• Агроинженерия и пищевые технологии
• Научные исследования

15.04.2026

Влияние сухого яичного белка на качество сбивных конфетных масс

Спрос на кондитерскую продукцию с высокими качественными характеристиками со стороны отечественного потребителя постоянно растет. Кондитерские изделия, такие как зефир, нуга, шоколадные батончики с начинкой из сбивной конфетной массы и конфеты, обладают мягкой консистенцией, пенообразной структурой и приятным вкусом.

Изготовление сбивной конфетной массы для получения конфет на их основе требует использования различных видов дорогостоящего сырья, такого как какао тертое, какао масло, орехи, молочный жир, яичный белок, с заданными показателями качества. Важнейшим рецептурным компонентом при получении сбивных конфетных масс является СЯБ, ценный химический состав и свойства которого формируют качественные характеристики полуфабрикатов и готовых кондитерских изделий. Так, объем взбитой массы, ее плотность и структурно-механические свойства значительно зависят от химического состава и пенообразующей способности СЯБ. При большом многообразии предлагаемых иностранными производителями СЯБ существует проблема обоснования выбора этого сырьевого компонента для обеспечения заданных потребительских характеристик кондитерских изделий на их основе. Поэтому исследования, направленные на обоснование выбора СЯБ для обеспечения качества сбивных полуфабрикатов, включая конфетные массы для кондитерских изделий, особенно актуальны.

Исследования структуры и химического строения СЯБ проводят с использованием современных аналитических методов, таких как масс-спектрометрия, спектроскопия ядерного магнитного резонанса, инфракрасная спектроскопия и др.

Метод ИК-спектроскопии используют для оценки вторичной структуры компонентов в белке путем измерения длины волны и интенсивности поглощения инфракрасного излучения образцом белка. Эффективность метода заключается в высоком разрешении, чувствительности, точности, простоте и скорости работы. При исследовании структуры СЯБ диапазон поглощения ИК-спектра белка при 1700–1600 см^-1 (амид I) наиболее чувствителен к прочности образованных водородных связей, поэтому представляет интерес для изучения вторичной структуры белка.

В исследовании T. Tang и др. описано моделирование химического состава белков с целью повысить их функциональные и технологические свойства. Пенообразующая способность СЯБ и стабильность пены улучшены с помощью добавления 9% и 12% соевых пептидов, что привело к повышению эластичности пенной пленки.

В работе S. Sultana и др. показано влияние температуры агаро-сахаро-паточного сиропа, вносимого при взбивании пенообразной массы на ее структурно-механические характеристики. Массы получали сбиванием СЯБ с агаро-сахаро-паточным сиропом при температуре 60–80 °С. Установлено, что повышение температуры сиропа позволило увеличить срок годности конфет.

Цель работы — изучить влияние свойств СЯБ с повышенной пенообразующей способностью и гелеобразованием на качественные характеристики сбивных конфетных масс, используемых для получения конфет типа суфле.

Материалы и методы исследования

Исследования проведены в лаборатории ВНИИКП — филиале ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН в 2025 году.

Образцы СЯБ № 1о (Индия), № 2о (Индия) с высокой взбиваемостью, № 3о (Индия) с высокой гелеобразующей способностью и № 4о (РФ) с высокой взбиваемостью. На основе образцов СЯБ, полученных из различных источников с документами, подтверждающими их надлежащее качество, в лабораторных условиях провели моделирование технологического процесса изготовления конфет с корпусами на основе сбивной конфетной массы с максимально возможным соответствием условиям промышленного производства, изготовлены сбивные конфетные массы № 1–4, содержащие сахар белый кристаллический, патоку крахмальную, СЯБ № 1о–4о, молоко сгущенное, заменитель молочного жира, агар, кислоту лимонную.

Конфетные массы получают сбиванием растворов СЯБ с агаро-сахаро-паточным сиропом в сбивальной машине с планетарным движением венчика.

СЯБ предварительно замачивают в воде с температурой 35–40 ºС (на одну часть СЯБ добавляют 5,5 части воды) и дают выстояться 1,5–2 ч. Раствор белка загружают в сбивальную машину и сбивают в течение 15–20 мин. при скорости вращения венчика 300–350 об/мин, вносят агаро-сахаро-паточный сироп с температурой 65–70 ºС и сбивают до образования однородной массы с массовой долей влаги от 18 до 22%.

