در فرمولاسیون محصولات قنادی، این‌طور نیست که امولسیفایر فقط برای مخلوط کردن آب و چربی باشد. امولسیفایر محصولات قنادی، اگر درست انتخاب بشود؛ هم در حجم کیک، هم در نرمی بافت و هم در ماندگاری و جریان شکلات تأثیر می‌گذارد. حتی نسبت لسیتین و PGPR هم، مستقیما بر رفتار رئولوژیک شکلات اثر می‌گذارد.

بهترین امولسیفایر برای کیک

اگر بخواهیم به این سوال پاسخ بدهیم، که بهترین امولسیفایر برای کیک چیست؟ اول باید نوع کیک مشخص شود. کیک اسفنجی، کیک روغنی، کیک صبحانه و کیک‌های بدون تخم‌مرغ از نظر مقدار آب، چربی، پروتئین و روش تولید با یکدیگر متفاوتند. پس نمی‌شود یک امولسیفایر را بدون توجه به فرمول، بهترین گزینه برای همه کیک‌ها بدانید.

در خیلی از فرمول‌های کیک، مونو و دی گلیسریدها از گزینه‌های مهم هستند. این ترکیبات می‌توانند باعث شوند؛ چربی بهتر توزیع بشود؛ ساختار خمیر پایدارتر بشود و بافت مناسبی ایجاد شود. در بین آنها، دی گلیسریل مونو استئارات یا DGMS و گلیسیرین مونو استئارات یا GMS بیشتر مورد توجه قرار می‌گیرند.

لسیتین هم خیلی خوب است. از یک طرف در ایجاد امولسیون موثر است و از طرف دیگر روی پایداری مخلوط و توزیع چربی تاثیر می‌گذارد. در یک مطالعه روی کیک بدون تخم‌مرغ،DGMS  و لسیتین در حجم کیک رتبه بالایی داشتند و ترکیب این دو نیز کیفیت کلی مطلوبی ایجاد کرد.

پس اگر بخواهیم؛ پاسخ دقیق‌تری به سوال بهترین امولسیفایر برای کیک چیست؟ بدهیم؛ باید بگوییم که به ویژگی مورد نظر بستگی دارد. ممکن است؛ یک ماده برای افزایش حجم عملکرد خوبی داشته باشد؛ اما مادۀ دیگری برای کاهش افت رطوبت یا افزایش پایداری امولسیون مناسب‌تر باشد.

بگذارید این‌طور بگوییم که برای انتخاب امولسیفایر برای کیک، باید اول ببینیم مشکل چیست. اگر کیک حجم کافی ندارد؛ باید عملکرد امولسیفایر در هوادهی و پایداری حباب بررسی شود. اگر هم محصول سریع خشک می‌شود؛ تاثیر آن بر رطوبت و ساختار نشاسته باید بررسی شود.

نکته مهم دیگر این است، که برای اصلاح یک فرمول نامتعادل، امولسیفایر به تنهایی کفایت نمی‌کند. نسبت آرد، آب، چربی و شکر، سرعت همزدن و شرایط پخت همگی روی نتیجه نهایی اثر دارند.

بازار امولسیفایرهای غذایی، روزبه‌روز در حال گسترش است؛ طبق برآوردها، ارزش بازار امولسیفایرهای غذایی در آمریکای لاتین در سال ۲۰۱۸ معادل ۳۲۰ میلیون دلار آمریکا بوده است و تا سال ۲۰۲۳، این رقم به ۴۱۰ میلیون دلار آمریکا افزایش یافته است. ^{Food emulsifiers market value in Latin America 2018}

هوادهی، افزایش حجم، یکنواختی بافت، توزیع چربی، حفظ رطوبت و کاهش سرعت بیاتی

در زمان همزدن خمیر کیک، هوا وارد سیستم می‌شود و به صورت حباب‌های کوچک در خمیر پخش می‌شود. این حباب‌ها باید تا زمان پخت نسبتا پایدار باقی بمانند. هرچقدر ساختار آنها مناسب‌تر باشد؛ احتمال ایجاد مغز کیک یکنواخت و حجم مطلوب بیشتر می‌شود.

امولسیفایرها در مرز بین فازهای مختلف، به توزیع مناسب آب و چربی کمک می‌کنند؛ پس برای کیک‌هایی که خیلی چرب هستند؛ خیلی مهم‌اند. یادمان نرود که پخش نامناسب چربی، بافت سنگین یا ناهمگن ایجاد می‌کند.

