Frozen, chilled and spray dried emu

Frozen, chilled and spray dried emulsions for whipped cream:Influence of emulsion preservation approaches on productfunctionality

abstract
This study compares the effect of frozen (
18 C) or chilled (4 C) storage, or spray drying approach of
emulsion on the physico-chemical, whipping and rheological properties of the resultant whipped creams
and/or their emulsions. The average particle size and apparent viscosity of spray dried emulsion were
significantly (p < 0.05) larger than those of frozen and chilled emulsions. The microstructural difference
was well correlated with the measured changes of particle size distribution. The flow curves of these
emulsions were best fitted with the Herschel-Bulkley model, showing pseudoplasticity. The partial
coalescence of fat droplets in powdered whipped cream (PWC) increased much slowly than other
emulsions, while whipped cream from chilled emulsion (CWC) exhibited greater partial coalescence of
fat than whipped cream from frozen emulsion (FWC) during whipping. Significant differences (p < 0.05)
of whipped cream under different processing (frozen or chilled storage and spray drying) were also
observed in yield stress, creep behavior and overrun.

1. Introduction
Whipped cream is a popular topping for desserts, cakes and
pastries. Creams arise mainly from the formation of a network by
partially coalesced globules. At present, whipped cream products
mainly rely on cold storage and transportation (i.e. at
18 ~
30 C)
for long-term stability, because of their inherent thermodynamic
instability.
Drying is one of the most commonly used food preservation
techniques, which may be a good approach to extending the shelflife
of perishable emulsion (Vega & Roos, 2006). Powdered whipped
cream (PWC) could be produced through homogenization and
spray drying, and then reconstituted in water to reform emulsion
before whipping. If the reconstituted cream still possesses good
whipping and organoleptic properties, such a drying approach
would greatly reduce cost and energy consumption at no expense
of cream product quality. There were only a limited number of
studies on PWC, especially on the effects of drying process on the
physical and rheological properties of PWC. Pyenson and Tracy
(1948) studied how the composition and spray drying process
influenced whipping and textural properties of powdered cream
for whipping.
Furthermore, although considerable published works studied
on the impact of heat treatment on the physico-chemical and
rheological properties of emulsion or foam, few studies focused on
the physical behavior and stability of whipped cream stored at
different low temperatures have been published. Cortes-Mu
noz, ~
Chevalier-Lucia, and Dumay (2009) found that low temperature
storage possessed issues related to the stability of emulsion due to
the variations of storage temperature. Therefore, it is worthwhile to
compare the effects of different shelf-life extending approaches (i.e.
chill or refrigerated storage versus spray drying approaches) on the
properties of traditional whipped cream and its emulsion.
Under these perspectives, the objective of this work was to
investigate how drying and frozen or chilled storage processes
affect the physico-chemical, microstructural, rheological, and
whipping characteristics of whipped cream. Optical microscopy
and scanning electron microscopy were used to visualize directly
the resultant cream emulsion and powders.
2. Materials and methods
2.1. Materials
Sodium caseinate (protein 95%) was obtained from New Zealand
Milk Products Co. (CA, USA). Sucrose ester (S1170) was donated by
Mitsubishi Chemical Co. (Tokyo, Japan). Polyglycerol ester triglyceryl
monostearate (TGMS) was supplied by Lonza Group Ltd. (NJ,
USA). Xanthan gum (80SP, food grade) was kindly donated by the
Cargill Group (Shanghai, China). Hydroxypropyl methylcellulose
(HPMC, food grade) was supplied by Dow Chemical Company
(Midland, MI, USA). Cocoa butter substitute BL-39 and BS-2000
were donated by Southseas Oil & Fat Industrial Inc. (Shenzhen,
China). Sodium dihydrogen phosphate and sodium hydrogen
phosphate were obtained from Guangzhou Reagent Company
(Guangzhou, China). Corn syrup was purchased from a local supermarket.
Oil Red O was from AMRESCO (Ohio, USA).
2.2. Preparation of cream emulsion, powder and foam
The water phase contained corn syrup (10%) and deionized
water (66.35%). The oil phase comprised 10% BL-39, 10% BS-2000,
0.90% sodium caseinate, 0.25% HPMC, 0.15% S1170, 1.80% TGMS,
0.25% xanthan gum, 0.10% sodium dihydrogen phosphate, and
0.20% sodium hydrogen phosphate. The two phases were mixed
together and stirred at 600 rpm and 60 C for 30 min for complete
hydration with a digital overhead stirrer (RW20, IKA Co. Ltd., Germany),
which were made in one batch. The balance was topped up
with deionized water to remain water amount fixed. The emulsions
were then homogenized twice using a 2-stage single-piston homogenizer
(APV-1000, Aluminium Plant & Vessel Co. Ltd.,
Denmark) with 40 MPa of pressure at the first stage and 10 MPa at
the second stage. The homogenized emulsions for whipped cream
were subsequently cooled to 15 C. Then a portion was used for
spray drying, a 2nd portion was hardened at
18 C overnight
(“Frozen Emulsion”, which would be thawed to 4 C before whipping),
whilst the remaining was stored at 4 C overnight (“Chilled
Emulsion”, which would be whipped immediately before use). For
powdered whipped cream, the homogenized and cooled emulsion
was subjected to spray drying on a laboratory scale spray dryer
(YC015, Pilotech equipment Company, Shanghai, China) with a
0.5 mm standard diameter nozzle and a water evaporation capacity
of 1500 mL/h. The feeding of emulsions was facilitated by a peristaltic
pump at a feed rate of 800 mL/h. The inlet and outlet temperatures
were maintained at 185 C and 90 C, respectively. The air
flow rate and atomization pressure were remained at 3 m3
/min and
0.3 MPa, respectively. The powders were collected from cyclone
and the dryer chamber by lightly sweeping the inner drying wall.
The water activity of freshly prepared powders was 0.4737 ± 0.0030
at 25 C (AquaLab water activity meter, 4 TE, Decagon devices, USA).
The powders were reconstituted in deionized water in a proportion
of 1:1.3 to rehydrate (“Spray dried emulsion”) in a stainless steel
barrels with cover at 4 C overnight before whipping. Chilled,
frozen, spray dried emulsion were prepared in one batch from the
original emulsion, respectively.
All kinds of emulsion samples were whipped with a kitchen
planetary mixer (KM800, Kenwood Ltd., UK) for 0e6 min at speed
setting 5 (approximately 160 rpm) at ambient temperature. After
whipping procedure, the whipped creams derived from the emulsions
after freezing, chilled storage and spray drying were ready for
analyses (i.e. termed FWC, CWC and PWC, respectively).
In addition, following the steps above, another batch of samples
was made several days later. Subsequent determinations for all
samples (including emulsions and whipped creams) of different
batches were done in triplicate, respectively.
2.3. Optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM)
The three types of emulsions before whipping were diluted 10-
fold with deionized water, placed on a glass slide and covered with
cover slip. Microscopic observation was taken under 400
magnification (objective lens 40 and eyepiece 10) using a light
microscope Olympus CX31 (Olympus, Tokyo, Japan) equipped with
a digital camera MShot MD130 (Guangzhou Mingmei Technology
Co., Ltd., Guangzhou, China). Microscopic images were processed
by software Micro-Shot Basic (version 1.0).
A small amount of spray dried PWC powders were mounted on
the double-sided adhesive tape attached to a circular aluminum
stub, and sputter-coated for 5 min with 20 nm gold in a highvacuum
evaporator. Observations were performed by scanning
electron microscopy (SEM) with a field-emission gun (S-3700N,
Hitachi, Tokyo, Japan) at an accelerating potential of 15 kv with
800 or 4000 magnification.
2.4. Determination of particle size distribution
The particle size distribution and average diameter of emulsion
samples, which had been whipped for 0, 1, 2, 3, 4, 5 and 6 min, were
determined by Malvern Mastersizer 2000 (Malvern Instruments
Co. Ltd., Worcestershire, UK). Each type of emulsion was measured
in triplicate. The refractive index and adsorption of the dispersed
phase were set as 1.414 and 0.001, respectively, and the refractive
index of the continuous phase was 1.330 (Long, Zhao, Zhao, Yang, &
Liu, 2012). The testing emulsion in the sample chamber was diluted
1000-fold with deionized water. The volume weighted average
diameter (d4,3, mm) was calculated by Eq. (1).
d4;3 ¼ Xnid4
i
.Xnid3
i (1)
where ni is the number of particles with the same diameter; di is the
particle size.
2.5. Measurement of rheological properties
Emulsion and foam samples were analyzed in situ using the
Mars III rheometer (Thermo Haake Co. Ltd., Karlsruhe, Germany)
equipped with a Universal Temperature Controller System (Thermo
Haake Co. Ltd., Karlsruhe, Germany). The data of the rheological
measurements were processed using the Rheowin Data Manager
software Version 4.30 (Thermo Haake Co. Ltd., Karlsruhe, Germany).
The testing samples were gently placed between the flat
plates, the excess ones were removed cautiously with a spatula. All
the rheological measurements were done in triplicate and
controlled at 20 ± 1 C with a fixed gap distance of 1 mm.
Both shear stress and apparent viscosity showed dependence on
shear rate or time in the controlled rate mode. The measurements
were carried out using a P60 TiL polished sensor. The shear rate was
linearly increased from 0.1 to 100 s
1 for 150 s, with 100 data points
being collected. The Herschel-Bulkley model (Anton, Chapleau,