Формование конфетных пластов проводят размазкой в прямоугольную форму. Выстаивание проводят в помещении при температуре 20–25 ºС в течение 12–16 ч. Происходит процесс желирования массы, на поверхности образуется кристаллическая корочка сахарозы, предохраняющая от прилипания к ножам при резке. Образцы конфет, изготовленные на основе сбивных конфетных масс, содержащих различные СЯБ (№ 1о–4о), представлены на рисунке 1.

Образцы конфет, изготовленные на основе сбивных конфетных масс, соответствовали требованиям ГОСТ 53041-2008 по органолептическим и физико-химическим показателям.

Показатель рН СЯБ измеряли с использованием ионометрического преобразователя «Аквилон» И-500 (Россия). ИК-спектры водных растворов образцов СЯБ получены с использованием ИК-спектрофотометра IR-Affinity (Shimadzu, Япония).

Пенообразующую способность образцов СЯБ в % рассчитывали по формуле:

где: Н_П2 — высота столба пены (в мм) после 4 мин. сбивания при 150 об/мин миксером Polaris 700 Вт (Китай) и 5 сек выстаивания; Н_П1 — высота столба пены (в мм) после 4 мин. сбивания при 150 об/мин.

Стабильность пены определяли по формуле:

где Н_П15 — высота столба пены (в мм) после 15 мин. выстаивания.

Массовая доля влаги W образцов на основе сбивной массы определена по ГОСТ 5900, активность воды a_w — по ГОСТ ISO 21807.

Структурно-механические характеристики образцов определяли по усилиям нагружения образцов сбивной массы, характеризующих пластическую прочность конфет при деформации поверхности 3 мм с использованием прибора «Структурометр СТ-2» (Россия) с индентором «Валента» согласно инструкции к прибору.

Плотность образцов сбивной массы (кг/м³) рассчитывали по формуле:

где: m — масса образца, кг; V — объем образца, м³.

Оценка цветового градиента поверхности конфет проведена по цветовой шкале CIEL*a*b* с использованием колориметра LS173 (Китай). Определение органолептических показателей проводили группой из 7 аттестованных экспертов в соответствии с ГОСТ 5897 и ГОСТ 4570.

Математическая обработка экспериментальных данных проведена с помощью программы Excel 2019 (США). Результаты представлены в виде среднего значения и стандартного отклонения (Х_ср ± Δ) при доверительной вероятности р = 0,95.

Результаты и обсуждение

Вторичная структура белка оказывает существенное влияние на пенообразную структуру сбивных масс, используемых для изготовления конфет типа суфле.

Для сравнения физико-химических свойств различных партий СЯБ исследованы ИК-спектры 5%-ных водных растворов в средней инфракрасной области (рис. 2).

Площади пиков образцов № 4 и № 1 значительно различались между собой, в то время как интенсивность пиков образцов № 2 и № 3 была сопоставимой в диапазоне 1700–1600 см^-1, характерном для поглощения валентных групп атомов –C = O. В этом диапазоне оценивают вторичную структуру белка, включающую конформации α-спиралей, β-складчатого слоя, β-изгибов цепи при 180º и случайных завитков аминокислот.

В области 1575–1480 см^-1 установлены различия площадей пиков поглощения при 1560 см^-1, обусловленные деформационными колебаниями групп –NH и валентными –N–C = O, что подтверждает различия в конформациях молекул исследованных образцов СЯБ и, следовательно, их физико-химических свойствах при получении сбивных конфетных масс.

Полученные данные хорошо коррелируют с результатами работы. Научное обоснование выбора СЯБ на основе метода ИК-спектроскопии требует составления библиотек спектров с предварительной деконволюцией пиков поглощения.

Таким образом, использованный в работе метод ИК-спектроскопии позволяет осуществлять выбор образцов СЯБ на стадии входного контроля сырья для формирования заданной пенообразной структуры в процессе изготовления конфет со сбивными корпусами.

Определены физико-химические показатели качества исследованных образцов СЯБ (табл. 1).

