Investigation of the crystallization process of confectionery fats from palm oil
Authors: Фролова Н.А. , Резниченко И.Ю. , Верхотуров В.В. 
Published: March 2023

Растительные жиры, используемые в кондитерских изделиях для улучшения органолептических характеристик, в значительной степени характеризуются реологическими показателями, определяющими ход технологического цикла. Основными структурными компонентами растительных жиров для кондитерских изделий являются масло лесного ореха, масло какао и пальмовое масло. Начинку для кондитерских изделий получают путем смешивания двух или более гидрогенизированных и/или рафинированных растительных жиров. В статье приведены исследования микроскопических изображений стадий зарождения и роста кристаллов во время изотермической кристаллизации пальмового масла. Установлено, что на рост кристаллов пальмового масла влияют три переменные: температура, скорость молекулярной дисперсии на поверхности кристалла и время, необходимое для включения молекул в растущую кристаллическую сеть. Длительность роста кристаллических «кластеров» определяется энергией взаимодействия между молекулами вследствие броуновского движения. В «статических» условиях (без перемешивания) броуновское движение и силы Ван-дер-Ваальса вызывают столкновения и последующее «прилипание» кристаллов, что приводит к их агломерации. Изучение поведения кристаллизации в стационарных условиях свидетельствует о структурных характеристиках кристаллической сетки. Процесс образования кристаллической решетки жиров, используемых в кондитерской отрасли, начинается с полиморфизма кристаллов из неструктурированной смеси триацилглицерина. Морфологические характеристики кондитерского жира на основе пальмового масла анализировали при помощи сканирующего электронного микроскопа. Особенностью микроскопического исследования жиров является двойной эффект лучепреломления с высокоупорядоченной молекулярной структурой. Чтобы контролировать механизм образования кристаллической решетки кристаллов жира, образцы кристаллизовали путем охлаждения при температурном диапазоне 16 °С±8 °С и выдерживали в изотермических условиях в течение 12 ч. В ходе выполнения исследований установлено образование кристаллических ядер правильной формы в результате изотермической кристаллизации пальмового масла при температуре 18±2 °C в течение 4 ч. Изменение температурного диапазона приводит к увеличению времени кристаллизации, что является немаловажным фактором при формировании органолептических характеристик полуфабрикатов для кондитерских изделий.
Vegetable fats used in confectionery products to improve organoleptic characteristics to a large extent are characterized by rheological indicators that determine the course of the technological cycle. The main structural components of vegetable fats for confectionery are hazelnut oil, cocoa butter and palm oil. The filling for confectionery products is obtained by mixing two or more hydrogenated and /or refined vegetable fats. The article presents studies of microscopic images of the stages of crystal nucleation and growth during isothermal crystallization of palm oil. It has been established that the growth of palm oil crystals is influenced by three variables: temperature, the rate of molecular dispersion on the crystal surface and the time required for the inclusion of molecules in the growing crystal network. The duration of the growth of crystal «clusters» is determined by the energy of interaction between molecules as a consequence of Brownian motion. In «static» conditions (without mixing), Brownian motion and Van der Waals forces cause collisions and subsequent «sticking» of crystals, which leads to their agglomeration. The study of the crystallization behavior under stationary conditions indicates the structural characteristics of the crystal grid. The process of formation of a crystal lattice of fats used in the confectionery industry begins with polymorphism of crystals from an unstructured mixture of triacylglycerin. Morphological characteristics of confectionery fat based on palm oil were analyzed using a scanning electron microscope. A special feature of microscopic examination of fats is the double refraction effect with a highly ordered molecular structure. In order to control the mechanism of formation of the crystal lattice of fat crystals, the samples were crystallized by cooling at a temperature range of 16 ° C±8 °C and were kept in isothermal conditions for up to 12 hours. In the course of the research, the formation of crystal nuclei of the correct shape was established as a result of isothermal crystallization of palm oil at a temperature of 18±2 °C for 4 hours. A change in the temperature range leads to an increase in the crystallization time, which is an important factor in the formation of organoleptic characteristics of semi-finished products for confectionery.
strawberries, juice drying, microcapsulation, maltodextrin, antioxidant activity