Bozhko A. Improvement of the technology of custard pastries with the addition of carob powder and development of criteria for their identification

Українська версія

Thesis for the degree of Doctor of Philosophy (PhD)

State registration number

0826U002903

Applicant for

Specialization

  • 181 - Харчові технології

Specialized Academic Board

PhD 15143

National university of food technologies

Essay

The dissertation is devoted to the improvement of the technology of custard pastries through the addition of carob powder and the development of criteria for their identification. Based on the analysis of literature sources, it was found that Ukraine ranks fourth globally among the fastest-growing markets in the «flour confectionery products» category, driven by the high energy value of these products and their affordability for consumers within the price segment. Therefore, the improvement of this specific segment of confectionery products through the use of non-traditional plant-based raw materials that positively affect the quality characteristics of finished products is considered relevant. To improve the formulation of custard semi-finished products, carob powder was selected as a multifunctional ingredient that enhances the organoleptic and physicochemical properties of confectionery products and positively affects consumer health, as it contains a significant amount of minerals, dietary fiber, vitamins (groups B, PP, E, C, A, and D), and does not contain caffeine, theobromine, or phenylethylamine compared to cocoa powder. It was noted that dough samples with the addition of Light carob powder exhibited improved structural and mechanical properties compared to the control sample. A spectral «fingerprint» of samples of different types of carob powder was developed for identification purposes, making it possible to distinguish carob from cocoa powder. The research demonstrated that the addition of carob powder allows regulation of moisture retention and desorption processes during the storage of сustard semi-finished products. The recommended shelf life of сustard pastries with added carob powder was established at 7 days. Based on the conducted research, draft regulatory documentation, including a technological instruction, formulation, and TU U 10.7-02070938-348:2026 «Сustard Pastries. Technical Specifications» for the production of сustard pastries with added carob powder, was developed and approved at the National University of Food Technologies. Industrial testing of the developed products was conducted under manufacturing conditions at the enterprise of sole proprietor Oleg Borysovych Yudalevych. An important result of the study is the development and approval of a methodology for the identification of сustard semi-finished products with added carob powder, characterizing the profile of each type of carob powder depending on the degree of roasting and enabling product identification according to the type of powder used. The results of the study confirmed the expected effects of implementing the scientific development: economic benefits, according to the calculations performed, and social benefits through the expansion of the product range using non-traditional plantbased raw materials with functional properties. The reliability of the obtained results was confirmed through the use of modern research methods, appropriate equipment, and mathematical approaches for processing the obtained data. Scientific provisions and recommendations were validated by studies conducted in the laboratories of the National University of Food Technologies. The scientific novelty of the development was confirmed by the decision of the State Organization «Ukrainian National Office for Intellectual Property and Innovations» to grant a patent for a utility model.

Research papers

1. Usatiuk S., Bozhko A. Prospects of the use of non-traditional vegetable raw materials in the production of confectionery products. Food science and technology. 2023. Vol. 17, Iss. 2. P. 60-70.

2. Божко А., Усатюк С. Визначення критеріїв ідентифікації для оцінювання показників якості оздоблювальних напівфабрикатів з використанням порошку керобу. Харчова промисловість. 2023. № 33-34. С. 53-61.

3. Bozhko A., Usatiuk S., Sydor V., Tyshchenko O. Improvement of the external traceability system for confectionery products with carob powder using NFC-tags. Таuridа Scientific Herald. Series: Technical Sciences. 2023. № 6. Р. 94-102.

4. Божко А., Усатюк С. Визначення критеріїв ідентифікації для оцінювання органолептичних по-казників заварних напівфабрикатів з додаванням порошку керобу. Вісник Львівського торгове-льно-економічного університету. Технічні науки. 2025. № 42. С. 35-42.

5. Божко А., Усатюк С. Застосування SWOT-аналізу для оцінювання конкурентоспроможності за-варних тістечок з додаванням порошку керобу. Таврійський науковий вісник. Серія: Технічні на-уки. 2025. №3. С. 276-281.

