Удосконалення технології перероблення ефірних олій з отриманням харчових натуральних ароматизаторів

Робочі режими вакуумної перегонки ефірної олії кропу

У робочих режимах здійснено серію перегонок ефірної олії кропу. В кінцевому варіанті отримано чотири фракції з сумарним відсотковим вмістом 90,5 % від маси вихідної сировини. Втрати за рахунок неповного вловлювання низькокиплячих компонентів становлять до 9,5 %.

За розробленою газохроматографічною методикою визначено основний компонентний склад фракцій ефірної олії кропу та масові співвідношення компонентів (рис. 7). Результати досліджень свідчать про наявність одного або двох ключових компонентів за найбільшим відсотковим вмістом в кожній фракції, що забезпечують одержання заданих органолептичних характеристик (табл. 3).

Таблиця 3

Органолептичні показники отриманих фракцій

Наведені дані дозволили першу фракцію ефірної олії кропу пропонувати як ароматизатор "Трав'яниста хвоя", другу фракцію ? як ароматизатор "Лимонна фантазія", четверту фракцію ? як ароматизатор "Квітучий кріп".

У четвертому розділі «ОТРИМАННЯ КОМПОЗИЦІЙНИХ ХАРЧОВИХ АРОМАТИЗАТОРІВ» обґрунтовано таку послідовність технологічних стадій отримання харчових ароматизаторів: приймання та інспекція ефірної олії; отримання окремих її фракцій вакуумною розгонкою; складання комбінацій фракцій запланованого аромату з отриманням висококонцентрованих ароматизаторів; приготування 10%-их розчинів ароматизаторів у етиловому спирті; фасування, пакування та зберігання продукції.

Для раціонального проведення стадії складання композицій фракцій використано математичне моделювання за симплекс-методом, реалізованим в комп'ютерній програмній розробці.

Симплекс-матрицю конструювання складу ароматизатору складено у вигляді системи рівнянь

у₁ = k₁¹а₁+ k₁²а₂ + k₁³а₃++ k₁^mа_n

у₂ = k₂¹а₁+ k₂²а₂ + k₂³а₃+...+ k₂^mа_n

у_т = k_т¹а₁+ k_т²а₂ + k_т³а₃+…+ k_т^mа_{n ,} (1)

у_n = k_j¹а₁+ k_j²а₂ + k_j³а₃+...+ k_j^mа_n

де у_1,2,3,…,n ? локальні цільові функції; k_j^1,2,3,…,m - коефіцієнти, за якими рівняння математичної моделі з високим рівнем адекватності (R²>1) наближено до заданої цільової функції Ф

Ф =k₁А₁+k₂А₂+k₃А₃++k_jА_m>орt, (2)

де А₁, А₂, А_3, А_m ? фракції із компонентами а₁а_n.. Цільові обмеження: 1) в складі ароматизатора компоненти або фракції здатні змінюватися; 2) а_n?0; 3) Ф = ?А_m; 4) комбінаційні обмеження: n ?0, k ? 0.

За наведеним алгоритмом розроблено комп'ютерну програму "ОПТИМАЛЬНЕ КОМБІНУВАННЯ". Використання програми дозволило за попередньо визначеним компонентним складом базової ароматичної основи, введеним в середовище програми, отримати 9 варіантів масових співвідношень фракцій (А_m), за якими після проведення серії аналізів і дегустаційних оцінок було визначено остаточні масові коефіцієнти, що забезпечували отримання запланованого аромату та економічного використання фракцій. Цільова функція комбінації ароматизатору "Кріп ? елітний аромат" має такий вигляд

Ф = 1,0А₁+3,0А₂+18,0А₃+5,0А₄>орt R² >0,975. (3)

За результатами досліджень компонентного складу ароматизатора "Кріп ? елітний аромат" зроблено висновки про зниження вмісту терпенових вуглеводнів. Масова частка б-пінену зменшилась з 1,1% до 0,1%, б-фелландрену ? з 0,7% до 0,19%, d-лімонену ? з 42,5% до 13,26%, в-фелландрену ? з 14,1% до 1,58%, що свідчить про стабілізацію складу ароматизатора та здатність до тривалого зберігання. Збільшення масової частки d-карвону до 68 %, дигідрокарвону до 2,08 % порівняно з ефірною олією доводить концентрування аромату кропу. Збільшення вмісту кисневмісних терпеноїдів (l-ліналоолу, ліналілацетату) надає загальному аромату гармонійних пряно-квіткових тонів.

