Application of milk protein concentrates in preparation of reduced fat sour cream

Abstract

The rational doses of milk-protein ingredients in reduced fat sour cream that prevent excessive acidity of milk cream during fermentation, structure and stabilize this product during 5 days of storage, are the following: skimmed milk powder, 1%, sodium caseinate, 0.5%, caseinate calcium, 0.75%, whey protein concentrate, 1%, hydrolyzed whey concentrate, 30%. According to the level of inhibition of the lactic acid fermentation, milk-protein concentrates in the specified quantities can be arranged in the following sequence: skimmed milk powder → whey protein concentrate → caseinate calcium → hydrolyzed whey concentrate → sodium caseinate. By microstructural analysis of reduced fat sour cream, it was determined that 1% whey protein concentrate ensures proper moisture binding in the sour milk clot and contributes to the formation of a delicate structure with finely dispersed cells, while the use of 30% hydrolyzed whey concentrate forms a more viscous consistency of the product due to the presence of monosaccharides in it, which have a higher adsorption capacity for free moisture. The greatest structuring ability of caseinates and the most significant influence of whey proteins on the thixotropic properties of the reduced fat sour cream have been proved. A comprehensive indicator of the quality of reduced fat sour cream with milk-protein concentrates was calculated. Samples with 1% whey protein concentrate and 30% hydrolyzed whey concentrate had the most attractive sensory indicators, and got the highest score. The chemical composition of reduced fat sour cream samples with whey proteins was studied. It was found that 1% of whey protein concentrate increases the biological value by 1.3%, while 30% of hydrolyzed whey concentrate decreases it by 3.5%. According to the research results, whey protein concentrate was classified as a biological enhancer with moderate technological properties, and hydrolyzed whey concentrate as an effective technological additive that imitates the quality indicators of an analogue with medium fat content of 18-20%. Раціональними дозами молочно-білкових інгредієнтів у складі низькожирної сметани, що запобігають перекисанню вершків, структурують та стабілізують цей продукт впродовж 5-ти діб зберігання є наступні: сухе знежирене молоко – 1%, казеїнат натрію– 0,5%, казеїнат кальцію – 0,75%, концентрат сироваткових білків – 1%, концентрат гідролізованої сироватки – 30%. За ступенем гальмування процесу молочнокислого бродіння молочно-білкові концентрати у вказаних кількостях можна розташувати у такій послідовності: сухе знежирене молоко → концентрат сироваткових білків → казеїнат кальцію → концентрат гідролізованої сироватки → казеїнат натрію. За результатами мікроструктурного аналізу зразків низькожирної сметани визначено, що 1% концентрат сироваткових білків забезпечує належне утримання вологи у кисломолочному згустку та сприяє формуванню ніжної структури з дрібнодисперсними комірками, а використання 30% концентрат гідролізованої сироватки формує більш в’язку консистенцію продукту за наявності в ньому моноцукрів, які мають вищу адсорбувальну здатність вільної вологи. Доведено найбільшу структуруючу здатність казеїнатів та найсуттєвіший вплив сироваткових білків на тиксотропні властивості сметанного продукту. Проведено органолептичну оцінку та розраховано комплексний показник якості зразків низькожирної сметани та визначено зразки з 1% концентрат сироваткових білків та 30% концентратом гідролізованої сироватки як такі, що мають найбільш привабливі органолептичні показники. Досліджено хімічний склад зразків низькожирної сметани з сироватковими білками. Встановлено, що 1% концентрат сироваткових білків підвищує біологічну цінність на 1,3%, в той час як 30% концентрат гідролізованої сироватки знижує на 3,5%. За результатами досліджень, концентрат сироваткових білків було віднесено до біологічного збагачувача з помірними технологічними властивостями, а концентрат гідролізованої сироватки до ефективної технологічної добавки, що імітує показники якості аналогу із середньою жирністю 20%.