41
15.2
43.77
12.42
19.2
46.39
11.65
16.34
43.7
8.4
13.75
52.04
10.8
16.3
46.48
8.3
12.91
50.76
-
-
-
Br.
dana
[173]
30˚C
90
30
60
90
Danica Zarić, doktorska disertacija
Prilog
Tabela P14: Rezultati merenja boje ĉokolade R2 u Hunterovom sistemu u zavisnosti od
vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije
26˚C
30
60
90
30
28˚C
R2
60
CIELAB - system
a*
1. dan
b*
L*ab
11.67
14.88
37.72
11.55
14.41
36.91
11.67
14.88
37.65
11.62
14.51
37.18
11.47
13.86
37.59
12.21
14.82
35.75
11.23
14.19
38.19
11.52
14.48
37.12
11.02
13.93
38.59
5. dan
a*
b*
L*ab
10.5
15.53
48.05
10.66
15.07
46.6
9.1
14.42
52.58
9.62
13.96
48.12
7.35
15.23
59.22
9.77
14.99
48.75
12.57
15.86
40.17
12.68
16.3
40.38
12.68
16.93
42.01
12. dan
a*
b*
L*ab
8.81
14.63
52.91
9.29
14.77
49.49
8.02
13.25
53.55
7.02
14.76
61.57
6.63
13.55
62.84
8.37
13.27
54.19
9.9
14.55
51.13
8.29
13.86
51.63
10.12
16.04
53.04
22. dan
a*
b*
L*ab
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Br.
dana
[174]
30˚C
90
30
60
90
Danica Zarić, doktorska disertacija
Prilog
Tabela P15: Rezultati merenja boje ĉokolade R3 u Hunterovom sistemu u zavisnosti od
vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije
26˚C
Br.
dana
30
CIELAB - system
a*
12.07
1. dan
b*
14.94
L*ab 37.94
60
90
30
28˚C
R3
60
30˚C
12.07
14.55
37.72
11.46
14.46
37.62
11.43
14.78
38.04
11.62
14.6
37.67
11.57
14.54
38.14
11.46
13.84
38.82
11.23
14.54
37.56
11.62
14.58
37.96
90
30
60
90
5. dan
a*
b*
L*ab
12
15.35
42.6
12.53
16.54
40.73
12.69
16.81
40.85
12.24
16.93
41.2
12.52
16.69
41
10.3
13.67
45.49
11.77
14.63
37.91
11.54
14.42
37.45
11.63
14.83
37.55
12. dan
a*
b*
L*ab
8.54
14.85
56.41
5.85
14.23
66.94
6.98
12.93
56.55
8.33
15.24
58.32
6.12
13.21
63.69
11.12
18.17
50.67
6.11
14.22
66.13
10.42
15.61
49.48
9.16
14.43
51.79
22. dan
a*
b*
L*ab
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Tabela P16: Rezultati merenja boje ĉokolade dobijene standardnim postupkom u Hunterovom
sistemu u zavisnosti od vremena mlevenja i temperature pretkristalizacije
26˚C
Br.
dana
CIELAB - system
a*
11.11
1.
b*
13.55
dan
L*ab 38.06
28˚C
SM
30˚C
10.9
14.01
39.47
11.82
14.39
36.05
5.
dan
a*
b*
L*ab
8.08
13.54
55.92
10.79
15.2
47.94
7.68
13.21
54.1
12.
dan
a*
b*
L*ab
11.86
15.08
38.1
9.98
13.06
44.8
11.33
15.02
40.12
22.