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แช่แข็ง แช่ และสเปรย์แห้ง emulsions สำหรับยื่นได้พัดเอาครีม: อิทธิพลของอิมัลชันอนุรักษ์บน productfunctionalityบทคัดย่อศึกษาเปรียบเทียบผลของการแช่แข็ง (C 18) หรือเย็น (4 C) เก็บ หรือสเปรย์แห้งวิธีการของอิมัลชันสมบัติดิออร์ whipping และ rheological ของ resultant ได้พัดเอาไอศครีมหรือ emulsions ของพวกเขา ขนาดอนุภาคเฉลี่ยและความหนืดปรากฏของอิมัลชันพ่นอย่างมีนัยสำคัญ (p < 0.05) มีขนาดใหญ่กว่าของ emulsions เย็น และแช่แข็ง ความแตกต่าง microstructuralถูกดี correlated กับการเปลี่ยนแปลงที่วัดการกระจายขนาดของอนุภาค เส้นโค้งขั้นตอนเหล่านี้ส่วน emulsions ได้อาบให้รุ่น Bulkley เฮอร์เชล แสดง pseudoplasticity บางส่วนcoalescence ของหยดไขมันในผงได้พัดเอาครีมบำรุง (PWC) เพิ่มขึ้นมากแต่ช้าemulsions ขณะ coalescence หลังบางส่วนของการจัดแสดงได้พัดเอาครีมจากอิมัลชันเย็น (ผู้)ไขมันมากกว่าถูกตีครีมจากอิมัลชัน (FWC) แช่แข็งระหว่าง whipping ความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ (p < 0.05)ครีมที่ถูกตีภายใต้การประมวลผลต่าง ๆ (แช่เย็น หรือแช่เก็บและสเปรย์แห้ง) มียังสังเกตความเครียดผลผลิต ลักษณะคืบ และมากเกินไป1. บทนำครีมที่ถูกตีเป็นนิยมเติมในขนมหวาน เค้กละชิ้น และขนมอบ ครีมเกิดขึ้นจากการก่อตัวของเครือข่ายโดยส่วนใหญ่globules coalesced บางส่วน ปัจจุบัน ผลิตภัณฑ์ครีมที่ถูกตีส่วนใหญ่พึ่งเย็นและขนส่ง (เช่นที่ 18 ~ 30 C)สำหรับความมั่นคงระยะยาว เนื่องจากโดยธรรมชาติของพวกเขาขอบความไม่แน่นอนการอบแห้งเป็นการถนอมอาหารที่ใช้บ่อยที่สุดอย่างใดอย่างหนึ่งเทคนิค ซึ่งอาจเป็นวิธีการดีเพื่อขยาย shelflifeของอิมัลชันเปื่อยได้ (เวก้าและห้องพัก 2006) ผง whippedสามารถผลิตครีม (PWC) homogenization และสเปรย์แห้ง และ reconstituted ในน้ำอิมัลชันปฏิรูปแล้วก่อน whipping ถ้าครีม reconstituted ยังครบถ้วนดีคุณสมบัติ organoleptic และ whipping วิธีเป่าแห้งมากจะช่วยลดต้นทุนและการใช้พลังงานที่ไม่มีค่าใช้จ่ายของคุณภาพผลิตภัณฑ์ครีม มีเพียงจำนวนจำกัดศึกษา PWC โดยเฉพาะอย่างยิ่งในผลกระทบของกระบวนการอบแห้งในการทางกายภาพ และ rheological คุณสมบัติของ PWC Pyenson และเทรซี(ค.ศ. 1948) ศึกษาวิธีการดำเนินการขององค์ประกอบและสเปรย์แห้งอิทธิพล whipping และ textural คุณสมบัติของครีมผงสำหรับ whippingนอกจากนี้ แม้ว่าจำนวนมาก เผยแพร่งานศึกษาในผลกระทบของความร้อนบำบัดเคมีและฟิสิกส์ และคุณสมบัติ rheological ของอิมัลชันหรือโฟม ศึกษาน้อยเน้นลักษณะทางกายภาพและเสถียรภาพของครีมได้พัดเอาเก็บไว้ที่อุณหภูมิต่ำแตกต่างกันได้รับการเผยแพร่ หมู่สคอทส์ noz, ~ลูเซียเชวาเลีย และ Dumay (2009) พบว่าอุณหภูมิต่ำจัดเก็บต้องมีปัญหาเกี่ยวกับเสถียรภาพของอิมัลชันเนื่องความแตกต่างของอุณหภูมิในการเก็บ ดังนั้น มันจะแนะนำเปรียบเทียบผลของวิธีการยืดอายุแตกต่างกัน (เช่นเย็นหรือเก็บที่ตู้เย็นและเมื่อเทียบกับสเปรย์แห้งวิธี) ในการคุณสมบัติดั้งเดิมถูกตีครีมและของอิมัลชันภายใต้มุมมองเหล่านี้ วัตถุประสงค์ของงานนี้คือการวิธีการอบแห้ง และแช่แข็ง หรือเย็นจัดเก็บกระบวนการตรวจสอบส่งผลกระทบต่อตัวดิออร์ microstructural, rheological และwhipping ลักษณะของครีมที่ถูกตี Optical microscopyและการสแกน microscopy อิเล็กตรอนก็จะมองเห็นภาพโดยตรงผลแก่อิมัลชันครีมและผง2. วัสดุและวิธีการ2.1. วัสดุโซเดียม caseinate (โปรตีน 95%) ได้รับจากนิวซีแลนด์นมผลิตภัณฑ์ จำกัด (CA, USA) ซูโครสเอสเตอร์ (S1170) เป็นชาวสุโขทัยมิตซูบิชิเคมี จำกัด (โตเกียว ญี่ปุ่น) Polyglycerol เอส triglycerylmonostearate (TGMS) ถูกกำหนด โดย Lonza กลุ่ม (NJสหรัฐอเมริกา) Xanthan หมากฝรั่ง (80SP อาหารเกรด) ได้กรุณาบริจาคโดยการกลุ่ม Cargill (เซี่ยงไฮ้ จีน) Hydroxypropyl methylcellulose(HPMC อาหารเกรด) ถูกกำหนด โดย บริษัทเคมีว(คอร์ปอร์เร MI สหรัฐอเมริกา) เนยโกโก้แทน BL-39 และ BS-2000ได้บริจาค โดย Southseas น้ำมันและไขมันอุตสาหกรรม Inc. (เซินเจิ้นประเทศจีน) โซเดียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟตและโซเดียมไฮโดรเจนฟอสเฟตได้รับมาจาก บริษัทรีเอเจนต์ที่กวางเจา(กวางเจา จีน) น้ำเชื่อมข้าวโพดถูกซื้อจากซุปเปอร์มาร์เก็ตO น้ำมันสีแดงได้จาก AMRESCO (โอไฮโอ สหรัฐอเมริกา)2.2 การเตรียมอิมัลชันครีม ผง และโฟมระยะน้ำประกอบด้วยน้ำเชื่อมข้าวโพด (10%) และ deionizedน้ำ (66.35%) ระยะน้ำมันประกอบด้วย 10% BL-39, 10% BS-20000.90% sodium caseinate, 0.25% HPMC, 0.15% S1170, 1.80% TGMS,0.25% xanthan gum, 0.10% sodium dihydrogen phosphate, and0.20% sodium hydrogen phosphate. The two phases were mixedtogether and stirred at 600 rpm and 60 C for 30 min for completehydration with a digital overhead stirrer (RW20, IKA Co. Ltd., Germany),which were made in one batch. The balance was topped upwith deionized water to remain water amount fixed. The emulsionswere then homogenized twice using a 2-stage single-piston homogenizer(APV-1000, Aluminium Plant & Vessel Co. Ltd.,Denmark) with 40 MPa of pressure at the first stage and 10 MPa atthe second stage. The homogenized emulsions for whipped creamwere subsequently cooled to 15 C. Then a portion was used forspray drying, a 2nd portion was hardened at
