Визначення впливу рецептурних компонентів на фізико-хімічні процеси в напівфабрикаті борошняному збивному за програмованої зміни температури

Автор(и)

  • Fedor Pertsevoy Сумський національний аграрний університет вул. Г. Кондратьєва, 160, м. Суми, Україна, 40021, Україна https://orcid.org/0000-0003-4540-4335
  • Petro Gurskyi Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка вул. Алчевських, 44, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0001-5119-6048
  • Lidiia Kondrashyna Сумський національний аграрний університет вул. Г. Кондратьєва, 160, м. Суми, Україна, 40021, Україна https://orcid.org/0000-0002-5377-8399
  • Lev Shilman Сумський національний аграрний університет вул. Г. Кондратьєва, 160, м. Суми, Україна, 40021, Україна https://orcid.org/0000-0003-1958-6868
  • Oksana Melnyk Сумський національний аграрний університет вул. Г. Кондратьєва, 160, м. Суми, Україна, 40021, Україна https://orcid.org/0000-0002-9201-7955
  • Natalia Fedak Харківський державний університет харчування та торгівлі вул. Клочківська, 333, м. Харків, Україна, 61051, Україна https://orcid.org/0000-0002-7460-3213
  • Svetlana Omelchenko Харківський державний університет харчування та торгівлі вул. Клочківська, 333, м. Харків, Україна, 61051, Україна https://orcid.org/0000-0003-3635-6626
  • Viktor Kis Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка вул. Алчевських, 44, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0003-1316-7013
  • Igor Lukjanov Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка вул. Алчевських, 44, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0003-0325-2660
  • Tetiana Mitiashkina Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка вул. Алчевських, 44, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0003-4359-1210

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.186557

Ключові слова:

напівфабрикат борошняний збивний, термічний аналіз, дегідратація, неізотермічні умови, синергетична взаємодія

Анотація

Методом диференційного термічного аналізу досліджувались фізико-хімічні і хімічні процеси, які відбуваються в напівфабрикаті борошняному збивному в умовах програмованої зміни температури. Проводилась якісна оцінка процесів, які відбуваються в досліджуваних зразках під час термічних перетворень.

Досліджено вплив рецептурних компонентів напівфабрикату борошняного збивного на втрати маси, швидкість перетворень і процеси дегідратації, що відбуваються за неізотермічних умов при постійній швидкості нагрівання 10±1 °С/хв з нагріванням до температури 300 °С.

Підтверджено синергетичну взаємодію ксантану з желатином. Встановлено, що введення розчину ксантану в розчин желатину – основу напівфабрикату борошняного збивного, структурує і підвищує її термічну стійкість під час нагрівання. Це відбувається, вірогідно, внаслідок перерозподілу асоційованих і неасоційованих гідроксильних груп, що сприяє утворенню значної кількості міжмолекулярних водневих зв’язків.

Доведено каталітичний вплив ферменту трансглютамінази в системі желатин-ксантан імовірно на взаємодію аміногруп лізину з γ-карбоксиамідною групою пов’язаних пептидним зв’язком залишків глутаміну. Цей вплив забезпечує більш високий рівень зшивки макромолекул білкового каркасу і суттєво уповільнюєпроцес дегідратації напівфабрикату борошняного збивного.

Дослідженнями встановлено мінімальні втрати адсорбційно зв’язаної вологи в напівфабрикаті борошняному збивному імовірно в наслідок підвищення ступеня зв’язаності груп -ОН з білками борошна, що зумовлює утворення міжмолекулярних водневих зв’язків із білками клейковинного комплексу.

Вивчено вплив ксантану, цукру, ферменту трансглютамінази, борошна на діапазони дегідратації, які залежать від різних форм зв¢язку вологи в напівфабрикаті борошняному збивному. Визначено температурні інтервали втрати вологи з різною формою та енергією зв’язку в напівфабрикаті борошняному збивному.