Одержання ароматизатору "Пряний лимон" проведено за запропонованими програмою і визначеними сенсорним аналізом наступними коефіцієнтами цільової функції

Ф = 1,0А₁++32А₂+2,0А₃+4,0А₄>орt R² >0,96. (4)

Компонентний склад ароматизатору "Пряний лимон", до якого входять ключові компоненти d-лімонен (57,8%), l-ліналоол (12,13%), ліналілацетат (6,07%), формує виражений лимонний аромат з пряними тонами. Наявність значної кількості d-карвону (9,46%) доповнює загальний аромат приємним кріпним тоном.

Проведені наукові і практичні дослідження дозволили визначити основні технологічні стадії перероблення ефірної олії на харчові натуральні ароматизатори і розробити апаратурно-технологічну схему, показану на рис. 8.

У хімічній промисловості використовуються стандартні установки типу УФП, призначені для розділення органічних сполук як за атмосферного, так і заниженого тиску. Технічні дані УФП потужністю 4,5 м³/добу відповідають технічним параметрам автоматизованої установки вакуумного фракціонування ефірних олій (АУФП), що використана у дослідженнях.

У п'ятому розділі «ПРАКТИЧНЕ ВПРОВАДЖЕННЯ РОЗРОБЛЕНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ» обґрунтовано можливість застосування одержаних ароматизаторів в технології напоїв.

Розроблено рецептуру особливої горілки "Капітан" з використанням ароматизатору "Кріп - елітний аромат". Гармонійне поєднання медового аромату з тонами цитрусу і польових квітів у горілці досягається встановленим співвідношенням ароматизаторів "Кріп - елітний аромат" і "Коріандр - елітний аромат" (0,9 : 1,6). Комбінація апельсинової і бадьянової ефірних олій створює смакове відчуття екзотичного цитрусу (1,63 : 0,10). Апельсинову олію можна замінити апельсиновим ароматним спиртом, а бадьянову ефірну олію ? анісовою. Термін зберігання напою ? 6 місяців.

Із застосуванням ароматизатору "Пряний лимон" розроблена рецептура десертного напою "Подружжя". Лимонний аромат з пряними і квітковими тонами, сформований за рахунок поєднання лимонної ефірної олії та ароматизаторів з ефірних олій коріандру й кропу (4,0 : 0,09 : 1,6). Комбінація ароматичної основи зі спиртованим яблучним соком дозволяє отримати напій, який не має аналогів серед напоїв цієї групи. Термін зберігання напою ? 2 місяці.

Соковмісні напої забезпечують організм людини різними БАР. Із застосуванням лимонної ефірної олії та ароматизатора "Квітучий кріп" (4 : 0,9) розроблено рецептуру функціонального напою "Котик Леопольд" на основі традиційного яблучного соку з приємним лимонним ароматом та пряними тонами, що додає новому напою відчуття смакування екзотичного цитрусу. Розфасований напій "Котик Леопольд" має зберігатися в темному приміщенні за температури від 2 до 12°С. Стійкість напою ? 8 діб з дня виготовлення.

В розроблених напоях встановлено вміст ароматичних речовин. Дані свідчать, що для отримання напоїв із якісними органолептичними і фізико- хімічними показниками рекомендовано вносити дослідні ароматизатори в кількості 0,015…0,03 % від об'єму харчової основи.

У шостому розділі «ТОВАРОЗНАВЧА ОЦІНКА НАТУРАЛЬНИХ АРОМАТИЗАТОРІВ» досліджено показники якості натуральних ароматизаторів та їх термін придатності, впродовж якого зберігається стабільність їхнього хімічного складу та споживчих властивостей.

