 |
Pizza, fondue czy raclette bez ciągnącego się stopionego sera byłyby nie do pomyślenia. Nieodpowiednie sery, które nie topią się i nie są odpowiednio rozciągliwe, mogłyby zupełnie zepsuć te potrawy. Temperatura mięknienia jest kluczowym parametrem, od którego zależy pomiar właściwości podczas topnienia sera oraz zapewnienie pysznego efektu.
Temperatura mięknienia (SP) to temperatura, w której substancja mięknie i rozciąga się pod określonym obciążeniem i płynie pionowo w dół na ustaloną odległość (odległość przepływu). Zwykle stosuje się kulę jako obciążenie mające wspomóc przepływ substancji; tą techniką można badać zarówno wartości cieplne, jak i reologiczne, takie jak topliwość, tendencję do płynięcia i rozciągliwość (zestawienie w tabeli 1) [1].
Ser jest coraz bardziej powszechnym składnikiem dań gotowych. Ponieważ w podwyższonych temperaturach staje się elastyczny, pomiar SP jest skutecznym środkiem do charakterystyki jego zachowania. Dlatego też naukowcy zajmujący się żywnością, chcąc zapewnić znakomite wyniki, coraz częściej stosują SP.
| Warunki deskryptora | Definicja | Pomiar |
|---|---|---|
| Topliwość/topnienie | Tendencja do mięknienia pod wpływem ogrzewania | Temperatura mięknienia |
| Lepkość/płynność | Tendencja do rozprzestrzeniania się i płynięcia po stopieniu | Wykres mięknienia |
| Rozciągliwość | Tendencja do tworzenia sznurów przy rozciąganiu | Film |
Tabela 1. Właściwości tekstury stopionego sera
Procedura
Tutaj zbadaliśmy trzy stopione sery przy użyciu systemu pomiaru punktu kroplenia Excellence METTLER TOLEDO. Cheddar, emmentaler i mozzarella były poddawane jednoczesnym dublowanym eksperymentom, przy czym każdą próbkę mierzono trzy razy (n = 6). Urządzenie Excellence umożliwia obserwację wideo podczas pomiaru i po jego zakończeniu, jak pokazano na rysunku 1.
 |
Rys. 1. Widok typowego pomiaru: w tym przypadku próbki mozzarelli w temperaturze mięknienia Linia pozioma wskazuje odległość 19 mm. |
W trakcie eksperymentu SP odległość przepływu jest stale monitorowana. Temperaturę SP można oznaczyć w momencie, w którym próbka przepłynęła odległość 19 mm; przykładowy wykres odległości przedstawiono na rys. 2.
 |
Rys. 2. Wykres odległości przepływu w funkcji temperatury dla pojedynczej próbki poszczególnych stopionych serów . |
Ponieważ takie czynniki jak ruch wpływają na przepływ próbki z miseczki, całkowitą siłę oddziałującą na płynącą próbkę można matematycznie opisać w następujący sposób:
d = c0 + c1*T + c2*[exp(c3*T+ c4)]
(równ. 1)
gdzie:
d to odległość przepływu pionowego
T to temperatura
c0 i c1 to składowe liniowe
c2, c3 i c4 to parametry składowej wykładniczej
Najważniejszym parametrem jest c3, ponieważ wskazuje, jak szybko funkcja wykładnicza zanika, a w kategoriach eksperymentu – jak szybko ser mięknie.
W dziedzinie konwencjonalnego przetwarzania sygnałów parametr c3 jest znany jako stała czasowa (τ) i może być wyrażony jako odwrotność. Ponieważ rozważamy zależność od temperatury, a nie od czasu, parametr ten nazywamy stałą temperaturową τT. τT można uzyskać po dopasowaniu krzywej i wykorzystać go do rozróżnienia próbek SP.
Wyniki
W tabeli 2 zestawiono wyniki dla trzech stopionych serów. Wskazują, że zarówno dla SP, jak i τT wraz ze wzrostem temperatury i parametru τT zachodzi progresja wyników – od cheddara przez emmentaler po mozzarellę.
Mozzarella wykazuje najwyższą wartość SP, wynoszącą 72,5 °C, czyli o całe 10 °C wyższą niż w przypadku pozostałych dwóch. Wartości SP cheddara i emmentalera są zbliżone, a wynoszą odpowiednio: 60,1 °C oraz 62,7 °C. Gdyby dwa różne sery miały podobną wartość SP, wartości τT pomogą je rozróżnić.
| Własność | Cheddar | Emmentaler | Mozzarella |
|---|---|---|---|
| SP | 60,8 ± 1,0 | 62,7 ± 1,2 | 72,5 ± 1,6 |
| τT | 0,77 ± 0,18 | 1,48 ± 0,21 | 2,09 ± 0,13 |
Tabela 2. Temperatura mięknienia i stała temperaturowa (τT) – wyniki Niepewności wyrażają odchylenia standardowe (n = 6). Wyniki dla SP są podawane w °C.
Wnioski
Ogrzewanie modyfikuje oryginalną mikrostrukturę sera, a wraz z nią jego teksturę. Dane SP wskazują temperaturę, w której zachodzi ta zmiana termiczna, natomiast τT – jak szybko to następuje. Pomiar SP wyjawia, jak wzajemnie oddziałują takie parametry, jak topliwość, lepkość i rozciągliwość z punktu widzenia zjawisk, dostarczając wiedzy o przydatności sera do określonych przepisów kulinarnych.
[1] R. Kapoor, L. E. Metzger, CRFSFS (7), 2008:194-214.
