Determination Methods of Food Fibers Characteristics in Milk Mixtures with the Modified Fat Composition

The article presents main determination methods of technological parameters of food fibers in milk mixtures of the modified fat composition.The methods of studying the ability of food fibers to water and fat-absorption are offered. The values that characterize swelling parameters of vegetable ingredients in experimental mixtures are obtained.The effectiveness of the method of IR-spectroscopy for indentifying and comparing water-binding forms in mixtures of food fibers with water and butterdish is proved.The indices of thermal stability and degree of liquid fat outflow for mixtures with the modified fat composition with the maximal replacement of cream butter by 25 % of oil are obtained. The research results indicate objective possibilities for the effective use of food fibers Vicetal for stabilizing the structure and preventing consistence defects of products with the modified fat composition

Дослідження впливу рецептурних компонентів на властивості молочно-білкових замісів для напівфабрикатів

The paper reports a study into the influence of formulation components, such as potato fiber, white sugar and egg mélange, on the characteristics of milk-protein mashes for heat-treated semi-finished products.We studied the effective viscosity and moisture-retaining power of mashes and found out a significant influence of potato fiber in the amount from 0.5 % to 2.0 % on characteristics. A tendency has been observed to a decrease in the above-indicated values with the addition of 10 % of white sugar in all model samples. It was found that egg mélange also reduced the moisture-retaining power of mashes by 13.5±0.6 % and effective viscosity by 76.0±1.4 Pa·s on average, but there was the opposite effect at heat treatment of semi-finished products.Taking into account the overall influence of all components, it is rational to add 1.5 % of "Potex" and 10 % of sugar and 10 % of egg mélange to the cottage cheese (instead of wheat flour).According to the indicators of water activity (аw) in milk-protein mashes, we found that the addition of potato fiber in the above amounts reduced the specified indicator from 0.961 to 0.952. аw was at the level of 0.964 in the control mash with wheat flour. Binding of water occurred at the activation of aqueous systems of milk-protein mashes and spoilage processes slowed down.The influence of various heat treatment (frying at temperature of (155±5 °С) and baking (185±5 °С) on qualimetric indicators of semi-finished products has been established. We observed the smallest weight losses in the sample with 2.0 % of potato fiber. They were 4.3±0.2 % and 6.2±0.1 %, respectively. The study results confirmed the possibility of using the specified above component to reduce the weight losses of semi-finished products after heat treatment.The addition of "Potex" provided necessary efficiency in the processing of milk-protein mashes for mechanical shaping of semi-finished productsПредставлено исследование влияния рецептурных компонентов – картофельной клетчатки, сахара-белого и яичного меланжа на характеристики молочно-белковых замесов для полуфабрикатов термически обработанных.По изменению эффективной вязкостью и влагоудерживающей способности замесов установлено существенное влияние на показатели оказывает картофельная клетчатка в количестве от 0,5 % до 2,0 %. Для всех модельных образцов наблюдается тенденция к снижению выше указанных значений при добавлении 10 % сахара-белого. Установлено, что яичный меланж также снижает в среднем влагоудерживающую способность на 13,5±0,6 % и эффективную вязкость на 76,0±1,4 Па * с замесов, но при термической обработке полуфабрикатов наблюдается обратный эффект.Учитывая общее влияние всех компонентов, рациональным является добавление к творогу (вместо муки пшеничной) 1,5 % «Potex» и по 10 % сахара и яичного меланжа.По показателям активности воды (аw) молочно-белковых замесов установлено, что добавление картофельной клетчатки в выше указанных количествах, снижает этот показатель от 0,961 до 0,952. В контрольной смеси с мукой пшеничной зафиксирована аw на уровне 0,964. При активации водных систем молочно-белковых замесов вода связывается и процессы порчи замедляются.Установлено влияние различной термической обработки (жарении при температуре – (155±5 °С) и запекании (185±5 °С)) на квалиметрические показатели полуфабрикатов. Наименьшие потери массы наблюдались для образца с количеством картофельной клетчатки на уровне 2,0 % и составили 4,3±0,2 % и 6,2±0,1 % соответственно. Результаты исследований подтверждают возможность использования выше указанного ингредиента для уменьшения потерь массы полуфабрикатов после термической обработки.Добавление «Potex» обеспечивает необходимую эффективность при обработке молочно-белковых замесов для формирования полуфабрикатов механическим способомПредставлено дослідження впливу рецептурних компонентів – картопляної клітковини «Potex», цукру-білого, та яєчного меланжу на характеристики молочно-білкових замісів для напівфабрикатів термічно оброблених.За зміною ефективної в’язкості та вологоутримувальної здатності замісів встановлено, що суттєвий вплив на показники має картопляна клітковина в кількості від 0,5 % до 2,0 %. Для всіх модельних зразків спостерігається тенденція до зниження вище вказаних значень при додаванні 10 % цукру-білого. Встановлено, що яєчний меланж також знижує в середньому вологоутримувальну здатність на 13,5±0,6 % і ефективну в'язкість на 76,0±1,4 Па·с замісів, але за термічної обробки напівфабрикатів спостерігається зворотній ефект.Враховуючи загальний вплив всіх компонентів раціональним є додавання до молочно-білкової основи (замість борошна пшеничного) 1,5 % «Potex» і по 10 % цукру та яєчного меланжу.За показниками активності води (аw) молочно-білкових замісів встановлено, що додавання картопляної клітковини у вище зазначених кількостях знижує цей показник від 0,961 до 0,952. У контрольній суміші з борошном пшеничним зафіксована аw на рівні 0,964. При активації водних систем молочно-білкових замісів вода зв'язується і процеси псування уповільнуються.Встановлено вплив різної термічної обробки (смаженні за температури – (155±5 °С) та запіканні (185±5 °С)) на кваліметричні показники напівфабрикатів. Найменші втрати маси спостерігались для зразка із кількістю картопляної клітковини «Potex» на рівні 2,0 % та становили 4,3±0,2 % та 6,2±0,1 %. Результати досліджень підтверджують можливість використання вище зазначеного інгредієнта для зменшення втрат маси напівфабрикатів за термічного оброблення.Додавання «Potex» забезпечує необхідну ефективність при обробленні молочно-білкових замісів для формування напівфабрикатів механічним способо

