Development of Mathematical Apparatus of the Expert System for Modelling Ice Cream Recipes with Specified Quality Parameters

Breus, N.M.; Hrybkov, Serhii; Polishchuk, Galyna; Seidykh, Olga

doi:10.15407/scine15.05.069

Cited by 4 publications

(2 citation statements)

References 8 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Order By: Relevance

“…To optimize the response functions in order to develop a new type of protein-enriched ice cream, the authors used the methodology of the response surface using graphical 3D models [19].…”

Section: Methods Of Determining the Properties Of Ice Cream Samplementioning

confidence: 99%

Determining the effect of casein on the quality indicators of ice cream with different fat content

Polishchuk¹,

Breus²,

Shevchenko³

et al. 2020

EEJET

View full text Add to dashboard Cite

The effect of casein on the quality of ice cream with different fat content was studied. According to functional and technological characteristics, micellar casein was selected for the enrichment of ice cream. Using mathematical modeling in the environment of the MathCad-15 package, the mass fraction of micellar casein in the composition of ice cream with a fat content of 0 to 15 % was optimized in order to obtain a high-quality product. At the first stage, the response surface methodology was used to optimize the response functions (overrun, melting resistance, organoleptic characteristics) for the varied fat and protein content. In the second stage, a comprehensive quality score of ice cream was used for modeling as a function of estimates of individual quality indicators, converted into scalable values using weights. The inverse relationship between the values of the optimal protein content and the fat content of ice cream was determined. To achieve the maximum technological effect, in the composition of ice cream with a fat content of 0-5 %, 6-10 % and 11-15 %, the need for micellar casein is 6-5 %, 4-3 % and 2.5-1 %, respectively. According to the results of calculating the percentage of energy value introduced by total protein (more than 20 %), it was concluded that ice cream with a fat content of 0-5 % with mass fractions of micellar casein of 6-5 % and total protein of 9.7-8.7 % can be attributed to the category of products with high protein content. Ice cream with a fat content of 10-15 % with mass fractions of casein micellar of 3-1 % and total protein of 6.7-4.7 % can be attributed to a product with high protein content. The results of the study allow expanding the range of protein-containing ice cream to meet the needs of consumers of different groups

show abstract

“…To optimize the response functions in order to develop a new type of protein-enriched ice cream, the authors used the methodology of the response surface using graphical 3D models [19].…”

Section: Methods Of Determining the Properties Of Ice Cream Samplementioning

confidence: 99%

Determining the effect of casein on the quality indicators of ice cream with different fat content

Polishchuk¹,

Breus²,

Shevchenko³

et al. 2020

EEJET

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…In order to optimize the response functions during the development of a new type of yoghurt with natural ingredients, the response surface methodology was applied using graphic 3D models [12]. In general, the response function is described by the polynomial (1):…”

Section: Reports On Research Projectsmentioning

confidence: 99%

Study of the Influence of Micellar Casein and Spelt Flour on Yoghurt Quality Indicators

Polischuk

Breus

Kochubey-Litvinenko

et al. 2020

EUREKA: Life Sciences

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

The aim of the research is to study the effect of protein-containing ingredients of animal and plant origin on the quality indicators of yoghurt for the scientific substantiation of its recipe composition. Micellar casein and spelled flour are characterized by high nutritional value, exhibit functional and technological properties and can significantly affect the quality indicators of yogurt. To confirm this, the possibility of complete replacement of the structure stabilizer in the composition of yoghurt with micellar casein and spelled flour, both separately and in various ratios, was studied. As a single criterion for optimizing the recipe composition of yoghurt at various ratios between casein and spelled flour, product quality indicators were used: the degree of syneresis, effective viscosity, organoleptic indicators. The optimal values of the single criteria were obtained at different ranges of ratios between natural ingredients, which don’t allow developing uniform recommendations for the formulation of a new type of yogurt. Therefore, to study the combined effect of protein and spelled flour on the characteristics of yoghurt and the coefficients of their significance, a complex quality indicator was used. This indicator was determined as a function of estimates of single quality indicators, converted to scaled values, taking into account the coefficients of significance of individual indicators. Using a complex quality indicator, the ranges of optimal values of the content of micellar casein and spelled flour in yoghurt were established. So, when adding casein in an amount of 1.25 to 3.0 % and spelled flour - from 0.75 to 1.50 %, the quality of yoghurt reached its maximum value. The use of these ingredients alone showed a significantly lower technological effect in comparison with their compositions. Therefore, a conclusion was made about the synergistic interaction of casein and spelled flour, as well as the advisability of using the compositional composition of these ingredients in the yogurt technology

show abstract

Оптимизация Рецептуры Мороженого Методом Симплекс-Решетчатого Планирования

Demina¹,

Березина²,

Казаков³

2021

jour

View full text Add to dashboard Cite

Мороженое является продуктом с многокомпонентным составом, технология его производства позволяет использовать разнообразные виды сырья – молочные компоненты, плодоовощные наполнители, стабилизаторы-эмульгаторы, вкусоароматические вещества и др. Создание рецептуры обогащенного мороженого с использованием традиционных математических методов является сложной задачей. Перспективным направлением служит использование компьютерных средств метаматематического моделирования, в частности метода симплекс-решетчатого планирования. В настоящей работе представлены исследования по оптимизации рецептуры мороженого с использованием белковых обогатителей – амарантового жмыха и сывороточного белка. На первом этапе работы было проведено симплекс-решетчатое планирование эксперимента, в соответствии с которым вырабатывали модельные композиции с различным сочетанием молочных ингредиентов и белкового обогатителя. Определение органолептических показателей качества выработанных образцов и взбитости модельных композиций осуществлялось на втором этапе. Полученные результаты послужили основой для построения математических зависимостей исследуемых параметров на третьем этапе работы. По результатам обработки графиков «состав-свойство» для органолептической оценки и физико-химических показателей и оптимизации с помощью Excel найдены оптимальные соотношения молока сухого, молока сгущенного, амарантового жмыха и белковой добавки в смеси для мороженого. Для мороженого с амарантовым жмыхом содержание молока сухого составило 4,4 %, молока сгущенного 9,5 %, белковой добавки – 1,5 % к общей массе смеси. Смесь для мороженого обогащенного сывороточным белком включала 8,7 % сухого молока, 5,1 % сгущенного молока 1,3 % белковой добавки. На четвертом этапе проведена комплексная оценка качества готовых продуктов, которая свидетельствует о том, что полученное мороженое характеризуется хорошими органолептическими показателями, имеет высокую взбитость и полноценный состав основных пищевых компонентов. Мороженое, обогащенное сывороточным белком и амарантовым жмыхом, обладает высокими показателями биологической ценности - 61,92 % и 58,56 % соответственно, по сравнению с контрольным образцом. Полученные данные свидетельствуют о том, что оптимизация рецептуры мороженого с применением компьютерного моделирования позволяет получить готовый продукт стандартного качества. Симплекс-решетчатое планирование способствует проведению большого объема вычислений за короткий промежуток времени и получению рецептурной смеси с использованием различных сырьевых компонентов для обогащения традиционных молочных продуктов.

show abstract

Development of Mathematical Apparatus of the Expert System for Modelling Ice Cream Recipes with Specified Quality Parameters

Cited by 4 publications

References 8 publications

Determining the effect of casein on the quality indicators of ice cream with different fat content

Determining the effect of casein on the quality indicators of ice cream with different fat content

Study of the Influence of Micellar Casein and Spelt Flour on Yoghurt Quality Indicators

Оптимизация Рецептуры Мороженого Методом Симплекс-Решетчатого Планирования

Contact Info

Product

Resources

About