تراکم سلول‌های هوا هم موضوع دیگری است. هدف فقط ایجاد حباب بیشتر نیست. حباب‌ها باید اندازۀ نسبتا یکنواختی داشته باشند و در ساختار خمیر حفظ شوند. به همین دلیل، یک امولسیفایر مناسب می‌تواند؛ هم بر افزایش حجم و هم بر کیفیت مغز کیک اثر بگذارد.

امولسیفایر بر رطوبت هم تاثیر زیادی می‌گذارد. بعضی از مونوگلیسریدها با اجزای نشاسته برهم کنش ایجاد می‌کنند و می‌توانند؛ تغییرات ساختاری نشاسته را در زمان نگهداری تحت تاثیر قرار دهند. در نتیجه، استفاده درست از آنها نرمی را حفظ می‌کند و سرعت بیات شدن کیک را کم می‌کند.

در همان مطالعه مربوط به کیک بدون تخم‌مرغ،DGMS  از نظر کاهش اتلاف رطوبت عملکرد بسیار خوبی داشت، در حالی که لسیتین از نظر پایداری امولسیون رتبه بالایی گرفت. این تفاوت نشان می‌دهد که یک امولسیفایر را باید براساس عملکرد مشخص آن ارزیابی کنیم، نه فقط عنوان کلی امولسیفایر.

البته بیات شدن یک پدیدۀ چندعاملی است. میزان رطوبت، نوع آرد، مقدار شکر و چربی، بسته بندی و شرایط نگهداری نیز روی آن اثر دارند. بنابراین اگر هدف اصلی، افزایش ماندگاری بافت است؛ بهتر است امولسیفایر در کنار سایر اجزای فرمول بررسی شود.

پس اگر هدف تولید یک کیک صنعتی با حجم مناسب و بافت نرم باشد، مونو و دی گلیسریدها ارزش بررسی زیادی دارند. در بعضی فرمول‌ها هم ترکیب آنها با لسیتین می‌تواند؛ نتیجه متعادل‌تری ایجاد کند.

امولسیفایرهای مناسب شکلات؛ لسیتین یا PGPR؟

در شکلات، عملکرد امولسیفایر با کیک فرق دارد. شکلات یک سیستم پیچیده از ذرات جامد مانند شکر، مواد کاکائویی و گاهی پودر شیر است که در فاز چربی پراکنده شده‌اند. بنابراین هدف اصلی امولسیفایر برای شکلات معمولا کنترل جریان و ویژگی‌های رئولوژیک محصول است.

لسیتین و PGPR دو امولسیفایر شناخته شده در صنعت شکلات هستند؛ اما وظیفه آنها کاملا یکسان نیست. شهرت لسیتین بیشتر به علت تاثیر آن بر ویسکوزیته است. با افزایش مناسب لسیتین، مقاومت شکلات در برابر جریان کم می‌شود و فرآیندهایی مانند قالب گیری یا روکش کردن راحت‌تر انجام می‌شوند.

PGPRیا پلی گلیسرول پلی ریسینولئات بیشتر روی تنش تسلیم اثر می‌گذارد. تنش تسلیم به زبان ساده نیرویی است که باید به شکلات وارد شود تا شروع به حرکت کند. پس PGPR می‌تواند؛ برای محصولاتی که باید در دمای فرآیند به راحتی جاری شوند؛ بسیار مفید باشد. ولی پاسخ لسیتین بهتر است یا PGPR؟ این سوال، یک جواب ثابت ندارد. هدف تولید تعیین می‌کند؛ کدام ماده اهمیت بیشتری داشته باشد.

جالب‌تر اینکه ترکیب این دو ماده در بعضی فرمول‌ها نتیجه بهتری ایجاد می‌کند. در یک پژوهش روی شکلات تلخ و شیری، مخلوطی نزدیک به 30 درصد لسیتین و 70 درصد PGPR از نظر کاهش تنش تسلیم عملکرد بسیار خوبی داشت. با این حال، همان مطالعه نشان داد؛ کمترین ویسکوزیته در شکلات‌های مختلف با نسبت‌های متفاوتی به دست آمد. بنابراین این نسبت نباید به عنوان نسخه ثابت برای تمام شکلات‌ها استفاده شود.

پژوهش جدیدتر روی شکلات صنعتی هم نشان داده است که افزایش لسیتین تا حدود 0.5 تا 0.6 درصد می‌تواند؛ ویسکوزیته پلاستیک را کاهش دهد؛ اما افزایش بیشتر لزوما همین روند را ادامه نمی‌دهد. در مقابل، مقدار کمی PGPR می‌تواند تنش تسلیم را کاهش دهد.

