THE STUDY OF LOW-LACTOSE MILK WHEY STRUCTURE AND MODEL SYSTEMS ON ITS BASIS

This study developed a technology of low-lactose semi-finished products, based on fermented whey and pumpkin pulp puree, and offered a possibility of its use in the technology of structured culinary products. This research carried out the required substantiation of the methods of preliminary processing of raw materials, and studied the technological properties and structure of model compositions with their use. During the experiment, a number of studies were carried out, which substantiated the method and modes of condensation of whey, and provided a comparative analysis of the homogeneity of lactose-free and lactose-containing samples of whey under various modes of condensation. The study obtained the results of calculations of the equivalent diameter of the studied samples of lactose-containing and low-lactose whey, condensed by the contact method and in vacuum. It was found, that the structure is homogeneous at a number average crystal diameter of up to 5 μm. The restriction is valid for CLLWV with a calculated diameter of about 3.84 μm with a coefficient of variation of 1.35 % with an increase of 10,000 times. The study revealed the alternation of smooth and granular sections of the micron level (0.1 ... 5 μm) in the structure of the studied low-lactose semi-finished product with an increase of 300 times. It was determined, that the extremum of the differential curve of the particle size distribution of CLLWV corresponds to the number average crystal diameter of 3.84 μm. It was established, that the most homogeneous fractional composition is inherent in the studied sample of CLLWV, for which the values of fraction diameters are in the range from 1.46 μm to 4.96 μm. The optimal ratio of the components of the model CLLWV: FPPP system was determined as 70 % to 30 % respectively. With this composition, the model system is characterized by the formation of protein-pectin complexes, which is confirmed by microscopy with a magnification of 90 time

THE STUDY OF TECHNOLOGICAL PARAMETERS OF PECTIN CONTAINING RAW MATERIAL PROCESSING IN THE VEGETABLE-MILK FORCEMEATS TECHNOLOGY

The algorithm of the study that includes theoretical analysis and physical experiment was elaborated for the study of technological parameters of pectin containing raw material processing in the vegetable-milk forcemeats technology. The expedience of using carrot Shantenee, pumpkin Guiley and marrow Zolotinka as the sources of pectin substances in the technology of  combined forcemeats on the milk base was grounded. Technological parameters of pectin containing raw material processing for realization of its target properties as an amendment and stabilizer of the structure in milk-vegetable forcemeats technology were theoretically grounded. The methods of determination of soluble pectin and protopectin content and also the methods of determination of рН medium were chosen.   The methods of experiment planning and mathematical processing of experimental data were carried out using computer programs MS Excel 97 2003 and MatCAD. The influence of рН medium, temperature and duration of thermal processing of carrot, pumpkin and marrow on the process of accumulation of soluble pectin in them was studied. The formation technology of puree of the vegetables that have the increased viscosity and are not stratified at the storage and further use. Accumulation of soluble pectin that expresses the properties of structure stabilizer and favors the increase of vegetable puree viscosity causes the expedience of its use in milk-vegetable forcemeats technology. The use of vegetable puree in milk-vegetable forcemeats technology allows widen the assortment and provide the mutual enrichment of the receipt components of combined forcemeat masses with milk proteins, β-carotene, food fibers, vitamins and other functional ingredients

DEFINITION OF QUALITY INDICATORS OF DAIRY-PROTEIN CONCENTRATES IN THE STORAGE PROCESS

The aim of this article is to investigate changes in the structure, color and microbiological parameters of milk-protein concentrates (MPC) made of buttermilk with the use of cranberry or viburnum purees in the process of storage. Necessary results were obtained after analyzing phase transitions, changes in color-parametric and microbiological characteristics of the studied products. Low-temperature phase transitions and their influence on the structure of MPC were investigated using the method of differential scanning calorimetry. This method was used to obtain information on the change in the temperature function, depending on the change in heat absorption typical for melting, crystallization, or glass transition of components of MPC. The obtained dependences indicated an increase of heat absorption leaps of concentrates in relation to control, which indicates an increase in the amount of bound moisture and, accordingly, a decrease in significant changes in the structure of concentrates in the process of storage. In addition, it was found that rational was the rapid freezing of MPC at a temperature of –20...–30 ° C. The CIE XYZ and CIELab methods were used to evaluate the change in the color-parametric characteristics of MPC. According to the data obtained, red or yellow spectral tone dominates for the samples, but with an increase in the storage time, one can see a significant shift in the color of both concentrates towards the yellow color. It is also established that with increasing of storage time there is a gradual darkening of MPC. It was defined, that rational was the shelf life of up to 30 days from the time of studied products making. It was also determined that with the use of deep freezing of the MPC, the storage time has no significant effect on the development of the microflora

