Визначення оптимальних параметрів процесу визрівання сумішей нежирного кисломолочного морозива з в-глюканом вівса

Abstract

Хімічний склад низькожирного та нежирного морозива, зокрема на основі сироватки, суттєво відрізняється від традиційних видів цього продукту, що пов’язано з низькою в’язкістю сумішей під час визрівання та, як наслідок, виникненням вад консистенції і смаку готового продукту. Вказана проблема може бути вирішена за рахунок використання у складі морозива натуральних функціональнотехнологічних добавок рослинного походження, що володіють вологозв’язувальною і структуруючою здатністю. Мета проведеного дослідження — визначення оптимальних технологічних параметрів процесу визрівання сумішей нежирного морозива за варійованого вмісту βглюкану вівса. Визначено суттєвий вплив на процес визрівання сумішей нежирного морозива кисломолочного температури суміші, тривалості визрівання та масової частки βглюкану вівса. Відповідно до визначених параметрів проведений повнофакторний експеримент. Доведено адекватність отриманого рівняння регресії, що описує залежність динамічної в’язкості сумішей морозива нежирного кисломолочного від змінних умов процесу їх визрівання. Відповідно до цього рівняння побудовано поверхні відгуку та одержано лінії постійних значень функції відгуку в математичному середовищі Mathcad 15, що підтверджують суттєвий вплив визначених параметрів процесу визрівання на динамічну в’язкість сумішей морозива. За допомогою методу крутого сходження визначено оптимальні параметри процесу визрівання і складу суміші морозива: масова частка βглюкану вівса — 0,5…0,6%, температура суміші — 2…3 °С, тривалість визрівання — 4…4,5 год. Дотримання визначених технологічних параметрів підвищує динамічну в’язкість суміші нежирного морозива в заданому діапазоні значень, що забезпечує належне структуроутворення сумішей і формування кремоподібної та стійкої структури морозива під час фризерування. The chemical composition of low-fat and fat-free ice cream, in particular, based on whey, is significantly differentfrom traditional types of this product, which is associated with the low viscosity of the mixes during ripening and, as a result, the appearance of defects in the consistency and taste of the finished product. This problem can be solved by using natural technological and functional additives of plant origin, which have moisturebinding and structuring ability, in the composition of ice cream. The purpose of the research was to determine the optimal technological parameters of the ripening process of fatfree ice cream mixes with varying oat βglucan content. A significant influence on the ripening process of fatfree ice cream mixtures was determined by the temperature of the sour-milk mixes, the duration of ripening, and the mass fraction of oat βglucan. According to the defined parameters, a fullfactorial experiment was conducted. The adequacy of the obtained regression equation, which describes the dependence of the dynamic viscosity of ice cream mixes of fatfree sour-milk mix on the variable conditions of their ripening process, was proved. According to this equation, response surfaces were constructed and lines of constant values of the response function were obtained in the Mathcad 15 mathematical medium, confirming the significant influence of the determined parameters of the ripening process on the dynamic viscosity of ice cream mixes. Using the steep ascent method, the optimal parameters of the ripening process and the composition of the ice cream mix were determined: the mass fraction of oat β-glucan — 0,5...0,6%, the temperature of the mix — 2...3 °С, the duration of ripening — 4...4,5 hours. Adherence to the specified technological parameters increases the dynamic viscosity of the nonfat ice cream mix in the given range of values, which ensures the proper structuring of the mixes and the formation of a creamy and stable ice cream structure during freezing.