18 C overnight(“Frozen Emulsion”, which would be thawed to 4 C before whipping),whilst the remaining was stored at 4 C overnight (“ChilledEmulsion”, which would be whipped immediately before use). Forpowdered whipped cream, the homogenized and cooled emulsionwas subjected to spray drying on a laboratory scale spray dryer(YC015, Pilotech equipment Company, Shanghai, China) with a0.5 mm standard diameter nozzle and a water evaporation capacityof 1500 mL/h. The feeding of emulsions was facilitated by a peristalticpump at a feed rate of 800 mL/h. The inlet and outlet temperatureswere maintained at 185 C and 90 C, respectively. The airflow rate and atomization pressure were remained at 3 m3/min and0.3 MPa, respectively. The powders were collected from cycloneand the dryer chamber by lightly sweeping the inner drying wall.The water activity of freshly prepared powders was 0.4737 ± 0.0030at 25 C (AquaLab water activity meter, 4 TE, Decagon devices, USA).The powders were reconstituted in deionized water in a proportionof 1:1.3 to rehydrate (“Spray dried emulsion”) in a stainless steelbarrels with cover at 4 C overnight before whipping. Chilled,frozen, spray dried emulsion were prepared in one batch from theoriginal emulsion, respectively.All kinds of emulsion samples were whipped with a kitchenplanetary mixer (KM800, Kenwood Ltd., UK) for 0e6 min at speedsetting 5 (approximately 160 rpm) at ambient temperature. Afterwhipping procedure, the whipped creams derived from the emulsionsafter freezing, chilled storage and spray drying were ready foranalyses (i.e. termed FWC, CWC and PWC, respectively).In addition, following the steps above, another batch of sampleswas made several days later. Subsequent determinations for allsamples (including emulsions and whipped creams) of differentbatches were done in triplicate, respectively.2.3. Optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM)The three types of emulsions before whipping were diluted 10-fold with deionized water, placed on a glass slide and covered withcover slip. Microscopic observation was taken under 400magnification (objective lens 40 and eyepiece 10) using a lightmicroscope Olympus CX31 (Olympus, Tokyo, Japan) equipped witha digital camera MShot MD130 (Guangzhou Mingmei TechnologyCo., Ltd., Guangzhou, China). Microscopic images were processedby software Micro-Shot Basic (version 1.0).A small amount of spray dried PWC powders were mounted onthe double-sided adhesive tape attached to a circular aluminumstub, and sputter-coated for 5 min with 20 nm gold in a highvacuumevaporator. Observations were performed by scanningelectron microscopy (SEM) with a field-emission gun (S-3700N,Hitachi, Tokyo, Japan) at an accelerating potential of 15 kv with800 or 4000 magnification.2.4. Determination of particle size distributionThe particle size distribution and average diameter of emulsionsamples, which had been whipped for 0, 1, 2, 3, 4, 5 and 6 min, weredetermined by Malvern Mastersizer 2000 (Malvern InstrumentsCo. Ltd., Worcestershire, UK). Each type of emulsion was measuredin triplicate. The refractive index and adsorption of the dispersedphase were set as 1.414 and 0.001, respectively, and the refractiveindex of the continuous phase was 1.330 (Long, Zhao, Zhao, Yang, &Liu, 2012). The testing emulsion in the sample chamber was diluted1000-fold with deionized water. The volume weighted averagediameter (d4,3, mm) was calculated by Eq. (1).d4;3 ¼ Xnid4
i
.Xnid3
i (1)
where ni is the number of particles with the same diameter; di is the
particle size.
2.5. Measurement of rheological properties
Emulsion and foam samples were analyzed in situ using the
Mars III rheometer (Thermo Haake Co. Ltd., Karlsruhe, Germany)
equipped with a Universal Temperature Controller System (Thermo
Haake Co. Ltd., Karlsruhe, Germany). The data of the rheological
measurements were processed using the Rheowin Data Manager
software Version 4.30 (Thermo Haake Co. Ltd., Karlsruhe, Germany).
The testing samples were gently placed between the flat
plates, the excess ones were removed cautiously with a spatula. All
the rheological measurements were done in triplicate and
controlled at 20 ± 1 C with a fixed gap distance of 1 mm.
Both shear stress and apparent viscosity showed dependence on
shear rate or time in the controlled rate mode. The measurements
were carried out using a P60 TiL polished sensor. The shear rate was
linearly increased from 0.1 to 100 s
1 for 150 s, with 100 data points
being collected. The Herschel-Bulkley model (Anton, Chapleau,

