ТЕХНОЛОГІЯ БЕЗГЛЮТЕНОВИХ КЕКСІВ З МОЛОЧНО-БІЛКОВИМКОНЦЕНТРАТОМ СКОЛОТИН Спеціальність 181 – Харчові технології
| dc.contributor.author | Безрученко, Ольга Миколаїва | |
| dc.date.accessioned | 2025-08-05T11:31:09Z | |
| dc.date.available | 2025-08-05T11:31:09Z | |
| dc.date.issued | 2023 | |
| dc.description.abstract | Безрученко О.М. Технологія безглютенових кексів з молочно- білковим концентратом сколотин. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії в галузі знань 18 «Виробництво та технології» за спеціальністю 181 «Харчові технології» –Державний торговельно-економічний університет Міністерства освіти і науки України, Київ, 2023. Дисертацію присвячено науковому обґрунтуванню та розробленню технології безглютенових кексів з молочно-білковим концентратом сколотин для осіб з глютензалежними захворюваннями. Актуальність і доцільність дисертаційного дослідження обумовлена вузьким асортиментом безглютенової продукції вітчизняних виробників, а потреба задовольняється здебільшого продуктами закордонного виробництва. Складна ситуація на сьогодні, загострюється через те, що внаслідок активних бойових дій Росії проти України втрачено чотири з дев’яти вітчизняних виробника безглютенової продукції, через руйнування ланцюгів постачання відсутній імпорт продукції для осіб з глютензалежними захворюваннями. Тому, за даних умов розроблення науково обґрунтованих технологій безглютенових борошняних кондитерських виробів і впровадження їх на вітчизняний ринок з метою розширення асортименту продукції для забезпечення потреб споживачів із особливими дієтичними потребами у контексті державної політики щодо нарощування високоякісної продукції вітчизняного виробництва є актуальним і своєчасним завданням.На базі теоретичних та експериментальних досліджень сформульовано і доведено науково-практичну гіпотезу – використання суміші безглютенового борошна круп’яних культур, молочно-білкового концентрату сколотин у технології кексів забезпечить підвищення їх технологічної стабільності, харчової та біологічної цінності, дасть змогу розширити асортимент борошняних кондитерських виробів з прогнозованими показниками якості для осіб з «непереносимістю» глютену. Вперше науково обґрунтовано та дослідженнями ІЧ-спектрів доведено, що за умов сумісного використання у технології безглютенових кексів аглютенової борошняної сировини та МБК сколотин утворюються додаткові водневі зв’язки між молекулами білків та вуглеводів із забезпеченням стабілізації їх реологічних властивостей. Обгрунтовано вибір безглютенової борошняної сировини для використання у технології безглютенових кексів - рисове борошно та кукурудзяне борошно тонкого помелу виробника ТОВ «Каскад» ТМ Mr.Tally з технологічними властивостями, зокрема гранулометричним складом, дисперсністю, вмістом пошкодженого крохмалю та ВПЗ , що найбільш близькі до аналогічних показників пшеничного борошна. Визначено вплив окремих рецептурних компонентів на фізико-хімічні, реологічні та органолептичні показники модельних харчових систем безглютенових кексів з МБК сколотин. Доведено, що використання у технології безглютенових кексів суміші рисового та кукурудзяного борошна у співвідношенні 60…70% і 40…30% відповідно, та 25,0…27,5% молочно- білкового концентрату сколотин сприяє підвищенню вологоутримувальної здатності тіста, позитивно впливає на органолептичні та структурно-механічні властивості розроблених виробів, уповільнює процес «черствіння», створюєпередумови для розширення асортименту безглютенових кексів з підвищеною харчовою цінністю та заданими споживчими властивостями. Шляхом багатофакторного експерименту оптимізовано рецептурний склад безглютенових кексів з МБК сколотин. Встановлено, що за умов використання суміші рисового й кукурудзяного борошна, МБК сколотин та цукру масовою часткою 22%, 24,9% та 25,1% відповідно в рецептурній суміші, забезпечується оптимальний питомий об’єм та пористість готових виробів. Обґрунтовано технологічні режими виробництва безглютенових кексів з МБК сколотин. Доведено, що раціональною тривалістю збивання вершкового масла, цукру з МБК сколотин є (2...3)·60 с за частоти обертання робочого органу 180 об/хв., що відповідає достатній рівномірності розподілення рецептурних компонентів. Визначено раціональні параметри випікання безглютенових кексів з МБК сколотин: температура пекарної камери 170ºС…160 ºС, тривалість випікання 25…30 хв. Розроблено рецептуру та технологічну схему одержання беглютенових кексів з молочно-білковим концентратом сколотин. Отримано комплекс даних, що характеризує якість розроблених виробів, доведено їх високу харчову та біологічну цінність. Визначено, що за вмістом білкових речовин безглютеновий