Mary Ortega · TFE Máster en Seguridad Alimentaria · UNIR

Nepovinnykh 2018 · STUDY OF THE STABILITY OF FOAM AND VISCOELASTIC PROPERTIES OF MARSHMALLOW WITHOU…

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STUDY OF THE STABILITY OF FOAM AND VISCOELASTIC PROPERTIES OF MARSHMALLOW WITHOUT GELATIN

Autores: Nepovinnykh, N.; Klyukina, O.; Saratov State Agrarian University named after N.I. Vavilov; Kodatskiy, Y.; Saratov State Agrarian University named after N.I. Vavilov; Ptichkina, N.; Saratov State Agrarian University named after N.I. Vavilov; Yeganehzad, S. et al.
Revista: Foods and Raw materials (2018)
DOI: https://doi.org/10.21603/2308-4057-2018-1-90-98
Eje / subcolección Zotero: Espuma y confitería sin sacarosa
Acceso al texto completo: abierto (gold) · enlace

Abstract

Marshmallow is a special kind of chewing souffle, prepared on the basis of sugar and gelatin, belongs to popular confectionery products. The study aims at developing a marshmallow technology with the replacement of gelatin (taking into account religious and ethnic restrictions in human nutrition) with various non-starch polysaccharides. Taking into account the data on the synergism of polysaccharides, some pairs of non-starch polysaccharides (xanthan gum, guar gum and locust bean gum) with the total concentration of 1–2%, based on which eight marshmallow samples had been produced, were experimentally selected. The organoleptic quality of these samples was estimated using the subjective estimation of shape retention, elasticity, and an increase in volume. The marshmallow texture indicators were analyzed using a tool-software complex “TA.XT plus Texture Analyzer”. The shelf life was estimated by measuring the moisture content and water activity using a water activity analyzer “HygroPalmAw” (Rotronic, Switzerland), which is equipped with a dielectric moisture sensor. The study of the moisture content and water activity of eight selected samples with different concentrations of xanthan gum and vegetable gums allows to refer the corresponding samples to a class of products with a mid moisture content. Based on the study, the organoleptically acceptable and economically viable marshmallow samples were selected, each of which successfully reproduces the main attributes of the well-proven and widely consumed traditional marshmallow.

(Abstract copiado verbatim del PDF, p. 1.)

Lectura guiada

Problema de investigación

Desarrollar una tecnología de masmelo sin gelatina (por restricciones religiosas, éticas y médicas) usando polisacáridos no amiláceos con efecto sinérgico, y evaluar la estabilidad de la espuma y las propiedades viscoelásticas.

Metodología

  • Diseño: Experimental; cribado organoléptico de 26 muestras con hidrocoloides (incluido el control con gelatina) (forma, volumen, elasticidad), luego 8 formulaciones con xantana, guar y algarrobo; a_w, humedad, TPA (TA.XT plus), tensión superficial (Krüss K100) y fotos de cortes.
  • Población / muestra: 8 formulaciones + control con gelatina; sin panel de consumidores.

“The product obtained is characterized by the following ratio of its components: gelatin – 2.08%, water – 25.11%, albumin – 0.69%, sugar – 38.91%, the composition of syrups – 33.21%.” (p. 2)

  • Mi nota: Fórmula base: albúmina 0,69 %. Mary usa unos 34 g en 1.569 g (≈2,2 %), tres veces más; conviene discutirlo.

“The concentrations of the studied polysaccharides were taken within the range from 0.2% – the minimum value required for the exhibition of a gelling effect, up to 1% – the value above which the use of a polysaccharide is generally unprofitable.” (p. 2)

  • Mi nota: Mary usa xantana y guar a ≈0,06 % cada una (1 g/1.569 g), por debajo del 0,2 % mínimo citado aquí: revisar su papel real.

“For the preliminary characterization of structural and mechanical properties of the marshmallow samples, the point system of organoleptic estimation was developed reflecting the elasticity of the material, its ability to retain its shape and increase in volume.” (p. 2)

  • Mi nota: Escala cualitativa barata (forma, volumen, elasticidad) que Mary podría usar para el cribado de formulaciones.

🟡 Ideas principales (hallazgos clave)

“The study aims at developing a marshmallow technology with the replacement of gelatin (taking into account religious and ethnic restrictions in human nutrition) with various non-starch polysaccharides.” (p. 1)

  • Mi nota: Antecedente directo del masmelo sin gelatina: respalda la decisión de Mary de no usar gelatina.

“This problem can be solved by replacing gelatin with various polysaccharides – vegetable, algal or microbial gelling agents, a lot of which are widely used in the confectionery industry [4].” (p. 1)

  • Mi nota: Tesis del artículo: los polisacáridos pueden reemplazar la gelatina. Base del Marco teórico sobre hidrocoloides.

✅ Evidencia:

“As can be seen from Table 3, all the samples can be referred to a group of food products with intermediate moisture, since the water activity therein is higher than 0.6 and less than 0.9 [17].” (p. 4)

  • Mi nota: Clasificación de humedad intermedia (a_w 0,6-0,9) para ubicar el masmelo de Mary y su riesgo microbiano.

“The application of various volumes of polysaccharides does not practically affect a change in the water activity in the system [20].” (p. 4)

  • Mi nota: La a_w la controlan los azúcares/polioles, no las gomas: en Mary, eritritol y maltodextrina gobiernan la a_w.

