The structure of milk-containing ice cream using milk and whey protein concentrates
Authors: Творогова Антонина Анатольевна , Ландиховская Анна Валентиновна , Казакова Наталия Владимировна 
Published: June 2022

Актуальность исследований обусловлена потребительским спросом на мороженое с низкой массовой долей жира, в том числе молокосодержащее, характеризуемое по сравнению с традиционным продуктом меньшей (до 2 раз) массовой долей сухих веществ молока. Целью исследований являлось установление влияния на структуру и консистенцию полной и частичной замены СОМО в молочном мороженом на концентраты сывороточных (КСБ) и молочных (КМБ) белков при разработке композиционного состава молокосодержащего продукта. Для исследования использованы микроструктурные, структурно-механические и термостатические методы. Обоснован сбалансированный химический состав мороженого: содержание жира - 2,5 %, белка - 3,7 % и инулина - 3 %. Установлено, что полная и частичная замена белков СОМО в мороженом с массовой долей молочного жира 2,5 % на КСБ и КМБ приводит к увеличению динамической вязкости смеси (в 1,4-3,5 раза), что положительно отражается на консистенции продукта. Использование КСБ для полной замены СОМО приводит к повышению способности смеси к насыщению воздухом и термоустойчивости мороженого. Применение КСБ и КМБ не оказывает отрицательного влияния на дисперсность кристаллов льда и воздушных пузырьков в течение 6 мес хранения. В частности, при полной замене белков СОМО на КСБ происходит укрупнение среднего размера кристаллов льда к 6 мес хранения всего на 7,5 %, при этом на долю кристаллов льда размером до 50 мкм приходится 87 %. В образце с полной заменой белков СОМО на КМБ доля кристаллов льда такого размера составляла 90 %. Таким образом, установлено, что применение КСБ и КМБ взамен белков СОМО в производстве молокосодержащего мороженого способствует удовлетворению спроса на этот вид продукции, повышению ее биологической ценности (при применении КСБ и инулина) и решению проблемы полного использования составных частей молока на пищевые цели.

The relevance of study is in accordance to the consumer’s demand for ice cream with a low mass fraction of fat, alongside including milk-containing ice cream, characterized by a lower (up to 2 times) mass fraction of milk solids as compared to a traditional product. The aim of the research was establishing of the impact on the structure and consistency of the complete and partial replacement of MSNF in the milk ice cream on the whey WPC and milk MPC proteins concentrates while developing the composition of a milk-containing product. The microstructural, structure-mechanical and thermostatic research methods were used for the research. The balanced chemical composition of the ice cream was substantiated as such: fat content 2.5 %, protein 3.7, and inulin 3 %. It has been established that a full or partial replacement of MSNF proteins in ice cream with a mass fraction of milk fat of 2.5 % for WPC and MPC leads to an increase in the dynamic viscosity of the mixture ( up to 1.4-3.5), giving a positive effect to the consistency of the product. The use of WPC for the full replacement of MSNF leads to increasing ability of mixture to air saturation and thermal stability of ice cream. The usage of WPC and MPC does not negatively affect the dispersion of ice crystals and air bubbles during 6 months of storage. In particular, the full replacement of MSNF proteins with WPC leads to increasing of the average size of ice crystals by 6 months of storage only by 7.5 %, while the share of ice crystals up to 50 microns in size is 87 %. In the sample with the complete replacement of MSNF by MPC the share of ice crystals of this size was 90 %. Thus, it was determined that the use of WPC and MPC instead of MSNF proteins in production of milk-containing ice cream satisfies the demands for this type of product, increases its biological value (when using WPS and inulin) and solves the problems of the full use of milk constituents for food purposes.