Дослідження властивостей харчових волокон в молочних сумішах з модифікованим жировим складом

We have established the technological characteristics for the wheat dietary fiber Vitacel, extruded wheat flour and rosehip meal, specifically the capability to absorb humidity and fat, as well as to swell. The highest value for fat-absorbing capability was determined for the dietary fiber Vitacel at the level of (59.0±0.5 %). The optimal parameters for swelling plant-based ingredients were defined: temperature is (40±2) °C, duration is 30…40 min.The method of IR spectroscopy was applied to identify and compare the forms that bind moisture in the mixtures of dietary fiber with water and buttermilk. It was established that the transmission spectra of infrared rays for examined samples are similar in character. This indicates the formation of H-bound water poly-associates with the hydrophilic functional groups of the dispersed system, which promote the hydration and swelling of carbohydrates of food fibers.Based on the indicators for thermal stability and the outflow of liquid fat we have found the rational amount of dietary fiber in mixtures with a maximally possible (up to 25 %) replacement of butter with rosehip oil. For the samples containing Vitacel in the amount of 0.3 %, as well as 2.0 % of rosehip meal, the degree of outflow of fat was registered at the level of 19.1 %. A rather low value for this indicator is the result of interaction between the dietary fiber of varying degrees of treatment and the water and fat phases of milk mixtures. Replacing a part of milk fat with oils in the manufacture of products with the modified fat composition changes the consistency and reduces stability in the process of butter-formation and dispersion of moisture in a finished product. The addition of dietary fibers that act as technological ingredients ensures the required consistency of mixtures with the modified fat composition.Представлено исследование свойств пищевых волокон различной степени обработки в молочных смесях с модифицированным жировым составом для предотвращения вытекания молочного жира.Установлены технологические характеристики пшеничных пищевых волокон Витацел, муки пшеничной экструдированного и шрота из плодов шиповника, а именно влаго– и жироудерживающая способности, степень и кинетика набухания. Наибольшее значение жиропоглощающий способности было определено для пищевых волокон Вицеталь на уровне (59,0±0,5%). Определены рациональные параметры набухание растительных ингредиентов: температура – (40±2) °С, продолжительность – 30...40 мин.Методом ИК-спектроскопии идентифицированы и сопоставлены формы связи влаги в смесях пищевых волокон с водой и пахтой. Установлено, что спектры пропускания опытных образцов имеют однотипный характер. Это свидетельствует об образовании Н-связанных полиасоциатив воды с гидрофильными функциональными группами дисперсной системы, за счет которых происходит гидратация и набухание углеводов пищевых волокон.По показателям термостойкости и вытекания жидкого жира установлено рациональное количество пищевых волокон в смесях с максимально (до 25 %) возможной заменой сливочного масла на масло из плодов шиповника.Для образцов, содержащих Витацел в количестве 0,3 % и шрот из шиповника – 2,0 % степень вытекания жира зафиксирована на уровне 19,1 %. Достаточно низкий этот показатель является результатом взаимодействия пищевых волокон различной степени обработки с водной и жировой фазами молочных смесей. Замена части молочного жира маслом в производстве продуктов модифицированного жирового состава приводит к изменению консистенции и снижение устойчивости в процессе маслообразования и диспергированием влаги в готовом продукте. Добавление пищевых волокон, как технологических ингредиентов обеспечивает необходимую консистенцию смесей с модифицированным жировым составомПредставлено дослідження властивостей харчових волокон різного ступеня оброблення в молочних сумішах з модифікованим жировим складом для запобігання витікання молочного жиру.Встановлено технологічні характеристики пшеничних харчових волокон Вітацель, борошна пшеничного екструдованого та шроту з плодів шипшини, а саме здатність до волого– та жиропоглинання і та набухання. Найвище значення жиропоглинальної здатності було визначено для харчових волокон Віцеталь на рівні (59,0±0,5 %). Визначено оптимальні параметри набухання рослинних інгредієнтів: температура – (40±2) °С, тривалість – 30…40 хв.