Порівняльні дослідження органолептичних показників вихідної ефірної олії кропу і розроблених ароматизаторів доводять той факт, що процес розділення ефірної олії кропу на окремі частини надає їм нові якості практично за всіма показниками. Особливо варто відмітити, що кріпний аромат вихідної олії переходить у нові аромати: гармонійний кріпний з м'яким пряним тоном, лимонний з пряним та кріпним тонами, трав'янистий з хвойним тоном, аромат свіжої зелені кропу з тоном лимону, насичений аромат зрілого насіння кропу.

Порівняльні дослідження фізико-хімічних показників вихідної ефірної олії кропу і розроблених ароматизаторів (табл. 4, 5) свідчать про покращення фізико-хімічних показників продуктів в ході їх технологічного оброблення.

Таблиця 4

Порівняльна характеристика фізико-хімічних показників ефірної олії кропу та ароматизаторів "Трав'яниста хвоя","Лимонна фантазія" і "Квітучий кріп"

Таблиця 5

Порівняльна характеристика фізико-хімічних показників ефірної олії кропу та ароматизаторів "Кріп - елітний аромат" і " Пряний лимон"

Значення густини і показника заломлення при 20 єС ароматизаторів нижчі за значення у вихідній ефірній олії, що свідчить про відсутність процесів окислення і накопичення продуктів полімеризації терпенових вуглеводнів. Ці процеси погіршують аромат і смак продукту.

Значення показника заломлення при 20 єС ароматизаторів знаходяться в межах норми (1,4811,4900), що доводить відсутність у процесі фракціонування структурних змін ароматичних речовин, які можуть призвести до утворення нових, не досліджених сполук.

Значення кута повертання площини поляризації (_D) ароматизаторів відповідають значенням природних оптично активних компонентів на відміну від синтетичних аналогів, що свідчить про їхню натуральність. Крім того, високі значення _D у розроблених ароматизаторах (+68…+90) порівняно з ефірною олією кропу (+61) є доказом покращення технологічних характеристик продуктів удосконаленої технології, оскільки ароматизатори із заниженими значеннями цього показника характеризуються значною кількістю продуктів полімеризації.

Значення кислотного число (КЧ) ароматизаторів знаходяться в межах 0,86…0,97, що є меншими порівняно з ефірною олією кропу. Це свідчить про низький вміст вільних жирних кислот, кількість яких збільшується в результаті омилення ефірів. Зменшення розчинності одного об'єму ароматизатора у 70 % розчині етанолу пояснюється зменшенням кількості терпенових вуглеводнів.

Отримані значення показників якості свідчать про подовження терміну зберігання та високу якість розроблених ароматизаторів.

Суттєва зміна органолептичних, фізико-хімічних показників ароматизаторів "Трав'яниста хвоя", "Лимонна фантазія" і "Пряний лимон" спостерігалась на 13-ому місяці їх зберігання у встановлених умовах згідно ТУ 10.04.13.68-88, а на 14-ому місяці зберігання - ароматизаторів "Квітучий кріп" та "Кріп - елітний аромат".

Визначено мікробіологічні показники та вміст в них токсичних елементів за СанПиН 42-123-4940-88 та СанПиН 42-123-4089. Суттєве погіршення мікробіологічних показників розроблених ароматизаторів відмічено на 14-тий місяць їх зберігання.

За результатами вивчення показників якості ароматизаторів в процесі їх зберігання встановлено термін їх придатності - 12 місяців.

На основі аналізу експериментальних даних розроблено та затверджено у встановленому порядку нормативну документацію на «Ароматизатори натуральні із ефірних олій» (ТУ У 24.6-22961668-007:2007) та «Технологічна інструкція по виробництву ароматизаторів натуральних із ефірних олій».

ВИСНОВКИ

На основі проведених досліджень вирішено важливу наукову задачу удосконалення технології перероблення ефірних олій з отриманням харчових натуральних ароматизаторів, яка реалізується через наступні положення:

1. Розроблено теоретичні положення удосконалення технології перероблення ефірних олій з отриманням харчових натуральних ароматизаторів високої якості і різних ароматичних властивостей.