THE STUDY OF TECHNOLOGICAL PARAMETERS OF PECTIN CONTAINING RAW MATERIAL PROCESSING IN THE VEGETABLE-MILK FORCEMEATS TECHNOLOGY

The algorithm of the study that includes theoretical analysis and physical experiment was elaborated for the study of technological parameters of pectin containing raw material processing in the vegetable-milk forcemeats technology. The expedience of using carrot Shantenee, pumpkin Guiley and marrow Zolotinka as the sources of pectin substances in the technology of  combined forcemeats on the milk base was grounded. Technological parameters of pectin containing raw material processing for realization of its target properties as an amendment and stabilizer of the structure in milk-vegetable forcemeats technology were theoretically grounded. The methods of determination of soluble pectin and protopectin content and also the methods of determination of рН medium were chosen.   The methods of experiment planning and mathematical processing of experimental data were carried out using computer programs MS Excel 97 2003 and MatCAD. The influence of рН medium, temperature and duration of thermal processing of carrot, pumpkin and marrow on the process of accumulation of soluble pectin in them was studied. The formation technology of puree of the vegetables that have the increased viscosity and are not stratified at the storage and further use. Accumulation of soluble pectin that expresses the properties of structure stabilizer and favors the increase of vegetable puree viscosity causes the expedience of its use in milk-vegetable forcemeats technology. The use of vegetable puree in milk-vegetable forcemeats technology allows widen the assortment and provide the mutual enrichment of the receipt components of combined forcemeat masses with milk proteins, β-carotene, food fibers, vitamins and other functional ingredients

Визначення технологічних параметрів обробки пектинвмісної сировини у технології молочно-рослинних фаршів

We substantiated scientifically and verified experimentally the choice of technological parameters for the treatment of vegetable raw materials to ensure the realization of their target properties as a structure-forming agent in the technology of milk-vegetable minces. A technological scheme of obtaining puree from carrot or pumpkin or zucchini was developed.The procedure of obtaining puree from vegetables is as follows. Carrot of the Chantenay variety, pumpkin of the Gilea variety or zucchini of the Zolotinka variety are inspected, washed and peeled, shredded in cubes with rib size l=(0,8…1)·10-2 m and are exposed to thermal treatment (TT) with steam at temperature t = t=108…112 ºC for τ=(20…25)·60 s – for carrot and pumpkin and (15…20)·60 s – for zucchini. The vegetables are shredded at temperature t=75…85 ºC to the size d=(5…7)·10-4 m. TT of puree is carried out at temperature t=70…80 ºC for τ=(6…7)·60 s at pH of the medium – 3,0…3,4.Puree from vegetables, received by the proposed techniques, has buttering consistence that does not stratify during storage and consequent usage. The accumulation of soluble pectin, which displays the properties of a structure stabilizer and increases viscosity of puree from vegetables, predetermines the expediency of their use in the technology of MVM.Теоретически обоснованы и экспериментально определены технологические параметры обработки пектинсодержащего сырья в технологии молочно-растительных фаршей. Исследовано влияние рН среды, температуры и продолжительности тепловой обработки моркови, тыквы, кабачков на процесс накопления в них растворимого пектина. Разработана технологическая схема получения пюре из овощей, которые имеют повышенную вязкость и не расслаиваются при хранении. Это обуславливает целесообразность его использования в технологии молочно-растительных фаршейТеоретично обґрунтовано та експериментально визначено технологічні параметри обробки пектинвмісної сировини у технології молочно-рослинних фаршів. Досліджено вплив рН середовища, температури та тривалості теплової обробки моркви, гарбуза, кабачків на процес накопичення в них розчинного пектину. Розроблено технологічну схему одержання пюре з овочів, що має підвищену в’язкість і не розшаровується при зберіганні. Це обумовлює доцільність його використання у технології молочно-рослинних фарші

THE STUDY OF TECHNOLOGICAL PARAMETERS OF PECTIN CONTAINING RAW MATERIAL PROCESSING IN THE VEGETABLE-MILK FORCEMEATS TECHNOLOGY