Методом ІЧ-спектроскопії ідентифіковано та порівняно форми зв'язку вологи в сумішах харчових волокон з водою та маслянкою. Встановлено, що спектри пропускання Іч-променів для дослідних зразків мають однотипний характер. Це свідчить про утворення Н-зв’язаних поліасоціатів води з гідрофільними функціональними групами дисперсної системи, за рахунок яких відбувається гідратація та набухання вуглеводів харчових волокон.За показниками термостійкості та витікання рідкого жиру встановлено раціональну кількість харчових волокон в сумішах з максимально можливою (до 25 %) заміною вершкового масла на олію з плодів шипшини. Для зразків, що містять Вітацель у кількості 0,3 % та шрот з шипшини – 2,0 % ступінь витікання жиру зафіксована на рівні 19,1 %. Достатньо низький цей показник є результатом взаємодії харчових волокон різного ступеня оброблення з водною та жировою фазами молочних сумішей. Заміна частини молочного жиру оліями у виробництві продуктів модифікованого жирового складу призводить до зміни консистенції та зниження стійкості в процесі маслоутворення і диспергуванням вологи в готовому продукті. Додавання харчових волокон, як технологічних інгредієнтів забезпечує необхідну консистенцію сумішей з модифікованим жировим складо

Дослідження впливу харчових волокон на процес ферментації молочної сироватки

We report the results of research on the effect of food fibers on the fermentation process of whey – the base of beverages. By using the method of IR spectroscopy, we studied various forms of moisture bonds of apple pectin in fiber and orange fruit fibers Citri-Fi with water or whey. The results obtained show the existence of strong hydrogen bonds and high concentration of the movable proton. High sorption capacity for water is observed. This effect is important in terms of regulating the viscosity of wort. By employing mathematical modeling, we established conditions for the preparation and introduction of Citri-Fi to whey for obtaining beverages with enhanced viscosity. The visualization is provided of the transformations of dry Citri-Fi when swelling in whey – an increase in the volume of tubular fibers. For the basic indicators of fermentation (the content of carbon dioxide, the amount of formed ethyl alcohol and yeast cells, the content of reducing sugars) we defined rational conditions for the fermentation of whey-plant wort with enhanced viscosity. During fermentation using the race Zygosaccharomyces lactis 868-K, the most intensive growth of yeast cells at the level from 42.3 to 71.3 mln/cm3 was observed over the interval of 6…24 hours of fermentation. The dynamics of accumulation of carbon dioxide in wort is correlated to the indicators of growth in yeast cells. The data obtained indicate a certain oppression of yeast development in whey-plant wort. This is due to the presence of colloidal substances of whey and the residue of insoluble components of food fibers. We established a fermentation temperature of whey-plant wort with enhanced viscosity − 30…32 °C, at which there is a sufficient accumulation of ethyl alcohol at the level of 0.64...0.69 % by volume. Further increase or decrease in temperature results in a decrease in the amount of alcohol, indicating a decrease in the activity of cell enzymes. We have proven the possibility to apply the results obtained for developing a technology for manufacturing whey-based fermented beverages with enhanced viscosityПредставлены исследования влияния пищевых волокон на брожение молочной сыворотки. Установлены формы связи влаги в смесях молочной сыворотки и пищевых волокон с разной степенью влагопоглощающей способности. По основным показателям брожения определены рациональные условия ферментации лактосбраживающими дрожжами Zygosaccharomyces lactis 868-K сывороточно-растительного сусла. Доказана возможность использования результатов в технологии сывороточных ферментированных напитков повышенной вязкостиПредставлені дослідження впливу харчових волокон на бродіння молочної сироватки. Встановлено форми зв'язку вологи в сумішах молочної сироватки і харчових волокон з різним ступенем вологопоглинальної здатності. За основними показниками бродіння визначені оптимальні умови ферментації лактозозброджувальними дріжджами Zygosaccharomyces lactis 868-K сироватково-рослинного сусла. Доведено можливість використання результатів у технології сироваткових ферментованих напоїв підвищеної в'язкост