dan
a*
b*
L*ab
11.51
14.78
38.79
9.98
15.39
47.35
8.45
16.11
52.91
[175]
Lista skraćenica
Danica Zarić, doktorska disertacija
VII LISTA SKRAĆENICA
R1
R2
R3
R1-30
Ĉokoladna masa sa 20% mleka u prahu
Ĉokoladna masa sa 15% sojinog mleka u prahu
Ĉokoladna masa sa 20 % sojinog mleka u prahu
Ĉokoladna masa sa 20% mleka u prahu koja se usitnjavala u
kugliĉnom mlinu 30 minuta
R2-30
Ĉokoladna masa sa 15% sojinog mleka u prahu koja se
usitnjavala a u kugliĉnom mlinu 30 minuta
R3-30
Ĉokoladna masa sa 20% sojinog mleka u prahu koja se
usitnjavala u kugliĉnom mlinu 30 minuta
R1-60
Ĉokoladna masa sa 20% mleka u prahu koja se usinjavala u
kugliĉnom mlinu 60 minuta
R2-60
Ĉokoladna masa sa 15% sojinog mleka u prahu koja se
usitnjavala u kugliĉnom mlinu 60 minuta
R3-60
Ĉokoladna masa sa 20% sojinog mleka u prahu koja se
usinjavala u kugliĉnom mlinu 60 minuta
R1-90
Ĉokoladna masa sa 20% mleka u prahu koja se usitnjavala u
kugliĉnom mlinu 90 minuta
R2-90
Ĉokoladna masa sa 15% sojinog mleka u prahu koja se
usitnjavala u kugliĉnom mlinu 90 minuta
R3-90
Ĉokoladna masa sa 20% sojinog mleka u prahu koja se
usitnjavala u kugliĉnom mlinu 90 minuta
R1-30-26
Ĉokoladna masa sa 20% mleka u prahu koja se usitnjavala u
kugliĉnom mlinu 30 minuta i pretkristalisala na 26°C
R1-30-28
Ĉokoladna masa sa 20% mleka u prahu koja se usitnjavala u
kugliĉnom mlinu 30 minuta i pretkristalisala na 28°C
R1-30-30
Ĉokoladna masa sa 20% mleka u prahu koja se usitnjavala u
kugliĉnom mlinu 30 minuta i pretkristalisala na 30°C
R1-60-26
Ĉokoladna masa sa 20% mleka u prahu koja se usitnjavala u
kugliĉnom mlinu 60 minuta i pretkristalisala na 26°C
R1-60-28
Ĉokoladna masa sa 20% mleka u prahu koja se usitnjavala u
kugliĉnom mlinu 60 minuta i pretkristalisala na 28°C
[176]
Lista skraćenica
Danica Zarić, doktorska disertacija
R1-60-30
Ĉokoladna masa sa 20% mleka u prahu koja se usitnjavala u
kugliĉnom mlinu 60 minuta i pretkristalisala na 30°C
R1-90-26
Ĉokoladna masa sa 20% mleka u prahu koja se usitnjavala u
kugliĉnom mlinu 90 minuta i pretkristalisala na 26°C
R1-90-28
Ĉokoladna masa sa 20% mleka u prahu koja se usitnjavala u
kugliĉnom mlinu 90 minuta i pretkristalisala na 28°C
R1-90-30
Ĉokoladna masa sa 20% mleka u prahu koja se usitnjavala u
kugliĉnom mlinu 90 minuta i pretkristalisala na 30°C
R2-30-26
Ĉokoladna masa sa 15% sojinog mleka u prahu koja se
usitnjavala u kugliĉnom mlinu 30 minuta i pretkristalisala na
26°C
R2-30-28
Ĉokoladna masa sa 15% sojinog mleka u prahu koja se
usitnjavala u kugliĉnom mlinu 30 minuta i pretkristalisala na
28°C
R2-30-30
Ĉokoladna masa sa 15% sojinog mleka u prahu koja se
usitnjavala u kugliĉnom mlinu 30 minuta i pretkristalisala na
30°C
R2-60-26
Ĉokoladna masa sa 15% sojinog mleka u prahu koja se
usitnjavala u kugliĉnom mlinu 60 minuta i pretkristalisala na
26°C
R2-60-28
Ĉokoladna masa sa 15% sojinog mleka u prahu koja se
usitnjavala u kugliĉnom mlinu 60 minuta i pretkristalisala na
28°C
R2-60-30
Ĉokoladna masa sa 15% sojinog mleka u prahu koja se
usitnjavala u kugliĉnom mlinu 60 minuta i pretkristalisala na
30°C
R2-90-26
