Наукове обґрунтування технологій напівфабрикатів на основі цільового використання нутрієнтів білково-вуглеводної молочної сировини: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня д-ра техн. наук: 05.18.16 – технологія харчової продукці

Abstract

Дисертацію присвячено науковому обґрунтуванню та розробці технологій напівфабрикатів на основі цільового використання нутрієнтів білково-вуглеводної молочної сировини (БВМС) шляхом застосування їх копреципітації та ультрафільтраційного (УФ) концентрування. Обґрунтовані та визначені умови і режими процесу копреципітації білків сколотин, що забезпечують високий ступінь їх цільового використання та отримання низькокальцієвого копреципітату зі сколотин (НККС) із покращеними сенсорними показниками. Визначено раціональні параметри і режими процесу УФ-концентрування знежиреного молока, сколотин, сироватки з-під кислого сиру за допомогою УФ-мембран типу ПАН в тупиковому режимі та з барботуванням системи, що дозволяє забезпечити цільове використання їх нутрієнтів. Встановлено закономірності змін функціонально-технологічних властивостей багатокомпонентних систем на основі НККС та УФ-похідних БВМС під впливом технологічних чинників та окремих компонентів рецептур. Обґрунтовано та розроблено технологічні схеми виробництва напівфабрикатів на основі цільового використання нутрієнтів білково-вуглеводної молочної сировини. Визначено показники, що характеризують харчову цінність розроблених напівфабрикатів. Здійснено впровадження нових технологій у закладах ресторанного господарства України. Встановлено, що економічний ефект впровадження інноваційної продукції становитиме: 1,8 тис. грн на 1000 кг готової продукції від виробництва НКК зі сколотин; 1,4…4,0 тис. грн на 1000 кг продукції за умов упровадження технології виробництва УФ-ретентатів БВМС; 79,45…86,33 грн на 100 кг готової продукції у разі використання технології структурованої десертної продукції з використанням УФ-похідних БВМС у закладах ресторанного господарства.The thesis is devoted to the scientific substantiation and development of semi- finished products technologies on the base of targeted use of nutrients from protein and carbohydrate dairy raw material (PCDRM) by use their co-precipitation and ultrafiltration (UF) concentration. The model systems aggregate stability changes regularities under the effect of production technological parameters and system component composition are determined. The conditions and parameters of buttermilk proteins co-precipitation are substantiated and determined; buttermilk proteins provide a high degree of their targeted use and obtaining data buttermilk low-calcium coprecipitate (BLCC) with improved sensory parameters. The processes theoretical consideration of concentration polarization and gelation over the surface of semi-permeable ultrafiltration membranes is carried out. For PCDRM UF-separation intensifying, the process improving method is proposed; its essence is in bubbling liquid high-molecular polydispersed systems with air or inert gas bubbles in the immediate proximity to the surface of semi-permeabl ultrafiltration membranes. The rational parameters and modes of the ultrafiltration concentration process of skimmed milk, buttermilk and curd whey with use of PAN- type UF membranes under dead-end mode and with system bubbling which allows providing their nutrients targeted use are determined. Physical and chemical indices complex of the protein and carbohydrate dairy raw material ultrafiltration separation products quality – UF retentates with different concentration factors and permeate was determined; proteins participation degree of various PCDRM fractions and their UF retentates in the model systems foaming formation was determined as well. The composition and properties of vegetable raw material purees are studied with the aim of their potential use in technologies of semi-finished protein and carbohydrate products with carotene-containing vegetable raw material use. The protective action of «Astri Gel» stabilizing agent on biologically active substances of carotene-containing vegetable raw material is investigated. The toxic effect class of «Astri Gel» stabilizing agent is determined by studies in vivo. The stabilizing effect of «Astri Gel» stabilizing agent on the moisture transitions phase during freezing- thawing of protein and carbohydrate semi-finished products with carotene-containing vegetable raw material is proved by cryoscopic studies and their freezing parameters are substantiated. The changes regularities of the multicomponent systems functional and technological properties on the base of BLCC and PCDRM UF-derivatives under the effect of technological factors and individual recipe components are established. Technological schemes for the production of protein and carbohydrate semi-finished products with carrot or pumpkin puree, semi-finished product for structured dessert products on the base of skimmed milk UF retentate, semi-finished product for structured dessert products on the base of buttermilk UF retentate, semi-finished product for whipped dessert products on the base of curd whey UF retentate are substantiated and developed. The indices which characterize the nutritional value of the developed semi- finished products were determined. The new technologies were implemented into restaurant business enterprises of Ukraine. The economic efficiency data of new semi-finished products into production implementation are presented.