кекс перевищує кекс «Сирний» (контроль) на 8,15%, клітковини у 4 рази. Білок розроблених виробів є більш збалансованим за амінокислотним складом, ніж білок контрольного зразка; ідентифіковано та кількісно визначено 18 амінокислот, в тому числі всі незамінні, що є дуже важливим з точки зору забезпечення потреб організму повноцінними білками. В білках розробленого безглютенового кексу питома вага незамінних амінокислот від загальної суми амінокислот складає 38,4 %, замінних амінокислот - 61,6 %.; лімітуючі амінокислоти відсутні, рівень всіх незамінних амінокислот перевищує стандарт ФАО/ВООЗ, що свідчить про високу біологічну цінність продуктів. Підвищений рівень сіркоутримуючих амінокислот (метіонін+цистин) є наслідком наявності в їх складі МБК сколотин, що містить сироваткові білкимолока. Білки розроблених виробів характеризуються високим ступенем гидролізуємості трипсином і декілька менше – пепсином. В цілому перетравлення білків розроблених безглютенових кексів перебільшує контроль, що визначає високий рівень їх біологічної цінності.Характеристика мінерального складу кексів свідчить, що розроблений безглютеновий кекс з МБК сколотин за вмістом зольних елементів перевищуєконтроль, а співвідношення у ньому Ca:P:Mg дорівнює 1:2,2:0,45. У порівняні з формулою збалансованого харчування ( Ca:P:Mg – 1:1,5:0,5) декілька занижений вміст магнію, що необхідно враховувати при розробці раціонів харчування споживачів, поєднуючи безглютенові БКВ з харчовими продуктами багатими на магній. Результати вивчення вітамінного складу безглютенового кексу з МБК сколотин доводять, що у розробленому виробі у порівняні з контролем підвищився вміст вітамінів А, Е та водорозчинних вітамінів (В1, В2, РР). Визначено, що зменшення цукру у рецептурі безглютенового кексу на 10% у порівнянні з контролем, та використання МБК сколотин, впливає на зниження енергетичної цінності у порівнянні з кексом «Сирним» на 7,65%. Встановлено, що показники безпечності безлютенових кексів з МБК сколотин відповідають вимогам санітарно-гігієнічних норм. Результати лабораторних досліджень довели, що вміст глютену у дослідній партії безглютенових кексів з МБК сколотин складає менше 20 мг/кг, що відповідає чинним нормам безпечності безглютенової продукції. Результати дослідження зміни фізико-хімічних, мікробіологічних і органолептичних показників якості розроблених виробів при зберіганні в сукупності з іншими якісними показниками дозволили обгрунтувати режими і терміни зберігання: за температури 18±30С та відносної вологості повітря 70…75% - не більше 7 діб. Встановлено, що комплексний показник якості розроблених виробівпозиціонується в інтервалі «відмінної якості» та на 4,4% перевищує показник якості контролю. Розроблено та затверджено нормативну документацію на кекс безглютеновий з МБК сколотин, отримано два патенти України на корисні моделі. Надано оцінку економічної ефективності та соціального ефекту від впровадження розробленої технології у виробництво. Показано, що розроблена технологія забезпечує виробництво продукції на основі вітчизняної ресурсної бази; зростання рентабельності від впровадження розроблених безглютенових кексів становить до 3,5%. Соціальний ефект наданої розробки полягає у більшповному використанні харчового потенціалу вторинної молочної сировини, розширенні асортименту та забезпечені споживачів продукцією спеціального дієтичного призначення, підвищеної харчової цінності з поліпшеними споживчими властивостями. | |
| dc.description.abstractother | BEZRUCHENKO O. Technology of Gluten-Free Muffins with buttermilk protein concentrate. – Qualifying scientific work on the rights of the manuscript).Dissertation for obtaining scientific degree of PhD (field of study: 18 Production and Technology, major: 181 Food Technology) - STATE UNIVERSITY OF TRADE AND ECONOMICS, KYIV 2023. The dissertation is devoted to the scientific substantiation and development of gluten-free muffins with buttermilk protein concentrate for people with gluten-related disorders. The relevance and the expediency of the dissertation research is due to the narrow range of gluten-free products of domestic producers, and the need is satisfied mainly by products of foreign production. Today's difficult situation is aggravated by the fact that as a result of Russia's active hostilities against Ukraine, four out of nine domestic producers of gluten-free products have been lost, and there is no import of products for persons with gluten-dependent diseases, because of the destruction of supply chains. Therefore, under these conditions, the development of scientifically based technologies for gluten-free flour confectionery