2. Розроблено газохроматографічну методику визначення вмісту ароматичних компонентів в ефірних оліях, продуктах їх перероблення та ароматизаторах, що може застосовуватися як у наукових дослідженнях, так і в технохімконтролі виробництва ароматизаторів.

3. Розроблено системний підхід до визначення основних параметрів проведення вакуумної перегонки ефірних олій з отриманням їх фракцій із заздалегідь спланованими ароматичними властивостями на основі комплексного дослідження процесу перегонки ефірних олій.

4. Удосконалено стандартну установку фракційної перегонки (УФП) для вакуумного фракціонування ефірних олій, яку доповнено високоефективною вакуумною теплоізоляцією для проведення процесу в адіабатичному режимі; збірником фракцій, виготовленого у вигляді "павука" з чотирма вихідними шліцами; системою автоматизованого управління та контролю параметрів технологічного процесу, до якого входять: а) блок контролю температури куба, головки повної конденсації; б) блок автоматичного регулювання температури в підігрівачі куба.

5. Теоретично обґрунтовані і практично опрацьовані параметри вакуумної перегонки ефірної олії кропу з управлінням процесу в напрямку збагачення цільовим компонентом за встановленими закономірностями. Встановлено такі параметри процесу: перша фракція - тиск 2,64 кПа, температура 67,169,2 ⁰С, число ступенів розділення 2,8, флегмове число 4,5; друга фракція - тиск 2,64 кПа, температура 114,7121,1 ⁰С, число ступенів розділення 3,7, флегмове число 5,7; третя фракція - тиск 1,32 кПа, температура 150,7155,3 ⁰С, число ступенів розділення 7,0, флегмове число 7,0; четверта фракція - тиск 0,92 кПа, температура 170,9177,7 ⁰С, число ступенів розділення 7,1, флегмове число 6,2. Отримано чотири фракції ефірної олії кропу різного аромату, три з яких запропоновано як окремі ароматизатори: "Трав'яниста хвоя" ? перша фракція; "Лимонна фантазія" ? друга фракція; "Квітучий кріп" ? четверта фракція.

6. Розроблено комп'ютерну програму для конструювання складу ароматизаторів із заздалегідь спланованими ароматичними властивостями. На її основі отримано рецептури двох композиційних харчових ароматизаторів з фракцій ефірної олії кропу. Масові співвідношення фракцій ефірної олії кропу у ароматизаторі "Кріп - елітний аромат" становлять 1Ф : 2Ф : 3Ф : 4Ф = 1 : 3: 5 : 18, у ароматизаторі "Пряний лимон" - 1Ф : 2Ф : 3Ф : 4Ф = 1 : 32 : 2 : 4.

7. Проведено практичне впровадження розроблених ароматизаторів у виробництво напоїв з розробкою нових рецептур ? особливої горілки "Капітан", десертного напою "Подружжя", соковмістного напою "Котик Леопольд". За органолептичною оцінкою дослідних зразків напоїв, витриманих у контрольованих умовах, відмічено гармонізацію смаку й аромату та стабільність показників якості протягом усього терміну зберігання. Рекомендовано застосування розроблених ароматизаторів в виробництві напоїв у кількості 0,015…0,03 % від об'єму харчової основи, що забезпечують отримання якісних органолептичних і фізико - хімічних характеристик напоїв.

8. Встановлено показники якості і безпеки розроблених харчових натуральних ароматизаторів та термін їх придатності - 12 місяців.

9. Розроблено принципову і апаратурно-технологічну схеми удосконаленої технології перероблення ефірних олій з отриманням харчових натуральних ароматизаторів.

10. Запропоновано використання промислових установок УФП з максимально існуючою потужністю установки 4,5 м³/добу для високотонажного промислового перероблення ефірних олій з отриманням харчових натуральних ароматизаторів, а для підприємств малого і середнього бізнесу - промислові установки УФП з середньою потужністю 2 м³/добу та 1 м³/добу.

