Корреляция пенообразующих свойств напитков на растительной основе с физико-химическим составом

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Спрос на уникальные вкусы капучино и латте способствовал исследованию пенообразующих свойств напитков на растительной основе, среди которых наибольший потенциал применения на предприятиях общественного питания имеют напитки, предназначенные для профессионального использования бариста. В этой работе исследовались пенообразующие и физико-химические свойства напитков на растительной основе и коровьего молока для капучино с маркировкой Barista. Образцы вспенивали при температурах, характерных для приготовления горячих и холодных кофейных напитков, и оценивали пенообразующую способность (FС) и стабильность пены (FS). При обработке паром (65 °C) и перемешивании при температуре 65 °C и 10 °C растительные напитки демонстрировали FC в интервалах 93–202 %, 15–262 % и 0–196 % соответственно, тогда как у коровьего молока эти показатели составляли 197 %, 258 % и 200 %. Проанализированный кокосовый напиток вспенивался при 65 °С, но не вспенивался при 10 °С предположительно вследствие густой консистенции и повышенной вязкости. С точки зрения количества и стабильности пен все растительные напитки были жизнеспособными альтернативами молоку для капучино в случае впрыскивания пара, но не в случае механического перемешивания. Пенообразующие свойства растительных напитков не коррелировали с содержанием большинства питательных веществ и изученными физико-химическими показателями (pH, плотностью, общими сухими веществами и общим содержанием полифенолов). Однако была обнаружена отрицательная корреляция между содержанием жиров и FC растительных напитков при смешивании ( p  < 0,05), аналогичная тенденция наблюдалась и для инъекции пара ( p  = 0,08). Отсутствие корреляции с содержанием белков подчеркивает сложность контроля характеристик пен в профессиональных растительных напитках и может быть обусловлено синергетическими эффектами между белками и стабилизаторами в пенообразовании. Будущие работы должны стимулировать изучение эффектов камедей, каррагинанов и других стабилизаторов в пенообразовании.

Об авторах

А. В. Тарасов

Уральский государственный экономический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: 3dognight2009@mail.ru
кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, Научно-инновационный центр сенсорных технологий 620144, Екатеринбург, ул. 8 Марта/Народной Воли, 62/45

Н. В. Заворохина

Уральский государственный экономический университет

Email: 3dognight2009@mail.ru
доктор технических наук, профессор, профессор, кафедра технологии питания 620144, Екатеринбург, ул. 8 Марта/Народной Воли, 62/45

О. В. Чугунова

Уральский государственный экономический университет

Email: 3dognight2009@mail.ru
доктор технических наук, профессор, заведующая кафедрой технологии питания 620144, Екатеринбург, ул. 8 Марта/Народной Воли, 62/45

А. В. Вяткин

Уральский государственный экономический университет

Email: 3dognight2009@mail.ru
кандидат технических наук, доцент, кафедра туристического бизнеса и гостеприимства 620144, Екатеринбург, ул. 8 Марта/Народной Воли, 62/45