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

แช่แข็งแช่เย็นและสเปรย์อิมัลชันแห้งวิปปิ้งครีม: อิทธิพลของวิธีการเก็บรักษาน้ำนมใน productfunctionality นามธรรมการศึกษาครั้งนี้เปรียบเทียบผลของการแช่แข็ง (18 องศาเซลเซียส) หรือแช่เย็น (4 C) การจัดเก็บข้อมูลหรือวิธีการพ่นแห้งของอิมัลชันในทางกายภาพและทางเคมีวิปปิ้งและคุณสมบัติการไหลของผลลัพธ์วิปปิ้งครีมและ / หรืออิมัลชันของพวกเขา ขนาดอนุภาคเฉลี่ยและค่าความหนืดที่ชัดเจนของสเปรย์แห้งอิมัลชันได้อย่างมีนัยสำคัญ (p <0.05) ที่มีขนาดใหญ่กว่าของอีมัลชั่สดแช่เย็นแช่แข็ง ความแตกต่างจุลภาคมีความสัมพันธ์ที่ดีกับการเปลี่ยนแปลงของการวัดการกระจายขนาดอนุภาค เส้นโค้งเหล่านี้ไหลของอิมัลชันที่ดีที่สุดก็พอดีกับรูปแบบเฮอร์เชล-Bulkley แสดง pseudoplasticity บางส่วนการเชื่อมต่อกันของหยดไขมันในวิปปิ้งครีมผง (PWC) เพิ่มขึ้นมากช้ากว่าที่อื่น ๆ อิมัลชันในขณะที่วิปปิ้งครีมจากอิมัลชันแช่เย็น (CWC) แสดงการเชื่อมต่อกันมากขึ้นบางส่วนของไขมันกว่าวิปปิ้งครีมจากอิมัลชันแช่แข็ง (FWC) ในระหว่างการตี ความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ (p <0.05) ของวิปปิ้งครีมภายใต้การประมวลผลที่แตกต่างกัน (การเก็บรักษาหรือแช่เย็นแช่แข็งและการอบแห้งสเปรย์) ก็ยังตั้งข้อสังเกตในความเครียดผลผลิตพฤติกรรมและการใช้จ่ายเกินคืบ. 1 บทนำวิปปิ้งครีมราดหน้าเป็นที่นิยมสำหรับขนมเค้กและขนมอบ ครีมที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่มาจากการก่อตัวของเครือข่ายโดยบางส่วนรวมตัวกันข้น ในปัจจุบันผลิตภัณฑ์ของวิปปิ้งครีมส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับห้องเย็นและการขนส่ง (เช่นที่? 18 ~ 30 C) เพื่อความมั่นคงในระยะยาวเพราะความร้อนของพวกเขาโดยธรรมชาติความไม่แน่นอน. การอบแห้งเป็นหนึ่งในผู้ใช้กันมากที่สุดถนอมอาหารเทคนิคซึ่งอาจจะเป็นวิธีการที่ดีในการขยายอายุการเก็บรักษาของอิมัลชันที่เน่าเสียง่าย (Vega & Roos, 2006) วิปปิ้งครีมผงครีม (PWC) สามารถผลิตได้ผ่านการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันและสเปรย์แห้งและสร้างขึ้นแล้วในน้ำที่จะปฏิรูปอิมัลชันก่อนที่จะตี ถ้าครีมสร้างขึ้นยังคงมีคุณสมบัติที่ดีวิปปิ้งและคุณสมบัติทางประสาทสัมผัสเช่นวิธีการอบแห้งมากจะลดค่าใช้จ่ายและการใช้พลังงานที่ไม่มีค่าใช้จ่ายของคุณภาพของผลิตภัณฑ์ครีม มีเพียงจำนวน จำกัด มีการศึกษาเกี่ยวกับPWC โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับผลกระทบของกระบวนการอบแห้งในคุณสมบัติทางกายภาพและรีโอโลจีของPWC Pyenson และเทรซี่(1948) ศึกษาวิธีองค์ประกอบและกระบวนการอบแห้งสเปรย์มีอิทธิพลต่อวิปปิ้งและคุณสมบัติเนื้อสัมผัสของครีมผงสำหรับวิปปิ้ง. นอกจากนี้แม้ว่าจะตีพิมพ์ผลงานมากการศึกษาเกี่ยวกับผลกระทบของการรักษาความร้อนในทางกายภาพและทางเคมีและคุณสมบัติการไหลของอิมัลชันหรือโฟมการศึกษาไม่กี่มุ่งเน้นไปที่พฤติกรรมทางกายภาพและความมั่นคงของวิปปิ้งครีมที่เก็บไว้ที่อุณหภูมิต่ำแตกต่างกันได้รับการตีพิมพ์ คอร์เทส-Mu? noz ~ อัศวิน-ลูเซียและ Dumay (2009) พบว่าอุณหภูมิต่ำจัดเก็บข้อมูลที่มีประเด็นที่เกี่ยวข้องกับความมั่นคงของอิมัลชันเนื่องจากรูปแบบของอุณหภูมิการจัดเก็บข้อมูล ดังนั้นจึงเป็นสิ่งคุ้มค่าที่จะเปรียบเทียบผลของการอายุการเก็บรักษาที่แตกต่างกันการขยายวิธีการ(เช่นเย็นหรือจัดเก็บในตู้เย็นเมื่อเทียบกับวิธีการสเปรย์แห้ง) ในคุณสมบัติของวิปปิ้งครีมแบบดั้งเดิมและอิมัลชันของ. ภายใต้มุมมองเหล่านี้วัตถุประสงค์ของงานนี้คือการตรวจสอบวิธีการอบแห้งและกระบวนการจัดเก็บแช่แข็งหรือแช่เย็นส่งผลกระทบต่อทางกายภาพและทางเคมีจุลภาค, การไหลและลักษณะของวิปปิ้งครีม กล้องจุลทรรศน์ออฟติคอลและการสแกนกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนถูกนำมาใช้เพื่อให้มองเห็นโดยตรงอิมัลชันครีมและผงผล. 