The algorithm of the study that includes theoretical analysis and physical experiment was elaborated for the study of technological parameters of pectin containing raw material processing in the vegetable-milk forcemeats technology. The expedience of using carrot Shantenee, pumpkin Guiley and marrow Zolotinka as the sources of pectin substances in the technology of  combined forcemeats on the milk base was grounded. Technological parameters of pectin containing raw material processing for realization of its target properties as an amendment and stabilizer of the structure in milk-vegetable forcemeats technology were theoretically grounded. The methods of determination of soluble pectin and protopectin content and also the methods of determination of рН medium were chosen.  The methods of experiment planning and mathematical processing of experimental data were carried out using computer programs MS Excel 97 2003 and MatCAD. The influence of рН medium, temperature and duration of thermal processing of carrot, pumpkin and marrow on the process of accumulation of soluble pectin in them was studied. The formation technology of puree of the vegetables that have the increased viscosity and are not stratified at the storage and further use. Accumulation of soluble pectin that expresses the properties of structure stabilizer and favors the increase of vegetable puree viscosity causes the expedience of its use in milk-vegetable forcemeats technology.The use of vegetable puree in milk-vegetable forcemeats technology allows widen the assortment and provide the mutual enrichment of the receipt components of combined forcemeat masses with milk proteins, β-carotene, food fibers, vitamins and other functional ingredients

Обгрунтування емульгувальних властивостей напівфабрикату на основі низьколактозної молочної сироватки

This paper presents rheological and organoleptic studies of emulsion systems using a semi-finished product based on condensed low-lactose whey and fermented pumpkin pulp puree (SPCLLW). The positive influence of SPCLLW on the structure of emulsion systems was found, which was confirmed by expert sensory evaluation. The research confirms the component compatibility of SPCLLW and vegetable oil as a part of emulsion systems. This paper scientifically proves the influence of technological factors on the parameters of emulsification of a semi-finished product based on condensed low-lactose whey and fermented pumpkin pulp to ensure its target properties as an emulsifier and stabilizer in the technology of emulsion sauces. The experiments revealed the change in the quantitative values of the determinants of emulsion systems, such as viscosity and inversion stability, depending on the values of the pH of the medium, the emulsification temperature, the rate of oil dripping and the rotation of the working body of the mixer. It was proved that the acidification of the medium increases the viscosity of the emulsion system, therefore it is advisable to use SPCLLW in the composition of salty sauces of the emulsion type. There is a direct relationship between the manifestations of inversion instability and the increase in temperature of the emulsification process. The research reveals the inversely proportional effect of the rotation speed of the working body of the mixer on the increase in viscosity of the studied systems. Mathematical optimization is carried out for certain ranges of numerical values of parameters of separate indicators of the technological process. Rational parameters of the emulsification process are determined: temperature index – 18 °С, emulsification rate – 0.09…0.11 ml/s, pH from 5.0 to 5.5, rotation speed of the working organism of the mixer – 500 rpm. The research confirms the possibility of using SPCLLW as a part of emulsion systems, in particular sauces of emulsion type.