Отримані результати мають практичне значення для встановлення раціональних температурних режимів випічки напівфабрикату борошняного збивного, а саме 140±5 °С

Біографії авторів

Fedor Pertsevoy, Сумський національний аграрний університет вул. Г. Кондратьєва, 160, м. Суми, Україна, 40021

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра технології харчування

Petro Gurskyi, Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка вул. Алчевських, 44, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра обладнання та інжинірингу переробних і харчових виробництв

Lidiia Kondrashyna, Сумський національний аграрний університет вул. Г. Кондратьєва, 160, м. Суми, Україна, 40021

Аспірант

Кафедра технології харчування

Lev Shilman, Сумський національний аграрний університет вул. Г. Кондратьєва, 160, м. Суми, Україна, 40021

Кандидат технічних наук, професор

Кафедра технології харчування

Oksana Melnyk, Сумський національний аграрний університет вул. Г. Кондратьєва, 160, м. Суми, Україна, 40021

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра технології харчування

Natalia Fedak, Харківський державний університет харчування та торгівлі вул. Клочківська, 333, м. Харків, Україна, 61051

Кандидат технічних наук, доцент, завідувач кафедри

Кафедра технології харчування

Svetlana Omelchenko, Харківський державний університет харчування та торгівлі вул. Клочківська, 333, м. Харків, Україна, 61051

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра технології харчування

Viktor Kis, Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка вул. Алчевських, 44, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра мехатроніки та деталей машин

Igor Lukjanov, Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка вул. Алчевських, 44, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра обладнання та інжинірингу переробних і харчових виробництв

Tetiana Mitiashkina, Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка вул. Алчевських, 44, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат педагогічних наук, доцент

