ISSN 2310-5283 e-ISSN 3041-1432 УДК 67; 68; 33
uk

https://doi.org/10.62763/cb/1.2026.44

Том 19, № 1, 2026

44-55

  • Читати статтю

    • Оптимізація рецептури желейної начинки на молочній основі з використанням мікрокристалічної целюлози та пектину

    Ніна Стеценко Наталія Шаповалова* Дмитро Антюшко

    shap220577@gmail.com

    Отримано 20.01.2026, Доопрацьовано 28.04.2026, Прийнято 28.05.2026 Опубліковано 29.05.2026

    Анотація

    Молочно-фруктові начинки для борошняних кондитерських виробів залишаються недостатньо дослідженими з технологічного погляду, хоча до них висуваються високі експлуатаційні вимоги: структурна стабільність під час випікання за температури 180–190 °C, стійкість до синерезису та збереження однорідної кремоподібної текстури після циклів заморожування–розморожування. Метою дослідження було оптимізувати рецептуру желейної начинки на молочній основі з використанням трикомпонентної стабілізаційної системи, що складалася з низькометоксильованого пектину (LMP, APA 104), модифікованого крохмалю (воскоподібного кукурудзяного Thermflo та тапіокового Ultra-Tex) і мікрокристалічної целюлози (MCC 811, E460). Було виготовлено чотири модельні системи зі сталим вмістом сухих речовин 8 %, які оцінювали методом ротаційної віскозиметрії (Brookfield DV3T) та експертного органолептичного аналізу за 10-бальною шкалою. Встановлено, що рецептура, яка містила 0,6 % низькометоксильованого пектину, 3,6 % модифікованого крохмалю та 0,4 % мікрокристалічної целюлози (зразок 3), характеризувалася уявною в’язкістю 18 000-24 000 мПа·с за частоти обертання 10 об/хв, найвужчою петлею гістерезису серед усіх досліджених систем і найвищими експертними оцінками кольору та прозорості (8,8 бала), кремоподібної консистенції (9,1 бала) і поведінки в структурі виробу після випікання (8,9 бала). Порівняно з контрольною промисловою рецептурою оптимізована начинка мала нижчий вміст сухих речовин — 58,4 % проти 62,3 %, не виявляла видимого синерезису після випікання в оболонках еклерів і характеризувалася значно вищою стабільністю після заморожування–розморожування. Додавання мікрокристалічної целюлози в кількості 4 кг на тонну начинки забезпечувало колоїдну стабілізацію, звужувало реологічну петлю гістерезису та покращувало тиксотропне відновлення. Одержані результати свідчать, що синергічна комбінація низькометоксильованого пектину, зшитого крохмалю та мікрокристалічної целюлози є ефективним і придатним для промислового масштабування рішенням для розроблення термостійких молочно-фруктових начинок із «чистою етикеткою»

    Ключові слова:

    модифікований крохмаль; гідроколоїди; низькометоксильований пектин; молочно-фруктова начинка; реологія; термостійкість; гелеутворення

    ЦИТУВАТИ
    Stetsenko, N., Shapovalova, N., & Antiushko, D. (2026). Optimising the formulation of a milk-based jelly filling using microcrystalline cellulose and pectin. Commodity Bulletin, 19(1), 44-55. https://doi.org/10.62763/cb/1.2026.44
    8 Переглядів