Представлены реологические и органолептические исследования эмульсионных систем при использовании полуфабриката на основе сгущенной низколактозной молочной сыворотки и ферментированного пюре мякоти тыквы (НЗНМС). Установлено положительное влияние НЗНМС на структуру эмульсионных систем, что подтверждается экспертной сенсорной оценкой. Подтверждена компонентная совместимость НЗНМС и масла растительного в составе эмульсионных систем. Научно обосновано влияние технологических факторов на параметры эмульгирования полуфабриката для обеспечения реализации его целевых свойств в качестве эмульгатора и стабилизатора в технологии эмульсионных соусов. Экспериментально установлено изменение количественных значений, определяющих показатели эмульсионных систем, таких как вязкость и инверсионная стойкость, в зависимости от значений рН среды, температуры эмульгирования, скорости выкапывания масла и вращения рабочего органа мешалки. Установлено, что закисление среды способствует повышению вязкости эмульсионной системы, в связи с чем целесообразно использование НЗНМС в составе соленых соусов эмульсионного типа. Установлена прямая зависимость между проявлениями инверсионной неустойчивости и повышением температуры процесса эмульгирования. Выявлено обратно пропорциональное влияние скорости вращения рабочего органа мешалки на рост вязкости исследуемых систем. Осуществлена математическая оптимизация определенных диапазонов числовых значений параметров отдельных показателей технологического процесса. Установлены рациональные параметры процесса эмульгирования: значение температуры – 18 °С, скорость эмульгирования – 0,09…0,11 мл/с, рН 5,0 – 5,5, скорость вращения рабочего организма мешалки – 500 об/мин. Подтверждена возможность использования НЗНМС в составе эмульсионных систем, в частности соусов эмульсионного типаПредставлено реологічні та органолептичні дослідження емульсійних систем за використання напівфабрикату на основі згущеної низьколактозної молочної сироватки та ферментованого пюре м’якоті гарбуза (НЗНМС). Встановлено позитивний вплив НЗНМС на структуру емульсійних систем, що підтверджено експертною сенсорною оцінкою. Підтверджено компонентну сумісність НЗНМС та олії рослинної у складі емульсійних систем. Науково обґрунтовано вплив технологічних чинників на параметри емульгування напівфабрикату для забезпечення реалізації його цільових властивостей як емульгатора та стабілізатора у технології емульсійних соусів. Експериментально встановлено зміну кількісних значень визначальних показників емульсійних систем, таких як в’язкість та інверсійна стійкість, залежно від значень рН середовища, температури емульгування, швидкості викапування олії та обертання робочого органу мішалки. Встановлено, що закислення середовища сприяє підвищенню в’язкості емульсійної системи, в зв’язку з чим доцільним є використання НЗНМС у складі солоних соусів емульсійного типу. Встановлено пряму залежність між проявами інверсійної нестійкості та підвищенням температури процесу емульгування. Виявлено обернено пропорційний вплив швидкості обертання робочого органу мішалки на зростання в’язкості досліджуваних систем. Здійснено математичну оптимізацію визначених діапазонів числових значень параметрів окремих показників технологічного процесу. Встановлено раціональні параметри процесу емульгування: температурний показник – 18 °С, швидкість емульгування – 0,09…0,11 мл/с, рН від 5,0 до 5,5, швидкість обертання робочого організу мішалки – 500 об/хв. Подтверджено можливість використання НЗНМС у складі емульсійних систем, зокрема соусів емульсійного тип