11. Розроблено та затверджено у встановленому порядку нормативну документацію на «Ароматизатори натуральні із ефірних олій» (ТУ У 24.6-22961668-007:2007) та «Технологічна інструкція по виробництву ароматизаторів натуральних із ефірних олій».

12. Удосконалення технології перероблення ефірних олій надало можливість одержання серії натуральних ароматизаторів із ефірної олії кропу різних ароматичних властивостей.

13. Економічний ефект від застосування ароматизаторів у технології напоїв станом на 1 вересня 2008р. становить 126703,99 грн на 1000 дал особливих горілок, 64475,25 грн на 1000 дал десертних напоїв, 589,44 грн на 1000 дал соковмістних напоїв.

СПИСОК ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Удосконалення газохроматографічної методики визначення спиртів С₁ - С₅ / Н.Е. Фролова, В.О. Усенко, Н.В. Чепель, К.В.Жук // Наукові праці НУХТ.- 2002. - №3.- С. 60-61.

Особистий внесок: брала участь у проведенні пошуку джерел літератури, експериментальних дослідженнях, обробленні результатів, підготовці та оформленні матеріалів до публікації.

2. Розроблення методики газохроматографічного аналізу ефірних олій на капілярних колонках / Н.Е. Фролова, В.О. Усенко, Н.В. Чепель, Т.В. Кубрак // Харчова промисловість.- 2004. - №3.- С. 82-84.

Особистий внесок: брала участь у проведенні пошуку джерел літератури, експериментальних дослідженнях, обробленні результатів, підготовці та оформленні матеріалів до публікації.

3. Фролова Н.Е. Фракціонування ефірної олії коріандру з вивченням якісного складу / Н.Е. Фролова, В.О. Усенко, Н.В. Чепель // Харчова промисловість.- 2005. - №4.- С. 79-81.

Особистий внесок: брала участь у підборі і теоретичному аналізі джерел літератури, проведенні фракціонуванні ефірної олії кропу та газохроматографічних дослідженнях визначення її якісного складу.

4. Фролова Н.Е. Отримання натурального ароматизатора з ефірної олії кропу як функціональної складової продуктів оздоровчого спрямування / Н.Е. Фролова, В.О. Усенко, Н.В. Чепель // Наукові праці НУХТ.- 2006. - №18.- С. 40-42.

Особистий внесок: брала участь у проведенні пошуку джерел літератури, експериментальних дослідженнях з визначення кількісних співвідношень фракцій ефірної олії кропу у ароматизаторі, підготовці та оформленні матеріалів до публікації.

5. Фролова Н.Е. Розділення ароматичних речовин різних класів / Н.Е. Фролова, В.О. Усенко, Н.В. Чепель // Харчова і переробна промисловість.- 2007. - №6.- С. 24-26.

Особистий внесок: брала участь у підборі і теоретичному аналізі джерел літератури, газохроматографічних дослідженнях ароматичних речовин різних класів, узагальненні результатів, підготовці та оформленні матеріалів до публікації.

6. Натуральні ароматизатори / Н.Е. Фролова, В.О. Усенко, Н.В. Чепель, Т.Е. Баленко // Харчова і переробна промисловість. - 2007. - №7.- С. 18-20.

Особистий внесок: брала участь у підборі і теоретичному аналізі джерел літератури, розробці рецептур ароматизаторів, узагальненні результатів, підготовці та оформленні матеріалів до публікації.

7. Пат. №11359 Україна, МПК⁷ С11 В1/10, С11 В9/02. Спосіб отримання ароматизатора «Кріп елітний аромат» / Усенко В.О., Фролова Н.Е., Чепель Н.В.;замовник і патентовласник Націон. унів.-т харч. техн. - № 200506451; заявл.30.06.2005; опубл.15.12.2005, Бюл.№12.

Особистий внесок: провела патентний пошук, брала у проведенні експериментальних досліджень, узагальненні результатів, підготовці та оформленні матеріалів до публікації.

8. Пат. №18131 Україна, МПК⁷ С11 В1/10, С11 В9/02. Спосіб отримання натуральних ароматизаторів «Коріандровий аромат» / Усенко В.О., Фролова Н.Е., Чепель Н.В.;замовник і патентовласник Націон. унів.-т харч. техн. - № 200606053; заявл.01.06.2006; опубл.16.10.2006, Бюл.№10.

