Samilyk M. Scientific substantiation of innovations in the processing of vegetable raw materials and its derivative products

Українська версія

Thesis for the degree of Doctor of Science (DSc)

State registration number

0523U100260

Thesis Registration Form

0523U100260.pdf

Applicant for

Maryna M. Samilyk

Specialization

05.18.12 - Процеси та обладнання харчових, мікробіологічних та фармацевтичних виробництв

Date of defense

27-12-2023

Specialized Academic Board

Д 26.004.13

National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine

Essay

The dissertation work is devoted to the scientific substantiation and development of innovative methods for processing plant raw materials and their derivative products. The influence of the process of osmotic dehydration on plant raw materials was studied, the chemical composition and some quality indicators of their processing derivatives were analyzed, and rational methods for the production of food products based on derivatives of the processing of food plant raw materials were developed. А rational method for processing and using derivative products of plant origin has been proposed, which allows us to formulate a new scientific and practical direction for the use of industrial organic waste and obtain biologically complete products with added value. It is proposed to use root vegetables as a traditional raw material containing a large amount of beneficial nutrients. The composition, properties and directions of use of nontraditional, wild-growing raw materials for the food industry are analyzed. Trends in the food and processing industry sector are analyzed, the feasibility of complex processing of plant raw materials, reuse of production by-products, and modern methods of processing plant raw materials are substantiated. Based on the analysis, the goals and objectives of the research were formulated. A method has been developed for processing plant raw materials: root vegetables (beets, carrots, parsnips, celery) and fruits of wild plants (viburnum, elderberry, sea buckthorn, rowan) using osmotic dehydration. Through laboratory experimental studies, rational parameters of this process were established (dehydration temperature 50° C, concentration of sugar solution – 70 %, hydromodulus – 1, the duration of the process during dehydration of root vegetables – 2 hours, fruits of wild plants – 1 hour, the shape and size of raw vegetable cubes 5×5×5 mm. The design of an apparatus for carrying out osmotic dehydration has been developed. The feasibility of processing and using vegetable processing derivatives is substantiated. The microstructure and mineral composition of powders made from root vegetables were analyzed. It has been established that vegetable powders contain dietary fiber. A method for complex rocessing and use of derivatives of processing the fruits of wild plants is proposed, which involves the production of powders and fortified syrups. Their biological value has been proven. The proposed method for processing the fruits of wild plants using osmotic dehydration makes it possible to preserve the vitamin C content in their processed products. It has been established that vitamin C is retained most of all during osmotic dehydration and drying in viburnum powders; the least of it remains in rowan powders. The largest amount of vitamin C passes from elderberry into the osmotic solution. Least of all – from sea buckthorn. In powders and osmotic solutions obtained as a result of osmotic dehydration, 18 amino acids were found, 7 of which are essential. The optimal parameters of the process of processing plant raw materials have been established and a mathematical model has been developed. The dependence of the optimal concentration and energy consumption on the equivalent particle size was obtained. The particle size of the raw material has been determined, at which the total energy consumption approaches a minimum. The process of osmotic dehydration was simulated and an equation in similarity numbers was obtained. The resulting model describes the obtained experimental data with high accuracy. Innovative methods have been developed for the production of food products using derivatives from the processing of plant raw materials: fortified milk, candied fruits from root vegetables, natural jelly marmalade from root vegetables, jelly sweets from carrots, pasta and bread fortified from floral raw materials. Technological and hardwaretechnological schemes for the production of food products, technological instructions and technical conditions for the production of some food products have been developed. It has been proven that the addition of powders from the fruits of wild plants to pasta has a positive effect on their organoleptic properties, and also increases their biological value due to the enrichment of amino acids, vitamins and dietary fiber. Recommendations for the practical use of the research results have been developed. Rational models for processing root vegetables and fruits of wild plants (viburnum, elderberry, sea buckthorn, rowan) are proposed.

Official opponents

Valerii M. Mykhailov
Ihor Y. Stadnyk
Valerii H. Myronchuk

Research papers

Samilyk M., Helikh A., Ryzhkova T., Bolgova N., Nazarenko Y. Influence of the structure of some types of fillers introduced to the yogurt recipe on changes in its rheological indicators. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2020. Vol. 2. № 11 (104). Р. 46–51.