    Використані джерела

    1. Alam, M., Dar, B.N., & Nanda, V. (2024). Hydrocolloid-based fruit fillings: A comprehensive review on formulation, techno-functional properties, synergistic mechanisms, and applications. Journal of Texture Studies, 55(4), article number e12861. doi: 10.1111/jtxs.12861.
    2. BeMiller, J.N. (2018). Carbohydrate chemistry for food scientists (3rd ed.). Cambridge: Woodhead Publishing, AACC International Press. doi: 10.1016/C2016-0-01960-5.
    3. Bertoft, E., Blennow, A., & Hamaker, B.R. (2024). Perspectives on starch structure, function, and synthesis in relation to the backbone model of amylopectin. Biomacromolecules, 25(9), 5389-5401. doi: 10.1021/acs.biomac.4c00369.
    4. Brookfield Engineering. (2017). More solutions to sticky problems: A guide to getting more from your Brookfield viscometer. Middleboro: AMETEK Brookfield.
    5. Cao, Y., & Miao, L. (2023). Consumer perception of clean food labels. British Food Journal, 125(2), 433-448. doi: 10.1108/BFJ-03-2021-0246.
    6. Chan, S.Y., Choo, W.S., Young, D.J., & Loh, X.J. (2017). Pectin as a rheology modifier: Origin, structure, commercial production and rheology. Carbohydrate Polymers, 161, 118-139. doi: 10.1016/j.carbpol.2016.12.033.
    7. Civille, G.V., & Carr, B.T. (2016). Sensory evaluation techniques (5th ed). Boca Raton: CRC Press.doi: 10.1201/b19493.
    8. Descallar, F.B.A., Yang, X., Geonzon, L.C., & Matsukawa, S. (2023). Network structure and molecular mechanisms of food gels viewed from macroscopic, microscopic and molecular levels. Food Science and Technology Research, 29(3), 171-195. doi: 10.3136/fstr.FSTR-D-22-00170.
    9. DSTU 7662:2014. (2015). Food concentrates. Methods for the determination of organoleptic indicators, the readiness of concentrates for use and the assessment of the dispersity of the suspension. Retried from https://zakon.isu.net.ua/sites/default/files/normdocs/dstu_7662_2014.pdf.
    10. DSTU ISO 1842:2006. (2006). Fruit and vegetable products – determination of pH. Retried from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=83131
    11. EFSA Panel on Food Additives and Nutrient Sources added to Food (ANS), et al. (2018). Re-evaluation of celluloses E 460(i), E 460(ii), E 461, E 462, E 463, E 464, E 465, E 466, E 468 and E 469 as food additives. EFSA Journal, 16(1), article number e05047. doi: 10.2903/j.efsa.2018.5047
    12. Fraeye, I., Doungla, E., Duvetter, T., Moldenaers, P., van Loey, A., & Hendrickx, M. (2009). Influence of intrinsic and extrinsic factors on rheology of pectin-calcium gels. Food Hydrocolloids, 23(8), 2069-2077. doi: 10.1016/j.foodhyd.2009.03.022.
    13. Gallery, C., Agoda-Tandjawa, G., Bekaert, D., & Gitto, L. (2024). Understanding structure/rheology relationships of amidated low-methoxyl citrus and apple pectin gels: Implications of sucrose, pectin types and characteristics. Food Hydrocolloids, 152, article number 109950. doi: 10.1016/j.foodhyd.2024.109950.
    14. Gawkowska, D., Cybulska, J., & Zdunek, A. (2018). Structure-related gelling of pectins and linking with other natural compounds: A review. Polymers, 10(7), article number 762. doi: 10.3390/polym10070762.
    15. Goryunov, O., & Stetsenko, N. (2005). Fruit filler for food products. Utility Model Patent, 9465.
    16. Himashree, P., Sengar, A.S., & Sunil, C.K. (2022). Food thickening agents: Sources, chemistry, properties and applications – a review. International Journal of Gastronomy and Food Science, 27, article number 100468. doi: 10.1016/j.ijgfs.2022.100468.
    17. Hrabovska, О., Kravchenko, М., & Sabadash, N. (2020). Fruit fillings for flour products based on the modified starch and pectin. Commodity Science. Technologies. Engineering, 33(1), 64-77. doi: 10.31617/tr.knute.2020(33)07.
    18. Huang, L., Fan, J., Han, C., Du, C., Wei, Z., & Du, D. (2025). Methods and instruments for the evaluation of food texture: Advances and perspectives. Food Research International, 208, article number 116162. doi: 10.1016/j.foodres.2025.116162.
    19. Innova Market Insights. (n.d.). Innova is a global market insights provider with an international network of CPG specialists covering six continents. Meet some of the skilled experts inspiring innovation and driving growth for our customers around the world. Retrieved from https://www.innovamarketinsights.com/about/.
    20. ISO 11136:2014. (2014). Sensory analysis – methodology – general guidance for conducting hedonic tests with consumers in a controlled area. Retried from https://www.iso.org/obp/ui/ru/?__cf_chl_f_tk=BNtNzbcrhFN1u3tcIzUu4O.BiRPG99r.EHdlrZws3us-1783411725-1.0.1.1-_69t0zThqxaSeG6eYrNLYehlbz515TGXoGI7YCPyimc#iso:std:iso:11136:ed-1:v1:en.
    21. Kumar, A., Alam, M., Kumari, K., & Nanda, V. (2026). Transformation of quality attributes of dough, bakery products, and bakery fillings using diverse hydrocolloids: A concise review. Journal of Food Process Engineering, 49(2), article number e70388. doi: 10.1111/jfpe.70388.
    22. Liu, Y., Wu, Q., Zhang, J., Yan, W., & Mao, X. (2024). Food emulsions stabilized by proteins and emulsifiers: A review of the mechanistic explorations. International Journal of Biological Macromolecules, 261, article number 129795. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2024.129795.
    23. Masud, A., Basharat Nabi, D., & Vikas, N. (2024). Development and characterisation of nutritionally enriched honey filling as novel alternative to commercial fat-based filling for bakery applications. Food and Humanity, 3, article number 100361. doi: 10.1016/j.foohum.2024.100361.
    24. Mezger, T.G. (2006). The rheology handbook: For users of rotational and oscillatory rheometers. Hannover: Vincentz Network.
    25. OG Analysis. (2025). 2025 heat-stable fruit fillings market report: industry size, competition, trends and growth opportunities by region – forecast by types and applications (2024-2032). Hague: OG Analysis. Retried from https://www.marketresearch.com/OG-Analysis-v3922/Heat-Stable-Fruit-Fillings-Size-39507820/.
    26. Peyrano, F., de Lamballerie, M., Avanza, M.V., & Speroni, F. (2019). Rheological characterization of the thermal gelation of cowpea protein isolates: Effect of pretreatments with high hydrostatic pressure or calcium addition. LWT, 115, article number 108472. doi: 10.1016/j.lwt.2019.108472.
    27. Poudel, J., Bhattarai, S., Nath, N., & Tanti, B. (2025). An exclusive review of microcrystalline cellulose: Structure and applications, and limitations. Materials Today Communications, 45, article number 112247. doi: 10.1016/j.mtcomm.2025.112247.
    28. Romero-Rosales, M., Romero-Luna, H.E., Cantú-Lozano, D., Andrade-González, I., & Luna-Solano, G. (2025). Functionality and modifications of food hydrocolloids: An approach to starch. Starch, 77(9), article number e70083. doi: 10.1002/star.70083.
    29. Steffe, J.F. (1996). Rheological methods in food process engineering. New York: Freeman Press.
    30. Syrbe, A., Bauer, W.J., & Klostermeyer, H. (1998). Polymer science concepts in dairy systems – an overview of milk protein and food hydrocolloid interaction. International Dairy Journal, 8(3), 179-193, doi: 10.1016/S0958-6946(98)00041-7.
    31. Wang, M., Jiang, G., Guo, X., Zeng, S., & Zhao, D. (2025). Cellulose functional gels: Physical design and promising applications. Advanced Physics Research, 4(6), article number 2500020. doi: 10.1002/apxr.202500020.