Determining the influence of thermal-mechanical treatment on the structure formation of low-calorie dairy desserts

Abstract

This study investigates the process of making low-calorie dairy desserts based on buttermilk and retentate using multicomponent stabilization systems containing protein and carbohydrate components. The influence of the modes of thermomechanical processing of the milk mixture on the structure formation of dairy desserts and the formation of complexes between protein and carbohydrate components in the stabilization system remains incompletely explored. It has been established that thermomechanical processing of the milk mixture at a temperature of 85°C and a mixer rotation speed of 2800 rpm made it possible to obtain dessert samples with the most acceptable organoleptic indicators. The viscosity of the cream and pudding based on buttermilk was 2950 mPa•s and 8120 mPa•s, respectively; based on retentate – 4150 mPa•s and 10050 mPa•s, respectively. It has been proven that the interaction of the components in the stabilizer during thermomechanical treatment leads to the formation of "protein-polysaccharide" complexes with the subsequent formation of a homogeneous structure of the dairy dessert. Thus, in the case of pudding production, particles with a size of 50–100 microns made up to 60%, based on the retentate, up to 90% – based on the buttermilk. In the case of cream production, particles with a size of 50–100 microns made up to 80%, based on the retentate; less than 10 microns – up to 90% – based on the buttermilk. A positive effect of the combination of protein and carbohydrate components in the stabilization system on the structural indicators of dairy desserts with the formation of protein-carbohydrate complexes has been established. The results could be used by dairy processing enterprises when developing structured dairy products for dessert purposes using protein milk raw materials and polysaccharides as structure-forming agents and stabilizers

У цьому дослідженні розглядається процес виробництва низькокалорійних молочних десертів на основі пахти та ретентату з використанням багатокомпонентних стабілізуючих систем, що містять білкові та вуглеводні компоненти. Вплив режимів термомеханічної обробки молочної суміші на структуроутворення молочних десертів, а також на формування комплексів між білковими та вуглеводними компонентами у стабілізуючій системі, наразі вивчено недостатньо. Встановлено, що термомеханічна обробка молочної суміші за температури 85 °C та швидкості обертання змішувача 2800 об/хв дозволила отримати зразки десертів із найбільш прийнятними органолептичними показниками. В’язкість крему та пудингу на основі пахти становила 2950 мПа•с та 8120 мПа•с відповідно; на основі ретентату — 4150 мПа•с та 10050 мПа•с відповідно. Доведено, що взаємодія компонентів стабілізатора під час термомеханічної обробки призводить до утворення «білок-полісахаридних» комплексів, що сприяє формуванню однорідної структури молочного десерту. Зокрема, при виробництві пудингу частка частинок розміром 50–100 мкм становила до 60 % (для зразків на основі ретентату) та до 90 % (для зразків на основі пахти). У разі виробництва крему частка частинок розміром 50–100 мкм сягала 80 % (на основі ретентату), тоді як на основі пахти до 90 % частинок мали розмір менше 10 мкм. Підтверджено позитивний вплив поєднання білкових і вуглеводних компонентів у стабілізуючій системі на структурні характеристики молочних десертів, що зумовлено утворенням білково-вуглеводних комплексів. Отримані результати можуть бути використані підприємствами молочної промисловості при розробці структурованих молочних десертів із застосуванням білкової молочної сировини та полісахаридів як структуроутворювачів і стабілізаторів.