izvestiiatimacadИзвестия Тимирязевской сельскохозяйственной академииIZVESTIYA OF TIMIRYAZEV AGRICULTURAL ACADEMY0021-342XФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева10.26897/0021-342X-2022-3-138-147izvestiiatimacad-262Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯBRIEF MESSAGESВлияние частичной замены сомо концентратами и гидролизатами сывороточных белков на показатели качества мороженого пломбирEffect of partial replacement of milk solids non-fat (msnf) with whey protein concentrates and hydrolysates on the quality parameters of plombières ice creamТвороговаАнтонина АнатольевнаTvorogovaAntonina A.antvorogova@yandex.ruШобановаТатьяна ВладимировнаShobanovaTat’yana V.t.shobanova@yandex.ruКазаковаНаталия ВладимировнаKazakovaNataliya V.kazakova-n-v@mail.ruКанинаКсения АлександровнаKaninaKseniya A.kseniya.kanina.91@mail.ruВсероссийский научно-исследовательский институт холодильной промышленности – филиал Федерального научного центра пищевых систем им. В.М. ГорбатоваРоссияAll-Russian Scientific Research Institute of Refrigeration Industry – branch of V.M. Gorbatov Federal Research Center for Food Systems of Russian Academy of ScienceRussian FederationРоссийский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. ТимирязеваРоссияRussian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural AcademyRussian Federation20222612202203138147Copyright © Творогова А.А., Шобанова Т.В., Казакова Н.В., Канина К.А., 20222022Творогова А.А., Шобанова Т.В., Казакова Н.В., Канина К.А.Tvorogova A.A., Shobanova T.V., Kazakova N.V., Kanina K.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestiia.timacad.ru/jour/article/view/262

Актуальность исследований обусловлена тенденцией применения в пищевых продуктах (мороженом в частности) концентрированных форм молочного и сывороточных белков для повышения содержания белка и снижения затрат на сырье. Целью работы являлось исследование показателей качества наиболее производимого в России мороженого пломбир с частичной заменой сухого обезжиренного молочного остатка (СОМО) концентрами и гидролизатами сывороточных белков. Установлено значимое влияние концентратов и гидролизатов сывороточных белков на динамическую вязкость и способность смеси к насыщению воздухом. По сравнению с контрольным образцом вязкость смесей с концентратами сывороточных белков снижалась в 2 раза, смесей с гидролизатами – повышалась не менее чем в 1,5 раза. Способность смеси к насыщению воздухом по показателю взбитости снизилась по сравнению с контролем в 1,9 и 1,6 раза соответственно. При использовании концентратов средний диаметр воздушных пузырьков увеличился в 1,23–1,26 раза по сравнению с контролем. Отмечено отрицательное влияние гидролизатов сывороточных белков на термоустойчивость, положительное влияние – на дисперсность кристаллов льда. Доля плава через 60 мин выдерживания составила 16% при отсутствии его в контроле, а средний размер кристаллов льда был больше в 1,4 раза, чем в контроле. Концентраты и гидролизаты сывороточных белков при частичной замене сухого обезжиренного молочного остатка в мороженом пломбир оказывают влияние на динамическую вязкость смеси, взбитость и термоустойчивость продукта, а также на дисперсность воздушной фазы и кристаллов льда. В связи с этим результаты исследований могут быть полезны при разработке промышленных технологий мороженого с их применением.

The relevance of the research is due to the tendency of using concentrated forms of milk and whey proteins in food products, ice cream in particular, to increase protein content and reduce raw material costs. The purpose of this work was to study the quality indicators of the most produced in Russia Plombières ice cream with partial replacement of milk solids non-fat (MSNF) with whey protein concentrates and hydrolysates.

A significant effect of whey protein concentrates and hydrolysates on the dynamic viscosity and air saturation ability of the mixture was found. Compared to the control sample, the viscosity of mixtures with whey protein concentrates decreased by a factor of 2, while the hydrolysates increased by at least 1.5. The ability of the mixture to saturate with air by whipping index decreased by 1.9 and 1.6 times compared to the control, respectively. When using concentrates, the average diameter of air bubbles increased by 1.23–1.26 times compared with control. The negative effect of whey protein hydrolysates on thermal stability and positive effect on ice crystal dispersion was noted. The fraction of float after 60 min of incubation was 16%, while it was absent in the control, and the average size of ice crystals was larger, 1.4 times larger, than in the control.

Whey protein concentrates and hydrolysates, when partially replacing milk solids nonfat in ice cream, affect the dynamic viscosity of the mixture, the beatability and thermal stability of the product, as well as the dispersion of the air phase and ice crystals. In this regard, the research results will be useful in the development of industrial ice cream technologies with their use.

