Food Science and Technology

ISSN-print: 2073-8684
ISSN-online: 2409-7004
ISO: 26324:2012
Архiви

Функціонально-технологічні властивості харчової добавки «Магнетофуд» у виробництві зефіру

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

I. Tsykhanovska
http://orcid.org/0000-0002-9713-9257
A. Alexandrov
https://orcid.org/0000-0003-3592-285X
T. Lazarieva
http://orcid.org/0000-0003-4435-3345

Анотація

Виробництво збивних кондитерських виробів (зефір, пастила, цукерки зі збивним корпусом) є складним, важким для управління процесом. Розширення й удосконалення їх виробництва вимагає пошуку спрощеної ресурсо- та енергозберігаючої технології, підвищення стабільності гетерогенної дисперсної системи і поліпшення якості готової продукції. Перспективні технологічні застосування мають харчові добавки наномітрового діапазону, завдяки унікальним фізико-хімічним показникам та широкому спектру функціонально-технологічних властивостей. У роботі запропоновано вирішення проблеми стабілізації поліфазної структури збивних кондитерських виробів і формування їхньої якості шляхом використання харчової добавки «Магнетофуд» (на основі оксидів дво- і тривалентного феруму: FeO×Fe2O3). «Магнетофуд» – ультратонкий порошок з розміром частинок ~80 нм, який має високий функціонально-технологічний потенціал: велика питома поверхня, поверхнево активні, комплексоутворювальні, сорбційні, стабілізувальні властивості. Це дозволяє рекомендувати «Магнетофуд» як харчову добавку комплексної дії для підвищення якості та подовження терміну зберігання пастильно-мармеладних виробів, зокрема зефіру біло-рожевого. Встановлено, що додавання «Магнетофуд» у вигляді водної суспензії на етапі «набрякання-розчинення» гелеутворювача покращує форму і консистенцію; зменшує густину пінної структури в 1,12–1,15 рази; скорочує кількість гелеутворювача на 10–12% для агару і на 7–9% для пектину; підвищує механічну міцність зефірних мас на 11,5–12,6% для агару і на 8,2–9,1% для пектину. Крім того, збільшується піноутворювальна здатність яєчного білка в 1,14–1,4 рази (при постійній піностійкості (99±1)% за рахунок стабілізувальної дії наночастинок «Магнетофуд») та підвищується здатність гелевої структури до тиксотропії в 1,4–1,5 рази.

Ключові слова:
харчова добавка «Магнетофуд», зефір біло-рожевий, піноутворення, показники якості

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Tsykhanovska, I., Alexandrov, A., & Lazarieva, T. (2020). Функціонально-технологічні властивості харчової добавки «Магнетофуд» у виробництві зефіру. Food Science and Technology, 14(3). https://doi.org/10.15673/fst.v14i3.1800
Розділ
Хімія харчових продуктів і матеріалів. Нові види сировини