6. Божко А., Усатюк С., Маринін А., Святненко Р. Дослідження процесу десорбції при зберіганні заварних напівфабрикатів з порошком керобу. Науковий вісник Полтавського університету економіки і торгівлі. Серія «Технічні науки». 2025. № 2. С. 12-19.

7. Божко А., Усатюк С. Аналіз національного законодавства України щодо виробництва безпеч-них заварних тістечок з додаванням порошку керобу. Таврійський науковий вісник. Серія: Техні-чні науки. 2025. Т. 2, № 5. С. 36-47.

8. Божко А., Усатюк С. Визначення критеріїїв ідентифікації заварних напівфабрикатів з додаван-ням порошку керобу за фізико-хімічними показниками. Таврійський науковий вісник. Серія: Те-хнічні науки. 2025. № 6. С. 250-258.

9. Божко А., Усатюк С. Визначення критеріїв ідентифікації заварних напівфабрикатів з додаван-ням порошку керобу за структурно-механічними властивостями. Вісник Львівського торговель-но-економічного університету. Технічні науки. 2025. № 44. С. 51-58.

10. Божко, А. Ю., & Усатюк, С.І. (2022). Вплив температурної обробки на технологічні властивості порошку керобу при виробництві кондитерських виробів. В Здобутки та перспективи розвитку кондитерської галузі: матеріали IX Міжнародної науково-практичної конференції (с. 38–39). Київ: НУХТ. URL: https://dspace.nuft.edu.ua/server/api/core/bitstreams/cd4b3c82-3dbb-4113-9f40-e7963ddae53a/content?trackerId=d005b91e5c109e31

11. Божко, Анастасія, & Усатюк, Світлана. (2023). Вплив показника активності води при зберіганні кондитерських виробів з порошком керобу. В Наукові здобутки молоді – вирішенню проблем харчування людства у XXI столітті: матеріали 89 Міжнародної наукової конференції молодих учених, аспірантів і студентів (Ч.1, с.102). Київ: НУХТ. URL: https://dspace.nuft.edu.ua/items/e8a89f79-1da1-4dca-895b-4853663c7c38

12. Bozhko, Anastasiia, & Usatiuk, Svitlana. (2023). Criteria for identification of confectionery products. Youth scientific achievements to the 21st century nutrition problem solution: book of abstract 89 International scientific conference of young scientist and students (Part 3. Р. 458). NUFT, Kyiv. URL: https://drive.google.com/file/d/1SLlxwOWUw02_8PMfQ0Dwe3vEY7vYyBH6/view

13.Божко, А. Ю., & Усатюк, С. І. (2023). Тренди інноваційного пакування кондитерських виробів. В Тренди Lean-виробництва та пакування харчової продукції: матеріали 12-ї Міжнародної спеціалізованої науково-практичної конференції (с. 139–141). Київ: НУХТ. URL: https://drive.google.com/file/d/1rdHXm-ZA4I-Fw1j-f5P20BAzvMpGnGDS/view

14.Божко, А. Ю., & Усатюк, С. І. (2023). Дослідження хімічного складу порошку керобу різних сортів. В Здобутки та перспективи розвитку кондитерської галузі: матеріали X Міжнародної науково-практичної конференції (с. 102–103). Київ: НУХТ, URL: https://drive.google.com/file/d/1_fOGDXA3m0MrgxgFKOOPSsBstxDZHXVi/view

15. Божко, Анастасія, & Усатюк, Світлана. (2023). Перспективи використання порошку керобу у виробництві кондитерських виробів. В Здорове харчування від дитинства до довголіття: комплексний підхід, стан та перспективи: збірник наукових матеріалів ІІІ Міжнародної науково-практичної конференції (с. 19–21), Київ: НУХТ. URL: https://dspace.nuft.edu.ua/items/c3e7db2c-96be-4608-913c-a651c9ec18ee