Ĉokoladna masa sa 15% sojinog mleka u prahu koja se
usitnjavala u kugliĉnom mlinu 90 minuta i pretkristalisala na
26°C
R2-90-28
Ĉokoladna masa sa 15% sojinog mleka u prahu koja se
usitnjavala u kugliĉnom mlinu 90 minuta i pretkristalisala na
28°C
R2-90-30
Ĉokoladna masa sa 15% sojinog mleka u prahu koja se
usitnjavala u kugliĉnom mlinu 90 minuta i pretkristalisala na
30°C
[177]
Lista skraćenica
Danica Zarić, doktorska disertacija
R3-30-26
Ĉokoladna masa sa 20% sojinog mleka u prahu koja se
usitnjavala u kugliĉnom mlinu 30 minuta i pretkristalisala na
26°C
R3-30-28
Ĉokoladna masa sa 20% sojinog mleka u prahu koja se
usitnjavala u kugliĉnom mlinu 30 minuta i pretkristalisala na
28°C
R3-30-30
Ĉokoladna masa sa 20% sojinog mleka u prahu koja se
usitnjavala u kugliĉnom mlinu 30 minuta i pretkristalisala na
30°C
R3-60-26
Ĉokoladna masa sa 20% sojinog mleka u prahu koja se
usitnjavala u kugliĉnom mlinu 60 minuta i pretkristalisala na
26°C
R3-60-28
Ĉokoladna masa sa 20% sojinog mleka u prahu koja se
usitnjavala u kugliĉnom mlinu 60 minuta i pretkristalisala na
28°C
R3-60-30
Ĉokoladna masa sa 20% sojinog mleka u prahu koja se
usitnjavala u kugliĉnom mlinu 60 minuta i pretkristalisala na
30°C
R3-90-26
Ĉokoladna masa sa 20% sojinog mleka u prahu koja se
usitnjavala u kugliĉnom mlinu 90 minuta i pretkristalisala na
26°C
R3-90-28
Ĉokoladna masa sa 20% sojinog mleka u prahu koja se
usitnjavala u kugliĉnom mlinu 90 minuta i pretkristalisala na
28°C
R3-90-30
Ĉokoladna masa sa 20% sojinog mleka u prahu koja se
usitnjavala u kugliĉnom mlinu 90 minuta i pretkristalisala na
30°C
SM
Ĉokoladna masa dobijena na standardan naĉin proizvodnje
SM-26
Ĉokoladna masa dobijena na standardan naĉin proizvodnje i
pretkristalisana na 26°C
SM-28
Ĉokoladna masa dobijena na standardan naĉin proizvodnje i
pretkristalisana na 28°C
SM-30
Ĉokoladna masa dobijena na standardan naĉin proizvodnje i
pretkristalisana na 30°C
C8:0
C10:0
C12:0
C14:0
Kaprilna
Kaprinska
Laurinska
Miristinska
[178]
Lista skraćenica
C16:0
C18:0
C20:0
C22:0
MUFA
C16:1
C22:1
PUFA
C18:2
QDA
DSC
WHO
NMR
SSS
PPP
OOO
POP
SOS
SSO
SOO
POS
SLB
BOB
USDA
S
Danica Zarić, doktorska disertacija
Palmitinska
Stearinska
Arahinska
Behenska
Mononezasićene masne kiseline
Palmitooleinska
Eruka
Polinezasićene masne kiseline
Linolna
Kvantitativna deskriptivna analiza
Diferencijalna skening kalorimetrija
World Health Organization
Nuklearno magnetno rezonantna spektroskopija
Tristearat
Tripalmitat
Trioleat
2-oleodipalmitin
2-oleodistearin
2-stearostearoolein
2-oleostearoolein
2-oleopalmitostearin
2-linoldistearin
2-oleodibehenidin
National Nutrient Database for Standard Reference
Koeficijent sedimentacije
[179]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Literatura
VIII LITERATURA
1. Lucisano, M., Casiraghi, E.,Mariotti M.,(2006): Influence of formulation and processing
variables on ball mill refining of milk chocolate. Eur Food Res, 223,797-802
2. Alamprese, C., Datei, L., Semeraro, Q. (2007): Optimization of processing parameters of
a ball mill refiner for chocolate. J Food Eng 83 (4), pp. 629-636.
