Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 181 «Харчові технології» ̶ Національний університет харчових технологій Міністерства освіти і науки України, Київ, 2025.
Дисертаційну роботу присвячено удосконаленню технологій сметани і сметанних продуктів з низьким вмістом жиру шляхом застосування функціонально-технологічних інгредієнтів (молочно-білкових і білково-вуглеводних концентратів та полісахаридів), розроблення енергоощадного способу пряження вершків та рецептурного складу нових видів продуктів, а також уточнення технологічних режимів їх виробництва.
Науково обґрунтовано вибір білоквмісних інгредієнтів для формування комплексу показників якості сметани і продуктів сметанних. Доведено технологічну доцільність застосування молочно-білкових інгредієнтів у складі сметани з масовою часткою жиру 10%. За комплексом органолептичних і фізико-хімічних показників – кислотністю, ступенем синерезису, мікроструктурою, а також тривалістю сквашування обрано раціональний вміст сухого знежиреного молока (1%), казеїнату натрію (0,5%), казеїнату кальцію (0,75%), концентрату сироваткових білків КСБ-УФ (1,0%) і 40%-вого концентрату гідролізованої сироватки (30%), які забезпечують вміст білка у готовому продукті від 3,0 до 3,4%. Встановлено, що застосування білоквмісних інгредієнтів у визначених раціональних дозах дозволяє стабілізувати титровану та активну кислотність сметани з масовою часткою жиру 10% впродовж 5-ти діб зберігання.
За комплексом органолептичних показників, а також вологоутримуючою і структуруючою здатністю визначено найвищий рівень якості сметани, що містить 1% КСБ-УФ та 30% концентрату гідролізованої сироватки.
Було вивчено можливість інтенсифікації реакції Майяра з метою розроблення нового виду сметани пряженої з оригінальними органолептичними показниками. На основі аналізу середньостатистичних колірних характеристик пряженого молока за критерії забарвлення для пряжених 10%-вих вершків у системі CIE Lab були прийняті такі значення: для координати «a» − від 1,5 до 2,0 од.; для координати «b» − від 11,5 до 13,0 од. Встановлено значне скорочення процесу пряження вершків з молочно-білковими і вуглеводними інгредієнтами: для вершків з концентратом сироваткових білків − не менше 21 хв; для вершків з гідролізованим концентратом сироватки − не менше 28 хв. Результати дослідження показників якості сметани пряженої, збагаченої білком, підтвердили доцільність прийнятих технологічних рішень.
Під час розроблення рецептур продуктів сметанних зі зниженим вмістом жиру з метою їх додаткового структурування було доведено суттєву перевагу функціонально-технологічних властивостей гуарової камеді, порівняно з β-глюканом, у кількості 0,5%.
Оптимізовано параметри процесу процесу гомогенізації вершків як обов'язкової технологічної операції у технології сметани. Встановлено, що досягти значень ефективної в'язкості сметани не нижче 80 мПа•с при прямому ході ротаційного вимірювання і градієнті швидкості зсуву 0,1 с⁻¹ в присутності концентрату сироваткових білків і концентрату гідролізованої сироватки можна у широких діапазонах значень тиску (5-25 МПа) і температури (40-80 ⁰С) за рахунок структуруючої здатності білоквмісних інгредієнтів. Тому режими гомогенізації вершків з β-глюканом значно звужуються до 10-15 МПа за температури 60-70⁰С, а для вершків з гуаровою камеддю можуть бути реалізовані за доволі низької температури в діапазоні 40-80⁰С.
За результатами аналізу комплексу показників якості дослідних зразків з варійованим хімічним складом розроблено оригінальну рецептуру сметанного продукту, збагаченого білком, що містить гуарову камедь і куркуму.
Уточнено технологічні режими виробництва сметани і сметанних виробів з низьким вмістом жиру. Виявлено особливості процесу сквашування нових видів продуктів з натуральними функціонально-технологічними інгредієнтами. Досліджено нормативні показники якості сметани і сметанних виробів з натуральними інгредієнтами.
Соціальний ефект від впровадження удосконалених технологій сметани і сметанних виробів з низьким вмістом жиру полягає в розширенні асортименту ферментованих молочних продуктів підвищеної харчової цінності на основі виключно натуральної сировини. Економічний ефект обумовлений заощадженням сировини тваринного походження і зниженням витрат енергоресурсів за рахунок скорочення тривалості технологічного циклу виробництва.
Достовірність отриманих результатів підтверджено використанням сучасних методик і методів досліджень, відповідного обладнання, використанням математичних засобів для опрацювання результатів. Наукові положення та рекомендації підтверджені результатами лабораторних досліджень. Наукову новизну результатів дослідження підтверджено деклараційним патентом на корисну модель.
