Визначення оптимального складу стабілізаційних систем структурованих низькокалорійних молочних десертів із білковими та вуглеводними складовими

Автор(и)

  • Ірина Олегівна Романчук Інститут продовольчих ресурсів НААН України, Україна https://orcid.org/0000-0002-3988-0717
  • Тетяна Василівна Рудакова Інститут продовольчих ресурсів НААН України, Україна https://orcid.org/0000-0002-7017-735X
  • Антоніна Володимирівна Мінорова Інститут продовольчих ресурсів НААН України, Україна https://orcid.org/0000-0002-7557-1444
  • Віктор Ярославович Ворощук Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Україна https://orcid.org/0000-0002-8943-1493
  • Сергій Анатолійович Наріжний Білоцерківський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0001-5478-3221
  • Леся Петрівна Король-Безпала Білоцерківський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-4362-3166
  • Людмила Петрівна Загоруй Білоцерківський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-0909-6999

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2026.356499

Ключові слова:

молочні десерти, низькокалорійні, стабілізаційні системи, пудинг, крем, проєктування складу, в'язкість

Анотація

Об’єктом дослідження є структуровані низькокалорійні молочні десерти з багатокомпонентними стабілізаційними системами, що включають білкові та вуглеводні складові.

Недостатньо вивченим залишається питання співвідношення компонентів стабілізаційних систем та їх впливу на структурно-механічні та органолептичні характеристики продукту. Відсутність обґрунтованих математичних моделей ускладнює цілеспрямоване проєктування рецептур із заданими властивостями.

Розроблено математичні моделі залежності в'язкості від співвідношення компонентів у стабілізаційній системі. Для пудингів зі системою «желатин-крохмаль-рисове борошно» ефективна в'язкість на основі маслянки становила 12717–14381 мПа·с, на основі ретентату – 18220–25864 мПа·с. Для кремів із системою «пектин-інулін-сироватка» – 3640–5063 мПа·с та 4097–5836 мПа·с відповідно.

Органолептичні та фізико-хімічні показники підтвердили, що оптимізовані стабілізаційні системи забезпечують стабільну структуру десертів із належними органолептичними характеристиками та високою вологоутримувальною здатністю.

Встановлено, що взаємодія білкових молекул із ланцюгами поліцукридів за термомеханічного оброблення зумовлює формування стабільної гелевої структури й підвищення водозв’язувальної здатності. Урахування цих взаємодій у математичних моделях дало змогу визначити оптимальний склад стабілізаційних систем.

Методом математичного моделювання підтверджено ефективність поєднання рисового борошна, крохмалю та желатину для структурування пудингу; інуліну, пектину і демінералізованої сироватки – для крему.

Результати можуть бути використані молокопереробними підприємствами під час розроблення низькокалорійних продуктів із заданою структурою

Біографії авторів

Ірина Олегівна Романчук, Інститут продовольчих ресурсів НААН України

Доктор технічних наук, старший науковий співробітник, заступник директора з наукової роботи

Тетяна Василівна Рудакова, Інститут продовольчих ресурсів НААН України

Кандидат технічних наук, старший науковий співробітник

Відділ молочних продуктів та дитячого харчування

Антоніна Володимирівна Мінорова, Інститут продовольчих ресурсів НААН України

Кандидат технічних наук, старший науковий співробітник, завідувач відділу

Відділ молочних продуктів та дитячого харчування

Віктор Ярославович Ворощук, Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя

Кандидат технічних наук, доцент, завідувач кафедри

Кафедра обладнання харчових технологій

Сергій Анатолійович Наріжний, Білоцерківський національний аграрний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра харчових технологій і технологій переробки продукції тваринництва