3. Minifie, W.B.(1970): Chocolate, Cocoa and Confectionery, J. and A. Churchill, London.
4. Stephen T Beckett (2008): Science of Chocolate, 2nd Edition, RSC Publisching,
Cambridge.
5. Mazzeti RenatoS.p.A., (2009) Catalogo Generale, www.mazzetirenato.it
6. Duyvis Wiener, (2009): Brochures about W95/W100 Ball Mill, www.duyviswiener.com
7. Kennedy's Confection (2009): The new approach to chocolate processing, Duyvis Wiener
8. Tait S., (2002): Investigation of Growth Rate in Seeded and non Seeded Cocoa Butter,
Undergraduated Thesis, Departmant of Chemical Engeeniring, Universitz of Queensland
9. ChalseriS.,Dimick S.P. (1987): Cocoa Butter-its composition and Properties, The
Manufacturing Confectioner, 67(9), 115-121
10. Karlhamns AB., (2002): Handbook, vegetable oils and fats, Civilen AB, Halmstad
11. Wille L.R:, Lutton S.E.,(1966): Polimorphism of Cocoa Butter, J Am Oil Chem: SOC.43,
491-496)
12. Dimick P.S., Davis T.R., (1986): Solidification of Cocoa Butter, The Manufacturing
Confectioner, June, 123-128
13. Garti N., Sato K., (1988): Crystallization and Polymorphism of Fats and Fatty acids,
Marcell Decker Inc., New York, 3-7
14. Timms R.E.,(2003):Confectionery Fats Handbook, Properties, Production and
Application, The Oil Press, Bridgwater, England
15. Dimick P.S., Manning D.M., (1987): Thermal and Compositional Properties of Cocoa
Butter During Static Crystallization, JAOCS,64,12, 1663-1669.
[180]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Literatura
16. Hachuya., I., Koyano, T., Sato, K., (1989): Seedinig effects on solidification behavior of
cocoa butter and dark chocolate. I. Physical properties of dark chocolate, JAOCS 12,
1757-1762
17. Jovanović, O., (1996): Kinetika kristalizacije kakao maslaca i ĉokoladne mase, doktorska
disertacija, Tehnološki fakultet, Novi Sad
18. Rousset P.(1997): Etude Experimentable et Modelisation de la Crystallisation de
Triacylglycerols et du Beurre de Cacao, Phisical Mettallurgy, Ecale Polytechnique
Federale de Lausanne.
19. Gavrilović M. (2000): Tehnologija konditorskih proizvoda, Tehnološki fakultet, Novi
Sad
20. Hachiya, I., Koyano, T., Sato, K., (1989): Seedinig efects on solidification behavior of
cocoa butter and dark chocolate. I. Physical properties of dark chocolate, JAOCS 12,
1763-1770
21. Malssen K.; Peschar R., Schenk H., (1996): Real-Time X-Ray Powder Diffraction
Investigations on Cocoa Butter.I. Temperature-Dependent Crystallization Behavior,
JAOCS 73,10,1209-1215
22. Malssen K.; Peschar R., Schenk H., (1996): Real-Time X-Ray Powder Diffraction
Investigations on Cocoa Butter.II. The relationship Between Melting Behavior and
Composition of β- Cocoa Butter, JAOCS 73,10,1217-1223
23. Malssen K.; Peschar R., Brito C., Schenk H., (1996): Real-Time X-Ray Powder
Diffraction Investigations on Cocoa Butter.III. Direct β- Criystalization of Cocoa Butter:
Occurance of a Memory Effect, JAOCS 73,10,1225-1230
24. Hartel R.W. (1999): Chocolate: Fat bloom during Storage, Manufacturing Confectioner,
79, 89-99
25. Cerbulis J., Clay C., Mack C.H. (1957): The Composition of Bloom Fat in Chocolate,
JAOCS 34, 533-537
26. Jovanović O., Karlović Dj., Jakovljević J.: Chocolate Pre-Crystallization, A Review,
Acta Alimentria 3 (1995) 225-239
27. Manning M.D., Dimick S.P. (1985): Crystall Morphology of Cocoa Butter, Food
Microstructure 4 (2), 249-265
