Технологія функціональних напівфабрикатів добавок із дикорослих ягід з використанням обробки в змінному електромагнітному полі
Дослідження виявлення закономірностей і механізму впливу попередньої обробки дикорослих ягід у вихровому шарі феромагнітних часток змінного електромагнітного поля. Розробка технологій отримання функціональних напівфабрикатів добавок із дикорослих ягід.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 26.09.2015 |
| Размер файла | 57,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧУВАННЯ ТА ТОРГІВЛІ
УДК 640.4:641.8.5.85/86
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата технічних наук
ТЕХНОЛОГІЯ ФУНКЦІОНАЛЬНИХ НАПІВФАБРИКАТІВ ДОБАВОК ІЗ ДИКОРОСЛИХ ЯГІД З ВИКОРИСТАННЯМ ОБРОБКИ В ЗМІННОМУ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОМУ ПОЛІ
Спеціальність 05.18.16 -
технологія продуктів харчування
ДІБРІВСЬКА НАТАЛІЯ ВІТАЛІЇВНА
Харків - 2009
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Харківському державному університеті харчування та торгівлі Міністерства освіти і науки України.
Науковий керівник: доктор технічних наук, професор, лауреат Державної премії України Павлюк Раїса Юріївна, Харківський державний університет харчування та торгівлі, завідувач кафедри технології консервування
Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Гринченко Ольга Олексіївна, Харківський державний університет харчування та торгівлі, професор кафедри технології харчування
доктор технічних наук, професор, лауреат Державної премії України Сімахіна Галина Олександрівна, Національний університет харчових технологій, завідувач кафедри технології функціональних харчових продуктів
Захист відбудеться „28” травня 2009 р. о 1500 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.088.01 Харківського державного університету харчування та торгівлі за адресою: вул. Клочківська, 333, м. Харків, 61051.
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківського державного університету харчування та торгівлі за адресою: вул. Клочківська, 333, м. Харків, 61051.
Автореферат розісланий „27” квітня 2009 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради А.А. Дубініна
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Однією з головних умов функціонування організму людини у відповідності до теорії раціонального та збалансованого харчування, яка прийнята в міжнародній практиці, є обов'язкова наявність у раціоні харчування біологічно активних речовин (БАР), таких як вітаміни, фенольні сполуки, каротиноїди та інші. Основним джерелом БАР є плоди, овочі, продукти їх переробки та функціональні продукти з їх використанням. Але споживання фруктів населенням України вдвічі нижче рекомендованої норми, консервованою вітчизняною плодоовочевою продукцією населення забезпечено на 20%, у тому числі напівфабрикатами для підприємств ресторанного господарства лише на 0,5%.
Особливе місце серед рослинної сировини, що містить значну кількість БАР, займають дикорослі ягоди - натуральні вітаміноносії, для яких характерні різні лікувально-профілактичні властивості. У даний час в Україні є можливість їх заготовляти до 1 млн. тонн в рік, проте фактично заготівля дикорослих ягід складає близько 20,0 тис. тонн, тобто їх потенціал використовується недостатньо. Серед продуктів із ягід важливе місце посідають напівфабрикати добавок в формі паст, пюре, які відносяться до функціональних продуктів. Вони є незамінними натуральними збагачувачами різними БАР, структуроутворювачами та поліпшувачами кольору харчових продуктів, у тому числі для солодких страв. Однак в Україні спостерігається їх дефіцит. Більш широке їх використання при виготовленні різних харчових продуктів стримується недостатністю відомостей про їх хімічний склад, технологічні властивості, а також відсутністю технологій і обладнання для їх виробництва. У даний час у всьому світі стоїть проблема збереження БАР, зокрема антоціанових пігментів, L-аскорбінової кислоти тощо при переробці фруктів, ягід, у тому числі і дикорослих. Труднощі при переробці дикорослих ягід (бузини чорної, горобини чорноплідної, калини та ін.) у пастоподібні напівфабрикати добавок і соки зумовлені більш щільною морфологічною структурою, ніж у традиційній сировині (твердішою оболонкою, зниженою соковіддачею, більшою кількістю протопектину, ніж водорозчинного пектину), специфічним смаком і ароматом і т.п. У зв'язку з цим актуальною є розробка технологій функціональних добавок у формі пастоподібних напівфабрикатів із дикорослих ягід, які б максимально зберігали БАР вихідної сировини. При отриманні пастоподібних добавок використовують такий технологічний прийом, як бланшування, яке призводить до втрат БАР від 20 до 40%. Відомо, що одними із прогресивних методів обробки харчової сировини є електрофізичні (ультразвук, електромагнітна обробка і т.д.), які застосовуються з метою інтенсифікації різних процесів виробництва. Перспективною є обробка харчових продуктів у вихровому шарі феромагнітних часток (ВШФЧ) змінного електромагнітного поля (ЕМП). Проте в науковій літературі практично відсутні дані з її використання при переробці плодів та одержанні пастоподібних напівфабрикатів із дикорослих ягід (ДЯ).