این موضوع یکی از اشتباهات رایج در انتخاب امولسیفایر برای شکلات را نشان می‌دهد؛ یعنی بیشتر کردن مقدار امولسیفایر همیشه به معنی روان‌تر شدن محصول نیست. اندازۀ ذرات، میزان چربی، رطوبت و شرایط تولید هم روی جریان شکلات اثر دارند. اگر این عوامل کنترل نشده باشند؛ افزایش امولسیفایر ممکن است؛ فقط مشکل را پنهان کند و نتیجه پایداری ایجاد نکند.

امولسیفایر مناسب برای شیرینی، کلوچه و محصولات قنادی

در شیرینی و کلوچه، انتخاب امولسیفایر محصولات قنادی بیشتر به بافت نهایی و نحوه توزیع چربی بستگی دارد. برای کلوچه ترد، هدف ممکن است؛ ایجاد ساختار مناسب و کنترل نحوه پراکندگی چربی در خمیر باشد. در یک محصول نرم و کیکی، حفظ رطوبت و ایجاد بافت لطیف اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

به همین دلیل، نمی‌توانیم یک امولسیفایر خاص را برای تمام شیرینی‌ها توصیه کنیم. حتی دو تا کلوچه با ظاهر مشابه ممکن است؛ به دلیل تفاوت در میزان چربی، آب یا شکر، عملکرد متفاوتی از یک امولسیفایر نشان دهند. مونو و دی گلیسریدها برای بسیاری از محصولات پخت گزینه‌های قابل بررسی هستند. لسیتین نیز در محصولاتی که پایداری امولسیون و توزیع چربی اهمیت دارد؛ می‌تواند کاربرد داشته باشد.

در شیرینی‌های دارای کرم یا فیلینگ، شرایط پیچیده‌تر می‌شود. ممکن است امولسیفایر مورد نیاز فیلینگ با امولسیفایر مورد نیاز خمیر متفاوت باشد. بنابراین باید مشخص شود؛ ماده دقیقا برای کدام بخش محصول انتخاب می‌شود.

در محصولات روکش شده با شکلات هم بهتر است؛ ویژگی روکش جداگانه بررسی شود. اگر شکلات باید یک لایۀ نازک و یکنواخت ایجاد کند؛ کنترل تنش تسلیم و ویسکوزیته اهمیت زیادی دارد و در اینجا لسیتین و PGPR می‌توانند؛ کاربرد متفاوتی نسبت به امولسیفایر کیک داشته باشند.

در انتخاب ماده اولیه، نام تجاری به تنهایی معیار مناسبی نیست؛ برای مثال، اگر از مجموعه‌هایی مانند راسا نشان ویستا ماده اولیه تهیه می‌شود؛ بهتر است مشخصات فنی، درصد ماده فعال، کاربرد پیشنهادی و محدوده مصرف آن بررسی شود.

همچنین گلیسرین را نباید با GMS یا مونوگلیسریدها یکی دانست. گلیسرین یک ترکیب متفاوت با کاربردهای خاص خود است و عملکرد آن با امولسیفایرهای گلیسریدی یکسان نیست.

از نظر منشا نیز طبیعی بودن یک امتیاز مطلق به حساب نمی‌آید. امولسیفایرهای طبیعی و مصنوعی بر اساس ساختار، عملکرد، خلوص، الزامات قانونی و سازگاری با فرمول باید ارزیابی شوند.

روش انتخاب امولسیفایر مناسب کیک و محصولات قنادی

برای انتخاب امولسیفایر برای کیک و محصولات قنادی بهتر است؛ اول محصول را بدون تغییرات اضافی تولید کنید و ببینید؛ مشکل اصلی کجاست. مثلا ممکن است؛ حجم کیک کم باشد یا بافت آن زود خشک شود. بعد چند امولسیفایر را با دوزهای مختلف امتحان کنید و هر بار فقط یک عامل را تغییر دهید تا نتیجۀ آزمایش قابل مقایسه باشد.

بعد از مشخص شدن مشکل، چند گزینه امولسیفایر در مقیاس آزمایشگاهی آزمایش می‌شوند. بهتر است تنها یک متغیر در هر مرحله تغییر کند تا مشخص باشد؛ تفاوت ایجادشده دقیقا به چه ماده‌ای مربوط است.

