Применение комбинированных структурирующих веществ различного происхождения в производстве желейных изделий

Данная статья посвящена решению важной задачи пищевой промышленности - рациональному использованию пищевого сырья, в том числе желирующих агентов различного происхождения. Инновационная стратегия данного исследования основана на возможности использования желатина и модифицированного картофельного или горохового крахмала (МС), в качестве дешевого ингредиента при производстве желейных изделий на основе традиционного, но дорогого сырья, такого как агар и агар из фурцеллярии - фурцелларан. Проведены экспериментальные исследования прочности гелеобразующих систем «желатин - МС - агар - вода» и «желатин - МС - фурцелларан - вода», а также систем «агар - вода», «фурцелларан - вода», « желатин – вода». Получены математические модели, связывающие прочность исследованных гелеобразующих систем с массовой концентрацией их компонентов. Получено уравнение, позволяющее рассчитать массовые концентрации компонентов исследуемых гелеобразующих композиций при заданном уровне прочности систем. Показано, что для заданного уровня прочности гелеобразующей системы существует оптимальная концентрация ее компонентов с точки зрения наименьшей полной стоимости системы. Получено уравнение, позволяющее рассчитать оптимальную концентрацию компонентов комбинированной гелеобразующей системы. Получена адекватная математическая модель для прогнозирования прочности желейных изделий в зависимости от массовой концентрации компонентов. Предусматривается сформулировать исходные требования к параметрам гелеобразования, которые позволят получить целостную упругую структуру при оптимальной длительности технологического процесса, путем моделирования систем гелеобразования, как технологической системы, в рамках функционирование отдельных подсистем (создание рецептурных концентраций и соотношений гелеобразователей). Полученные математические модели могут быть использованы для анализа других гелеобразующих композиций при наличии данных о прочности таких систем в зависимости от концентрации компонентов.

1. Imeson A. Thickening and gelling agents for food. London: Blackie A&P; 1997. – 156 р.

2. Saha D, Bhattacharya S. Hydrocolloids as thickening and gelling agents in food: a critical review. J Food Sci Technol. 2010; 47: 587-597.

3. Milani J, Maleki G. Hydrocolloids in Food Industry. In: Valdez B editor. Food Industrial Processes - Methods and Equipment [Internet]. London: IntechOpen; 2012. Available from: https://www.intechopen.com/chapters/29151 doi:10.5772/32358

4. Dorokhovych A, Obolkina V, Kokhan O, Kyyanytsya S. Vykorystannya hidrokoloyidiv u kondytersʹkomu vyrobnytstvi. Khlibopekarsʹka i kondytersʹka promyslovistʹ Ukrayiny. 2005; 2:9-11.

5. Yevlash V, Kuznetsova T, Artamonova M, et al. Rozrobka naukovo obgruntovanykh tekhnolohiy produktsiyi pidvyshchenoyi kharchovoyi tsinnosti z vykorystannyam strukturoutvoryuvachiv riznoho pokhodzhennya. Naukovi pratsi Natsionalʹnoho universytetu kharchovykh tekhnolohiy. Kyiv; 2017; 23(5):115-123.

6. Oakenfull D, Glicksman M. Gelling agents. CRC Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 1987; 26(1):1-25.

7. Phillips GO and Williams PA, editors. Handbook of hydrocolloids. CRC Press; 2009.

8. Yimin Q. Bioactive Seaweeds for Food Applications: Natural Ingredients for Healthy Diets. San Diego: Elsevier Science & Technology; 2018.

9. Armisen R, Galatas F, Hispanagar S. Agar. In: Phillips G and Williams P editors. Handbook of Hydrocolloids. Cambridge, U.K: Woodhead Publishing Co. 2000; 21-39.

10. Stanley NF. Agar. In: Phillips G and Williams P editors. Food Polysaccharides and their Application. Boca Raton, FL: CRC Press; 2006:186-204.

11. Williams PA, Phillips GO. Carrageenan and Furcellaran. In: Handbook of Hydrocolloids. Woodhead Publishing; 2009.

12. Mihkel S, Kaljuvee K, Paalme T, et al. Structural Variability and Rheological Properties of Furcellaran. Food Hydrocolloids. 2021; 111:106227.

13. Margus F, Eha K, Viitak A, et al. Effects of Drying on the Gel Strength and Cation Mobility of Furcellaran. Innovative Food Science & Emerging Technologies. 2000; 1(4):275-279.

14. Tuvikene R, Truus K, Robal M, et al. The extraction, structure, and gelling properties of hybrid galactan from the red alga Furcellaria lumbricalis (Baltic Sea, Estonia). J Appl Phycol. 2010; 22:51-63.

15. Haug IJ, Draget KI. Gelatin. Handbook of Food Proteins. Woodhead Publishing Limited. 2011:92-115.

16. Reinhard S, Gareis H. Gelatine Handbook: Theory and Industrial Practice. Hoboken: John Wiley & Sons. 2007.

17. Gómez-Guillén MC. Functional and bioactive properties of collagen and gelatin from alternative sources. Food Hydrocolloids. 2011; 25(8):1813-1827.

18. Dasong L, Nikoo M, Boran G, et al. Collagen and Gelatin. Annual Review of Food Science and Technology. 2015; 6(1):527-557.

19. Copeland L, Blazek J, Salman H, Tang M. Form and functionality of starch. Food Hydrocolloids. 2009; 23:1527-1534.

20. Shevkani K, Singh N, Bajaj R, Kaur A. Wheat starch production, structure, functionality and applications. J Food Sci Technol. 2017; 52:38-58.

21. Mariusz W, Ziobro R, Juszczak L, et al. Starch and Starch Derivatives in Gluten-Free Systems - A Review. Journal of Cereal Science. 2016; 67:46-57.

22. Jaspreet S, Kaur L, McCarthy O. Factors Influencing the Physico-Chemical, Morphological, Thermal and Rheological Properties of some Chemically Modified Starches for Food applications-A Review. Food Hydrocolloids. 2007; 21(1):1-22.

23. Foshchan A, Hryhorenko A. Vyvchennya mozhlyvosti vykorystannya zhelatynu dlya pidvyshchennya mitsnosti drahliv sulʹfatovanykh polisakharydiv chervonykh morsʹkykh vodorostey. Zbirnyk naukovykh pratsʹ. Kharkiv: KHDUKHT. 2004: 530-536

24. Foshchan A, Hryhorenko A. Vyvchennya mozhlyvosti rehulyuvannya strukturno-mekhanichnykh vlastyvostey zheleynykh vyrobiv ta desertiv na osnovi sulʹfatovanykh polisakharydiv ta bilkovoho drahleutvoryuvacha. Prohresyvni tekhnika ta tekhnolohiyi kharchovykh vyrobnytstv restorannoho hospodarstva i torhivli. 2005: 164-168.

25. Foshchan A, Hryhorenko A. Rehulyuvannya reolohichnykh ta strukturno-mekhanichnykh vlastyvostey zheleynykh vyrobiv ta napivfabrykativ na osnovi kombinovanykh system drahleutvoryuvachiv. Naukovi pratsi Odesʹkoyi natsionalʹnoyi akademiyi kharchovykh tekhnolohiy. 2009; 36(1):234-236.

26. Phillips O, Williams P. Bloom strength— standard method for characterizing gel strength. In: Handbook of Hydrocolloids. Taylor & Francis. 2000.

27. Vibhakara HS, Bawa AS. Manufacturing Jams and Jellies. In Handbook of Fruits and Fruit Processing. Ames, Iowa, USA: Blackwell Publishing. 2006: 187-204.