vguitВестник Воронежского государственного университета инженерных технологийProceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies2226-910X2310-1202VSUET10.20914/2310-1202-2024-1-137-143vguit-3449Research ArticleПищевая биотехнологияFood biotechnologyПолучение и применение сухого микропартикулята сывороточных белков в технологии вареных колбасPreparation and use of dry microparticulate whey proteins in the technology of cooked sausageshttps://orcid.org/0000-0002-3474-2534МельниковаЕ. И.MelnikovaE. I.

д.т.н., профессор, кафедра технологии продуктов животного происхождения, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия

Dr. Sci. (Engin), professor, technology of animal products department, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia

melnikova@molvest.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0955-6238СтаниславскаяЕ. Б.StanislavskayaE. B.

д.т.н., профессор, кафедра технологии продуктов животного происхождения, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия

Dr. Sci. (Engin.), professor, technology of animal products department, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia

tereshkova-katia@ya.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2678-2613КопыловМ. В.KopilovM. V.

к.т.н., доцент, кафедра технологии жиров, процессов и аппаратов химических и пищевых производств, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия

Cand. Sci. (Engin.), associate professor, technology of fats, processes and apparatus for chemical and food production department, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia

kopylov-maks@ya.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2255-9414БерестовойА. А.BerestovoyA. A.

к.т.н., доцент, кафедра информа-ционной безопасности, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия

Cand. Sci. (Engin.), associate professor, information security department, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia

berestovoy_1991@mail.ruАнтоноваН. Н.AntonovaN. N.

аспирант, кафедра технологии продуктов животного происхождения, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия

graduate student, technology of animal products department, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia

soknat29@ya.ruАлексееваТ. Р.AlexeevaT. R.

студент, кафедра технологии продуктов животного происхождения, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия

student, technology of animal products department, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia

Воронежский государственный университет инженерных технологийVoronezh State University of Engineering Technologies202409042024861137143Copyright © Мельникова Е.И., Станиславская Е.Б., Копылов М.В., Берестовой А.А., Антонова Н.Н., Алексеева Т.Р., 20242024Мельникова Е.И., Станиславская Е.Б., Копылов М.В., Берестовой А.А., Антонова Н.Н., Алексеева Т.Р.Melnikova E.I., Stanislavskaya E.B., Kopilov M.V., Berestovoy A.A., Antonova N.N., Alexeeva T.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-vsuet.ru/vguit/article/view/3449

Перспективным направлением развития молочной отрасли является глубокая переработка молока с целью получения пищевых ингредиентов для различных отраслей пищевой промышленности. Молочные белки в составе мясных продуктов связывают влагу, укрепляют белковую матрицу и позволяют получить устойчивую водно-жировую эмульсию. Цель работы – получение сухого микропартикулята сывороточных белков для реализации в технологии колбасных изделий. Микропартикулят сывороточных белков, направленный на сушку, характеризовался высоким содержанием белка (в среднем 80 % в пересчете на СОМО). В качестве эффективного способа сушки продуктов высокой вязкости рассматривали применение камерной сушильной установки с конвективным подводом тепла. Исследование микроструктуры восстановленного микропартикулята позволило установить, что структурные элементы продукта не в полной мере диспергируются в водной фазе. В микроскопическом препарате наблюдали присутствие как отдельных мелких частиц микропартикулята, шариков жира, так и пластинчатых комплексов, образованных в результате сушки. С целью разработки рекомендаций по использованию микропартикулированного сывороточного белка при производстве мясопродуктов исследовали влияние его дозировки на качественные показатели модельных фаршей. Влагосвязывающая, влагоудерживающая способность, а также выход готового продукта свидетельствуют о положительном влиянии микропартикулята в количестве до 4 %. Исследуемые образцы готового продукта отличались более нежной консистенцией в сравнении с контролем, не наблюдалось ухудшение вкуса, цвета и запаха при внесении микропартикулята. Физико-химические показатели полученного колбасного изделия соответствовали требованиям нормативной документации: массовая доля жира – 19,2 %, белка – 12 %, хлористого настия – 2,1 %. Энергетическая ценность составила 223,3 ккал/100 г.

A promising direction for the development of the dairy industry is the deep processing of milk to obtain food ingredients for various branches of the food industry. Milk proteins in meat products bind moisture, strengthen the protein matrix and make it possible to obtain a stable water-fat emulsion. The purpose of the work is to obtain dry microparticulate whey proteins for implementation in sausage technology. Microparticulate whey proteins intended for drying were characterized by a high protein content (on average 80% in terms of SNF). The use of a chamber drying unit with convective heat supply was considered as an effective method for drying high-viscosity products. A study of the microstructure of the reduced microparticulate made it possible to establish that the structural elements of the product are not fully dispersed in the aqueous phase. In the microscopic preparation, the presence of both individual small microparticulate particles, fat globules, and lamellar complexes formed as a result of drying was observed. In order to develop recommendations for the use of microparticulated whey protein in the production of meat products, the influence of its dosage on the quality indicators of model minced meat was studied. The moisture-binding and moisture-holding capacity, as well as the yield of the finished product, indicate the positive effect of microparticulate in amounts up to 4%. The studied samples of the finished product were distinguished by a more delicate consistency in comparison with the control; there was no deterioration in taste, color and smell when adding microparticulate. The physical and chemical parameters of the resulting sausage product met the requirements of regulatory documentation: mass fraction of fat - 19.2%, protein - 12%, sodium chloride - 2.1%. The energy value was 223.3 kcal/100 g.