Виявлення впливу казеїну на показники якості морозива з різним вмістом жиру

The effect of casein on the quality of ice cream with different fat content was studied. According to functional and technological characteristics, micellar casein was selected for the enrichment of ice cream. Using mathematical modeling in the environment of the MathCad-15 package, the mass fraction of micellar casein in the composition of ice cream with a fat content of 0 to 15 % was optimized in order to obtain a high-quality product. At the first stage, the response surface methodology was used to optimize the response functions (overrun, melting resistance, organoleptic characteristics) for the varied fat and protein content. In the second stage, a comprehensive quality score of ice cream was used for modeling as a function of estimates of individual quality indicators, converted into scalable values using weights. The inverse relationship between the values of the optimal protein content and the fat content of ice cream was determined. To achieve the maximum technological effect, in the composition of ice cream with a fat content of 0‒5 %, 6‒10 % and 11‒15 %, the need for micellar casein is 6‒5 %, 4‒3 % and 2.5–1 %, respectively. According to the results of calculating the percentage of energy value introduced by total protein (more than 20 %), it was concluded that ice cream with a fat content of 0‒5 % with mass fractions of micellar casein of 6‒5 % and total protein of 9.7‒8.7 % can be attributed to the category of products with high protein content. Ice cream with a fat content of 10‒15 % with mass fractions of casein micellar of 3‒1 % and total protein of 6.7‒4.7 % can be attributed to a product with high protein content. The results of the study allow expanding the range of protein-containing ice cream to meet the needs of consumers of different groupsИзучено влияние казеина на показатели качества мороженого различной жирности. С помощью математического моделирования в среде математического пакета MathCad 15 оптимизирована массовая доля казеина мицеллярного в составе мороженого жирностью от 0 до 15 % % с целью получения продукта высокого качества. На первом этапе для оптимизации функций отзыва (взбитости, сопротивления таянию, органолептических характеристик) при варьированном содержании жира и белка использована методология поверхности отзыва. На втором этапе для моделирования использован комплексный показатель качества мороженого как функция оценок единичных показателей качества, переведенных в масштабированные значения с помощью коэффициентов значимости. Установлена обратная зависимость между значениями оптимального содержания белка и жирностью мороженого. Так, для достижения максимального технологического эффекта в составе мороженого жирностью 0‒5 %, 6‒10 % и 11‒15 % потребность в казеине мицеллярном составляет 6‒5 %, 4‒3 % и 2,5–1 %, соответственно. По результатам расчета процентной доли энергетической ценности, привнесенной общим белком (больше 20 %), был сделан вывод о возможности отнесения мороженого жирностью 0–5 % с массовой долей казеина мицеллярного 6–5 % и массовой долей общего белка 9,7–8,7 % к категории продуктов с высоким содержанием белка. Мороженое жирностью 10–15 % с массовой долей казеина мицеллярного 3–1 % и общим содержанием белка 6,7–4,7 % отнесено к продукту с повышенным содержанием белка. Результаты исследования позволяют расширить ассортиментный ряд белоксодержащего мороженого для удовлетворения потребностей потребителей различных группДосліджено вплив казеїну на показники якості морозива з різним вмістом жиру. За функціонально-технологічними характеристиками для збагачення морозива обрано казеїн міцелярний. Із застосуванням математичного моделювання у середовищі математичного пакету MathCad 15 оптимізовано масову частку казеїну міцелярного у складі морозива жирністю від 0 до 15 % з метою одержання продукту високої якості. На першому етапі для оптимізації функцій відгуку (збитості, опору таненню, органолептичних характеристик) за варійованого вмісту жиру та білку використано методологію поверхні відгуку. На другому етапі для моделювання використано комплексний показник якості морозива як функцію оцінок одиничних показників якості, переведених у масштабовані значення за допомогою коефіцієнтів вагомості. Встановлено зворотню залежність між значеннями оптимального вмісту білку та жирністю морозива. Для досягнення максимального технологічного ефекту у складі морозива жирністю 0‒5 %, 6‒10 % та 11‒15 % потреба у казеїні міцелярному становить 6‒5 %, 4‒3 % та 2,5–1 %, відповідно. За результатами розрахунку процентної частки енергетичної цінності, що привнесена загальним білком (больше 20 %), було зроблено висновок про можливість віднесення морозива жирністю 0‒5 % з масовими частками казеїну міцелярного 6‒5 % і загального білка 9,7‒8,7 % до категорії продуктів з високим вмістом білка. Морозиво жирністю 10‒15 % з масовими частками казеїну міцелярного 3‒1 % і загального білка 6,7‒4,7 % може бути віднесено до продукту з підвищеним вмістом білка. Результати дослідження дозволяють розширити асортиментний ряд білоквмісного морозива для задоволення потреб споживачів різних групДосліджено вплив казеїну на показники якості морозива з різним вмістом жиру. За функціонально-технологічними характеристиками для збагачення морозива обрано казеїн міцелярний. Із застосуванням математичного моделювання у середовищі математичного пакету MathCad 15 оптимізовано масову частку казеїну міцелярного у складі морозива жирністю від 0 до 15 % з метою одержання продукту високої якості. На першому етапі для оптимізації функцій відгуку (збитості, опору таненню, органолептичних характеристик) за варійованого вмісту жиру та білку використано методологію поверхні відгуку. На другому етапі для моделювання використано комплексний показник якості морозива як функцію оцінок одиничних показників якості,переведених у масштабовані значення за допомогою коефіцієнтів вагомості. Встановлено зворотню залежність між значеннями оптимального вмісту білку та жирністю морозива. Для досягнення максимального технологічного ефекту у складі морозива жирністю 0‒5 %, 6‒10 % та 11‒15 % потреба у казеїні міцелярному становить 6‒5 %, 4‒3 % та 2,5–1 %, відповідно. За результатами розрахунку процентної частки енергетичної цінності, що привнесена загальним білком (больше 20 %), було зроблено висновок про можливість віднесення морозива жирністю 0‒5 % з масовими частками казеїну міцелярного 6‒5 % і загального білка 9,7‒8,7 % до категорії продуктів з високим вмістом білка. Морозиво жирністю 10‒15 % з масовими частками казеїну міцелярного 3‒1 % і загального білка 6,7‒4,7 % може бути віднесено до продукту з підвищеним вмістом білка. Результати дослідження дозволяють розширити асортиментний ряд білоквмісного морозива для задоволення потреб споживачів різних гру