Леся Петрівна Король-Безпала, Білоцерківський національний аграрний університет

Кандидат сільськогосподарських наук, доцент

Кафедра харчових технологій і технологій переробки продукції тваринництва

Людмила Петрівна Загоруй, Білоцерківський національний аграрний університет

Кандидат ветеринарних наук, доцент

Кафедра харчових технологій і технологій переробки продукції тваринництва

Посилання

  1. Peshuk, L., Gorbach, A., Bakhmach, V. (2017). Prospects for the use of plant and animal proteins in the technology of meat products. Scientific Messenger LNUVMB, 19 (80), 68–73. Available at: https://doi.org/10.15421/nvlvet8014
  2. Perraud, E., Wang, J., Salomé, M., Huneau, J.-F., Lapidus, N., Mariotti, F. (2022). Plant and Animal Protein Intakes Largely Explain the Nutritional Quality and Health Value of Diets Higher in Plants: A Path Analysis in French Adults. Frontiers in Nutrition, 9. https://doi.org/10.3389/fnut.2022.924526
  3. Yak kharchuvatysia zbalansovano. Ministerstvo okhorony zdorovia Ukrainy. Available at: https://moz.gov.ua/article/health/jak-harchuvatisja-zbalansovano
  4. Higher ratio of plant protein to animal protein may improve heart health. Harvard T.H. Chan. Available at: https://hsph.harvard.edu/news/higher-ratio-of-plant-protein-to-animal-protein-may-improve-heart-health
  5. Krutovyi, G., Zaparenko, G., Zakharenko, V., Burliubayeva, T. (2014). Three principles of projecting recipes of floury products for nutrition systems. Prohresyvni tekhnika ta tekhnolohiyi kharchovykh vyrobnytstv restorannoho hospodarstva i torhivli, 2, 222–230. Available at: https://repo.btu.kharkiv.ua/server/api/core/bitstreams/27c8d582-93ed-43f4-aa7c-6bf94e157165/content
  6. Tkachenko, N. A., Nekrasov, P. O., Kopiyko, A. V. (2016). Mathematical modelling of the component composition of combined yoghurt drinks. Zernovi produkty i kombikormy, 61 (1), 20–25. Available at: https://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/40198
  7. Yukalo, V., Datsyshyn, K., Storozh, L. (2024). The effect of low heating temperatures on casein whey proteins. Food Science and Technology, 18 (1). https://doi.org/10.15673/fst.v18i1.2847
  8. Minorova, A., Rudakova, T., Krushelnytska, N., Narizhnyi, S. (2020). Biological value of dry milk multicomponent mixtures. FOOD RESOURCES, 8 (14), 125–136. https://doi.org/10.31073/foodresources2020-14-13
  9. Minorova, A., Romanchuk, I., Zhukova, Ya., Krushelnytska, N., Vezhlivtseva, S. (2017). Protein composition and technological properties of milk whey concentrates. Agricultural Science and Practice, 4 (2), 52–58. https://doi.org/10.15407/agrisp4.02.052
  10. Sakkas, L., Evageliou, V., Igoumenidis, P. E., Moatsou, G. (2022). Properties of Sweet Buttermilk Released from the Churning of Cream Separated from Sheep or Cow Milk or Sheep Cheese Whey: Effect of Heat Treatment and Storage of Cream. Foods, 11 (3), 465. https://doi.org/10.3390/foods11030465
  11. Bellés, A., Abad, I., Sánchez, L., Grasa, L. (2023). Whey and Buttermilk‐Based Formulas Modulate Gut Microbiota in Mice with Antibiotic‐Induced Dysbiosis. Molecular Nutrition & Food Research, 67 (20). https://doi.org/10.1002/mnfr.202300248
  12. Guiné, R. P. F., De Lemos, E. T. (2018). Development of New Dairy Products with Functional Ingredients. Journal of Culinary Science & Technology, 18 (3), 159–176. https://doi.org/10.1080/15428052.2018.1552901
  13. Meyer, D., Bayarri, S., Tárrega, A., Costell, E. (2011). Inulin as texture modifier in dairy products. Food Hydrocolloids, 25 (8), 1881–1890. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2011.04.012
  14. Rudakova, T., Romanchuk, I., Minorova, A., Moiseeva, L., Krushelnytska, N., Narizhnyy, S. (2022). Rationale for stabilization systems for dairy desserts with combined raw material composition. FOOD RESOURCES, 10 (18), 131–141. https://doi.org/10.31073/foodresources2022-18-13
  15. Rezvani, F., Abbasi, H., Nourani, M. (2020). Effects of protein-polysaccharide interactions on the physical and textural characteristics of low‐fat whipped cream. Journal of Food Processing and Preservation, 44 (10). https://doi.org/10.1111/jfpp.14743