16. Божко, Анастасія, Побрусило, Марина, & Усатюк, Світлана. (2023). «Дилема харчування» та пошук шляхів її вирішення. В Здорове харчування від дитинства до довголіття: комплексний підхід, стан та перспективи: збірник наукових матеріалів ІІІ Міжнародної науково-практичної конференції (с. 21–23). Київ: НУХТ. URL: https://dspace.nuft.edu.ua/server/api/core/bitstreams/3fe21fd6-6c79-4acf-a43a-f1dc38ce2450/content

17. Божко, А. Ю, & Усатюк, С. І. (2023). Застосування NFC-тегів у виробництві кондитерських виробів. В Якість і безпека харчових продуктів: збірник тез VІ Міжнародної науково-практичної конференції (с. 236–237). Київ: НУХТ. URL: https://drive.google.com/file/d/14-q7oZpCJYaasGKJf_OznL_hcvrh18ij/view

18. Божко, Анастасія, & Усатюк, Світлана. (2024). Показник глікемічності порошку керобу. В Наукові здобутки молоді – вирішенню проблем харчування людства у XXI столітті: матеріали 90 Міжнародної наукової конференції молодих учених, аспірантів і студентів (Ч.1, с. 174). Київ: НУХТ. URL: https://dspace.nuft.edu.ua/server/api/core/bitstreams/8581473a-7618-4f58-8443-72e7dd58d002/content?trackerId=d005b91e5c109e31

19.Божко, Анастасія, & Усатюк, Світлана. (2025). Дослідження споживчих переваг під час придбання кондитерських виробів. В Наукові здобутки молоді – вирішенню проблем харчування людства у XXI столітті: матеріали 91-ї Міжнародної наукової конференції молодих учених, аспірантів і студентів (Ч.1, с. 37). Київ: НУХТ. URL: https://dspace.nuft.edu.ua/server/api/core/bitstreams/100a8f67-675d-4295-98d7-7f944098a759/content?trackerId=d005b91e5c109e31

20. Bozhko, Anastasiia, & Usatiuk, Svitlana. (2025). Research on the influence of carob powder on the structural and mechanical properties of curd dough. Scientific strategies in the context of global challenges: Proceedings of the II International Scientific-Practical Conference (P. 185–186). Warsaw, Poland. URL: https://man.org.ua/nv/index.php/conf/article/view/228

21.Bozhko, Anastasiia, & Usatiuk, Svitlana. (2025). Research on the influence of carob powder on the porosity of baked semi-finished products. Modern Science: Research, Economy and Innovation: Collection of Scientific Papers “International Scientific Unity” with Proceedings of the 1st International Scientific and Practical Conference (P. 281–283). Zagreb, Croatia. URL: https://dspace.nuft.edu.ua/handle/123456789/48405

22.Bozhko, A. Yu., Usatiuk, S. I., & Marynin, А. I. (2025). Research on the influence of carob powder on desorption processes during storage of custard semi-finished products. В Сталий ланцюг харчування та безпека крізь науку, знання та бізнес: тези доповідей ІІ Міжнародної науково-практичної конференції (с.129–130). Харків: ДБТУ. URL: https://dspace.nuft.edu.ua/handle/123456789/48404

23.Божко, А. Ю., & Усатюк, С. І. (2025). Забезпечення правового регулювання виробництва заварних тістечок з додаванням порошку керобу. В Якість і безпека харчових продуктів: матеріали VІІ Міжнародної науково-практичної конференції (с. 198–199). Київ: НУХТ. URL: https://drive.google.com/file/d/1yI8ngdXwUqFM1IAns3PSf8ZHEu6lLCd-/view

24.Божко, А. Ю., Усатюк, С. І., & Маринін, А. І. (2026). Дослідження мікробіологічних показників заварних тістечок із додаванням порошку керобу. Science, technology and innovation: vectors of transformation: proceedings of the VIII International scientific and practical conference (Р. 95–97). Berlin, Germany. URL: https://isg-konf.com/science-technology-and-innovation-vectors-of-transformation/

Files

Similar theses