Forecasting the rate of moisture transfer processes in confectionery products packed in polypropylene film
Authors: Николай Борисович Кондратьев, , Егор Валерьевич Казанцев, , Максим Владимирович Осипов, , Наталья Александровна Петрова, 
Published: January 2023

При увеличении объема производства кондитерских изделий, транспортировки их на большие расстояния особое значение приобретает сохранение их структуры и свежести, без изменения вкусовых достоинств. В процессе хранения различные кондитерские изделия подвержены черствению или увлажнению, изменениям химического состава, кристаллизации сахаров в результате дегидратации и реакций мелаидинообразования. Для решения таких задач необходимо обоснованное использование упаковочных технологий. В процессе хранения кондитерских изделий происходят различные физико-химические, структурно-механические и микробиологические процессы, в том числе обусловленные процессами влагопереноса, при этом для глазированных изделий скорость влагопереноса существенно замедляется по сравнению с неглазированными. Целью данной работы является выявление закономерностей процессов влагопереноса в кондитерских изделиях на примере глазированного зефира, упакованного в полипропиленовую пленку различной толщины. При хранении изделий происходят потеря влаги и кристаллизация сахарозы, приводящая к изменениям внутренней структуры и внешнего вида изделий. Объектами исследования являлись образцы глазированного зефира, изготовленные с использованием агара в качестве структурообразователя, содержащие мальтозную патоку. Образцы были упакованы в полипропиленовую пленку толщиной 20, 30 и 40 мкм. Получены математические зависимости, позволяющие прогнозировать потери массовой доли влаги кондитерских изделий в зависимости от длительности хранения и толщины упаковочной пленки. Таким образом, можно рассчитать толщину пленки, при которой скорость процессов влагопереноса минимальная. В случае использования пленки толщиной 40 мкм и более скорость процесса влагопереноса существенно уменьшается, а риск микробиологической порчи возрастает. Показана возможность использования метода ИК-спектроскопии для оценки качества полипропиленовой пленки. Установлено, что применение шоколадной глазури позволяет уменьшить скорость влагопереноса в 1,5-2 раза. Полученные результаты позволяют правильно обосновать использование упаковочных материалов и изготавливать изделия с заданным сроком годности.
With an increase in the volume of production of confectionery products, their transportation over long distances, it is of particular importance to preserve their structure and freshness without changing their taste. During storage, various confectionery products are subject to staling or wetting, changes in chemical composition, crystallization of sugars as a result of dehydration and melaidin formation reactions. To solve such problems, the reasonable use of packaging technologies is necessary. During the storage of confectionery products, various physicochemical, structural-mechanical and microbiological processes occur, including those caused by moisture transfer processes, while for glazed products the moisture transfer rate slows down significantly compared to unglazed ones. The purpose of this work is to identify patterns of moisture transfer processes in confectionery products using the example of glazed marshmallows packed in polypropylene film with different thicknesses. During storage of products, moisture is lost and sucrose crystallizes, leading to changes in the internal structure and appearance of products. The objects of the study were samples of glazed marshmallows, made using agar as a structure-forming agent, containing maltose syrup. The samples were packed in polypropylene film with a thickness of 20, 30 and 40 µm. Mathematical dependencies have been obtained that make it possible to predict the loss of mass fraction of moisture in confectionery products depending on the duration of storage and the thickness of the packaging film. Thus, it is possible to calculate the film thickness at which the rate of moisture transfer processes is minimal. In the case of using a film with a thickness of 40 microns or more, the rate of moisture transfer is significantly reduced, and the risk of microbiological deterioration increases. The possibility of using the IR-spectroscopy method for assessing the quality of a polypropylene film is shown. It has been established that the use of chocolate glaze can reduce the rate of moisture transfer by 1.5-2.0 times. The results obtained allow us to correctly justify the use of packaging materials and to manufacture products with a given shelf life.