Посилання

1. Kambale N. Marshmallow Market 2020 Size. Trends, global growth, industry regional segmentation, top manufactures and opportunities by 2026. [Internet]. 2020 Feb [cited 2020 Jul 13]; [about 7pp.]. Available from: https://www.orianresearch.com/request-sample/1299779.
2. Diukareva HI, Sokolovska OO. Stan i tendentsii rozvytku kondyterskoi haluzi ta rynku zbyvnykh kondyterskykh vyrobiv. Prohres. tekhn. ta tekhnol. kharch. vyrob. restoran. hospod. i torh.: zb. nauk. prats Khark. derzh. in-tu kharch. ta torhivli. Kharkiv. 2019;2:181-186.
3. Martynovskyi VS, Ihnatenko VO. Suchasnyi stan ta otsinka efektyvnosti vyrobnytstva pidpryiemstv kondyterskoi promyslovosti Ukrainy. Ekonom. kharch. prom. 2017;2:14-16.
4. Sarafanova LA. Primenenie pishchevykh dobavok v konditerskoi promyshlennosti. SPb: Professiya; 2005.
5. Pertsevoi FV, i dr. Proizvodstvo zheleinoi i vzbivnoi produktsii s ispolzovaniem modifikatorov: monografiya. Dnepropetrovsk: Porogi; 2003.
6. Aimeson A. Pishchevye zagustiteli, stabilizatory, geleobrazovateli. SPb: ID «Professiya»; 2012.
7. Iorgacheva EG, Makarova OV, Avetisyan KV. Regulirovanie strukturno-reologicheskikh svoistv zheleinikh i sbivnykh mass dlya dvukhsloinogo marmelada. Vostochno-evropeiskii zhurnal peredovykh tekhnologii. 2014; 2/12(68):122-127. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.23380.
8. Dorokhovych AN, Badruk VV. Vplyv sumishi izomaltu ta fruktozy na tekhnolohichni vlastyvosti masy dlia kondyterskoho vyrobu marshmelou. Ukrainian food journal. 2012;3:7-11.
9. Kambulova YuV, Sokolovska IO. Vyvchennia vplyvu kompleksiv strukturoutvoriuvachiv na protses pinoutvorennia yaiechnoho bilka. Naukovi pratsi Natsionalnoho universytetu kharchovykh tekhnolohii. 2013;50:113-118.
10. Sokolovska IO, Kambulova YuV, Ternova VV. Vyvchennia mikrostruktury piny yaiechnoho bilka i yii zminy pid vplyvom pektynu i alhinatu natriiu. SWorld: sb. nauch. trudov. Kyiv: Nauchniy myr. 2013;17(4):60-66.
11. Tsykhanovska IV, ta in. Doslidzhennia strukturno-mekhanichnykh pokaznykiv ta pinoutvorennia zefirnykh mas z riznymy strukturoutvoriuvachamy pry vvedenni v retsepturu kharchovoi dobavky «Mahnetofud». Pratsi TDAU: nauk. fakh. vydannia. Tekhn. Nauky. Melitopol: Tavriiskyi derzhavnyi ahrotekhnolohichnyi universytet. 2019;2(19):168-189.
12. Tsykhanovska I, Yevlash V, Alexandrov A, Khamitova B, Svidlo K, Nechuiviter O. Forming the structure of whipped desserts when introducing the food additive Magnetofood to their formulation. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2019;2/11(98):45-55. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.161855.
13. Dorokhovich AN, Badruk VV. Marshmelou funktsionalnogo naznacheniya. Khlebopek. 2013;2:37-39.
14. Kambulova YuV, Sokolovska IO. Izuchenie sorbtsionnykh protsessov v belkovykh kremakh ponizhennoi sakharovmestimosti vo vremya khraneniya. Internauka. 2017;1(2):145-150.
15. Yang Y, Zhang G, Hong Y, Gu Z, Fang F. Calcium cation triggers and accelerates the gelation of high methoxy pectin. Food Hydrocolloids. 2013;32(2):228-234. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2013.01.003.
16. Zhang X, Liu X, Cao M, Xia K, Zhang Y. Preparation of hydroxypropyl agars and their properties. Carbohydr. Polym. 2015;129:87-91. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2015.04.056.
17. Gawkowska D, Cybulska J, Zdunek A. Structure-related gelling of pectins and linking with other natural compounds: a review. Polymers (Basel). 2018;10(7):762-778. https://doi.org/10.3390/polym10070762.