[181]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Literatura
28. Hodge S.M., Rousseau D. (2002): Fat Bloom Formation and Characterization in Milk
Chocolate Observed by Atomic Force Microscopy, JAOCS 79, 11, 1115-1121
29. Ziegleder G. (1994): Bloom and Tempering – Some Principles on Bloom Formation,
Schoko-Technik 94, International ZDS – Fachtagung, sic-14, Koln, Germany
30. Bricknell J., Hartel R.W. (1998): Relation of Fat Bloom in Chocolate to Polymorphic
Transition of Cocoa Butter, JAOCS 75, 11, 1609-1615
31. Adenier H., Chaveron H., Ollivon M. (1984): Control of Chocolate Tempering with the
Aid of Simplified Differential Thermal Analysis, Science des Aliments, 4, 213-231
32. Sato K., Koyano T. (2001): Crystallization Properties of Cocoa Butter, Chapter 12, In:
Crystallization Processes in Fats and Lipid Systems (Garti N., Sato K.), Marcel Dekker,
New York, USA, 429-456
33. Koyano T., Hachiya I., Sato K. (1990): Fat Polymorphism and Crystal Seeding Effect on
Fat Bloom Stability of Dark Chocolate, Food Structure, 9, 231-240
34. Garti N., Schlichter J., Sarig S. (1986): Effect of Food Emulsifiers on Polymorphic
Transition of Cocoa Butter, JAOCS 63,2, 230-236
35. Schlichter Aronhime J., Sarig S., Garti N. (1988): Dynamic Control of Polymorphic
Transformation in Triglycerides by Surfactants: The Button Syndrome, JAOCS 65,7,
1144-1150
36. Aronhime J., Sarig S., Garti N. (1990): Emulsifiers as Additives in Fats: Effect of
Polymorphih Transformations and Crystal Properties of Fatty Acids and Triglycerides,
Food Structure, 9, 337-352
37. Campbell L.B., Keeney P.G. (1968): Temper Level Effect on Fat Bloom Formation on
Dark Chocolate Coatings, Food Technology, 22, 1150
38. Jovanovic O., Pajin B. (2004): Influence of lactic acic ester on chocolate quality, Trends
in Food Science and Technology 15, 128-136
39. Guth O.J., Aronhime J. Garti N. (1989): Polymorphic Transitions of Mixed Triglycerides,
SOS, in the Presence of Sorbitan Monostearate, JAOCS 66,11, 1606-1613
40. Jovanovic O., Karlovic Dj., Jakovljevic J., Pajin B. (1998): Tempering Seed Method for
Chocolate Mass: Precrystallization with Tristearate and Sorbitan Tristearate in: Koseogly
S.S., Rhee C.K., Wilson F.R. : World Conference on Oilseed and Edible Oils Processing,
Chapter 31, 135-141
[182]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Literatura
41. Ziegleder G., Mikle H. (1995c): Fat bloom (Part 3), Suisswaren Technik Wirtschaft, 39
(11), 26-28
42. Pajin B., (2005): Uticaj frakcija mleĉne masti na reološka svojstva i kvalitet ĉokolade,
doktorska disertacija, Tehnološki fakultet, Novi Sad
43. Pajin B., Jovanović O. (2005): Influence of high-melting milk fat fraction on quality and
fat bloom stability of chocolate, Eur Food Res Tech 220, 389-394.
44. Mortensen B.K. (1983): Physical Properties and Modification of Milk Fat in: P.P.Fox:
Developments in Dairy Chemistry, Chapter 5, 159-195
45. Sherbon J.W. (1974): Crystallization and Fractionation of Milk Fat, JAOCS, 51,2, 22-25.
46. Pearson A.M. (1983): Soy Proteins, Developments in Food Protein-2,(B.J.F. Hudson ed.),
Applied Science Publisher, London and New York, 67-108
47. Redondo-Cuenca A., Villanueva-Suarez M.J., Rodriguez-Sevilla M.D., Mateos Apariocio I., (2006): Comercial composition and dietary fibre of yellow and green
commercial soybeans (Glycine max) Food Chemistry 101, 1216-1222.