2 วัสดุและวิธีการ2.1 วัสดุโซเดียมเคซี (โปรตีน 95%) ที่ได้รับจากนิวซีแลนด์นมโปรดักส์(CA, USA) เอสเทอซูโครส (S1170) รับบริจาคมาจากมิตซูบิชิเคมิคอลจำกัด (กรุงโตเกียวประเทศญี่ปุ่น) triglyceryl Polyglycerol เอสเตอร์monostearate (TGMS) ถูกจัดทำโดย Lonza กรุ๊ป จำกัด (NJ, สหรัฐอเมริกา) แซนแทนกัม (80SP เกรดอาหาร) ก็บริจาคกรุณาโดยคาร์กิลกรุ๊ป(เซี่ยงไฮ้) ไฮดรอกซี(HPMC เกรดอาหาร) ถูกจัดทำโดยดาวเคมิคอล(มิดแลนด์, มิชิแกนสหรัฐอเมริกา) โกโก้บัตเตอร์แทน BL-39 และ BS-2000 ได้รับบริจาคมาจาก Southseas น้ำมันและไขมันอุตสาหกรรมอิงค์ (เซินเจิ้นประเทศจีน) ฟอสเฟต dihydrogen โซเดียมและโซเดียมไฮโดรเจนฟอสเฟตที่ได้รับจากบริษัท กว่างโจวรีเอเจน(กวางโจว, จีน) น้ำเชื่อมข้าวโพดซื้อจากซูเปอร์มาร์เก็ตท้องถิ่น. น้ำมันสีแดง O มาจาก AMRESCO (โอไฮโอสหรัฐอเมริกา). 2.2 การเตรียมอิมัลชันครีมผงและโฟมเฟสน้ำที่มีน้ำเชื่อมข้าวโพด (10%) และปราศจากไอออนน้ำ(66.35%) ในช่วงน้ำมันประกอบด้วย 10% BL-39, 10% BS-2000 0.90% โซเดียมเคซีเนต, 0.25% HPMC 0.15% S1170, 1.80% TGMS, 0.25% แซนแทนกัมโซเดียมฟอสเฟต dihydrogen 0.10% และ0.20% โซเดียมไฮโดรเจนฟอสเฟต . ทั้งสองขั้นตอนที่ถูกผสมเข้าด้วยกันและขยับที่ 600 รอบต่อนาทีและ 60 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 30 นาทีสำหรับสมบูรณ์ชุ่มชื้นที่มีค่าใช้จ่ายกวนดิจิตอล(RW20, IKA จำกัด เยอรมนี) ซึ่งถูกสร้างขึ้นในหนึ่งชุด ยอดเงินที่ได้รับการเติมด้วยน้ำปราศจากไอออนที่จะยังคงปริมาณน้ำคงที่ อิมัลชันถูกปั่นแล้วสองครั้งโดยใช้ 2 ขั้นตอน homogenizer เดียวลูกสูบ (APV-1000, อลูมิเนียมพืชและเรือ จำกัดเดนมาร์ก) 40 เมกะปาสคาลของความดันในขั้นตอนแรกและ 10 เมกะปาสคาลที่ขั้นตอนที่สอง อิมัลชันปั่นสำหรับวิปปิ้งครีมที่ถูกระบายความร้อนด้วยต่อมาถึง 15 องศาเซลเซียสจากนั้นเป็นส่วนหนึ่งที่ใช้สำหรับพ่นแห้งส่วนที่2 ก็แข็งกระด้างที่? 18 C ในชั่วข้ามคืน("อิมัลชั่แช่แข็ง" ซึ่งจะละลาย 4 C ก่อนที่วิปปิ้ง) ในขณะที่ ที่เหลือเก็บไว้ที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียสในชั่วข้ามคืน ("แช่เย็นEmulsion" ซึ่งจะถูกวิปปิ้งทันทีก่อนการใช้งาน) สำหรับวิปปิ้งครีมผงที่หดหายและอิมัลชันระบายความร้อนก็จะถูกสเปรย์การอบแห้งในเครื่องสเปรย์ระดับห้องปฏิบัติการ(YC015 บริษัท อุปกรณ์ Pilotech, เซี่ยงไฮ้, จีน) กับ0.5 มมหัวฉีดขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางมาตรฐานและความสามารถในการระเหยของน้ำ1,500 มิลลิลิตร / ชั่วโมง การให้อาหารของอิมัลชันที่ได้รับการอำนวยความสะดวกโดย peristaltic ปั๊มที่อัตราการป้อน 800 มิลลิลิตร / ชั่วโมง ทางเข้าและทางออกอุณหภูมิไว้ที่ 185 องศาเซลเซียสและ 90 องศาเซลเซียสตามลำดับ อากาศอัตราการไหลและความดันถูกละอองยังคงอยู่ที่ 3 m3 / นาทีและ0.3 เมกะปาสคาลตามลำดับ ผงที่ถูกเก็บรวบรวมจากพายุไซโคลนและห้องเป่าด้วยเบา ๆ กวาดผนังอบแห้งภายใน. กิจกรรมน้ำผงปรุงสดใหม่เป็น 0.4737 ± 0.0030 ที่ 25 C (AquaLab เมตรกิจกรรมน้ำ 4 TE อุปกรณ์รูปสิบเหลี่ยมสหรัฐอเมริกา). ผงได้ สร้างขึ้นในน้ำปราศจากไอออนในสัดส่วน1: 1.3 rehydrate ("สเปรย์แห้งอิมัลชัน") ในสแตนเลสถังที่มีฝาครอบที่ 4 C ค้างคืนก่อนที่จะตี แช่เย็นแช่แข็ง, สเปรย์แห้งอิมัลชันได้จัดทำขึ้นชุดหนึ่งจากอิมัลชันเดิมตามลำดับ. ทุกชนิดของตัวอย่างอิมัลชันถูกวิปปิ้งที่มีห้องครัวผสมดาวเคราะห์ (KM800, เคนวูด จำกัด , UK) สำหรับ 0e6 นาทีที่ความเร็วการตั้งค่า5 (ประมาณ 160 รอบต่อนาที) ที่อุณหภูมิห้อง หลังจากที่วิปปิ้งขั้นตอนครีมวิปปิ้งมาจากอีมัลชั่หลังจากแช่แข็งแช่เย็นและการอบแห้งสเปรย์มีความพร้อมสำหรับการวิเคราะห์(เช่นเรียกว่า FWC, CWC และ PWC ตามลำดับ). นอกจากนี้ตามขั้นตอนข้างต้นชุดของตัวอย่างอื่นได้ทำหลาย ๆ วันต่อมา พิจารณาตามมาสำหรับทุกตัวอย่าง (รวมทั้งอิมัลชันและครีมวิปปิ้ง) ที่แตกต่างกันสำหรับกระบวนการที่ถูกทำในเพิ่มขึ้นสามเท่าตามลำดับ. 2.3 กล้องจุลทรรศน์แสงและกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนสแกน (SEM) สามประเภทของอิมัลชันก่อนที่จะถูกปรับลดวิปปิ้ง 10 พับด้วยน้ำปราศจากไอออนที่วางอยู่บนสไลด์แก้วและปกคลุมด้วยใบปก กล้องจุลทรรศน์ได้รับการดำเนินการภายใต้ 400? ขยาย (เลนส์ใกล้วัตถุ 40 และช่องมองภาพ 10) โดยใช้แสงกล้องจุลทรรศน์โอลิมปัCX31 (โอลิมปักรุงโตเกียวประเทศญี่ปุ่น) พร้อมกับกล้องดิจิตอลMShot MD130 (กวางโจว MingMei เทคโนโลยีจำกัด , กว่างโจว จีน) ภาพกล้องจุลทรรศน์ที่ถูกประมวลผลโดยซอฟต์แวร์ไมโครยิงขั้นพื้นฐาน (รุ่น 1.0). จำนวนเล็กน้อยของสเปรย์แห้งผง PWC ถูกติดตั้งอยู่บนเทปกาวสองหน้าติดกับอลูมิเนียมกลมต้นขั้วและพ่นเคลือบเป็นเวลา5 นาทีด้วยทองคำ 20 นาโนเมตร ใน highvacuum ระเหย สังเกตได้ดำเนินการโดยการสแกนกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (SEM) ที่มีสนามปืนปล่อยก๊าซเรือนกระจก (S-3700N, ฮิตาชิ, กรุงโตเกียวประเทศญี่ปุ่น) ที่มีศักยภาพเร่ง 15 KV กับ800? หรือ 4000? ขยาย. 2.4 ความมุ่งมั่นของการกระจายขนาดอนุภาคการกระจายขนาดอนุภาคและขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเฉลี่ยของอิมัลชันตัวอย่างซึ่งได้รับการวิปปิ้ง0, 1, 2, 3, 4, 5 และ 6 นาทีถูกกำหนดโดยMalvern Mastersizer 2000 (เวิร์นเครื่องมือจำกัด วูสเตอร์สหราชอาณาจักร) ชนิดของอิมัลชันแต่ละวัดในเพิ่มขึ้นสามเท่า ดัชนีการหักเหของแสงและดูดซับกระจายขั้นตอนที่ถูกกำหนดให้เป็น 1.414 และ 0.001 ตามลำดับและการหักเหของแสงดัชนีของขั้นตอนอย่างต่อเนื่องเป็น1.330 (ยาว Zhao, Zhao ยางและหลิว2012) อิมัลชันการทดสอบในห้องตัวอย่างที่ถูกปรับลด1,000 เท่าด้วยน้ำปราศจากไอออน ปริมาณเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักเส้นผ่าศูนย์กลาง (d4,3, มิลลิเมตร) ที่คำนวณได้จากสมการ (1). d4 3 ¼ Xnid4 ฉัน.Xnid3 ฉัน (1) ที่พรรณีเป็นจำนวนของอนุภาคที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเดียวกัน; ดิเป็นอนุภาคขนาด. 2.5 การวัดการไหลของคุณสมบัติEmulsion และตัวอย่างโฟมวิเคราะห์ในแหล่งกำเนิดโดยใช้ดาวอังคารIII rheometer (เทอร์โม Haake จำกัด Karlsruhe, เยอรมนี) พร้อมกับระบบควบคุมอุณหภูมิสากล (เทอร์โมHaake จำกัด Karlsruhe, เยอรมนี) ข้อมูลการไหลของวัดที่ถูกประมวลผลโดยใช้การจัดการข้อมูล Rheowin ซอฟแวร์เวอร์ชั่น 4.30 (เทอร์โม Haake จำกัด Karlsruhe, เยอรมนี). ตัวอย่างการทดสอบถูกวางเบา ๆ ระหว่างแบนแผ่นที่คนส่วนเกินที่ถูกถอดออกอย่างระมัดระวังด้วยไม้พาย ทั้งหมดการวัดการไหลได้ทำในเพิ่มขึ้นสามเท่าและมีการควบคุมที่20 ± 1 องศาและมีช่องว่างเป็นระยะทางคงที่ 1 มม. ทั้งขจัดความเครียดและความหนืดที่ชัดเจนที่แสดงให้เห็นการพึ่งพาอัตราการเฉือนหรือเวลาในโหมดอัตราการควบคุม วัดได้ดำเนินการโดยใช้ P60 Til เซ็นเซอร์ขัด อัตราเฉือนได้เพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรง 0.1-100 s? 1 150 วินาที, 100 จุดข้อมูลที่ถูกเก็บรวบรวม เฮอร์เชล-Bulkley รูปแบบ (แอนตัน Chapleau,