The article was prepared within the framework of research under the state assignment of All-Russian Scientific Research Institute of Refrigeration Industry – branch of V.M. Gorbatov Federal Research Center for Food Systems of Russian Academy of Science.

мороженое пломбирзамена сухого обезжиренного молочного остаткаконцентраты и гидролизаты сывороточных белковPlombières ice creamreplacement of milk solids non-fatwhey protein concentrates and hydrolysatesReferencesShobanova T.V. The Effect of Replacing Sucrose with Glucose-Fruit Syrup on the Quality Indicators of Plombières Ice-Cream / T.V. Shobanova, A.A. Tvorogova // Food Processing: Techniques and Technology. – 2021. – 51 (3). – Рр. 604–614 (in Russ.). https://doi.org/10.21603/2074–9414–2021–3–604–614.Shobanova TV, Tvorogova AA. Vliyanie zameny sakharozy glyukozno-fruktoznym siropom na pokazateli kachestva morozhenogo plombir [The Effect of Replacing Sucrose with Glucose-Fruit Syrup on the Quality Indicators of Plombières Ice-Cream]. Tekhnika i tekhnologiya pishchevykh proizvodstv. 2021; 51(3): 604–614. https://doi.org/10.21603/2074–9414–2021–3–604–614 (In Russ.)Творогова А.А. Мороженое в России и СССР: Теория. Практика. Развитие технологий / А.А. Творогова. – СПб.: ИД «Профессия», 2021. – 249 с.Tvorogova A.A. Morozhenoe v Rossii i SSSR: Teoriya. Praktika. Razvitie tekhnologiy [Ice cream in Russia and the USSR: Theory. Practice. Development of technologies]. SPB.: ID “Professiya”. 2021: 249. (In Russ.)Творогова А.А. Исследование влияния источников белка на показатели качества мороженого / А.А. Творогова, Т.В. Шобанова, М.А. Цеменовский // Холодильная техника. – 2020. – № 4. – С. 36–39.Tvorogova A.A., Shobanova T.V., Tsemenovskiy M.A. Issledovanie vliyaniya istochnikov belka na pokazateli kachestva morozhenogo [Study of the influence of protein sources on ice cream quality indicators]. Kholodil’naya tekhnika. 2020; 4: 36–39. (In Russ.)Технический регламент таможенного союза ТР ТС 033/2013 «О безопасности молока и молочной продукции»: принят решением Совета Евразийской экономической комиссии от 9 октября 2013 г. № 67.O bezopasnosti moloka i molochnoy produktsii [On the safety of milk and dairy products]. Technical regulation of the customs union TR TS033/2013. Adopted by the decision of the Council of the Eurasian Economic Commission dated October 9, 2013. No. 67. (In Russ.)Творогова А.А. Исследование влияния концентрата белка на консистенцию молочного мороженого / А.А. Творогова, Р.Р. Закирова // Переработка молока. – 2018. – № 11. – С. 44–45.Tvorogova A.A., Zakirova R.R. Issledovanie vliyaniya kontsentrata belka na konsistentsiyu molochnogo morozhenogo [Study of the effect of protein concentrate on the consistency of milk ice cream]. Pererabotka moloka. 2018; 11: 44–45. (In Russ.)Danesh E. Short communication: Effect of whey protein addition and transglutaminase treatment on the physical and sensory properties of reduced-fat ice cream / E. Danesh, M. Goudarzi // Jooyandeh Dairy Sci. – 2017. – 100. – 5206–5211. https://doi. org/10.3168/jds.2016–12537.Danesh E., Goudarzi M., Jooyandeh H. Short communication: Effect of whey protein addition and transglutaminase treatment on the physical and sensory properties of reduced-fat ice cream. Journal of Dairy Science. 2017; 100; 7; 5206–5211. https://doi. org/10.3168/jds.2016–12537Daw E. Fat destabilization and melt-down of ice creams with increased protein content / E. Daw, R.W. Hartel. // International Dairy Journal. – 2015. – Vol. 43. – Pр. 33–41. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2014.12.001.Daw E., Hartel R.W. Fat destabilization and melt-down of ice creams with increased protein content. International Dairy Journal. 2015; 43: 33–41. https://doi.org/10.1016/j. idairyj.2014.12.001Alvarez V.B. Physical Properties of Ice Cream Containing Milk Protein Concentrates / V.B. Alvarez, C.L. Wolters, Y. Vodovotz and T. Ji // Journal of Dairy Science. – 2005. – Vol. 88. – № 3. https://doi.org/10.3168/jds.S0022–0302(05)72752–1.Alvarez V.B., Wolters C.L., Vodovotz Y., Ji T. Physical Properties of Ice Cream Containing Milk Protein Concentrates. Journal of Dairy Science. 