Список литературы

  1. Market Research Intellect. (2025). Cappuccino / Cafe Latte Market. Retrieved from https://www.marketresearchintellect.com/product/global-cappuccino-sales-market/ / https://www.marketresearchintellect.com/product/global-cafe-latte-coffee-market-size-and-forecast/. Accessed April 30, 2025.
  2. Dataintelo. (2025). Cappuccino / Cafe Latte Market. Retrieved from https://dataintelo.com/report/global-cappuccino-market / https://dataintelo.com/report/cafe-latte-coffee-market. Accessed April 30, 2025.
  3. McClements, D. J., Newman, E., McClements, I. F. (2019). Plant-based milks: A review of the science underpinning their design, fabrication, and performance. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 18(6), 2047–2067. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12505
  4. Paul, A. A., Kumar, S., Kumar, V., Sharma, R. (2020). Milk analog: Plant based alternatives to conventional milk, production, potential and health concerns. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 60(18), 3005–3023. https://doi.org/10.1080/10408398.2019.1674243
  5. Ho, T. M., Bhandari, B. R., Bansal, N. (2022). Functionality of bovine milk proteins and other factors in foaming properties of milk: A review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 62(17), 4800–4820. https://doi.org/10.1080/10408398.2021.1879002
  6. Nylander, T., Arnebrant, T., Bos, M., Wilde, P. (2008). Protein/emulsifier interactions. Chapter in a book: Food Emulsifiers and Their Applications. New York (NY): Springer-Verlag. 2008. https://doi.org/10.1007/978-0-387-75284-6_5
  7. Ho, T. M., Bhandari, B. R., Bansal, N. (2024). Foaming properties of milk samples collected at various processing stages in a dairy processing factory across two seasons. Journal of the Science of Food and Agriculture, 104(3), 1470–1478. https://doi.org/10.1002/jsfa.13031
  8. Zakidou, P., Paraskevopoulou, A. (2021). Aqueous sesame seed extracts: Study of their foaming potential for the preparation of cappuccino-type coffee beverages. LWT, 135, Article 110258. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2020.110258
  9. Zakidou, P., Varka, E.-M., Paraskevopoulou, A. (2022). Foaming properties and sensory acceptance of plant-based beverages as alternatives in the preparation of cappuccino style beverages. International Journal of Gastronomy and Food Science, 30, Article 100623. https://doi.org/10.1016/j.ijgfs.2022.100623
  10. Kopf-Bolanz, K. A., Villarreal Cruz, M. C., Walther, B., Denkel, C., Guggisberg, D. (2023). Comparison of physicochemical properties of commercial UHT-treated plant-based beverages and cow’s milk. Agrarforschung Schweiz, 14, 43–56. https://doi.org/10.34776/afs14-43e
  11. Hassan, L., Reynoso, M., Xu, C., Al Zahabi, K., Maldonado, R., Nicholson, R. A. et al. (2024). The bubbly life and death of animal and plant milk foams. Soft Matter, 20(41), 8215–8229. https://doi.org/10.1039/D4SM00518J
  12. Chen, M., Bleeker, R., Sala, G., Meinders, M. B. J., van Valenberg, H. J. F., van Hooijdonk, A. C. M. et al. (2016). Particle size determines foam stability of casein micelle dispersions. International Dairy Journal, 56, 151–158. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2016.01.020
  13. Moll, P., Salminen, H., Griesshaber, E., Schmitt, C., Weiss, J. (2022). Homogenization improves foaming properties of insoluble pea proteins. Journal of Food Science, 87(10), 4622–4635. https://doi.org/10.1111/1750-3841.16320
  14. Rüegg, R., Schmid, T., Hollenstein, L., Müller, N. (2022). Effect of particle characteristics and foaming parameters on resulting foam quality and stability. LWT, 167, Article 113859. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2022.113859
  15. Day, L., Cakebread, J. A., Loveday, S. M. (2022). Food proteins from animals and plants: Differences in the nutritional and functional properties. Trends in Food Science and Technology, 119, 428–442. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2021.12.020
  16. Schwingshackl, L., Heseker, H., Kiesswetter, E., Koletzko, B. (2022). Reprint of: Dietary fat and fatty foods in the prevention of non-communicable diseases: A review of the evidence. Trends in Food Science and Technology, 130, 20–31. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2022.10.011
  17. Hu, X., Meng, Z. (2024). An overview of edible foams in food and modern cuisine: Destabilization and stabilization mechanisms and applications. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 23(1), Article e13284. https://doi.org/10.1111/1541-4337.13284
  18. Dikeman, C. L., Fahey Jr., G. C. (2006). Viscosity as related to dietary fiber: A review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 46(8), 649–663. https://doi.org/10.1080/10408390500511862
  19. Silva, J. V. C., Balakrishnan, G., Schmitt, C., Chassenieux, C., Nicolai, T. (2018). Heat-induced gelation of aqueous micellar casein suspensions as affected by globular protein addition. Food Hydrocolloids, 82, 258–267. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2018.04.002
  20. Gupta, A., Keast, R., Liem, D. G., Jadhav, S. R., Mahato, D. K., Gamlath, S. (2025). Barista-quality plant-based milk for coffee: A comprehensive review of sensory and physicochemical characteristics. Beverages, 11(1), Article 24. https://doi.org/10.3390/beverages11010024
  21. Dhankhar, J., Kundu, P. (2021). Stability aspects of non-dairy milk alternatives. Chapter in a book: Milk Substitutes — Selected Aspects. London: IntechOpen. 2021. https://doi.org/10.5772/intechopen.96376
  22. Pua, A., Tang, V. C. Y., Goh, R. M. V., Sun, J., Lassabliere, B., Liu, S. Q. (2022). Ingredients, processing, and fermentation: Addressing the organoleptic bound-aries of plant-based dairy analogues. Foods, 11(6), Article 875. https://doi.org/10.3390/foods11060875