микропартикулятсывороточный белоксушкабелковые ингредиентыколбасные изделияmicroparticulateswhey proteindryingprotein ingredientssausagesReferencesZhao C., Chen N., Ashaolu T.J. Whey proteins and peptides in health-promoting functions – A review // International Dairy Journal. 2022. № 126. P. 105269. doi: 10.1016/j.idairyj.2021.105269Zhao C., Chen N., Ashaolu T.J. Whey proteins and peptides in health-promoting functions – A review. International Dairy Journal. 2022. no. 126. pp. 105269. doi: 10.1016/j.idairyj.2021.105269Augustyniak A., Gottardi D., Giordani B., Gaffey J. et al. Dairy bioactives and functional ingredients with skin health benefits // Journal of Functional Foods. 2023. № 104. P. 105528. doi: 10.1016/j.jff.2023.105528Augustyniak A., Gottardi D., Giordani B., Gaffey J. et al. Dairy bioactives and functional ingredients with skin health benefits. Journal of Functional Foods. 2023. no. 104. pp. 105528. doi: 10.1016/j.jff.2023.105528Bannikova A.V., Evdokimov I.A. The scientific and practical principles of creating products with increased protein content // Foods and Raw Materials. 2015. № 3 (2). P. 3–12. doi: 10.12737/13114Bannikova A.V., Evdokimov I.A. The scientific and practical principles of creating products with increased protein content. Foods and Raw Materials. 2015. no. 3 (2). pp. 3–12. doi: 10.12737/13114Банникова А.В., Евдокимов И.А. Разработка продуктов с повышенным содержанием белка как мера профилактики алиментарных заболеваний населения России // Молочная река. 2021. № 3 (83). С. 54–57.Bannikova A.V., Evdokimov I.A. Development of products with a high protein content as a measure for the prevention of nutritional diseases of the Russian population. Molochnaya Reka. 2021. no. 3 (83). pp. 54–57. (in Russian).Володин Д.Н., Гридин А.С., Евдокимов И.А. Перспективы производства сухих белковых ингредиентов на основе молочного сырья // Молочная промышленность. 2020. № 1. С. 28–30.Volodin D.N., Gridin A.S., Evdokimov I.A. Prospects for the production of dry protein ingredients based on dairy raw materials. Dairy Industry. 2020. no. 1. pp. 28–30. (in Russian).Ahmad T., Aadil R.M., Ahmed H., Rahman U. et al. Treatment and utilization of dairy industrial waste: A review // Trends in Food Science and Technology. 2019. № 88. P. 361–372. doi: 10.1016/ j.tifs.2019.04.003Ahmad T., Aadil R.M., Ahmed H., Rahman U. et al. Treatment and utilization of dairy industrial waste: A review. Trends in Food Science and Technology. 2019. no. 88. pp. 361–372. doi: 10.1016/ j.tifs.2019.04.003Короткий И.А., Плотников И.Б., Мазеева И.А. Современные тенденции в переработке молочной сыворотки // Техника и технология пищевых производств. 2019. № 49 (2). С. 227–234. doi: 10.21603/2074–9414–2019–2–227–234Korotky I.A., Plotnikov I.B., Mazeeva I.A. Modern trends in whey processing. Equipment and technology of food production. 2019. no. 49 (2). pp. 227–234. doi: 10.21603/2074–9414–2019–2–227–234 (in Russian).Olivares M.L., Shahrivar K., J.de Vicente. Soft lubrication characteristics of microparticulated whey proteins used as fat replacers in dairy systems // Journal of Food Engineering. 2019. № 245. Р. 157–165. doi: 10.1016/j.jfoodeng.2018.10.015Olivares M.L., Shahrivar K., J.de Vicente. Soft lubrication characteristics of microparticulated whey proteins used as fat replacers in dairy systems. Journal of Food Engineering. 2019. no. 245. pp. 157–165. doi: 10.1016/j.jfoodeng.2018.10.015Ipsen R. Microparticulated whey proteins for improving dairy product texture // International Dairy Journal. 2017. №. 67. Р. 73–79. doi: 10.1016/j.idairyj.2016.08.009Ipsen R. Microparticulated whey proteins for improving dairy product texture. International Dairy Journal. 2017. no. 67. pp. 73–79. doi: 10.1016/j.idairyj.2016.08.009Kew B., Holmes M., Stieger M., Sarkar A. Review on fat replacement using protein-based microparticulated powders or microgels: A textural perspective // Trends in Food Science & Technology. 2020. № 106. P. 457–468. doi: 10.1016/j.tifs.2020.10.032.Kew B., Holmes M., Stieger M., Sarkar A. Review on fat replacement using protein-based microparticulated powders or microgels: A textural perspective. Trends in Food Science & Technology. 2020. no. 106. pp. 457–468. doi: 10.1016/j.tifs.2020.10.032Sun C., Liu R., Liang B., Wu T. et al. Microparticulated whey protein-pectin complex: A texture-controllable gel for low-fat mayonnaise // Food Research International. 