Особистий внесок: провела патентний пошук, брала у проведенні експериментальних досліджень, узагальненні результатів, підготовці та оформленні матеріалів до публікації.

9. Пат. №21067 Україна, МПК⁷ А23 L 1/226, А23 L1/308. Ароматично-смакова добавка «Духмяна» / Усенко В.О., Фролова Н.Е., Чепель Н.В., Єгорова І.К.; замовник і патентовласник Націон. унів.-т харч. техн. - № 200610363; заявл.29.09.2006; опубл.15.02.2007, Бюл.№2.

Особистий внесок: провела патентний пошук, брала у проведенні експериментальних досліджень, узагальненні результатів, підготовці та оформленні матеріалів до публікації.

10. Пат. №21068 Україна, МПК⁷ А23 L1/226, А23 L1/308. Натуральний ароматизатор «Пряний» / Усенко В.О., Фролова Н.Е., Чепель Н.В., Єгорова І.К.;замовник і патентовласник Націон. унів.-т харч. техн. - № 200610364; заявл.29.09.2006; опубл.15.02.2007, Бюл.№2.

Особистий внесок: брала участь у пошуку джерел літератури, у проведенні експериментальних досліджень, узагальненні результатів, підготовці та оформленні матеріалів до публікації.

11. Препаративна хроматографія у вивченні компонентів ефірних олій / А.І.Українець, Н.Е.Фролова, Н.В.Чепель, В.О.Усенко // Харчова промисловість.- 2004. - додаток до №3.- С. 106.

Особистий внесок: брала участь у підборі і теоретичному аналізі джерел літератури, експериментальних дослідженнях,узагальненні результатів, підготовці та оформленні матеріалів до публікації.

12. Практика використання газових хроматографів вітчизняного виробництва в наукових дослідженнях НУХТ / Н.Е. Фролова, В.О. Усенко, Н.В. Чепель, В.Ф. Суходол // Харчова промисловість.- 2004. - додаток до №3.- С. 107.

Особистий внесок: брала участь у пошуку джерел літератури, експериментальних дослідженнях,узагальненні результатів, підготовці матеріалів до публікації.

13. Фролова Н.Е. Дослідження ефірної олії базиліку евгенольного як джерела речовин з антиоксидантними властивостями / Н.Е. Фролова, Н.В. Чепель, М.В. Карпутіна // Сборник научных статей «Перспективные направления развития пищевой промышленности». - Одесса, ОЦНТЭИ.- 2003. - С. 138-140.

Особистий внесок: брала участь у проведенні пошуку джерел літератури, експериментальних дослідженнях, обробленні результатів, написанні та оформленні статті.

14. Фролова Н.Е. Детерпенізація як спосіб підвищення стійкості ефірних олій / Н.Е. Фролова, А.І.Українець, Н.В. Чепель // Праці 70-тої наукової конференції молодих вчених, аспірантів і студентів. - К: Націон. унів.-т харч. техн. - 2004. - С.79.

Особистий внесок: приймала участь у підборі і теоретичному аналізі літературних джерел, в проведенні експериментальних досліджень, підготовці матеріалів до публікації.

15. Чепель Н.В. Інтегральний скор в розрахунках харчової цінності продуктів масового споживання/ Н.В.Чепель, Д.О.Петрик // Праці 71-тої наукової конференції молодих вчених, аспірантів і студентів. - К: Націон. унів.-т харч. техн. - 2005. - С.77.

Особистий внесок: приймала участь у організації та проведені експериментальних досліджень, написанні тез доповіді.

16. Фролова Н.Е. Розробка рецептур двох ароматизаторів композиційного складу / Н.Е. Фролова, В.О. Усенко, А.І.Українець, Н.В.Чепель // Праці 71-тої наукової конференції молодих вчених, аспірантів і студентів. - К: Націон. унів.-т харч. техн. - 2005. - С.77.