Samilyk M., Helikh A., Bolgova N., Potapov V., Sabadash S. The application of osmotic dehydration in the technology of producing candied root vegetables. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2020. Vol. 3. № 11 (105). Р. 13–20.

Samilyk M., Lukash S., Bolgova N., Helikh A., Maslak N., Maslak O. Advances in Food Processing based on Sustainable Bioeconomy. Journal of Environmental Management and Tourism. 2020. Vol. 11. № 5. Р. 1105–1113.

Xuanxuan Qin, Samilyk M., Luo Y., Sokolenko V. Influence of sesame flour on physicochemical properties of sour milk drinks. Eastern-european Journal of Enterprise Technologies. 2021. Vol. 3. № 11 (111). Р. 6–16.

Samilyk M., Bolgova N., Tsyrulyk R., Ryzhkova T. Prospects for processing and use of root vegetable waste in food production. Food science and technology. 2021. Vol. 15. № 4. Р. 60–68.

Samilyk M., Demidova E., Bolgova N., Savenko O., Cherniavska T. Development of bread technology with high biological value and increased shelf life. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2022. Vol. 2. № 11 (116). Р. 52–57.

Samilyk M., Korniienko D., Bolgova N., Sokolenko V., Boqomol N. Using derivative products from processing wild berries to enrich pressed sugar. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2022. Vol. 3. № 11 (117). Р. 39–44.

Samilyk M., Demidova E., Bolgova N. Waste-free technology of processing wild plant raw materials. Journal of Chemistry and Technologies. 2022. Vol. 30. № 3. Р. 394–403.

Samilyk M., Tsyrulyk R., Bolgova N., Vechorka V., Ryzhkova T., Severin R., Lysenko H., Heіda I. Devising a technique for improving the biological value of A2 milk by adding carrot powder. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2022. Vol. 6. № 11 (120). Р. 44–50.

Qin X., Samilyk M., Luo Y. Optimization of technical and technological indicators of kefir added with defatted sesame flour and rice bran. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2023. Vol. 1. № 11 (121). Р. 15–22.

Samilyk M., Demidova E., Nazarenko Y., Tymoshenko A., Ryzhkova T., Severin R., Hnoievyі I., Yatsenko I. Formation of the quality and shelf life of bread through the additive of powder from rowanberry. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2023. Vol. 3. № 11 (123). Р. 42–49.

Самілик М. М., Расамакіна Ю. В. Перспективи використання бурякових цукатів у виробництві йогуртів. Вчені записки Таврійського національного університету ім. В. І. Вернадського». Серія: Технічні науки. 2019. Т. 30 (69). Ч 2. № 3. С. 97–102.

Samilyk M., Qin X., Luo Y. The influence of the introduction of rice bran on fermented milk drink. Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies. Series: Food Technologies. 2021. Vol. 23. № 96. Р. 39–45.

Самілик М., Болгова Н., Топоркова Ю. Розробка технології желейних цукеркових мас із продуктів переробки моркви. Продовольчі ресурси. 2021. Т. 9. № 17. С. 137–144.

Самілик М., Болгова Н., Перцевий Ф. В., Биков О. П. Розширення асортименту натурального желейного мармеладу із вторинної сировини. Вісник Львівського торговельно-економічного університету. Серія: Технічні науки. 2021. № 25. С. 98–105.

Самілик М. М., Цирулик Р. В. Використання морквяних порошків для збагачення молока мінеральними елементами. Науковий вісник Полтавського університету економіки і торгівлі. Серія: Технічні науки. 2021. Вип. 1 (101). С. 23–29.

Самілик М. М. Фізичне обґрунтування параметрів осмотичної дегідратації як способу обробки коренеплідних овочів. Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія: Механізація та автоматизація виробничих процесів. 2021. Вип. 4 (46). С. 55–59.

Самілик М. М. Розроблення безвідходної технології одержання натуральних барвників із рослинної сировини. Науковий вісник Полтавського університету економіки і торгівлі. Серія: Технічні науки. 2022. Вип. 1. С. 49–54.