“Thus, in terms of total of properties, the samples the rheological curves of which are at the same level or higher than the curve for the control gelatin-based sample should be considered the most advanced from a technological point of view.” (p. 5)

  • Mi nota: Criterio de éxito: igualar a un control con gelatina. Mary puede usar un masmelo comercial como referencia.

✅ Evidencia:

“As follows from the obtained data, Sample 3 has the most quality and ordered structure, which makes it the most promising alternative to gelatin-based marshmallow.” (p. 7)

  • Mi nota: Mejor muestra: guar 0,70 + xantana 0,80 con proteína de suero. Evidencia de que gomas + proteína sustituyen la gelatina.

🔵 Conceptos clave

“Gelatin, being a protein capable of forming elastic jelly, simultaneously performs two functions during the preparation of marshmallow – a foaming agent and an effective densifier [2].” (p. 1)

  • Mi nota: Define las dos funciones de la gelatina (espumante y densificante) que en Mary deben cubrir la albúmina y la pectina/gomas.

“Water activity is usually understood as the ratio of the pressure of water vapor above the studied material to that above pure water at the same temperature.” (p. 2)

  • Mi nota: Definición formal de a_w para el Marco teórico.

“The following can be distinguished among the significant parameters: the thickness of the sample, the cleanliness of the cut, the size and distribution of gas cavities.” (p. 6)

  • Mi nota: Criterios para evaluar fotos de cortes (grosor, corte limpio, burbujas): método visual barato para Mary.

🔴 Citas textuales relevantes

“It is because of this that confectionery gelatin-based products cannot be included in the category of Halal food products allowed in Islam, which is the main obstacle to the wide spread of classic marshmallow in eastern countries [3].” (p. 1)

  • Mi nota: Argumento de mercado del ‘sin gelatina’ (halal, vegetariano) para el eje de consumidor y exportación.

“In all other respects, the experimental data indicate that the liquid preparations under study have a surface tension sufficient to provide stable foaming in the final product, which is not inferior to the classical marshmallow formulation from this point of view.” (p. 8)

  • Mi nota: Cita para sostener que una espuma sin gelatina puede ser tan estable como la clásica.

🟢 Conexiones con el TFE de Mary

  • Respalda directamente la decisión de Mary de no usar gelatina y su sistema de gomas (xantana + guar).
  • Alerta: la pectina HM (la que usa Mary) no estuvo entre los mejores sustitutos de la gelatina; la de bajo metoxilo sí. Mary debe justificar la HM o probar LM.
  • Las gomas de Mary (≈0,06 % cada una) están muy por debajo del rango 0,2-1 % que se estudió aquí; su papel debe ser de espesante menor, no de gelificante.
  • La a_w no depende de las gomas sino de los azúcares: en Mary, del eritritol y la maltodextrina.
  • La albúmina de la fórmula base (0,69 %) es mucho menor que la de Mary (≈2,2 %).

🟠 Limitaciones y vacíos

“As can be seen from Table 1, those samples have the best texture indicators which are prepared on the basis of agar and low-etherized pectin, the combinations of xanthan gum with guar gum and locust bean gum, and also the combination of sodium alginate and guar gum.” (p. 3)

  • Mi nota: Alerta: la pectina HM (la de Mary) no quedó entre las mejores; en la Tabla 1 falló en volumen y elasticidad. Debe justificar su elección o probar LM.

“It is obvious that the graphs for surface tension indicate the prolonged adsorption, the pattern of which is still unclear and needs a further study.” (p. 7)

  • Mi nota: Vacío reconocido por los autores; además todas las muestras llevan sacarosa y jarabe invertido, sin panel de consumidores.

  • Las muestras llevan sacarosa y jarabe invertido; no prueba sistemas sin azúcar.

  • Evaluación organoléptica cualitativa (++/+/–), sin análisis estadístico ni consumidores.

Preguntas orientadoras

  1. Nepovinnykh et al. estudiaron gomas entre 0,2 % (mínimo para que gelifiquen) y 1 %. En tu lote, 1 g de xantana y 1 g de guar en 1.569 g quedan en torno al 0,06 % cada una. ¿Qué papel les darás en tu ficha técnica, espesante menor o estructurante, y probarías una variante con más goma en el OE1?
  2. En su Tabla 1, la pectina de bajo metoxilo estuvo entre los mejores sustitutos de la gelatina y la de alto metoxilo no. ¿Cómo le justificarás a la directora que mantienes 20 g de pectina HM, o incluirás una variante con pectina LM?
  3. Su fórmula base llevaba solo 0,69 % de albúmina, frente a tu ≈2,2 %, y la mejor muestra combinó guar 0,70 % + xantana 0,80 % con proteína de suero. ¿Qué te dice esto sobre cuánto depende tu espuma de la albúmina, y qué consecuencia tiene para el problema del producto compuesto en la UE?
  4. 🎓 Pregunta de sustentación: “Nepovinnykh no tuvo panel de consumidores y todas sus muestras llevan sacarosa y jarabe invertido. ¿Qué parte de este estudio aplica de verdad a un masmelo sin azúcar y qué parte no?”

Mi reflexión

Graba tu respuesta a estas preguntas con tus palabras. No hace falta responderlas todas ni en orden.

Notas derivadas

¿Dónde lo uso en el TFE?

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