در کیک، حجم، وزن مخصوص خمیر، اندازه و یکنواختی منافذ، سفتی مغز، رطوبت و تغییر بافت در زمان نگهداری می‌توانند؛ شاخص‌های مناسبی باشند.

در شکلات، ویسکوزیته، تنش تسلیم، قابلیت روکش‌دهی، یکنواختی پوشش و رفتار محصول هنگام قالب‌گیری اهمیت بیشتری دارند.

این روش بسیار دقیق‌تر از انتخاب یک ماده، صرفا به دلیل اینکه روی بسته‌بندی آن نوشته شده «مناسب کیک» یا «مناسب شکلات» است.

همچنین هنگام خرید از بازار یا سایت‌های فروش مواد اولیه صنایع غذایی بهتر است؛ علاوه بر قیمت، برگه مشخصات فنی و در صورت نیاز گواهی آنالیز دریافت شود. ماده ای که برای یک کارخانه نتیجه خوبی داشته است؛ لزوما بدون تغییر برای خط تولید دیگر مناسب نیست.

در واقع، امولسیفایر باید بخشی از فرمولاسیون دیده شود، نه یک افزودنی مستقل. اگر می‌خواهیم انتخاب دقیق‌تری داشته باشیم؛ باید چند عامل در انتخاب امولسیفایر محصولات قنادی، به صورت همزمان بررسی شوند:

• نوع محصول؛ کیک اسفنجی، کیک روغنی، کلوچه، شیرینی خشک، فیلینگ و شکلات، هر کدام نیازهای متفاوتی دارند.
• فرمولاسیون؛ میزان آب، روغن، چربی جامد، شکر، آرد، پروتئین و مواد جامد روی عملکرد امولسیفایر اثر می‌گذارند.
• هدف استفاده؛ باید از ابتدا مشخص باشد که هدف شما، افزایش حجم است یا موارد دیگر.
• نوع چربی؛ روغن مایع، کره، مارگارین و کره کاکائو رفتارشان با هم فرق دارد.
• بافت موردنظر؛ محصول نرم، اسفنجی، ترد، شکننده یا روکش شکلاتی به سیستم متفاوتی نیاز دارد.
• فرآیند تولید؛ سرعت همزدن، دمای فرآیند، ترتیب افزودن مواد، زمان اختلاط، کنچینگ و شرایط پخت اهمیت دارند.
• دوز مصرف مجاز؛ مقدار مصرف باید بر اساس نوع ماده، دسته غذایی، مشخصات فنی و مقررات مربوط به همان محصول تعیین شود.

موضوع دوز خیلی مهم است. حتی برای یک امولسیفایر مشخص، افزایش مقدار مصرف می‌تواند؛ ابتدا یک ویژگی را بهتر کند و بعد از یک نقطه، اثر برعکسی ایجاد کند؛ مثلا لسیتین در شکلات این‌طور است؛ یعنی افزایش آن تا محدودۀ مشخصی ویسکوزیته را کاهش می‌دهد؛ اما ادامه افزایش می‌تواند رفتار دیگری ایجاد کند.

از طرف دیگر، محدودیت‌های قانونی نیز باید بررسی شوند. مقدار مجاز یک افزودنی، به دسته غذایی و مقررات کشور مقصد بستگی دارد. به همین دلیل، پیش از تولید انبوه باید مشخصات فنی ماده و مقررات مربوط به همان محصول بررسی شود.

اگر هدف تولید صنعتی است؛ انجام تست مقایسه‌ای بسیار ارزشمند خواهد بود. نمونه شاهد را بدون امولسیفایر و نمونه‌های آزمایشی را با دوزهای مختلف تولید کنید و سپس شاخص‌های کیفی محصول را مقایسه کنید. این کار مشخص می‌کند که امولسیفایر واقعا چه مقدار به کیفیت محصول اضافه کرده است.

در مورد امولسیون کننده در صنایع غذایی نیز همین اصل وجود دارد؛ انتخاب ماده باید براساس نوع سیستم غذایی، فازهای موجود، هدف عملکردی و شرایط فرآیند انجام شود.

سخن پایانی درباره امولسیفایر محصولات قنادی

بهترین امولسیفایر محصولات قنادی به نوع محصول و هدف فرمول بستگی دارد. در پژوهش‌های کیک،DGMS  و لسیتین عملکرد مطلوبی نشان داده اند و در شکلات، نسبت لسیتین و PGPR تعیین‌کننده است. بنابراین آزمون فرمول و دوز، در انتخاب امولسیفایر برای کیک و شیرینی، مهم‌تر از انتخاب یک ماده ثابت است.