48. Wang C., Wixon, R. (1999): Phytochemical in soybeans-their potential health benefits.
Inform 10, 315-321
49. Renkema, J.S.M., (2001): Formation structure and reological properties of soy protein
gels, Waeningen University, The Nederlands
50. Blanuša,T., Stikic, R., Vucelić-Radović, B., Barać, M. and D. Veliĉković (1999):
Savremeni pristup istrazivanjima proteina u semenu soje, Savremena poljop. 3-4, 7-16.
51. Than-Wilson, A.L.Cosgriff, S.E.,Duggman, M.C.,Obach, R.S., Wilson, K.A. (1985):
Bowman-Birk , proteinase isoinhibitors omplements of soybean strains, J Agric Food
Chem., 133, 389-346
52. Koepke, J., Ermaler U.,Warkentin, E., Wenzl, G., Flecker, P (2000): Crystal structure of
cancer chemopreventive Bowman-Birk inhibitor in ternary complex with bovine trypsin
at 2.3 A resolutin. Structural basic of Jansun-faced serine protease specifity. J.Mol. Biol.,
298, 477
53. Marcone, M.F. (1999): Biochemical and bio physical properties of plant storage proteins:
a current undertanding with emphasis on 11S seed globulins, Food Res Intern, 32, 79-92
54. Liener, I.E., (1981): Factors affecting the nutritional quality of soya products, J Am Oil
Chem 50, 406-415
[183]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Literatura
55. Nielsen, N. C. (1990): Modification of protein content in soybean to improve seed
quality, Janks, J.and Simon, J.E. (eds) in Advances in new crops. Timber press, Portland,
OR. 106-113
56. Marcone M.F., Kakuda, Y. and R.Y.Yada (1998): Immunochemical Examination of the
Surface Physico-Chemical Properties of Various Dicotyledonous and Monocotyledonous
Globulin Seed Storage Proteins, Food Chem. 63 85-95.
57. Soicni,A., Hirojo,K. (1987): Comparative nutritional value for amino acids, oligopeptides
and soybean protein, JAOCS (12) 1692-1696
58. Bodwell, C.E., Hopkins, D.T. (1985): Nutritit. Characterisics of oilseed Proteins, In: New
proteins foods, Altschul, A.M., Wilcke, H.L.(ed) Seed storage proteins 5, 221-257
59. Anderson, R.I., W.J. Wolf (1995): Compositional changes in trypsin inhibitors, phytic
acid, saponins and isoflavones related to soybean processing, J Nutr, 125:581 S
60. Hutchins
A.M., Lampe J.W., Martini M.C.,Campbell D.R., Slavin J.L. (1995):
Vegetables, fruits and legumes: Effect on urinary isoflavonoid phytoestrogen and lignan
excretion, J.Am.Diet Assoc.,95:769-774
61. Wei H., Bowen R., Cai Q., Wang Y.(1995): Antioxidant and antipromotional effects of
the soybean isoflavone genistein, Proc.Soc.Expe. Biol. Med.; 208: 124-130
62. Messina M., (1995): Modern applications for an ancient bean: soybeans and the
prevention and treatment of chronic disease, J Nutr: 125:567S-569S
63. Vitolins,M.Z.(2000): Effcts of soy protein in menopausal women: Agro Food indystry,5,
12-16) Soja smanjuje rizika od nastajanja osteoporoze
64. Anderson J.W., Breecher M.M.,(1996): Dr Anderson’s Antioxidant, Antiaging Health
Program. (Chapter 7. The Jous of Soy) New York: Carrol & Graf
65. Devine, D.(2002): Soya and healt 2002-clinical evidence, dietetic applications, British
Nutrition Foundation, Nutrition Bilten, 27,195-198
66. Koshiyama, I., Kikuchi, M., Harada, K., Fukushima, D. (1981): 2S globuluns of soybean
seeds, I.Isolation and Characterization of protein components, J Agric Food Chem. 29,
336-340
67. Fulmer, R (1989): The preparation and properties of defatted soz flours and their
products, Proceedings of the World Congress on Vegetable protein utilization in human
[184]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Literatura