Самілик М. М. Вплив осмотичної дегідратації на амінокислотний склад Sorbus aucuparia. Таврійський науковий вісник. Серія: Технічні науки. 2022. №. 3. С. 178–184.

Самілик М. М., Сюаньсюань Цзінь, Болгова Н. В. Розширення асортименту кисломолочних напоїв з підвищеною біологічною цінністю. Науковий вісник Таврійського державного агротехнологічного університету. 2022. Вип. 12. Т. 1. С. 141–151.

Самілик M., Корнієнко Д. Розроблення технології одержання збагаченого цукру. Науковий вісник Львівського національного університету ветеринарної медицини та біотехнологій імені С. З. Ґжицького. Серія: Харчові технології. 2022. Т. 24. № 98. С. 25–29.

Самілик М. М. Технологічне та апаратурне забезпечення осмотичної дегідратації ягід бузини. Наукові праці Національного університету харчових технологій. 2022. Т. 28. № 5. С. 46–53.

Самілик М. М., Демидова Є. В. Використання похідних продуктів переробки обліпихи у виробництві здобних булочок. Таврійський науковий вісник. Серія: Технічні науки. 2022. №. 4. С. 94–101.

Самілик М., Демидова Є. Використання нетрадиційної сировини у технології виробництва йогурту. Ресторанний і готельний консалтинг. Інновації. 2022. Т. 5. № 2. С. 281–291.

Рижкова Т. М., Самілик М. М., Болгова Н. В., Губа С. О., Соколенко В. В. Удосконалення технології сиркових мас із використанням порошку калини. Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія: Механізація та автоматизація виробничих процесів. 2022. Вип. 3 (49). С. 69–74.

Самілик М. М., Шешеня І. О. Розроблення раціонального способу переробки плодів обліпихи. Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія: Механізація та автоматизація виробничих процесів. 2022. Вип. 4 (50). С. 98–102.

Самілик М. М., Цирулик Р. В., Вороненко Н. І. Застосування морквяних порошків для збагачення молочних продуктів. Науковий вісник Таврійського державного агротехнологічного університету. 2023. Вип. 13. Т 2. 8 с.

Самілик М. М., Каруна К. В. Дослідження показників якості десертного хліба з овочевими цукатами. Науковий вісник Полтавського університету економіки і торгівлі. Серія: Технічні науки. 2023. Вип. 1. С. 5–9.

Samilyk М., Helikh A., Bolgova N., Ryzhkova T., Sirenko І., Fesyun О. Substantiation of the choice of fillers for cottage cheese mass. EUREKA: Life Sciences. 2020. Vol. 3. P.38–45.

Samilyk М., Demidova E., Bolgova N., Kapitonenko А., Cherniavska T. Influence of adding wild berry powders on the quality of pasta products. EUREKA: Life Sciences. 2022. Vol. 2. P. 28–35.

Samilyk M. Scientific substantiation of the use of plant processing derivatives for enrichment of ferrous milk drinks. EUREKA: Life Sciences. 2022. Vol. 5. Р. 58–64.

Samilyk M., Korniienko D., Demidova E., Tymoshenko A., Bolgova N., Yeskova O. Substantiation of the efficiency of the method for processing viburnum by the method of osmotic dehydration. EUREKA: Life Sciences. 2022. Vol. 6. Р. 60–68.

Files

autoreferat-Реферат_Самілик.pdf

dis_Самілик.pdf

Similar theses

0421U102966

Sviatnenko Roman Serhiiovych

Substantiation of the parameters of the process of processing liquid and dairy products by pulsed electric fields

0421U102938

Volodin Sergii Oleksiiovych

Scientific substantiation of improvement of shut-off and regulating devices of the equipment of sugar production

0421U102846

Bedryk Olesia V.

Intensification of the mass transfer process in complete columns of cyclic distillation

0421U102824

Strelchenko Liudmyla V.

Improvement of the process of drying apple raw materials by convective-thermoradiation with a power supply

0421U000079

Kostenko Stanislav Mykolayovych

Modeling of the process of radiant heat exchange in the elements of frying equipment