products and their introduction into the domestic market in order to expand the range of products to meet the needs of consumers with special dietary needs in the context of state policy to increase high-quality domestic production is an urgent and timely task. Based on theoretical and experimental research, the following scientific and practical hypothesis was proposed and proved: the use of a gluten-free cereal flour mix and buttermilk protein concentrate in the muffins production will increase their technological stability, nutritional and biological value, as well as expand the range of flour confectionery products with predictable quality indicators for people suffering from gluten intolerance. For the first time, it was scientifically substantiated and proved based on the IR spectra studies that when gluten-free muffins are made with raw gluten-free flour and buttermilk protein concentrate, additional hydrogen bonds are formed between protein and carbohydrate molecules, stabilizing their rheological properties. The selection of raw gluten-free flour,specifically rice flour and finely milled corn flour produced by Kaskad LLC (TM Mr. Tally) with technological properties, in particular, granulometric composition, dispersion, damaged starch content and water absorption capacity, which are closest to similar parameters of wheat flour,was substantiated for use in the gluten-free muffins technology. The paper determines the effect of individual recipe components on the physicochemical, rheological and organoleptic parameters of model food systems of gluten-free muffins with buttermilk proteinconcentrate. It was proven that the use of a rice and corn flour mix, and buttermilk protein concentrate in the gluten-free muffins production in the ratio of 60...70%, 40...30%, and 25.0...27.5%, respectively, enhances the water absorption capacity of the dough, has a positive impact on the organoleptic, structural and mechanical properties of the developed products, slows down the staling process, and creates the prerequisites for expanding the range of gluten-free muffins with increased nutritional value and desired consumer properties. Through a multivariate experiment, the formula of gluten-free muffins with buttermilk protein concentrate was optimized. The paper demonstrates that the use of a rice and corn flour mix, buttermilk protein concentrate, and sugar with a massfraction of 22%, 24.9%, and 25.1%, respectively, in the formula ensures the optimal б specific volume and porosity of the finished products. Technological modes of production of gluten-free muffins with buttermilk protein concentrate are substantiated. It has been proven that the efficient duration of whipping butter and sugar with buttermilk protein concentrate is (2...3)·60 s at a food processing machine rotation speed of 180 rpm, which corresponds to a fair distribution of the recipe ingredients. The optimal parameters for baking gluten-free muffins with buttermilk protein concentrate were determined: baking chamber temperature 170°C...160°C, baking time 25...30 min. The formula and technological scheme for the production of gluten-free muffins with buttermilk protein concentrate were developed. A set of data characterizing the quality of the developed products was obtained, and their high nutritional and biological value was proved. The paper shows that the gluten-free muffin exceeds the Cheese ('Syrnyi') muffin (reference) by 8.15% in protein content and 4 times in fiber content. The protein of the developed products is more balanced in terms of amino acid composition than the protein of the reference sample, there are identified and quantified 18 amino acids, including all irreplaceable, which are very important from the point of view of providing the body with full-fledged proteins. In the proteins of the developed gluten-free muffins, the specific gravity of essential amino acids of the total amount of amino acids is 38.4%, replacement amino acids - 61.6%.; there are no limiting amino acids, the level of all essential amino acids exceeds the FAO/WHO standard, which indicates the high biological value of the products. The increased level of sulfur-containing amino acids (methionine + cystine) is a consequence of the presence in their composition of buttermilk protein concentrate containing whey milk proteins. Proteins of the developed products are characterized by a high degree of hydrolyzability with trypsin and a few less with pepsin. In general, the digestion of proteins of developed gluten-free muffins exaggerates the control that determines the high level of their biological value. Characteristics