  16. Sahin, S., Hamamci, H., Garayev, S. (2016). Rheological properties of lactose-free dairy desserts. Food Science and Technology International, 22 (7), 609–620. https://doi.org/10.1177/1082013216636262
  17. Chen, C., Pan, Z. (2023). An overview of progress, challenges, needs and trends in mathematical modeling approaches in food drying. Drying Technology, 41 (16), 2586–2605. https://doi.org/10.1080/07373937.2023.2207636
  18. Alam, T., Jha, A., Saraswat, N., Dhasmana, J. (2012). Optimization of ingredients for the manufacture of fruit cream using response surface methodology. Asian Journal of Dairy and Food Research, 4, 244–251. Available at: https://arccjournals.com/journal/asian-journal-of-dairy-and-food-research/ARCC726
  19. Díaz-Bustamante, M. L., Fernández-Niño, M., Reyes, L. H., Alvarez Solano, O. A. (2022). Multiscale Approach to Dairy Products Design. Frontiers in Chemical Engineering, 4. https://doi.org/10.3389/fceng.2022.830314
  20. Jha, A., Tripathi, A. D., Alam, T., Yadav, R. (2011). Process optimization for manufacture of pearl millet-based dairy dessert by using response surface methodology (RSM). Journal of Food Science and Technology, 50 (2), 367–373. https://doi.org/10.1007/s13197-011-0347-7
  21. Ho, Q. T., Carmeliet, J., Datta, A. K., Defraeye, T., Delele, M. A., Herremans, E. et al. (2013). Multiscale modeling in food engineering. Journal of Food Engineering, 114 (3), 279–291. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2012.08.019
  22. Gladkyi, F., Tymchenko, V., Nekrasov, P., Fediakina, Z., Kunitsa, E., Molchenko, S. (2018). Sensory analysis of food products. Kharkiv: TECHNOLOGY CENTER PC. https://doi.org/10.15587/978-617-7319-16-9
  23. Critical values for Student’s t-distribution. Available at: https://www.stat.purdue.edu/~lfindsen/stat503/t-Dist.pdf
  24. Metodychni vkazivky do laboratornykh ta samostiynykh robit iz dystsypliny "Matematychna statystyka" (2014). Kyiv: Vydavnycho-polihrafichnyi tsentr “Kyivskyi universytet”, 84. Available at: https://mechmat.knu.ua/wp-content/uploads/2023/08/met_stu.pdf
  25. Lin, H.-T. V., Tsai, J.-S., Liao, H.-H., Sung, W.-C. (2025). Effect of Hydrocolloids on Penetration Tests, Sensory Evaluation, and Syneresis of Milk Pudding. Polymers, 17 (3), 300. https://doi.org/10.3390/polym17030300
  26. Chen, L., Opara, U. L. (2013). Texture measurement approaches in fresh and processed foods – A review. Food Research International, 51 (2), 823–835. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2013.01.046
  27. Saint-Eve, A., Lévy, C., Le Moigne, M., Ducruet, V., Souchon, I. (2008). Quality changes in yogurt during storage in different packaging materials. Food Chemistry, 110 (2), 285–293. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2008.01.070
  28. Cheng, J., Ma, Y., Li, X., Yan, T., Cui, J. (2015). Effects of milk protein-polysaccharide interactions on the stability of ice cream mix model systems. Food Hydrocolloids, 45, 327–336. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2014.11.027
  29. Zahn, S., Hoppert, K., Ullrich, F., Rohm, H. (2013). Dairy-Based Emulsions: Viscosity Affects Fat Difference Thresholds and Sweetness Perception. Foods, 2 (4), 521–533. https://doi.org/10.3390/foods2040521
Визначення оптимального складу стабілізаційних систем структурованих низькокалорійних молочних десертів із білковими та вуглеводними складовими

##submission.downloads##

Опубліковано

2026-04-30

Як цитувати

Романчук, І. О., Рудакова, Т. В., Мінорова, А. В., Ворощук, В. Я., Наріжний, С. А., Король-Безпала, Л. П., & Загоруй, Л. П. (2026). Визначення оптимального складу стабілізаційних систем структурованих низькокалорійних молочних десертів із білковими та вуглеводними складовими. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(11 (140), 72–82. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2026.356499

Номер

Том 2 № 11 (140) (2026): Технології та обладнання харчових виробництв

Розділ

Технології та обладнання харчових виробництв

Ліцензія

Авторське право (c) 2026 Iryna Romanchuk, Tetіana Rudakova, Antonina Minorova, Viktor Voroshchuk, Sergiy Narizhnyy, Lesia Korol-Bezpala, Liudmyla Zahorui

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.