Кафедра обладнання та інжинірингу переробних і харчових виробництв

Посилання

  1. Duan, R., Zhang, J., Liu, L., Cui, W., Regenstein, J. M. (2018). The functional properties and application of gelatin derived from the skin of channel catfish (Ictalurus punctatus). Food Chemistry, 239, 464–469. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.06.145
  2. Benjakul, S., Kittiphattanabawon, P. (2019). Gelatin. Encyclopedia of Food Chemistry, 121–127. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-08-100596-5.21588-6
  3. Luo, Y., Liu, X., Pang, Z. (2019). Tribo-rheological properties of acid milk gels with different types of gelatin: Effect of concentration. Journal of Dairy Science, 102 (9), 7849–7862. doi: https://doi.org/10.3168/jds.2019-16305
  4. Kondrashina, L., Koshel, L., Bidyuk, D., Pertsevoy, F. (2018). Development of innovative strategy of the technology of the summer professional polyfabricate using gelatine. Pratsi Tavriyskoho derzhavnoho ahrotekhnolohichnoho universytetu. Tekhnichni nauky, 1 (18), 132–137.
  5. Wang, C.-S., Virgilio, N., Wood-Adams, P., Heuzey, M.-C. (2017). A mechanism for the synergistic gelation properties of gelatin B and xanthan gum aqueous mixtures. Carbohydrate Polymers, 175, 484–492. doi: https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2017.08.015
  6. Altay, F., Gunasekaran, S. (2013). Gelling properties of gelatin–xanthan gum systems with high levels of co-solutes. Journal of Food Engineering, 118 (3), 289–295. doi: https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2013.04.018
  7. Shaabani, S., Yarmand, M. S., Kiani, H., Emam-Djomeh, Z. (2018). The effect of chickpea protein isolate in combination with transglutaminase and xanthan on the physical and rheological characteristics of gluten free muffins and batter based on millet flour. LWT, 90, 362–372. doi: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2017.12.023
  8. Liu, F., Majeed, H., Antoniou, J., Li, Y., Ma, Y., Yokoyama, W. et. al. (2016). Tailoring physical properties of transglutaminase-modified gelatin films by varying drying temperature. Food Hydrocolloids, 58, 20–28. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2016.01.026
  9. Kapreliants, L. V., Shpyrko, T. V., Zynoviev, A. A., Shalyhin, O. V. (2010). Strukturoutvorennia u rozchynakh zhelatynu pid dieiu fermentu transhlutaminazy. Kharchova nauka i tekhnolohiya, 4, 29–31.
  10. Shanina, O. M., Lobachova, N. L., Zvieriev, V. O. (2014). Volohoutrymuvalna zdatnist boroshnianoho tista z dodavanniam fermentu transhliutaminaza. Naukovi pratsi [Odeskoi natsionalnoi akademiyi kharchovykh tekhnolohiy], 1 (46), 153–157.
  11. Ostrikov, A. N., Kuznetsov, I. V., Shevtsov, S. A. (2005). Issledovanie gribov metodom differentsial'no-termicheskogo analiza. Vestnik Orenburgskogo gosudarstvennogo universiteta, 5, 143–146.
  12. Hurskyi, P. V., Pertsevyi, F. V., Bidiuk, D. O. (2011). Doslidzhennia vplyvu aharu na protses dehidratatsiyi pasty zakusochnoi za dopomohoiu dyferentsialnoi termohravimetriyi. Suchasni napriamky tekhnolohiyi ta mekhanizatsiyi protsesiv pererobnykh i kharchovykh vyrobnytstv, 119, 179–186.
  13. Einhorn-Stoll, U., Kunzek, H., Dongowski, G. (2007). Thermal analysis of chemically and mechanically modified pectins. Food Hydrocolloids, 21 (7), 1101–1112. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2006.08.004
  14. Hurskyi, P. V., Krapyvnytska, I. O., Pertsevyi, F. V. (2015). Thermogravimetric analysis of pectin gels. ScienceRise, 7 (2 (12)), 23–28. doi: https://doi.org/10.15587/2313-8416.2015.45905
  15. Roozendaal, H., Abu-hardan Madian, Frazier, R. A. (2012). Thermogravimetric analysis of water release from wheat flour and wheat bran suspensions. Journal of Food Engineering, 111 (4), 606–611. doi: https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2012.03.009
  16. Ramachandran, V. S., Paroli, R. M., Beaudoin, J. J., Delgado, A. H. (2002). Thermoanalytical Techniques. Handbook of Thermal Analysis of Construction Materials, 1–34. doi: https://doi.org/10.1016/b978-081551487-9.50003-7
  17. Kumar, M., Sabbarwal, S., Mishra, P. K., Upadhyay, S. N. (2019). Thermal degradation kinetics of sugarcane leaves (Saccharum officinarum L) using thermo-gravimetric and differential scanning calorimetric studies. Bioresource Technology, 279, 262–270. doi: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2019.01.137
  18. Shadangi, K. P., Mohanty, K. (2014). Kinetic study and thermal analysis of the pyrolysis of non-edible oilseed powders by thermogravimetric and differential scanning calorimetric analysis. Renewable Energy, 63, 337–344. doi: https://doi.org/10.1016/j.renene.2013.09.039
  19. Beck, M., Jekle, M., Selmair, P. L., Koehler, P., Becker, T. (2011). Rheological properties and baking performance of rye dough as affected by transglutaminase. Journal of Cereal Science, 54 (1), 29–36. doi: https://doi.org/10.1016/j.jcs.2011.01.012

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-12-17

Як цитувати

Pertsevoy, F., Gurskyi, P., Kondrashyna, L., Shilman, L., Melnyk, O., Fedak, N., Omelchenko, S., Kis, V., Lukjanov, I., & Mitiashkina, T. (2019). Визначення впливу рецептурних компонентів на фізико-хімічні процеси в напівфабрикаті борошняному збивному за програмованої зміни температури. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(11 (102), 49–56. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.186557

Номер

Розділ

Технології та обладнання харчових виробництв