Effects of protein and carbohydrate ingredients on colour of baked milk products

Abstract

In the CIE Lab system, only the coordinates “a” and “b” should be used to characterize the color change of milk of 2.5% fat and cream of 10% fat during heat treatment at 95–97 ⁰C for 160–180 min, as the L indicator (light level) is not sufficiently informative. According to the selected coordinates, rational ranges were established as a criterion for the completeness of the Maillard reaction for baked milk and cream, in particular for coordinate “a” in the range from 1.5 to 2.0 units, for coordinate “b” from 11.5 to 13.0 units. The application of whey protein concentrate, hydrolysed demineralized whey concentrate, and glucose-fructose syrup, which contain monosaccharides and proteins, significantly enhanced the Maillard reaction. The recommended values for color coordinates of cream with milk protein and carbohydrate ingredients were achieved during the simmering process. For cream with whey protein concentrate, this occurs at a minimum of 21 min; for cream with hydrolysed whey concentrate at a minimum of 28 min, and for cream with glucose-fructose syrup and whey protein concentrate at a minimum of 18 min. The samples with whey protein concentrate and glucose-fructose syrup, including those one with whey protein concentrate, showed an excellent level of quality in terms of sensory characteristics after 20 min, while the sample with hydrolysed whey concentrate demonstrated this after 30 min of simmering. These results correlated with the rational duration of cream simmering to achieve the recommended degree of color. A slight decrease in acidity was observed in all cream samples during the heating process. The reduction in the duration of the simmering process of dairy products with simultaneous achievement of recommended color characteristics will contribute to a significant reduction in heat energy consumptionУ системі CIE Lab для характеристики зміни кольору молока 2,5% жирності та вершків 10% жирності під час термообробки при 95–97 ⁰C протягом 160–180 хв слід використовувати лише координати «a» і «b». так як показник L (рівень освітленості) недостатньо інформативний. За обраними координатами встановлено раціональні межі як критерій повноти реакції Майяра для топленого молока та вершків, зокрема для координати «а» в діапазоні від 1,5 до 2,0 одиниць, для координати «б» від 11,5 до 13,0 од. Застосування концентрату сироваткового білка, гідролізованого демінералізованого концентрату сироватки та глюкозо-фруктозного сиропу, які містять моносахариди та білки, значно посилювало реакцію Майяра. Рекомендовані значення колірних координат вершків з молочно-білковими та вуглеводними інгредієнтами були досягнуті в процесі кипіння. Для крему з концентратом сироваткового білка це відбувається щонайменше через 21 хвилину; для крему з гідролізованим сироватковим концентратом мінімум 28 хв, а для крему з глюкозно-фруктозним сиропом і концентратом сироваткового білка мінімум 18 хв. Зразки з концентратом сироваткового білка та глюкозо-фруктозним сиропом, у тому числі з концентратом сироваткового білка, продемонстрували відмінний рівень якості з точки зору сенсорних характеристик через 20 хвилин, тоді як зразок із гідролізованим концентратом сироватки продемонстрував це після 30 хвилин варіння. Ці результати корелювали з раціональною тривалістю варіння вершків на повільному вогні для досягнення рекомендованого ступеня забарвлення. У всіх зразках вершків у процесі нагрівання спостерігалося незначне зниження кислотності. Зменшення тривалості процесу тушкування молочних продуктів з одночасним досягненням рекомендованих колірних характеристик сприятиме значному зниженню витрат теплової енергії