Особистий внесок: приймала участь у організації та проведені експериментальних досліджень, обробці отриманих даних та написанні тез доповіді.

17. Фролова Н.Е. Розробка рецептур двох ароматизаторів композиційного складу / Н.Е. Фролова, В.О. Усенко, Н.В. Чепель // Матеріали міжнародної науково-технічної конференції «Розроблення та виробництво продуктів функціонального харчування, інноваційні технології та конструювання обладнання для перероблення сільгоспсировини, культура харчування населення». - К: Націон. унів.-т харч. техн. - 2005. - С.109.

Особистий внесок: приймала участь у підборі і теоретичному аналізі літературних джерел, в проведенні експериментальних досліджень, обговоренні та узагальненні результатів досліджень, підготовці матеріалів до публікації.

18. Фролова Н.Е. Порівняльні дослідження умов вивчення ароматичних речовин різних класів / Наталія Фролова, Наталія Чепель // Праці 72-тої наукової конференції молодих вчених, аспірантів і студентів. - К: Націон. унів.-т харч. техн. - 2006. - С.76.

Особистий внесок: приймала участь у організації та проведені експериментальних досліджень, обробці отриманих даних та написанні тез доповіді.

19. Фролова Н.Е. Отримання фракцій ефірних олій методом фізичної дистиляції за даними препаративного виділення / Наталія Фролова, Наталія Чепель // Праці 73-тої наукової конференції молодих вчених, аспірантів і студентів. - К: Націон. унів.-т харч. техн. - 2007. - С.87.

Особистий внесок: приймала участь в проведенні експериментальних досліджень, узагальненні результатів досліджень, підготовці матеріалів до публікації.

Основні результати дисертації повністю відображені в наведених публікаціях.

АНОТАЦІЯ

Чепель Н.В. Удосконалення технології перероблення ефірних олій з отриманням харчових натуральних ароматизаторів. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.16 - технологія продуктів харчування. - Національний університет харчових технологій, Київ, 2009.

Робота присвячена актуальному питанню удосконалення технології перероблення ефірних олій з отриманням харчових натуральних ароматизаторів.

Удосконалення технології перероблення ефірних олій передбачає вакуумну фракційну розгонку ефірних олій на фракції заданого складу ароматичних компонентів та комбінування отриманих фракцій ефірної олії за масовими співвідношеннями, розрахованими програмним комплексом адекватно наперед встановленим вимогам, що забезпечує отримання серії харчових натуральних ароматизаторів.

За удосконаленою технологією перероблення ефірних олій отримано п'ять харчових ароматизаторів із ефірної олії кропу, що засвідчило можливість випуску різноманітного асортименту високоякісних натуральних ароматизаторів, задовольняючи потребу харчової промисловості в них з наданням продукту особливого аромату високої насиченості та поліпшеної стабільності.

За результатами роботи розроблено та затверджено у встановленому порядку нормативну документацію на «Ароматизатори натуральні із ефірних олій» (ТУ У 24.6-22961668-007:2007) та «Технологічна інструкція по виробництву ароматизаторів натуральних із ефірних олій».

Ключові слова: натуральні ароматизатори, ефірна олія кропу, фракції, вакуумне фракціонування, комбінування, аромат.

Чепель Н.В. Усовершенствование технологии переработки эфирных масел с получением пищевых натуральных ароматизаторов.- Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.18.16 - Технология продуктов питания. - Национальный университет пищевых технологий, Киев, 2009.

Работа посвящена актуальной проблеме усовершенствования технологии переработки эфирных масел с получением пищевых натуральных ароматизаторов.

В работе на основании изучения данных литературы проанализированы направления получения ароматических веществ в пищевой промышленности, аргументировано направление получения пищевых ароматизаторов путем фракционирования эфирных масел вакуумной перегонки.

Для исследований подобрано эфирное масло укропа, в состав которого входят основные компоненты d-лимонен с лимонным и d-карвон с укропным ароматами. Эти компоненты представлены в эфирном масле в значительных количествах и имеют широкий интервал температур кипения.