18. Liang G, Chen W, Qie X, Zeng M, Qin F, He Z, Chen, J. Modification of soy protein isolates using combined pre-heat treatment and controlled enzymatic hydrolysis for improving foaming properties. Food Hydrocolloids. 2020;105:105764-105772. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2020.105764.
19. Salomatov AS, Salomatova AS. Issledovanie penoobrazuyushchei sposobnosti poroshka yaichnoi skorlupy. Vestnik YuUrGU. Ser. «Pishchevye i biotekhnologii»: zb. nauk. pr. Chelyabinsk. 2013;1(2):30-33.
20. Melnyk LM. Vplyv deiakykh faktoriv na yakist i vykhid pektynu iz vysushenoho buriakovoho zhomu. Nauk. pr. Kyiv: Ukr. derzh. un-t kharch. tekhnolohii. 2000;(8):77-79.
21. Khrundin DV. Nekotorye aspekty primeneniya pektinovykh veshchestv v tekhnologii pishchevykh proizvodstv. Vestnik tekhnol. un-ta. Kazan: Kazanskii nats. issled. tekhnol un-t. 2015;18(24):53-56.
22. Iorgacheva EG, Avetisyan KV, Kuts AV. Alternativnye vidy syrya v tekhnologii polucheniya pastilo-marmeladnykh izdelii. Khlibopekarska i kondyterska promyslovist Ukrainy. 2009;1:14-16. https://doi.org/10.37068/evu.1.2.
23. Krapivnitskaya IA, Obolkina VI, Iovbak US. Ovoshchnye i fruktovo-ovoshchnye pektinosoderzhashchie produkty v otdelochnykh polufabrikatakh s zheleinoi strukturoi. Konditerskoe proizvodstvo. 2014;5:33-34.
24. Shaaban HA, El-Said Ali NM, Nagib AI. Dates utilization to process some new dietary products (marshmallow and sheets) and their acceptability evaluation. Asian Journal of Biotechnology. 2020;12(1):47-55. https://doi.org/10.3923/ajbkr.2020.47.55.
25. Kilasoniya K.G. Ispolzovanie pyure feikhoa i kivi dlya polucheniya sbivnykh konditerskikh izdelii. Pishchevaya promyshlennost. 2004;12:79.
26. Kilasoniya KG. Feikhoa i kivi – novoe syre dlya konditerskogo proizvodstva. Vestnik s/kh nauk. Tbilisi: Gruzin. akad. selkhoz. nauk.. 2002;9:25-29.
27. Iorgacheva EG. Pyure iz topinambura – retsepturnyi ingredient konditerskikh izdelii. Nauk. pr Odesa: Odes. derzh. akad. kharch. tekhnolohyi. 2002;23:120-124.
28. Iorgacheva EG, Kaprelyants LV, Banova S.I. Modifitsirovannye soeprodukty s uluchshennymi penoobrazuyushchimi i emulgiruyushchimi svoistvami. Zernovi produkty i kombikormy. 2002;2.:23-25.
29. Periche Santamaría ÁE, Castelló Gómez МL, Heredia Gutiérrez AB, Escriche Roberto MI. Stevia Rebaudiana, Oligofructose and Isomaltulose as sugar replacers in marshmallows stability and antioxidant properties Journal of Food Processing and Preservation. 2016;40:724-732. https://doi.org/10.1111/jfpp.12653.
30. Vysotskii VG. i dr. Perspektivy ispolzovaniya novykh nizkokaloriinykh produktov na osnove izolyata soevogo belka v profilaktike i lechenii obmennykh zabolevanii. Voprosy pitaniya. 2006;1:25-28.
31. Ivanova P, Ivanova-Chalova V, Koleva L. Functional properties of proteins isolated from industrially produced sunflower meal. Int J Food Stud. 2014;3(2):203-212. https://doi.org/10.7455/ijfs/3.2.2014.a6.
32. Patino JMR, Conde JM, Linares HM, Jiménez JJP, SánchezCC, Pizones V, Rodríguez FM. Interfacial and foaming properties of enzyme-induced hydrolysis of sunflower protein isolate. Food Hydrocolloids. 2007;21(5-6):782-793. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2006.09.002.
33. Pashchenko LP, Koval LA, Pashchenko VL. Primenenie semyan maslichnogo l`na v konditerskikh izdeliyakh. Sovremennye naukoemkie tekhnologii. 2006;6:95-96.
34. Rumyantseva VV, Kovach NM, Gurova AYu. Primenenie netraditsionnogo syrya pri proizvodstve pastilnykh mass. Izvestiya Vuzov. Pishchevaya tekhnologiya. Moskva. 2009;4:10-12.