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

แช่แข็ง แช่เย็นและสเปรย์แห้งอิมัลชันสำหรับวิปครีม : อิทธิพลของอิมัลชันรักษาแนวทางใน productfunctionality นามธรรม


นี้ศึกษาเปรียบเทียบผลของการแช่ (
18 C ) หรือแช่เย็น ( 4 C ) กระเป๋า หรือ การอบแห้งแบบพ่นฝอยแบบ
อิมัลชันในทางกายภาพและเคมี , วิปปิ้งและสมบัติวิทยากระแสของวิปครีม
และ ผลลัพธ์ / หรือ ในของพวกเขาขนาดอนุภาคเฉลี่ย และความหนืดของสเปรย์แห้งอิมัลชันคือ
อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ ( P < 0.05 ) มีขนาดใหญ่กว่าของแช่แข็งและแช่เย็นอิมัลชัน .
ความแตกต่างโครงสร้างจุลภาคเป็นอย่างดี มีความสัมพันธ์กับวัดการเปลี่ยนแปลงของการกระจายตัวของขนาดอนุภาค ไหลโค้งของอิมัลชันนี้
เป็นเพื่อนพอดีกับเฮอร์เชลบัลก์ลีย์แสดงแบบซูโดพลาสติก ส่วน
การรวมตัวของไขมันหยดในผงวิปปิ้งครีม ( PWC ) เพิ่มขึ้นมาก ช้ากว่าสายพันธุ์อื่น ๆในขณะที่วิปครีมแช่เย็น
จากอิมัลชัน ( CWC ) มีมากขึ้น ส่วนการรวมตัวของ
ไขมันมากกว่าวิปปิ้งครีมจากสารแช่แข็ง ( fwc ) ระหว่างวิปปิ้ง . ความแตกต่างทางสถิติ ( P < 0.05 )
ของวิปปิ้งครีมภายใต้การประมวลผลที่แตกต่างกัน ( แช่แข็งหรือแช่เย็นจัดเก็บและการอบแห้งแบบพ่นฝอย ) ยัง
พบว่าผลผลิตความเครียด พฤติกรรมการคืบ และบุกรุก

1 บทนำ
วิปครีมเป็นที่นิยมและ
ราดหน้าของหวาน เค้ก ขนมอบ ครีมเกิดขึ้นส่วนใหญ่มาจากการสร้างเครือข่ายโดย
บางส่วนรวมตัวกันเม็ด . ปัจจุบัน วิปปิ้งครีมผลิตภัณฑ์
ส่วนใหญ่พึ่งพาห้องเย็นและการขนส่ง ( เช่นที่
18 ~
30 C )

