Исследование влияния пищевых волокон на формы связи влаги в смесях с молочной сывороткой

Abstract

Представлены результаты исследований функционально-технологических свойств пищевых волокон, которые входят в состав Citri-Fi (апельсинового диетического волокна), яблучного пектина в клетчатке и отрубей пшеничных. Методом предложенным Шохом установлена растворимость для выше указанных растительных ингредиентов как в воде, так и молочной сыворотке, которая для апельсиновых пищевых волокон составляет от (55,0±1,65) до (50,0±1,50) %, а для отрубей пшеничных — от (21,0±0,63) до (18,0±0,54) % соответственно. Методом центрифугирования определено влагоудерживающую способность пищевых волокон. Наивысший результат был получен для Citri-Fi и составил (95,0±2,85) %, для гельформирующих полисахаридов (яблочного пектина в клетчатке) — (84,0±2,52) %. Наименьший показатель зафиксирован для пшеничных отрубей — (58,0±1,74) %, что связано с присутствием растворимых соединений (клетчатки, лигнина и др.). Исследовано влияние различных форм связи влаги пищевых волокон в смесях с водой и молочной сывороткой методом ИК-спектроскопии. Выявлено непрерывное поглощение влаги спектров образцов с апельсиновыми пищевыми волокнами в полосах 2668 и 2723 см-1, что свидетельствует о наличии прочных водородных связей и высокой концентрации подвижного протона, и, как следствие, высшей сорбционной способности к воде. Значение полос области валентных колебаний для смесей с пшеничными отрубями относятся к ОН-группам матрицы молочной сыворотки и воды, которые находятся в слабой Н+-связи, что свидетельствует о минимальной сорбционной способности к воде данных пищевых волокон. Полученные результаты исследований были использованы для выбора растительных ингредиентов, содержащих пищевые волокна для сывороточных напитков, включая ферментированные, а также с целью регулирования их консистенции, придания полноты вкуса и обогащения.The article sets forth the results of studies of functional and process features of dietary fibers contained in Citri-Fi (orange dietary fiber), apple pectin in fiber, and wheat bran. The water and milk whey solubility, as determined using Schoch’s method, for orange fiber ranged from (55.0±1.65) to (50.0±1.50) %, and for wheat bran, from (21.0±0.63) to (18.0±0.54) %, respectively. The moisture binding capacity of dietary fiber was determined using centrifugal separation. Citri-Fi was found to be the most efficient moisture binder, reaching (95.0±2.85) %, and for gel formers (apple pectin in fiber), (84.0±2.52) %. Wheat bran displayed the lowest levels, (58.0±1.74) %, which was due to soluble substances contained in them (fiber, lignin, etc.). The impact of various forms of moisture binding by dietary fiber in mixes with water and milk whey was studied using IR spectroscopy. Continuous moisture absorption was detected for samples with orange fiber within the bands 2668 and 2723 cm-1, which signals the presence of strong hydrogen bounds and high concentration of mobile protons, resulting in the highest water sorption capacity. The values of the bands within the range of valence fluctuations for wheat bran mixes pertain to those milk whey and water OH groups possessing weak H+ bonds, which evidences minimal water sorption capacity of such dietary fibers. The results were used to select vegetable ingredients containing dietary fibers for whey drinks, including fermented, as well as to control their consistency, amplify and enrich the taste.The article sets forth the results of studies of functional and process features of dietary fibers contained in Citri-Fi (orange dietary fiber), apple pectin in fiber, and wheat bran. The water and milk whey solubility, as determined using Schoch’s method, for orange fiber ranged from (55.0±1.65) to (50.0±1.50) %, and for wheat bran, from (21.0±0.63) to (18.0±0.54) %, respectively. The moisture binding capacity of dietary fiber was determined using centrifugal separation. Citri-Fi was found to be the most efficient moisture binder, reaching (95.0±2.85) %, and for gel formers (apple pectin in fiber), (84.0±2.52) %. Wheat bran displayed the lowest levels, (58.0±1.74) %, which was due to soluble substances contained in them (fiber, lignin, etc.). The impact of various forms of moisture binding by dietary fiber in mixes with water and milk whey was studied using IR spectroscopy. Continuous moisture absorption was detected for samples with orange fiber within the bands 2668 and 2723 cm-1, which signals the presence of strong hydrogen bounds and high concentration of mobile protons, resulting in the highest water sorption capacity. The values of the bands within the range of valence fluctuations for wheat bran mixes pertain to those milk whey and water OH groups possessing weak H+ bonds, which evidences minimal water sorption capacity of such dietary fibers. The results were used to select vegetable ingredients containing dietary fibers for whey drinks, including fermented, as well as to control their consistency, amplify and enrich the taste.