35. Smolikhina PM, Musik AI. Obosnovanie ispolzovaniya rastitelnogo syrya v tekhnologii pastilnykh izdelii. Problemy tekhnogennoi bezopasnosti i ustoichivogo razvitiya: sb. nauch. st. molodykh uchenykh, aspirantov i studentov. FGBOU VPO «TGTU». Tambov: Izd-vo FGBOU VPO «TGTU». 2013;4:125-128.
36. Periche A, Heredia A, Escriche I, Andrés A, Castelló ML. Potential use of isomaltulose to produce healthier marshmallows. LWT – Food Science and Technology. 2015;62(1):605-612. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2014.12.024.
37. Dai H, Li X, Du J, Ma L, Yu Y, Zhou H, et al. Effect of interaction between sorbitol and gelatin on gelatin properties and its mechanism under different citric acid concentrations. Food Hydrocolloids. 2020;101:105557-105564. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd. 2019.105557.
38. Mardani M, Yeganehzad S, Ptichkina N, Kodatsky Y, Kliukina O, Nepovinnykh N, Study on foaming, rheological and thermal properties of gelatin-free marshmallow. Food Hydrocolloids. 2019;93:335-341. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2019.02.033.
39. Ignatova TA, Podkorytova AV. Ispolzovanie gidrogelei karraginanov v tekhnologii zheleinykh produktov. Aktualnye problemy osvoeniya biologicheskikh resursov mirovogo okeana. Mat. III Mezhdunar. nauch.-tekhn. konf. v 2-kh ch. Dalnev. gosud. tekhn. rybokhoz. un-t.; 2014 Sent 1-12;Vladivostok. Vladivostok:Dalrybvtuz. 2014;1:58-63.
40. Osipov A. Pektiny i karraginany dlya konditerskikh izdelii. Novye vozmozhnosti traditsionnykh ingredientov. Konditerskoe proizvodstvo. 2012;5:18-19.
41. Ovsyannikova LG. Ispolzovanie kislykh polisakharidov dlya sokrashcheniya raskhoda studneobrazovatelei iz krasnykh morskikh vodorostei. Progressivnye tekhnologii i oborudovanie pishchevykh proizvodstv. Sb. mat. nauch.-tekhn. konf.; 1999 Okt 13-17; Gosud. akad. khol. i pishch. Tekhnologii. Sankt-Peterburg: GAKhPT. 1999;1:183.
42. Foshchan AL. Rehuliuvannia reolohichnykh ta strukturno-mekhanichnikh vlastyvostei zheleinykh vyrobiv ta napivfabrykativ na osnovi kombinovanykh system drahleutvoriuvachiv. Khlibopekarska i kondyterska promyslovist Ukrainy. 2010;2:29-30.
43. Grinenko IG, Grushetskii RI, Khomichak LM. Nekotorye zakonomernosti obrazovaniya inulinovykh gelei. Sakhar. 2014;11:54-55.
44. Shebershneva NN. Ispolzovanie rikogelya 8100 v proizvodstve zheleinogo marmelada. Konditerskoe proizvodstvo. 2013;6:15-16.
45. Pertsevoi FV, Teimurova AT, Safonova OM. Efektyvnist zastosuvannia kharchovykh bilkovykh dobavok u prysutnosti retsepturnykh komponentiv zheleinoi produktsii. Prohresyvni tekhnika ta tekhnolohii kharchovykh vyrobnytstv restorannoho hospodarstva i torhivli: zb. nauk. pr. Kharkiv; Khark. derzh. un-t kharch. ta torh. 2008;2(8):33-39.
46. Fioramonti SA, Perez AA, Aríngoli EE, Rubiolo AC, Santiago LG. Design and characterization of soluble biopolymer complexes produced by electrostatic self-assembly of a whey protein isolate and sodium alginate. Food Hydrocolloids. 2013;35:129-136. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2013.05.001.
47. Mao L, Boiteux L, Roos YH, Miao S. Evaluation of volatile characteristics in whey protein isolateepectin mixed layer emulsions under different environmental conditions / Mao L, et al. Food Hydrocolloids. 2014;41:79-85. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2014.03.025.
48. Maldonado-Valderrama J, Rodríguez-Patino JM. Interfacial rheology of protein-surfactant mixtures. Advances in Colloid and Interface Science. 2010;15(4):271-282. https://doi.org/10.1016/j.cocis.2009.12.004.
49. Murray BS, Durga K, Yusoff A, Stoyanov SD. Stabilization of foams and emulsions by mixtures of surface active food-grade particles and proteins. Food Hydrocolloids. 2011;25(4):627-638. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2010.07.025.