foods and animal food stuffs, Apple white, T.H.J. Am. Oil Chem. Soc., Champain USA,
55
68. Pešić, M.,(2003): Uticaj proteinske molekulske strukture genotipova na tehnološke
funkcionalne osobine soje, magistarski rad, Poljoprivredni fakultet, Beograd
69. Stanojević S., (2007): Biohemijske osobine proteinskog i ugljenohidratnog komleksa
modifikovanih sojinih proteinskih proizvoda, Doktorska disertacija, Poljoprivredni
fakultet, Beograd
70. Morr, C.W., (1990): Current status of soy protein functionality in food systems, JAOCS,
67, 267-271
71. Wolf,W.J.,(1970): Soybeans proteins. Their functional, chemical, and physical properties,
J,Agric.Food Chem., 18, 369-373 ; Morr, C.W., (1990): Current status of soy protein
functionality in food systems, JAOCS 67, 267-271
72. Roesch, R.R., Corredig, M., (2005): Heat-induced soy-wey proteins interactions:
formation of soluble and insoluble protein comlex., J.Agric.Food Chem., 53, 347-342
73. Veliĉković, D.,Vucelić-Radović, B.,Barać, M., Stanojević, S., (2000): Change of soybean
polypeptide composition during thermal inactivation of trypsin inhibitors, Acta Periodica
Technologica (APTEFF), 31, 193-199
74. Molina Ortiz, E.S., Anon, C.M.(2000): Analysis of products, mehanisms of reaction and
some functional properties of protein hydrolysate, JAOCS 77(12), 1293-1301
75. Maruama, N, Adachi, M., Takahashi, K.; Yagasakki, K., Kohno, M., Takenaka, Y.,
Okuda, E., Nakagawa, S., Mikami, B., (2001): Crystal structures of recombinant and
native soybean β-konglicin β-homotrimers, Eur.J.Biochem, 268, 3595-3604
76. Berk Z.,(1992): Technology of Production of Edible Flours and Protein Products from
Soybeans, FAO Agricultural Services Bulletin No 97
77. Wahnon R., Mokady S.,Cogan U., (1988): Proc. 19-th.World Congres I.S.F. Internat.
Soc. For Fat Research, Tokyo
78. Scolfeld C.R.,(1985): Lecithins, ed. Sruhaj B.F. and List G.R.,Am Oil Chem Soci,
Champaign, Illinois
79. Yoshida, H., Hirakawa, Y., Murakami, C., Mizusina, Y., Yamade, T. (2003): Variation in
te content of tocopherols and distribution of fatty acids witin soya bean seeds (Glycine
max L.) J. Food Compos. Anal. 16, 429-440
[185]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Literatura
80. Smith A., and Circle S.J.,(1972) Soybeans: Chem Tech, Vol. 1.,Proteins Chapter 1, 1-26
81. Tsangalis, D., Shaha, N. P. (2004): Metabolism of oligosaccharides and aldehydes and
production of organic acid in soymilk by probiotic bifidobacteria. Int. J. Food Sci.
Technol. 39, 541-554
82. Hogenbirk G. (1986): Contraves/Haake, The Manufact. Confectioner, January, 56-59.
83. Pieper W.E. (1986): Chocolate Viscosity, The Manufact. Confectioner, June, 117-120
84. Tscheuschner H.D. (1994): Rheological and Processing Properties of Fluid Chocolate,
Rheology, 4, 83-88
85. Hogenbirk G. (1988): Viscosity and Yield Value for Chocolate and Coatings – What they
mean and how to influence them, Confectionery Production, August, 456-458
86. Hartel R.W. (1998): Phase Transition in Chocolate and Coatings, in: Phase/State
Transitions in Foods – Chemical, Structural and Rheological Changes edited by Rao
M.A. and Hartel R.W., Marcel Dekker, Inc., New York
87. Lanoiselle J-L., Lecoupeau J-P. (2003): The Effects of Temperature and Butter Content
on The Rheological Behaviour of Cocoa Mass, Proceedings of the 3rd International
Symosium on Food Rheology and Structure, EURORHEO 2003,443-444, Zurich, Swiss
88. Farzahnmehr H., Abbasi S., (2009): Effects of inulin and bulking agents on some
physicochemical, textural and sensory properties of milk chocolate, J Text. Stud., 40,
536-553.