Вітчизняна промисловість випускає апарати (ВА-100, АВС-100), які використовують принципи електромагнітної обробки різних харчових систем у ВШФЧ. Їх застосовують в Україні для інтенсифікації різних технологічних процесів у харчових технологіях, при одержанні емульсій у виробництві майонезу, соусів, а також при виробництві пива, для активації дріжджів у виробництві хлібобулочних виробів, для механодеструкції різних харчових систем.
Нами при попередній обробці дикорослих ягід у вихровому шарі феромагнітних часток змінного електромагнітного поля в апараті ВА-100, що супроводжується процесами механодеструкції, був виявлений ефект активації біологічно активних речовин та пектинових речовин, що дозволило розробити новий спосіб переробки ягід у пастоподібні напівфабрикати добавок з високим вмістом БАР.
У зв'язку з цим актуальним є використання апарата ВА-100 для попередньої обробки дикорослих ягід у ВШФЧ ЕМП із метою максимального збереження БАР і виключення стадії бланшування, розробки технології функціональних пастоподібних напівфабрикатів із ДЯ з високим вмістом БАР та желейних страв на їх основі на підприємствах ресторанного господарства.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана в рамках роботи науково-консультативної Ради Укоопспілки з науково практичних проблем розвитку споживчої кооперації, згідно з планом бюджетної теми №0125/2000 “Вдосконалення асортименту готової продукції на основі нетрадиційної сировини” і бюджетної теми №141/2001 “Екологія харчування: Шляхи вирішення проблеми в Україні”, №141/01 „Пошукові роботи по дослідженню впливу ЕМП на водні системи з метою розробки нових технологій харчових виробництв” та бюджетної теми ХДУХТ №8-03-04Б “Розробка технологій рослинних біологічно активних добавок і їх використання в молочних продуктах”.
Мета і завдання дослідження. Метою роботи є розробка науково-обґрунтованої технології отримання функціональних напівфабрикатів добавок із дикорослих ягід з використанням комплексної обробки в вихровому шарі феромагнітних часток змінного електромагнітного поля та механодеструкції і їх застосування при виготовленні желейних страв на підприємствах ресторанного господарства.
Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити наступні завдання:
– провести комплексні дослідження виявлення закономірностей і механізму впливу попередньої обробки дикорослих ягід у вихровому шарі феромагнітних часток змінного електромагнітного поля, що супроводжується механодеструкцією, на антоціаново-пігментний комплекс та інші БАР та їх спектральні характеристики;
– виявити вплив обробки у ВШФЧ змінного електромагнітного поля на трансформацію пектинових речовин, целюлози дикорослих ягід, їх желейні властивості та виявити механізм цього процесу;
– виявити вплив обробки дикорослих ягід у ВШФЧ змінного електромагнітного поля на їх бактеріальну та грибну мікрофлору;
– розробити технології отримання функціональних напівфабрикатів добавок із ДЯ з використанням попередньої обробки у ВШФЧ змінного електромагнітного поля, раціональні технологічні режими їх виробництва, зберігання, вивчити їх якість, провести апробацію в промислових умовах, розробити нормативну документацію;
– розробити рецептури та технології желейних страв із використанням функціональних напівфабрикатів добавок із ДЯ як збагачувачів, барвників та згущувачів, вивчити їх хімічний склад та якість в процесі зберігання, здійснити апробацію в промислових умовах, розробити нормативну документацію.
Об'єкт дослідження - технології отримання функціональних пастоподібних напівфабрикатів добавок із дорослих ягід з використанням ВШФЧ змінного електромагнітного поля; технології та рецептури желейних страв (желе, мусів, самбуків) із використанням функціональних напівфабрикатів добавок із дикорослих ягід для підприємств ресторанного господарства.
Предмет дослідження - дикорослі ягоди: горобина чорноплідна, бузина чорна, калина, функціональні напівфабрикати добавок із дикорослих ягід, яблучне пюре, желейні страви з використанням функціональних добавок (желе, муси, самбуки).
Методи дослідження - стандартні методи дослідження фізико-хімічних показників, біохімічні, спектроскопічні, хімічні, мікробіологічні методи та методи математичної обробки експериментальних даних з використанням комп'ютерних технологій.