  23. Arshad, M., Sharma, N., Maibam, B. D., Sharma, M. (2024). Review on effect of innovative technologies on shelf-life extension of non-dairy sources from plant matrices. Food Chemistry Advances, 5, Article 100781. https://doi.org/10.1016/j.focha.2024.100781
  24. Taesuk, N., Wang, A., Srikaew, M., Chumroenphat, T., Barile, D., Siriamornpun, S. et al. (2025). Phytochemical profiling of Thai plant-based milk alternatives: Insights into bioactive compounds, antioxidant activities, prebiotics, and amino acid abundance. Food Chemistry: X, 27, Article 102402. https://doi.org/10.1016/j.fochx.2025.102402
  25. Ho, T. M., Le, T. H. A., Yan, A., Bhandari, B. R., Bansal, N. (2019). Foaming properties and foam structure of milk during storage. Food Research International, 116, 379–386. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2018.08.051
  26. Roy, S., Rathod, G., Amamcharla, J. (2025). Foaming capacity and stability. Chapter in a book: Plant-Based Proteins. Production, Physicochemical, Functional, and Sensory Properties. New York (NY): Humana. 2024. https://doi.org/10.1007/978-1-0716-4272-6_25
  27. Иванова, С. А. (2018). Пенообразующие свойства концентрата белков обезжиренного молока. Техника и технология пищевых производств, 48(4), 12–21. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2018-4-12-21
  28. Ho, T. M., Xiong, X., Bhandari, B. R., Bansal, N. (2024). Foaming properties and foam structure of milk determined by its protein content and protein to fat ratio. Food and Bioprocess Technology, 17, 4665–4678. https://doi.org/10.1007/s11947-024-03407-y
  29. Ye, J., Deng, L., Wang, Y., McClements, D. J., Luo, S., Liu, C. (2021). Impact of rutin on the foaming properties of soybean protein: Formation and characterization of flavonoid-protein complexes. Food Chemistry, 362, Article 130238. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.130238
  30. Wen, H., Zhang, D., Ning, Z., Li, Z., Zhang, Y., Liu, J., Zhang, T. (2023). How do the hydroxyl group number and position of polyphenols affect the foaming properties of ovalbumin? Food Hydrocolloids, 140, Article 108629. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2023.108629
  31. Daszkiewicz, T., Florek, M., Murawska, D., Jabłońska, A. (2024). A comparison of the quality of ultra-high-temperature milk and its plant-based analogs. Journal of Dairy Science, 107(12), 10299–10309. https://doi.org/10.3168/jds.2024-25098
  32. Kasapidou, E., Basdagianni, Z., Papatzimos, G., Papadopoulos, V., Tsiftsi, E., Neki, I. et al. (2023). Chemical composition, antioxidant profile and physico-chemical properties of commercial non-cocoa- and cocoa-flavoured plant-based milk alternatives. European Food Research and Technology, 249, 3011–3026. https://doi.org/10.1007/s00217-023-04345-3
  33. Ertan, K., Bayana, D., Gokce, O., Alatossava, T., Yilmaz, Y., Gursoy, O. (2017). Total antioxidant capacity and phenolic content of pasteurized and UHT-treated cow milk samples marketed in Turkey. Akademik Gıda, 15(2), 103–108. https://doi.org/10.24323/akademik-gida.333630
  34. Kamath, S., Huppertz, T., Houlihan, A. V., Deeth, H. C. (2008). The influence of temperature on the foaming of milk. International Dairy Journal, 18(10–11), 994–1002. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2008.05.001
  35. Delahaije, R. J. B. M., Wierenga, P. A. (2022). Hydrophobicity enhances the formation of protein-stabilized foams. Molecules, 27(7), Article 2358. https://doi.org/10.3390/molecules27072358
  36. Zhang, X., Liu, Z., Ma, X., Zheng, Y., Hu, H., Jiao, B. et al. (2025). Interfacial and foaming properties of plant and microbial proteins: Comparison of structure-function behavior of different proteins. Food Chemistry, 463(Part 4), Article 141431. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2024.141431
  37. Martin, A. H., Grolle, K., Bos, M. A., Stuart, M. A. C., van Vliet, T. (2002). Network forming properties of various proteins adsorbed at the air/water interface in relation to foam stability. Journal of Colloid and Interface Science, 254(1), 175–183. https://doi.org/10.1006/jcis.2002.8592
  38. Farrag, A. F. (2008). Emulsifying and foaming properties of whey protein concentrates in the presence of some carbohydrates. International Journal of Dairy Science, 3(1), 20–28. https://doi.org/10.3923/ijds.2008.20.28
  39. Chung, C., Koo, C. K.W., Sher, A., Fu, J.-T. R., Rousset, P., McClements, D. J. (2019). Modulation of caseinate-stabilized model oil-in-water emulsions with soy lecithin. Food Research International, 122, 361–370. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2019.04.032
  40. Koo, C. K.W., Chung, C., Fu, J.-T. R., Sher, A., Rousset, P., McClements, D. J. (2019). Impact of sodium caseinate, soy lecithin and carrageenan on functionality of oil-in-water emulsions. Food Research International, 123, 779–789. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2019.05.043
  41. Mohanan, A., Nickerson, M. T., Ghosh, S. (2020). Utilization of pulse proteinxanthan gum complexes for foam stabilization: The effect of protein concentrate and isolate at various pH. Food Chemistry, 316, Article 126282. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.126282
  42. Proaño, J. L., Pérez, A. A., Drago, S. R. (2023). Foaming properties are improved by interactions between brewer’s spent grain proteins and carrageenans in aqueous solution. Journal of the Science of Food and Agriculture, 103(5), 2585–2592. https://doi.org/10.1002/jsfa.12291

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Пищевые системы, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».