Research of Recipe Components Influence on the Properties of Dairy-protein Mashes for Semi-finished Products

The paper reports a study into the influence of formulation components, such as potato fiber, white sugar and egg mélange, on the characteristics of milk-protein mashes for heat-treated semi-finished products.We studied the effective viscosity and moisture-retaining power of mashes and found out a significant influence of potato fiber in the amount from 0.5 % to 2.0 % on characteristics. A tendency has been observed to a decrease in the above-indicated values with the addition of 10 % of white sugar in all model samples. It was found that egg mélange also reduced the moisture-retaining power of mashes by 13.5±0.6 % and effective viscosity by 76.0±1.4 Pa·s on average, but there was the opposite effect at heat treatment of semi-finished products.Taking into account the overall influence of all components, it is rational to add 1.5 % of "Potex" and 10 % of sugar and 10 % of egg mélange to the cottage cheese (instead of wheat flour).According to the indicators of water activity (аw) in milk-protein mashes, we found that the addition of potato fiber in the above amounts reduced the specified indicator from 0.961 to 0.952. аw was at the level of 0.964 in the control mash with wheat flour. Binding of water occurred at the activation of aqueous systems of milk-protein mashes and spoilage processes slowed down.The influence of various heat treatment (frying at temperature of (155±5 °С) and baking (185±5 °С) on qualimetric indicators of semi-finished products has been established. We observed the smallest weight losses in the sample with 2.0 % of potato fiber. They were 4.3±0.2 % and 6.2±0.1 %, respectively. The study results confirmed the possibility of using the specified above component to reduce the weight losses of semi-finished products after heat treatment.The addition of "Potex" provided necessary efficiency in the processing of milk-protein mashes for mechanical shaping of semi-finished product

METHODS OF DETERMINATION OF PARAMETERS OF WHEY WITH FOOD FIBERS

The article presents fixation methods of parameters of whey with food fibers for fermentation with lacto-fermentative Zygosaccharomyces lactis 868-K yeast for getting a non-alcoholic fermented beverage.As a result of the analysis of conditions of preparation and introduction of food fibers – apple pectin in cellulose and orange Citri-Fi into whey, there were determined optimal parameters of the process of increasing viscosity of whey-vegetable mixtures.The method of IR-spectroscopy fixed the influence of different forms of bonds of food fibers’ moisture in mixtures with water and whey. There was revealed the continuous absorption of moisture of spectrums of samples with food fibers and apple pectin in cellulose in strips of 2668 and 2723 cm-1, that testifies to the presence of strong hydrogenous bonds and high concentration of a mobile proton and, as a result, the high sorption ability to water.There were offered methods and gotten results of the analysis of the carbon dioxide content, amount of formed ethyl alcohol and yeast cells, allowing to determine rational conditions of fermentation of whey-vegetable wort of the increased viscosity. At fermentation using Zygosaccharomyces lactis 868-K race, the most intensive increment of yeast cells was observed before 30 hours of fermentation. There was established the rational temperature of fermentation of whey-vegetable wort with the increased viscosity– 30...32 °С, at which the maximal accumulation of yeast cells - 70,5...71,2 мmln/cm3 and ethyl alcohol 0,69...1,02 % was observed.The presented information was enough for grounding parameters of technological stages of whey fermented beverages with the high viscosity.