89. Afoakwa E.O., Paterson A., Fower M., (2008): Effects of particle size distribution and
composition on rheologial properties of dark chocolate, Eur Food Res Technol 226 (6),
1259-1268.
90. Sokmen A., Gunes G., (2006): Influence of some bulk sweeteners on reological
properties of chocolate, LWT, 39 1053-1058
91. Taylor J.E., Van Damme M.L., Johns M.L., Routh A.F., Wilson D.I.,(2009): Shear
Rheology of Molten Crumb Chocolate, Jurnal of Food Science, vol 74, Nr 2, E55-E61.
92. Schantz B., Rohm H., (2005): Influence of lecithin – PGPR blends on the rheological
properties of chocolate, LWT, 38, 41-45.
93. Schantz B., Linke L., Rohm H. (2003): Effect of Different Emulsifiers on Rheological
and Physical Properties of Chocolate, Proceedings of the 3rd International Symosium on
Food Rheology and Structure, EURORHEO 2003,329-333, Zurich, Swiss
[186]
Danica Zarić, doktorska disertacija
Literatura
94. Mezger T.G. (2002). The rheology Handbook, Vincentz Verlag, Hannover
95. Schramm G. (2000). A practical approach to rheology and rheometry, Gebrueder
HAAKE GmbH, Karlsruhe
96. Van Den Enden J.C., Rossell J.B., Vermaas L.F., Waddington D. (1982): Determination
of the Solid Fat Content of Hard Confectionery Butters, JAOCS, 59, 10, 433-439.
97. Nillson J. (1986): Measuring Solid Fat Content, The Manufact. Confectioner, 5, 88-91
98. Leissner R., Hogenbrik G., Nilsson J., Petersson B., Alander J., Helmbring G., Stenmyr
C., Linghede M., Gunnerdal J. (1997): Cocoa Butter Alternatives, Karlshmans Oils and
Fats, Academy, Sweden, 102-11
99. Petersson B., Anjou K. and Sandstrom L.(1985): Pulsed NMR Method for Solid Fat
Content Determination in Tempering Fats, Part I: Cocoa Butters and Equivalents, Fette
Seifen Anstrichmittel, 6, 225-229
100. Petersson B.(1986): Pulsed NMR Method for Solid Fat Content Determination in
Tempering Fats, Part II: Cocoa Butters and Equivalents in Blends with Milk Fat, Fette
Seifen Anstrichmittel, 4,128-136
101. Shukla V.K.S., Goudappel G.J., Gribnau M.C.M., van Doynhoven J. (1999): Solid fat
content determination by NMR, INFORM, 10, 479-484
102. Stoiljković D., Pilić B. (2007): Struktura i svojstva polimernih materijala. Katedra za
inţinjerstvo materijala, Tehnološki fakultet, Novi Sad
103. BS5098:1985: Glossary of therms relathing to senzory analysis of food, BSI, London
104. Radovanović R., Popov-Raljić J., (2000/2001): Senzorna analiza prhrambenih proizvoda,
Poljoprivredni fakultet, Univerzitet u Beogradu
105. ISO 11036:1994E Senzory analysis-Methodology- texture profil
106. ISO 11036:1994E: Senzory analysis- Methodology- texture
107. Pajin B., (2009): Praktikum iz tehnologije konditorskih proizvoda, Tehnološki fakultet,
Novi Sad, Srbija.
108. ISO (2008). International Organization for Standardization. Sensory analysis, ISO 8586-2
109. Busfield W.K., Proschago P.N. (1990). Thermal analysis of palm stearin by DSC. J. Am.
Oil Chem. Soc 67 (3), 171-175.
[187]
Download

Doktorska disertacija