เพื่อความมั่นคงในระยะยาว เพราะทางของพวกเขาโดยธรรมชาติ137 .
แห้งเป็นหนึ่งที่ใช้บ่อยที่สุด
เทคนิคการเก็บรักษาอาหาร ซึ่งอาจจะเป็นวิธีที่ดีที่จะขยายอายุการเก็บรักษาของแบบอิมัลชัน ( เวก้า
&รูส , 2006 ) ผงวิปครีม
( PWC ) สามารถผลิตผ่านการทำแห้งแบบพ่นฝอยและ
แล้วสร้างในน้ำที่จะปฏิรูปอิมัลชัน
ก่อนที่วิปปิ้ง . ถ้าสร้างใหม่ ยังคงครอบครองดี
ครีมวิปปิ้งและคุณสมบัติทางประสาทสัมผัส เช่น การอบแห้งแบบ
อย่างมากจะลดต้นทุนและการใช้พลังงานที่ไม่มีค่าใช้จ่าย
ครีมผลิตภัณฑ์คุณภาพ มีเพียงจำนวน จำกัด ของ
การศึกษา PwC , โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอิทธิพลของกระบวนการอบแห้งบน
คุณสมบัติทางกายภาพและการไหลของ PWC . เพียน น และ เทรซี่
( 1948 ) ศึกษาว่าองค์ประกอบและกระบวนการ
กระบวนการอบแห้งแบบพ่นฝอยอิทธิพลวิปปิ้งและคุณสมบัติทางเนื้อสัมผัสของครีมชนิดผงวิปปิ้ง
.
นอกจากนี้ แม้ว่ามากเผยแพร่ผลงานการศึกษา
เกี่ยวกับผลกระทบของความร้อนต่อคุณสมบัติทางเคมีกายภาพและสมบัติการไหลของพลาสติกหรือโฟม

น้อยการศึกษาที่เน้นพฤติกรรมทางกายภาพและความคงตัวของวิปปิ้งครีมเก็บไว้ที่อุณหภูมิต่ำ
ที่แตกต่างกันได้รับการตีพิมพ์ . คอร์เทส มู
noz ~
อัศวิน ลูเซีย และ dumay ( 2552 ) พบว่า การเก็บรักษาที่อุณหภูมิต่ำ มีประเด็นที่เกี่ยวข้องกับ
ความเสถียรของอิมัลชันเนื่องจาก
รูปแบบของอุณหภูมิการเก็บรักษา ดังนั้นมันคุ้มค่า

เปรียบเทียบผลของวิธีการยืดอายุการเก็บรักษาที่แตกต่างกัน ( เช่น
เย็นหรือตู้เย็นกระเป๋าเมื่อเทียบกับวิธีการพ่นแห้ง )
คุณสมบัติดั้งเดิมของวิปครีม
และอิมัลชันภายใต้มุมมองเหล่านี้ งานวิจัยนี้ได้ศึกษาวิธี

การอบแห้งและแช่แข็งหรือแช่เย็นกระเป๋ากระบวนการ
ส่งผลกระทบต่อโครงสร้างจุลภาคและการไหล , , ,
ฟาดคุณลักษณะของวิปปิ้งครีม กล้องจุลทรรศน์แบบแสงและกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด

เคยเห็นภาพโดยตรง ซึ่งครีมอิมัลชันและผง .
2 วัสดุและวิธีการ
2.1 . วัสดุ
โซเดียมเคซีเนต ( โปรตีนร้อยละ 95 ได้รับจากนิวซีแลนด์
นมโปรดักส์ ( CA , USA ) ซูโครสเอสเทอร์ ( s1170 ) บริจาคโดย
Mitsubishi Chemical Co . ( โตเกียว , ญี่ปุ่น ) polyglycerol เอสเทอร์ triglyceryl
โมโนสเตียเรต ( tgms ) ถูกจัดโดยโล้นซ่ากรุ๊ปจำกัด (
NJ , USA ) แซนแทนกัม ( 80sp อาหารเกรด ) ได้กรุณาบริจาคโดยกลุ่ม
คาร์กิลล์ ( เซี่ยงไฮ้ , จีน ) โพรพิลเมธิลเซลลูโลส ( HPMC
ฟู้ดเกรด ) จัดโดย บริษัท เคมี Dow
( ภาคกลาง , MI , สหรัฐอเมริกา ) ทดแทนเนยโกโก้และ bl-39 bs-2000
ถูกบริจาคโดย southseas &ไขมันน้ำมันอุตสาหกรรม ( เซินเจิ้น
จีน ) ฟอสเฟตไดโซเดียมไฮโดรเจนฟอสเฟตที่ได้รับจากกวางโจว
3
( บริษัทกว่างโจว , จีน ) น้ำเชื่อมข้าวโพดเป็นซื้อจากซุปเปอร์มาร์เก็ตท้องถิ่น .
น้ำมันสีแดง O จาก amresco ( โอไฮโอสหรัฐอเมริกา )
2.2 . การเตรียมครีมอิมัลชัน , แป้งโฟม
น้ำระยะมีน้ำเชื่อมข้าวโพด ( 10% ) และคล้ายเนื้อเยื่อประสาน
น้ำ ( 66.35 % ) ขั้นตอนประกอบด้วย bl-39 น้ำมัน 10% , 10% bs-2000
0.90 % , โซเดียมเคซีเนต 0.25 % ซี 0.15 % s1170 1.80 % tgms
0.25% , แซนแทนกัม , 0.10 % โซเดียมฟอสเฟต dihydrogen และ
0.20 % โซเดียมไฮโดรเจนฟอสเฟต สองขั้นตอนผสม
กันกวนที่ 600 รอบต่อนาทีและ 60 C นาน 30 นาทีเพื่อให้ความชุ่มชื้นกับเครื่องฉายภาพดิจิตอล
กวน ( rw20 , อิกะ จํากัด , เยอรมัน ) ,
ที่ทําในชุดเดียว ความสมดุลที่ถูกราดด้วยน้ำยังคงขึ้น
คล้ายเนื้อเยื่อประสานปริมาณน้ำคงที่ โดยอิมัลชัน
แล้วโฮโมสองครั้งโดยใช้พื้นที่ลูกสูบเดียว Homogenizer
( apv-1000 อลูมิเนียมโรงงาน&
เรือจำกัด