of the mineral composition of muffins shows that the developed gluten-free muffins with buttermilk protein concentrate in the content of ash elements exceeds the control, and the ratio in it Ca: P: Mg is 1: 2.2: 0.45.Compared with the formula of a balanced diet (Ca: P: Mg - 1: 1.5: 0.5), the magnesium content is somewhat underestimated, which must be taken into account when developing consumer diets, combining gluten-free flour confectionery products with foods rich in magnesium. The results of the study of the vitamin composition of gluten-free muffins with buttermilk protein concentrate prove that the content of vitamins A, E and water- soluble vitamins (В1, В2, PP) has increased in the developed product, compared with the control. It was found that reducing sugar in the gluten-free muffin formula by 10% over the reference sample, combined with the use of buttermilk protein concentrate, reduces the energy value by 7.65% as compared to the Cheese ('Syrnyi') muffin. It was established that the safety indicators of gluten-free muffins with buttermilk protein concentrate meet the health and hygiene requirements. The laboratory results proved that the gluten content in the test batch of gluten-free muffins with buttermilk protein concentrate is less than 20 mg/kg, which meets the applicable safety standards for gluten-free products. The study results of changes in physicochemical, microbiological, and organoleptic quality indicators of the developed products during storage, together with other quality indicators, enabled to substantiate storage modes and shelf life: at a temperature of 18±30C and relative humidity of 70...75% - no more than 7 days. The comprehensive quality indicator of the developed products was found to be within the "excellent quality" range and was 4.4% higher than the reference quality indicator. Regulatory documentation for gluten-free muffins with buttermilk protein concentrate was developed and approved, and two patents for utility models were obtained. The economic efficiency and social effect of the developed technology implementation in production were assessed. It is shown that the developed technology ensures the production of products based on the domestic resource base; the increase in profitability from the introduction of the developed gluten-free muffins is up to 3.5%. The social effect of the provided development consists in more fully using the nutritional potential of secondary dairy raw materials, expanding the range and providing consumers with products of special dietary purpose, increased nutritional value with improved consumer properties. | |
| dc.identifier.citation | Безрученко О.М. (2023 ) ТЕХНОЛОГІЯ БЕЗГЛЮТЕНОВИХ КЕКСІВ З МОЛОЧНО-БІЛКОВИМКОНЦЕНТРАТОМ СКОЛОТИН, м. Київ [Дисертація за спеціальність 181 Харчові технології, Державний торговельно-економічний університет]. Репозитарій Державного торговельно-економічного університету. https://ur.knute.edu.ua/handle/123456789/10623 | |
| dc.identifier.uri | https://ur.knute.edu.ua/handle/123456789/10623 | |
| dc.language.iso | uk | |
| dc.publisher | Державний торговельно-економічний університет | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject | глютен | |
| dc.subject | целіакія | |
| dc.subject | борошно рисове | |
| dc.subject | борошно кукурудзяне | |
| dc.subject | крохмаль | |
| dc.subject | молочно-білковий концентрат сколотин | |
| dc.subject | борошняні кондитерські вироби | |
| dc.subject | безглютенові кекси | |
| dc.subject | харчова цінність | |
| dc.subject | біологічна цінність | |
| dc.subject | структурно- механічні властивості | |
| dc.subject | показники якості та безпечності продукції. | |
| dc.subject | gluten | |
| dc.subject | celiac disease | |
| dc.subject | rice flour | |
| dc.subject | corn flour | |
| dc.subject | starch | |
| dc.subject | buttermilk protein concentrate | |
| dc.subject | flour confectionery | |
| dc.subject | gluten-free muffins | |
| dc.subject | nutritional value | |
| dc.subject | biological value | |
| dc.subject | structural and mechanical properties | |
| dc.subject | product quality and safety indicators. | |
| dc.title | ТЕХНОЛОГІЯ БЕЗГЛЮТЕНОВИХ КЕКСІВ З МОЛОЧНО-БІЛКОВИМКОНЦЕНТРАТОМ СКОЛОТИН Спеціальність 181 – Харчові технології | |
| dc.type | Thesis Doctoral |
Файли
Контейнер файлів
1 - 1 з 1
Вантажиться...
- Назва:
- Bezruchenko_Olga_Mykolayivna-181_2023.pdf
- Розмір:
- 14.17 MB
- Формат:
- Adobe Portable Document Format
Ліцензійна угода
1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
- Назва:
- license.txt
- Розмір:
- 147 B
- Формат:
- Item-specific license agreed to upon submission
- Опис: