Наукове обґрунтування та розробка технології кулінарної продукції з використанням напівфабрикатів функціональних композицій на основі полісахаридів

У вступі обгрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи та її значення у вирішенні проблеми забезпечення населення України харчовою продукцією, в тому числі і кулінарною, сформульовано мету та задачі дослідження, викладено наукову концепцію, наукову новизну і практичне значення одержаних результатів, наведено відомості щодо реалізації та апробації роботи.

У першому розділі “Теоретичні та прикладні аспекти забезпечення технологічної стабільності кулінарної продукції (огляд літератури)” розглянуто теоретичні основи забезпечення технологічної стабільності харчових продуктів, проаналізовано технології кулінарної продукції з емульсійною, драглеподібною та пінною структурою, визначено основні шляхи підвищення її технологічної стабільності у часі. Узагальнено відомості щодо функціонально-технологічних властивостей ФТІ полісахаридної природи та сучасного стану їх використання в технологіях харчових продуктів. Визначено соціально-економічні, науково-технічні та технологічні передумови виробництва кулінарної продукції тривалого зберігання.

Узагальнення цих даних стало підґрунтям для формулювання задач, які спрямовано на досягнення мети дисертаційного дослідження.

У другому розділі “Організація, предмети, матеріали та методи досліджень” сформульовано програму аналітичних та експериментальних досліджень, наведено характеристику предметів та методів досліджень.

Показники якості сировини та кулінарної продукції визначали за методиками, регламентованими діючими стандартами. Визначення кількості загального білка у складі напівфабрикатів та кулінарної подукції здійснювали за методом К'єльдаля, ліпідів - ваговим методом з екстракцією по Bligh E. i Dyer W., загальних та редукуючих цукрів - поляриметричним методом, мінеральний склад - на спектрофотометрі ПАЖ-3, амінокислотний склад білків - на амінокислотному аналізаторі ААА 339 М, жирнокислотний склад ліпідів - на газовому хроматографі Shimadzu GC-14B, фракційний склад ліпідів - методом тонкошарової хроматографії. Вітамінний склад кулінарної продукції визначали за загальноприйнятими методиками.

Емульгуючу здатність модельних систем та стійкість емульсій визначали за методом Гурова, піноутворюючу здатність та стійкість піни - за методом Лур'є, кількість МЦ, що викристалізувалася з розчину, - турбодиметричним методом, динаміку випаровування води - на приладі марки “Infared Moisture Meter”, дослід-ження стану води - методом ядерного магнітного резонансу (ЯМР), електронномікроскопічні дослідження здійснювали на мікроскопі ЕМВ-100Л. Визначення структурно-механічних властивостей напівфабрикатів та готової кулінарної продукції проводили на текстурометрі марки EI TX.XT2i та модифікованих вагах Каргіна-Соголової, ефективної в'язкості - на ротаційному віскозиметрі марки ВПН-0,2 М.

Молекулярно-масовий розподіл полісахаридів вивчали шляхом розділення речовин на центрифузі фірми “Becman L-7”. Органолептичний аналіз готової продукції проводили профільним методом з використанням дескрипторів за п'ятибальною шкалою, показники безпеки - згідно з стандартними методами дослідження.

У третьому розділі “Теоретичне та експериментальне обґрунтування технології напівфабрикатів функціональних композицій на основі полісахаридів” з урахуванням результатів аналітичних досліджень відзначено, що технологічні принципи забезпечення стабільності технологічних властивостей кулінарної продукції базуються на використанні стабілізаторів; теоретично обґрунтовано та експериментально підтверджено шляхи досягнення квазірівноважного стану дво- та трикомпонентих систем крохмаль-вода, крохмаль-НГК-вода під час клейстеризації, встановлено фактори, які призводять до збільшення терміну їх квазірівноважного стану; визначено і доведено сорбційний механізм утворення структури напівфабрикатів ФК крохмаль-НГК, теоретично спрогнозовано збільшення терміну технологічної стабільності кулінарної продукції, отриманої з використанням напівфабрикатів ФК крохмаль-НГК; визначено механізм та закономірності утворення структури напівфабрикатів ФК МЦ-цукор-НГК, здійснено якісну та кількісну оцінку їх функціонування.

Аналітичними дослідженнями з використанням основних положень термодинаміки визначено, що суміш крохмаль-вода (на етапі теоретичних досліджень умовно позначена нами як високомолекулярні сполуки (ВМС)-вода) за температур t = 1...60^оС завдяки різниці хімічних потенціалів ( ) являє собою суспензію. Підвищення температури вище за температуру клейстеризації призводить до масообміну складових системи, супроводжується втратою крохмалем нативної структури (dS_ВМС0), його набуханням та активізацією гідрофільних центрів, впорядкованістю структури води (dS0) і виникненням нової структури ОКД (S_ВМС та S - відповідно ентропії крохмалю та води). Виходячи з умов, що швидкість зміни ентропії складових системи визначається нерівністю:

, (1)

можна констатувати, що виникнення спільної структури ОКД ( ) досягається в результаті більшої рухливості води і розчинених в ній компонентів за рахунок руху їх до крохмального зерна, тобто сорбції. Теоретично та експериментально доведено, що з врахуванням нерівності (1) заміна води на розчин НГК призведе до сорбції останнього на поверхні розділу фаз. Стан рівноваги ОКД, в структурі якої є межа розділу фаз, як баланс ентропії та зміни мас в об'ємних фазах компонентів, можна записати як

, (,

- зміна маси води в об'ємних фазах ВМС та води відповідно).

За цих умов термін квазірівноважного стану системи буде залежати від інтенсивності зміни вільної енергії на межі розділу фаз крохмаль-вода. Тому основними факторами нестабільності можуть бути як величина площі розділу фаз, так і нерівномірний розподіл нескомпенсованої вільної енергії, що особливо характерно за використання крохмалів з полідисперсними характеристиками зерен, а також за наявності у складі крохмалю полісахаридів з різною спорідненістю до води. Різна швидкість зміни вільної енергії призводить до утворення локальних максимумів вільної енергії, тобто точок біфуркації, що є причиною руйнування структури ОКД.

За об'єктивною властивістю крохмалю під час клейстеризації утворювати з водою межу розділу фаз доцільним для збільшення періоду квазірівноважного стану системи є заміна поверхневого шару, утвореного амілозою та амілопектином, на більш гідрофільні і стабільні до коагуляції у часі ВМС, до яких належить більшість НГК. За цих умов термін метастабільного стану для трикомпонентної системи крохмаль-НГК-вода, який визначається умовами стаціонарної рівноваги (, ) або варіаціями вільної енергії (F) та ентропії (S) навколо точок рівноваги , (Е - сумарна енергія в системі), буде збільшено. За умов, що термін квазірівноважного стану буде залежати від площі поверхні розділу фаз, важливо підбирати крохмалі з прогнозованим співвідношенням “поверхневих” молекул (n_s^*) полісахаридів до їх загального числа (n), а з точки зору виникнення біфуркацій їх співвідношення () має являти собою сталу величину, що більш характерно для монодисперсних крохмалів.

З урахуванням різної структури крохмальних зерен розраховано, що доцільно використовувати крохмаль із зернами зі щільною упаковкою, для яких відносна величина менша за величину

для зерен з рихлою упаковкою (k - кратність діаметра порожнечі до діаметра молекули).

Розподілення величини n_s за діаметром зерен і прогнозовані межі діаметра, що відповідають вимогам до отримання ОКД із максимальним терміном квазірівноважного стану. Підтвердженням цього є експериментальні дані з дослідження в'язкостей ОКД з монодисперсним складом зерен крохмалю та встановлення зростання коефіцієнта стійкості для крохмалів з високодисперсними характеристиками. Теоретичні передумови, що їх покладено до основи розробленої моделі, з високою мірою достовірності (Р0,05) підтверджено експериментальними дослідженнями.

У зв'язку з тим, що площа і спорідненість дисперсної фази з водою визначають швидкість різних процесів, і з урахуванням, що величина деякого надлишку енергії в системі (Е^S') площі поверхні розділу фаз може бути розрахована за формулою

(Т - температура; - площа поверхні розділу; - поверхневий натяг;- хімічнй потенціал і-го компонента), а також використовуючи рівняння Гіббса для поверхневого адсорбованого шару для системи з , -об'ємними фазами (розчинник, крохмаль) за відсутності хімічної взаємодії, для НГК може бути розраховано міру сорбції (), яка забезпечує необхідну гідрофілізацію поверхні крохмалю. З урахуванням, що клейстеризацію крохмалю можна уявити як прагнення його складових до розчинення, можна припустити, що підвищення ступеня гідрофілізації прискорить процес і змінить параметри (температуру, тривалість) клейстеризації. Завдяки тому, що гідрофільні речовини більш стрімко прагнуть до самочинного диспергування у водному середовищі, це призведе до зменшення вільної енергії і отримання нового виду ОКД - напівфабрикату ФК зі структурою, більш стабільною у часі. Виходячи з рівняння, яке для двокомпонентної системи в умовах теплової рівноваги має вигляд:

(Г₂ - міра сорбції розчиненої речовини 2 у речовині 1; С - концентрація розчиненої речовини; R - універсальна газова стала), можна стверджувати, що як температура отримання напівфабрикатів ФК крохмаль-НГК, так і термін витримки системи за певних температур повинні бути експериментально визначені для кожного виду НГК.

Оскільки величина може мати як позитивний, так і негативний знак, то для забезпечення позитивної сорбції (Г₂0) необхідно експериментально обґрунтувати концентрації компонентів для конкретних цільових технологій. На підставі теоретичного аналізу та експериментальних даних ізотерм поверхневого натягу водних розчинів ФТІ теоретично розраховано зони концентрацій сорбції з утворенням мономолекулярного шару для різних ФТІ.

Сорбційний механізм отримання напівфабрикатів ФК крохмаль-НГК та необхідність дотримання при цьому обґрунтованих технологічних параметрів доведено співставленням мікроструктури поверхні дегідратованих напівфабрикатів ФК та молекулярних мас їх складових. Встановлено, що сорбція не призводить до коагуляції розчинених у водній фазі НГК. Визначено, що поверхня крохмальних зерен за топографією суттєво відрізняється від їх внутрішніх структур і характеризується більшою однорідністю. Визначенням молекулярних мас складових встановлено, що середня молекулярна маса полімерів у складі напівфабрикату ФК крохмаль-NаКМЦ у 1,4 рази більша за молекулярну масу сполук системи, отриманої шляхом змішування. При цьому спостерігається перерозподіл фракцій з переважним накопиченням більш високомолекулярних сполук.

Проведені теоретичні та експериментальні дослідження дозволили обґрунтувати та розробити принципову технологічну схему виробництва напівфабрикатів ФК крохмаль-НГК та на основі її дослідження розробити технології цільових напівфабрикатів ФК. Завдяки органолептичним показникам, зокрема, нейтральним запаху та смаку, напівфабрикати ФК характеризуються високою сумісністю з іншими харчовими інгредієнтами, що дозволяє використовувати їх у складі закусочної та десертної продукції як емульгатори, стабілізатори, структуроутворювачі.

Основною вимогою до стабілізаторів технологічних систем є їх низька здатність до структурування у часі, яку для напівфабрикатів ФК кількісно оцінювали, визначаючи коефіцієнт тиксотропного відновлення (КТВ). Встановлено, що з підвищенням концентрації крохмалю в ОКД з 3% до 10% за температури 19...21^оС за рахунок зміни колоїдного стану системи із золеподібного до драглеподібного КТВ зруйнованої системи зменшується з 70,7% до 43,5% відповідно. За даних властивостей використовувати ОКД як стабілізатор текстури кулінарної продукції не має сенсу. Встановлено, що КТВ 1,0% розчинів НГК, зокрема NaКМЦ, МЦ, гуарової камеді, пектину, значно вищі і складають 78,2...98,1%.

Для напівфабрикатів ФК крохмаль (10%)-НГК (0,1...0,5%) у порівнянні з еквіконцентрованими сумішами компонентів характерно збільшення КТВ в 1,25...1,35 рази, а в'язкості, як критерію структуроутворюючої здатності, - в 1,08...1,63 рази. Визначено, що під час отримання таких напівфабрикатів початкова температура клейстеризації знижується з 71,5^оС (для ОКД) до 64,0...68,7^оС залежно від виду та концентрації НГК, що узгоджується з теоретичними дослідженнями.

Визначено текстурні характеристики ОКД 10% концентрації та напів-фабрикатів ФК крохмаль (10%)-NaКМЦ (0,5%). Відсутність на реограмі піку 1 свідчить про втрату системою пружних властивостей і набуття пластичних. При цьому міцність систем зменшується в 1,05 рази, а повна робота з руйнування структури зростає в 1,12 рази. Встановлено, що на-півфабрикати ФК крохмаль-НГК виявляють в'язко-плас-тичні властивості.

З підвищенням концентрації НГК у їх складі спостерігається зменшення частки зворотньої (високоеластичної) деформації в значенні загальної деформації (з 99,5% до 92,2%), що свідчить про зростання пластичності. Це підтверджує можливість використання напівфабрикатів ФК як стабілізаторів харчових гетерогенних систем.

Теоретичні дослідження показали, що забезпечення квазірівноважного стану кулінарної продукції на основі напівфабрикатів ФК крохмаль-НГК суттєво залежить від величини спорідненості ВМС з водою. Методом ЯМР встановлено, що в порівнянні з ОКД в напівфабрикатах ФК структурування води і перехід її в твердоподібний стан відбувається з більшою швидкістю, знижується рухливість молекул води, що сповільнює ретроградацію крохмальних полісахаридів.

На підставі аналізу кривих випаровування води із ОКД та напівфабрикатів ФК крохмаль (10%)-НГК (0,1...0,5%) з використанням таких НГК, як NaКМЦ, МЦ, ксантанова та гуарова камеді, пектин встановлено, що збільшення концентрації НГК підвищує вологоутримуючу здатність напівфабрикатів. Ці результати підтверджено дослідженнями напівфабрикатів ФК у процесі зберігання протягом 30 діб, а також зниженням в 2,4...2,8 разів кількості відокремленої водної фази після заморожування-розморожування. В якості механізму стабілізації структури напівфабрикатів ФК у часі нами висунуто гіпотезу про зменшення взаємодії полімерів системи за рахунок підвищення спорідненості ВМС з водою і, як наслідок, ускладнення утворення їх агрегатів.

Справедливість цієї гіпотези підтверджено встановленою закономірністю зниження темпів зростання молекулярних мас амілози та амілопектину у складі ОКД відносно напівфабрикатів ФК, що є результатом взаємодії полімерів. Визначено, що у складі ОКД середня молекулярна маса амілози та амілопектину після 30 діб зберігання зросла в 2,65 рази та 1,47 рази проти 1,34 рази та 1,18 разів у складі систем “амілоза-NаКМЦ”, “амілопектин-NаКМЦ” відповідно. Проведені дослідження свідчать, що і фізична поверхня, яка розвивається під час клейстеризації, і речовини, які сорбуються на ній, суттєво впливають на харчову систему в цілому, визначаючи її функціонально-технологічні властивості.

Сформульовані наукові підходи щодо зміни функціонально-технологічних властивостей систем шляхом регулювання величини вільної енергії зовнішніми технологічними чинниками можуть бути реалізовані і під час виробництва інших напівфабрикатів ФК, зокрема, МЦ-цукор-НГК. Довготривалість та двоетапність розчинення МЦ, висока водопоглинаюча та водозв'язуюча здатності визначають необхідність її розчинення окремо від інших складових, здатних до гідратації, а низька агрегативна стабільність під впливом температур і високих концентрацій цукру є стримуючим чинником широкого використання МЦ в технологіях кулінарної продукції. На наш погляд, зниження впливу лімітуючих факторів потрібно шукати в ослабленні та блокуванні існуючої взаємодії МЦ-МЦ шляхом комплексоутворення молекул МЦ з більш розчинними речовинами, наприклад, цукром, а підвищення агрегативної стабільності МЦ у розчинах за високих температур - шляхом заміни взаємодії МЦ-МЦ на МЦ-полісахарид або МЦ-білок.

Ефективне блокування взаємодії МЦ-МЦ може бути здійснено в результаті контрольованого пересичення розчину МЦ-цукор з отриманням напівфабрикатів ФК МЦ-цукор. При цьому важливо, щоб початкова концентрація цукру у розчині набагато перевищувала концентрацію МЦ, що забезпечує під час викристалізації формування поверхні кристалів, на якій викристалізовується та сорбується МЦ. За таких умов агрегація молекул МЦ і розвиток гідрофобних взаємодій МЦ-МЦ є мінімальними. Підтвердженням такого механізму є співставлення динаміки розчинення МЦ 0,3% концентрації у розчинах цукру та напівфабрикатів ФК МЦ-цукор. Встановлено, що швидкість розчинення напівфабрикатів ФК МЦ-цукор з вмістом цукру 20...60% в порівнянні з розчиненням МЦ у цукрових сиропах збільшується в 15...18 разів. Для систем, що досліджувалися, у межах концентрацій МЦ до 1,0% виявлено зміну характеру кривих розчинення, що проявляється у їх спрямленні, зникненні слабодинамічної стадії набрякання.

Однак інтенсифікація розчинення не вирішує проблему термостабільності МЦ в зоні високих температур. Експериментально встановлено, що знизити міжмолекулярну взаємодію МЦ (0,1<С_мц<1,0) під час підвищення температури можливо шляхом введення в розчин НГК, зокрема, гуарової, ксантанової камеді, NaКМЦ (1,0<С_стаб<3,0) або желатини (1,0<С_жел<2,0). Встановлено, що під час нагрівання розчинів МЦ 0,3...1,0% кількість МЦ, що викристалізувалась, в присутності 0,5% NaКМЦ зменшується в 1,5...1,8 рази, ксантанової камеді - в 1,4...2,0 рази, желатини - в 1,7...1,9 рази. З урахуванням отриманих результатів і поетапного вирішення проблеми інтенсифікації розчинення та підвищення термостабільності МЦ обґрунтовано та розроблено технологію напівфабрикатів ФК МЦ-цукор-НГК для виготовлення десертної продукції з пінною структурою.

У четвертому розділі “Дослідження основних фізико-хімічних показників та функціонально-технологічних властивостей напівфабрикатів ФК” наведено результати дослідження емульгуючої та стабілізуючої здатності напівфабрикатів ФК крохмаль-НГК (NаКМЦ, гуарова та ксантанова камеді, декстрини), екструдат-НГК (NаКМЦ, МЦ), драглеутворюючої здатності напівфабрикатів ФК крохмаль-альгінат натрію (пектин), визначено змочуваність, гранулометричний склад, розчинність напівфабрикатів ФК МЦ-цукор-НГК (NаКМЦ, гуарова та ксантанова камеді, желатина).

Перевага створених напівфабрикатів ФК полягає в тому, що, реалізуючи принципові технологічні схеми їх виробництва, але змінюючи вид ФТІ чи НГК, досягається можливість створення за єдиним технологічним принципом напівфабрикатів з різними технологічними властивостями, що дозволяє отримувати “цільову” кулінарну продукцію з емульсійною, драглеподібною чи пінною структурою. З метою отримання кулінарної продукції з емульсійною структурою у вигляді пластичних паст з високою в'язкістю досліджено функціонально-технологічні властивості напівфабрикатів ФК крохмаль-NаКМЦ (ксантанова камідь, декстрини). Виявлено, що, незважаючи на принципову можливість отримання харчових емульсій на основі зазначених НГК (точка інверсії фаз для розчинів 0,3...0,5% концентрації NаКМЦ складає 32,0...34,5 об.од, ксантанової камеді - 26,0...28,0 об.од., декстринів 3...5% концентрації - 18,0...23,0 об.од.), емульсії на їх основі характеризуються низькою стабільністю і за органолептичними показниками не відповідають моделі продукції, що розроблялась, - мають липку текучу текстуру.

Доведено, що напівфабрикати ФК крохмаль-НГК залежно від концентраційного співвідношення складових та виду НГК можуть бути використані як емульгатори та/чи стабілізатори кулінарної продукції з емульсійною структурою. Встановлено, що емульгуюча здатність напівфабрикатів ФК крохмаль-NaКМЦ збільшується в порівнянні з еквіконцентрованими ОКД та розчинами NaКМЦ в 1,8...4,3 рази. Використання вищезазначених напівфабрикатів ФК дозволяє одержувати емульсії з жироємністю від 20% до 89% і стійкістю 90...92%, які характеризуються пастоподібною густою текстурою.

З метою застосування вітчизняної сировини доведено доцільність використання у складі напівфабрикатів ФК декстринів з молекулярною масою (2…7)10⁴. Встановлено, що зі збільшенням концентрації декстринів з 1% до 5% емульгуюча здатність напівфабрикатів ФК крохмаль-декстрини збільшується в 2,0...2,1 рази, при цьому максимальна жироємність емульсій (81…83%) досягається за концентрації декстринів 2…4%. На основі аналізу експериментальних даних з використанням математичних методів спрогнозовано умови одержання стійких емульсій на основі напівфабрикатів ФК крохмаль-декстрини. Отримано поверхню відгуку агрегативної стійкості у тримірному просторі у вигляді рівняння F = F (С_кр, С_декстр, С_ж), де С_кр, С_декстр, С_ж - концентрації крохмалю, декстринів та жирової фази відповідно, %: 3,0<С_кр<10,0; 3,0<С_декстр<5,0; 20<С_ж<90.

Встановлено, що в зоні зміни концентрації основних складових системи форма зв'язку описується пароболоїдом обертання навколо уявної осі розділу фаз, перетин якої визначається залежністю F=+С_ж+C_ж² (, , - коефіцієнти функції концентрації крохмалю, декстринів та жирової фази).

Обґрунтовано параметри отримання напівфабрикатів ФК крохмаль-декстрини, розроблено їх технологію та рецептурний склад. Експериментально встановлено, що підвищення концентрації крохмалю до 10% у складі напівфабрикатів ФК крохмаль-ксантанова (гуарова) камідь, крохмаль-декстрини дозволяє використовувати вищеозначені напівфабрикати як стабілізатори емульсій з жироємністю 30...89%.

Практична реалізація теоретичної моделі отримання напівфабрикатів ФК дозволяє використовувати в їх складі НГК в суміші з іншою сировиною, зокрема зернобобовими, які попередньо піддаються термоекструзії. Властивості поверхні, що розвивається під час екструзії, як носія додаткової вільної енергії, можуть бути цілеспрямовано скореговані за рахунок сорбції на ній НГК. Доведено, що високотемпературна екструзія сумішей борошна зернобобових (гороху, кукурудзи) та НГК завдяки зростанню загальної пористості у 3,7 рази призводить до збільшення в 1,2 рази питомої поверхні, що дає підставу використовувати їх для стабілізації емульсій.