50. Vaskina VA. i dr. Belok-polisakharidnye smesi – alternativa belkam yaitsa i moloka v tekhnologii polucheniya krema emulsionno-pennoi struktury. Konditerskoe proizvodstvo. 2015;3:26-30.
51. Evaleva VV, Cherpalova T, Nikiforova TA. Laktatsoderzhashchie pishchevye dobavki i marmelad funktsionalnogo naznacheniya. Konditerskoe proizvodstvo. 2013;6:13-16.
52. Sviridov VV, Bannikova AV, Ptichkina NM. Vliyanie prirody studneobrazovatelya na svoistva pishchevykh studnei. Izvestiya Vuzov. Pishchevaya tekhnologiya. Moskva. 2012;1:59-61.
53. Bovšková H, Míková K. Factors influencing egg white foam quality. Czech J. Food Sci. 2011;29(4):322-327. https://doi.org/10.17221/435/2010-CJFS.
54. Lomakina K, Míková KA. Study of the factors affecting the foaming properties of egg white - a review. Czech J. Food Sci. 2006;24(3):110-118. https://doi.org/10.17221/3305-CJFS.
55. Cotterill OJ, Chang CC, McBee LE, Heymann H. Metallic cations affect functional performance of spray-dried heat treated egg white. Journal of Food Science. 1992;57(6):1321-1321. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.1992.tb06846.x.
56. Nakamura R, Umemura O, Takemoto H. Effect of heating on the functional properties of ovotransferrin. Agricultural and Biological Chemistry. 1979;43(2):325-330. https://doi.org/10.1080/00021369.1979.10863449.
57. Mousavi SM, Hashemi SA, Ramakrishna S, Esmaeili H, Bahrani S, Koosha M. Green synthesis of supermagnetic Fe3O4-MgO nanoparticles via Nutmeg essential oil toward superior anti-bacterial and anti-fungal performance. Journal of Drug Delivery Science and Technology. 2019;54:101352-101363. https://doi.org/10.1016/j.jddst.2019.101352.
58. Verma D, Gulati N, Kaul S, Mukherjee S, Nagaich U. Protein based nanostructures for drug delivery. Journal of Pharmaceutics. 2018;2018:854-872. https://doi.org/10.1155/2018/9285854.
59. Zargar B, Pourreza N, Bayat E, Hatamie A. Zein bio-nanoparticles: A novel green nanopolymer as a dispersive solid-phase extraction adsorbent for separating and determining trace amounts of azorubine in different foodstuffs. RSC Advances. 2016;6(77):73096-73105. https://doi.org/10.1039/c6ra09027c.
60. Levitin EYa. i dr. Issledovanie elektropoverkhnostnykh svoistv magnetitovykh dispersnykh sistem na vodnoi osnove. Vostochno-Evropeiskii zhurnal peredovykh tekhnologii. 2007;3/4(27):16-18.
61. Tsykhanovska I., et.al. Influence of the “Magnetofood” food supplement on the structural and mechanical properties of molded fruit jelly with various structure-forming agents. Visnyk Natsionalnoho tekhnichnoho universytetu «KhPI». Ser. Novi rishennia v suchasnykh tekhnolohiiakh. Kharkiv: Nats. tekhn. un-t «Kharkiv.politekhn. in-t». 2019;5(1330):175-186. https:// doi.org/10.20998/2413-4295.2019.05.23.
62. Tsykhanovska І, Evlash V, Alexandrov A, Lazareva T, Yevlash, T. Substantiation of the mechanism of interaction of carbohydrates of rye-wheat flour and nanoparticles of the polyfunctional food additive «Magnetofood». Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018;2/11(93):59-68. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.133373.
63. Udoskonalennia tekhnolohii zefiru bilo-rozhevoho z vykorystanniam kharchovoi dobavky «Mahnetofud» / Tsykhanovska I.V. ta in. Nauk. pr. Kyiv: Nats. un-t kharch. tekhnolohii.. 2019;25(2):186-203.
64. Ivanushko LS. Retseptury na marmelad, pastilu i zefіr. Moskva: Pishch. prom-st, 1974.
65. Kafka BF, Lure IS. Tekhno-khimicheskii kontrol konditerskogo proizvodstva. Moskva: Pishch. prom-st, 1967.