Разработано методику газохроматографических исследований компонентного состава ароматических веществ различных органических классов эфирных масел, фракций и ароматизаторов, которую использовали как при решении научных вопросов, связанных с источниками аромата, так и в технохимконтроле производства ароматизаторов. Исследования компонентного состава эфирного масла укропа за разработанной методикой и ароматические характеристики показали возможность прогнозирования ароматических направлений: а) d-карвон + дигидрокарвон (укропный, травянистый); б) d-лимонен + в-фелландрен (лимонный); в) б-пинен + б-фелландрен (хвойный, смолистый); г) l-линалоол + линалилацетат (цветочный, пряный).

Используя полученый компонентный состав эфирного масла укропа и законы перегонки, эфирное масло укропа условно было поделено на четыре бинарные системы и рассчитаны его теоретические параметры фракционирования путем вакуумной перегонки. Установлено такие параметры процесса вакуумной разгонки эфирного масла укропа по определенным закономерностям: первая фракция - давление 2,64 кПа, температура 67,169,2 ⁰С, число степеней разделения 2,8, флегмовое число 4,5; вторая фракция - давление 2,64 кПа, температура 114,7121,1 ⁰С, число степеней разделения 3,7, флегмовое число 5,7; третья фракция - давление 1,32 кПа, температура 150,7155,3 ⁰С, число степеней разделения 7,0, флегмовое число 7,0; четвертая фракция - давление 0,92 кПа, температура 170,9177,7 ⁰С, число степеней разделения 7,1, флегмовое число 6,2.

Теоретически рассчитаны и практически исследованы режимы вакуумной разгонки эфирного масла укропа с управлением процесса в направлении обогащения ключевым компонентом. Получено четыре фракции эфирного масла укропа различного ароматического направления. Сравнительные исследование качественных показателей исходного эфирного масла укропа и фракций показали, что процесс разделения эфирного масла на отдельные фракции позволяет получить продукты высокого качества. Горький вкус и укропный аромат со скипидарным тоном исходного масла заменяется различными гармоничными оттенками аромата и вкуса как традиционных направлений, так и оригинальных, перспективных в пищевой промышленности. Органолептическая оценка полученных фракций эфирного масла позволила предложить три из них как самостоятельные ароматизаторы: "Травянистая хвоя" ? первая фракция; "Лимонная фантазия" - вторая фракция; "Цветущий укроп" ? четвертая фракция.

Предложено новый подход для получения композиционных ароматизаторов на основе комбинаций отдельных фракций эфирного масла, что является ключевой технологической стадией новой технологии. Данный подход реализован с использованием разработанного программного комплекса для конструирования состава ароматизаторов на основе базовых основ. С его помощью разработано два пищевых ароматизатора с запланированными ароматическими свойствами и стабильными характеристиками. Массовые соотношения фракций эфирного масла укропа в ароматизаторе "Укроп - элитный аромат" составляет 1Ф : 2Ф : 3Ф : 4Ф = 1 : 3 : 5 : 18, в ароматизаторе "Пряный лимон" - 1Ф : 2Ф : 3Ф : 4Ф = 1 : 32 : 2 : 4.

Практическое внедрение усовершенствованной технологии пищевых натуральных ароматизаторов дало возможность предложить три рецептуры напитков - особой водки "Капитан", десертного напитка "Подружжя", сокосодержащего напитка "Котик Леопольд". В рецептуры входили следующие ароматизаторы: "Пряный лимон", "Цветущий укроп", "Укроп - элитный аромат". Органолептическая оценка исследуемых напитков отметила соответствие требованиям стандарта.

Разработано принципиально-технологическую и аппаратурно-технологическую схемы переработки эфирных масел с получением пищевых натуральных ароматизаторов.

Проведена товароведческая оценка ароматизаторов. Установлено их показатели качества и срок хранения, при котором сохраняется постоянство химического состава и потребительских свойств. Срок хранения разработанных ароматизаторов составляет 12 месяцев.

Разработано нормативную документацию в установленном порядке ТУ У 24.6-22961668-007:2007 и технологическую инструкцию на натуральные ароматизаторы из эфирных масел как внутренний стандарт предприятия.