За результатами визначення емульгуючих та стабілізуючих властивостей напівфабрикатів ФК екструдат-NaКМЦ (МЦ) їх концентрація в системі складає 4…6%. Експериментально визначено, що за таких концентрацій можно отримувати емульсії з жироємністю до 87,5%. Сорбція на поверхні екструдату білків молока, джерелом яких є концентрат сироваткових білків, одержаний методом ультрафільтрації (КСБ УФ), підвищує точку інверсії в 1,3...1,5 рази, а в суміші з напівфабрикатом ФК екструдат-NаКМЦ (МЦ) з концентрацією НГК 0,05...0,2% - в 1,2...1,7 рази. Стабільність емульсій, отриманих на основі напівфабрикату ФК екструдат кукурудзи-NaКМЦ-КСБ УФ зі співвідношенням складових 3,0:(0,1...0,2):(2,0...4,0) та жироємністю 20...80% досягає 98...100%. Розроблено технологію та рецептурний склад напівфабрикатів ФК на основі екструдату, визначено їх фізико-хімічні показники, наведено рекомендації щодо використання їх в технології закусочної продукції.

З метою отримання драглеподібної десертної продукції типу “желе в желе” обґрунтовано технологічні параметри виробництва напівфабрикатів ФК крохмаль-пектин (альгінат натрію), які, маючи поліфункціональні властивості, забезпечують бажані технологічні характеристики і використовуються як стабілізатори емульсійної структури, так і як драглеутворювачі під час обробки їх у розчинах хлористого кальцію з одержанням термостабільних драглів. На підставі дослідження ємності систем з поглинання іонів кальцію (Y₃), визначення динаміки процесу іонообміну, міцності драглів (Y₁) та органолептичних властивостей систем (Y₂) встановлено основні технологічні параметри отримання термостабільних драглів - концентрації крохмалю (x₁), альгінату натрію або пектину (x₂), хлористого кальцію (x₃), геометричні розміри драглів, послідовність змішування і термін обробки (x₄) та витримки їх поза межами розчину хлористого кальцію, які забезпечують формування бажаних органолептичних показників драглеподібної десертної продукції. Результатом оптимізації процесу є комплексний показник якості (КПЯ) термостабільних наповнювачів (ТН), змодельований у вигляді поверхні, де ізолінії КПЯ одержані на базі поліномів Лагранжа.

Відзначено, що міцність драглів залежно від кількості іонів кальцію, що дифундували до систем, описується функцією регресії

Y₁ = A(x₁, x₂, x₃) + C(x₁, x₂, x₃)Y₃,

де А - початок підрахунку часу, С - коефіцієнт, який характеризує швидкість зміни Y₁ від Y₃, а зміна міцності драглів в процесі обробки - рівнянням (₁, ₂, _{3, 4} - коефіцієнти, що відображають швидкості процесу сорбції). Раціональні значення КПЯ досягаються за параметрів, наведених в табл. 1. Кількісно процес іонотропного драглеутворення оцінено визначенням гідродинамічних (середні молекулярні маси, молекулярно-масовий розподіл) та структурно-механічних характеристик систем. Встановлено накопичення у складі іонотропних драглів високомолекулярних комплексів та перерозподіл фракцій за молекулярними масами з переваженням 56% фракцій з молекулярними масами 210⁶.

Таблиця 1. Параметри досягнення раціональних значень КПЯ напівфабрикатів ФК крохмаль (10%)-пектин (1%)

Відзначено, що термостабільні наповнювачі, як напівфабрикати високого ступеня готовності, характеризуються технологічною стабільністю у часі. Це дозволяє використовувати їх у складі продукції тривалого зберігання, що співвідноситься з науковою концепцією та метою дисертаційної роботи. Розроблено технологію нових напівфабрикатів - ТН з широким спектром технологічних властивостей, обґрунтовано їх рецептури, досліджено основні фізико-хімічні показники, розроблено рекомендації з їх використання у складі кулінарної продукції.