2018. № 108. P. 151–160. doi: 10.1016/j.foodres.2018.01.036.Sun C., Liu R., Liang B., Wu T. et al. Microparticulated whey protein-pectin complex: A texture-controllable gel for low-fat mayonnaise. Food Research International. 2018. no. 108. pp. 151–160. doi: 10.1016/j.foodres.2018.01.036Juliana V.C. Silva, James A. O'Mahony Microparticulated whey protein addition modulates rheological and microstructural properties of high-protein acid milk gels // International Dairy Journal. 2018. № 78. P. 145–151. doi: 10.1016/j.idairyj.2017.11.013Juliana V.C. Silva, James A. O'Mahony Microparticulated whey protein addition modulates rheological and microstructural properties of high-protein acid milk gels. International Dairy Journal. 2018. no. 78. pp. 145–151. doi: 10.1016/j.idairyj.2017.11.013Torres I.C., Amigo J.M., Knudsen J.C., Tolkach A. Rheology and microstructure of low-fat yoghurt produced with whey protein microparticles as fat replacer // International Dairy Journal. 2018. V. 81. P. 62–71. doi: 10.1016/j.idairyj.2018.01.004Torres I.C., Amigo J.M., Knudsen J.C., Tolkach A. Rheology and microstructure of low-fat yoghurt produced with whey protein microparticles as fat replacer. International Dairy Journal. 2018. vol. 81. pp. 62–71. doi: 10.1016/j.idairyj.2018.01.004Melnikova E.I., Stanislavskaia E.B., Losev A.N. et al. Microparticulation of Caseic Whey to Use in Fermented Milk Production // Foods and Raw Materials. 2017. № 5 (2). Р. 83–93.Melnikova E.I., Stanislavskaia E.B., Losev A.N. et al. Microparticulation of Caseic Whey to Use in Fermented Milk Production. Foods and Raw Materials. 2017. no. 5 (2). pp. 83–93.Hossain M K., Keidel J., Hensel O., Diakité M. The impact of extruded microparticulated whey proteins in reduced-fat, plain-type stirred yogurt: Characterization of physicochemical and sensory properties // LWT. 2020. № 134. P. 109976. doi: 10.1016/j.lwt.2020.109976Hossain M K., Keidel J., Hensel O., Diakité M. The impact of extruded microparticulated whey proteins in reduced-fat, plain-type stirred yogurt: Characterization of physicochemical and sensory properties. LWT. 2020. no. 134. pp. 109976. doi: 10.1016/j.lwt.2020.109976Sturaro A., De Marchi M., Zorzi E., Cassandro M. Effect of microparticulated whey protein concentration and protein-to-fat ratio on Caciotta cheese yield and composition // International Dairy Journal. 2015. № 48. Р. 46–52. doi: 10.1016/j.idairyj.2015.02.003.Sturaro A., De Marchi M., Zorzi E., Cassandro M. Effect of microparticulated whey protein concentration and protein-to-fat ratio on Caciotta cheese yield and composition. International Dairy Journal. 2015. no. 48. pp. 46–52. doi: 10.1016/j.idairyj.2015.02.003.Sánchez-Obando J.–D., Cabrera-Trujillo M.A., Olivares-Tenorio M.–L., Klotz B. Use of optimized microparticulated whey protein in the process of reduced-fat spread and petit-suisse cheeses // LWT. 2020. № 120. P. 108933. doi: 10.1016/j.lwt.2019.108933Sánchez-Obando J.–D., Cabrera-Trujillo M.A., Olivares-Tenorio M.–L., Klotz B. Use of optimized microparticulated whey protein in the process of reduced-fat spread and petit-suisse cheeses. LWT. 2020. no. 120. pp. 108933. doi: 10.1016/j.lwt.2019.108933Мельникова Е.И., Станиславская Е.Б., Баранова К.Ю. Применение сывороточных белковых ингредиентов для получения имитаторов молочного жира // Вестник ВГУИТ. 2020. Т. 82. № 3. С. 90–95.Melnikova E.I., Stanislavskaya E.B., Baranova K.Y. Application of whey protein ingredients to obtain milk fat simulators. Proceedings of VSUET. 2020. vol. 82. no. 3. pp. 90–95. (in Russian).Сучкова Е. П., Белозерова М. С. Методы исследования молока и молочных продуктов. 2015.Suchkova E.P., Belozerova M.S. Methods for studying milk and dairy products. 2015. (in Russian).Лаврухина О.И. Современные методы выявления фальсификации мяса и мясной продукции (аналитический обзор) // Труды Федерального центра охраны здоровья животных. 2017. №. 15. С. 153-170.Lavrukhina O.I. Modern methods for identifying counterfeit meat and meat products (analytical review). Proceedings of the Federal Center for Animal Health. 2017. no. 15. pp. 153-170. (in Russian).Криштафович Д.В. Рациональное использование сырья при производстве мясных и мясосодержащих продуктов // Фундаментальные и прикладные исследования кооперативного сектора экономики. 2015. №. 1. С. 171-175.Kristafovich D.V. Rational use of raw materials in the production of meat and meat-containing products. Fundamental and applied research in the cooperative sector of the economy. 2015. no. 1. pp. 171-175. (in Russian).

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