Наибольшая пенообразующая способность и стойкость пены образцов СЯБ № 1о и № 2о обусловлены слабокислой средой растворов этих образцов. Низкая пенообразующая способность образца № 3 может быть объяснена высоким рН и увеличенным (на 3,5%) количеством углеводов относительно других образцов.

Проведены исследования физико-химических и структурно-механических показателей качества конфет на основе сбивных масс, содержащих образцы СЯБ, результаты которых представлены в таблице 2.

Массовая доля влаги и активность воды образцов соответствовали требованиям ГОСТ 4570. Наибольшие плотность 1170 кг/м³ и прочность 205 г установлены для образца конфет № 3. Это может быть объяснено не только повышенным количеством углеводов в химическом составе СЯБ, но и значительным изменением его конформации с дальнейшей денатурацией белковых молекул в результате ионизации частично «заглубленных» карбоксильных, фенольных и сульфгидрильных групп, а также гидролиза пептидных связей при щелочных значениях рН.

Исследованы органолептические показатели качества конфет на основе сбивных масс (рис. 3).

Все образцы имели правильную форму с сухой, гладкой, нелипкой, глянцевой поверхностью корпуса. Проведены исследования цвета сбивных конфет в координатах шкалы CIElab. Цвет конфет визуально отличался незначительно, при этом значение L образца № 3 составило 96,7, что выше на 3 единицы относительно других образцов и, вероятно, обусловлено реакциями мелаидинообразования между молекулами углеводов и аминокислот. Вкус и запах образцов № 1, № 2, № 4 были ясно выражены, свойственны основному составу использованных компонентов и не имели салистого, прогорклого или иного неприятного привкуса и послевкусия.

Образцы конфет № 3 обладали мягкой, слегка затяжистой консистенцией и более плотной пенообразной структурой, обусловленной индивидуальной вторичной структурой белковых молекул используемого СЯБ № 3о, его химическим составом, условиями термической обработки и относительно низкой пенообразующей способностью, что может быть причиной снижения хранимоспособности сбивных конфет на его основе. Наилучшая мелкопористая однородная пенообразная структура и мягкая разламывающаяся консистенция установлены для образцов № 1 и № 4, что способствует более длительному сроку хранения конфет по причине устойчивости к процессам синерезиса и миграции влаги.

Выводы

Показано, что применение метода ИК-спектроскопии в диапазонах 1700–1600 см^-1 и 1575–1480 см^-1 средней ИК-области для сравнительного анализа вторичной структуры СЯБ позволяет выявить качественные различия, обусловливающие их индивидуальные физико-химические свойства, и может использоваться на стадии входного контроля рецептурных компонентов для формирования заданной пенообразной структуры в процессе изготовления конфет со сбивными корпусами.

Установлено влияние важнейших физико-химических свойств СЯБ повышенной сбиваемости с различным химическим составом, включая пенообразующую способность, стойкость пены, массовую долю белка, рН, используемых при получении сбивных конфетных масс, на плотность, прочность и органолептические характеристики конфет со сбивными корпусами.

Совместное использование предложенных методов оценки СЯБ и конфет на их основе позволяет повысить качество выпускаемой продукции.

Результаты работы могут быть использованы при обосновании выбора СЯБ, применяемых в качестве пенообразователей для изготовления сбивных конфетных масс и кондитерских изделий пенообразной структуры.

Об авторах

Егор Валерьевич Казанцев, научный сотрудник
conditerprom_lab@mail.ru https://orcid.org/0000-0001-8923-0029
Николай Борисович Кондратьев, доктор технических наук, главный научный сотрудник
conditerprom_lab@mail.ru https://orcid.org/0000-0003-3322-9621
Максим Владимирович Осипов, кандидат технических наук, заведующий отделом
conditerprom_lab@mail.ru https://orcid.org/0000-0002-1316-259X
Алла Евгеньевна Баженова, научный сотрудник
a.bazhenova@fncps.ru https://orcid.org/0000-0002-6994-8524

Всероссийский научно-исследовательский институт кондитерской промышленности — филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова» Российской академии наук, ул. Электрозаводская, 20, Москва, 107023, Россия