2005; 88; 3: 862–871 https://doi.org/10.3168/jds.S0022–0302(05)72752–1Meena G.S. Milk protein concentrates: opportunities and challenges / G.S. Meena, A.K. Singh, N.R. Panjagari, S. Arora // Journal of food science and technology. – 2017. – № 54 (10). – Рр. 3010–3024. https://doi.org/10.1007/s13197–017–2796–0.Meena G.S., Singh A.K., Panjagari N.R., Arora S. Milk protein concentrates: opportunities and challenges. Journal of food science and technology. 2017; 54 (10): 3010–3024. https://doi.org/10.1007/s13197–017–2796–0Творогова А.А. Биологические показатели качества белков обогащенного сливочного мороженого / А.А. Творогова, И.А. Гурский, Т.В. Шобанова // Молочная промышленность. – 2022. – № 3. – С. 39–41.Tvorogova A.A., Gurskiy I.A., Shobanova T.V. Biologicheskie pokazateli kachestva belkov obogashchennogo slivochnogo morozhenogo [Biological indicators of the quality of proteins of enriched creamy ice cream]. Molochnaya promyshlennost’. 2022; 3: 39–41. (In Russ.) 11. Tvorogova A.A. Vliyanie SOMO na kachestvo morozhenogo [Influence of MSNF on the quality of ice cream]. Pererabotka moloka. 2009; 6: 26–27. (In Russ.)Творогова А.А. Влияние СОМО на качество мороженого // Переработка молока. – 2009. – № 6. – С. 26–27.Moschopoulou E., Dernikos D., Zoidou E. Ovine ice cream made with addition of whey protein concentrates of ovine-caprine origin. International Dairy Journal. 2021; 122; 105146. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2021.105146Moschopoulou E. Ovine ice cream made with addition of whey protein concentrates of ovine-caprine origin / E. Moschopoulou, D. Dernikos, E. Zoidou // International Dairy Journal. – 2021. – 122 (105146). – Рр. 1–6. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2021.105146.Akalin A.S., Karagözlü C., Ünal G. Rheological properties of reduced-fat and low-fat ice cream containing whey protein isolate and inulin. European Food Research and Technology. 2008; 227: 889–895. https://doi.org/10.1007/s00217–007–0800-zAkalin A.S. Rheological properties of reduced-fat and low-fat ice cream containing whey protein isolate and inulin / A.S. Akalin, C. Karagözlü, Ünal // G. Eur Food Res Technol. – 2008. – № 227. – Рр. 889–895. https://doi.org/10.1007/s00217–007–0800-z.Bund R.K., Hartel R.W. Blends of delactosed permeate and pro-cream in ice cream: effects on physical, textural and sensory attributes. International Dairy Journal. 2013; 31: 132–138. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2013.02.010Bund R.K. Blends of delactosed permeate and pro-cream in ice cream: effects on physical, textural and sensory attributes / R.K. Bund & R.W. Hartel // International Dairy Journal. – 2013. – № 31. – Рр. 132–138. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2013.02.010.Regand A., Goff H.D. Structure and ice recrystallization in frozen stabilized ice cream model systems. Food Hydrocoll. 2003; 17: 95–102. https://doi.org/ 10.1016/S0268–005X(02)00042–5Regand A. Structure and ice recrystallization in frozen stabilized ice cream model systems / А. Regand, аnd H.D. Goff // Food Hydrocoll. – 2003. – № 17. – Рр. 95102. https://doi.org/10.1016/S0268–005X(02)00042–5.Tomer V., Kumar A. Development of high protein ice-cream using milk protein concentrate. Journal of Environmental Science, Toxicology and Food Technology. 2013; 6: 71–74. DOI: 10.9790/2402–0657174Tomer V. Development of high protein ice-cream using milk protein concentrate / V. Tomer & А. Kumar // Journal of Environmental Science, Toxicology and Food Technology. – 2013. – № 6. – Рр. 71–74. DOI: 10.9790/2402–0657174.Zhang Z., Goff H.D. Protein distribution at air interfaces in dairy foams and ice cream as affected by casein dissociation and emulsifiers. International Dairy Journal. 2004; 14: 647–657.Zhang Z. Protein distribution at air interfaces in dairy foams and ice cream as affected by casein dissociation and emulsifiers / Z. Zhang & H.D. Goff // International Dairy Journal. – 2004. – № 14. – Рр. 647–657. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2003.12.007.Zhang Z. Protein distribution at air interfaces in dairy foams and ice cream as affected by casein dissociation and emulsifiers / Z. Zhang & H.D. Goff // International Dairy Journal. – 2004. – № 14. – Рр. 647–657. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2003.12.007.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.