Наукова новизна одержаних результатів:
- вперше науково обґрунтовано і розроблено новий спосіб активації біологічно активних речовин та біополімерів ягідної сировини з використанням попередньої обробки у вихровому шарі феромагнітних часток змінного електромагнітного поля (магнітної складової, перемішування та подрібнення) в апараті ВА-100, який супроводжується процесом подрібнення дикорослих ягід під час отримання із них пастоподібних функціональних напівфабрикатів добавок, і проявляється у більш повному вилученні БАР із зв'язаного стану з біополімерами у вільний і деструкції біополімерів - пектинових речовин, їх трансформації в розчинну форму та отримання напівфабрикатів із більш високими драглеутворюючими властивостями;
- вперше встановлено, що обробка і подрібнення дикорослих ягід у вихровому шарі феромагнітних часток змінного електромагнітного поля не тільки інактивує окислювальні ферменти, але й сприяє активації БАР і більш повному вилученню їх із ягід, тобто дозволяє більш повно використати біологічний потенціал сировини, виявлено механізм цього процесу;
- вперше встановлено, що при обробці ДЯ у ВШФЧ відбувається суттєва активація пектинових речовин, деградація, деструкція та трансформація протопектину в розчинний пектин і галактуронову кислоту за рахунок неферментативного руйнування водневих і іонних зв'язків у протопектині, що виявляється в суттєвому зростанні органічних кислот за рахунок вільних карбоксильних груп галактуронової кислоти;
- встановлено, що обробка дикорослих ягід у вихровому шарі феромагнітних часток змінного електромагнітного поля суттєво зменшує кількість мікроорганізмів, дріжджів, пліснявих грибів;
- розроблено нові технології отримання функціональних напівфабрикатів добавок (ФНД) із дикорослих ягід, які відрізняються від традиційних тим, що виключається стадія бланшування і вводиться обробка ДЯ у ВШФЧ змінного електромагнітного поля; експериментально встановлено та обґрунтовано раціональні параметри технології;
- показано, що функціональні напівфабрикати добавок із ДЯ, які отримані за новою технологією, відрізняються високим вмістом БАР, природних антиокислювачів, і з їх використанням розроблено желейні страви для оздоровчого харчування (желе, муси, самбуки) для підприємств ресторанного господарства.
Практичне значення одержаних результатів. Розроблено рецептури та технологічні схеми желейних страв (желе, мусів, самбуків) з високим вмістом БАР для оздоровчого харчування з використанням функціональних напівфабрикатів добавок із дикорослих ягід, вивчено в них вміст біологічно активних речовин. Розроблено та затверджено технічні умови „Страви солодкі желейні з плодово-ягідної сировини” (ТУУ 15.3-01597997-002-2004), розроблено проект технічних умов „Функціональні антоціанові добавки-напівфабрикати із бузини чорної, горобини чорноплідної, калини” (ТУ У 15.8-01597997-002-2007). На запропоновані технічні рішення отримано два деклараційні патенти України на винаходи.
Реалізація роботи. Проведено апробацію функціональних напівфабрикатів добавок із дикорослих ягід у промислових умовах на підприємствах ресторанного госпо-дарства Черкаської облспоживспілки (акт від 30.01.2002 р.), Котелевської райспоживспілки (акт від 05.04.2002 р.), Полтавської облспоживспілки (акт від 04.02.2008 р.) та в НВФ „ФІПАР” (акт від 18.09.2008 р.), ЗАТ „Фіторія” (акт від 15.09.2008 р.), на Дунаєвецькому плодово-консервному заводі Хмельницької області (акт від 04.09.2002 р.).
Особистий внесок здобувача. Особистий внесок здобувача полягає в проведенні аналітичних і експериментальних досліджень у лабораторних і виробничих умовах, науковому аналізі й узагальненні результатів роботи, формулюванні висновків і пропозицій, підготовці результатів досліджень до друку, участі в розробці і затвердженні нормативної документації.
Апробація результатів дисертації. Основні положення результатів дисертації були викладені, обговорювалися та схвалені на Всеукраїнській науково-практичній конференції „Проблеми харчування населення України” (Полтава, ПУСКУ, 2003 р.), Міжнародній науково-практичній конференції „Актуальні проблеми харчування: технологія і обладнання, організація і економіка” (Донецьк, ДонДУЕТ, 2003 р.), науковій конференції професорсько-викладацького складу та аспірантів КНТЕУ (Київ, КНТЕУ, 2003р.), науковому семінарі „Нові технології і обладнання харчових виробництв” (Полтава, ПУСКУ, 2003р.), ІІ міжнародній науково-практичній конференції „Харчові технології - 2006” (Одеса, ОНАХТ, 2006 р.), ІV Міжнародній науково-практичній конференції „Наука і соціальні проблеми суспільства: харчування, екологія, демографія” (Харків, ХДУХТ, 2006 р.), Міжнародній науково-практичній конференції, присвяченій 40-річчю заснування ХДУХТ „Стратегічні напрямки розвитку підприємств харчових виробництв, ресторанного господарства і торгівлі” (Харків, ХДУХТ, 2007 р.), Міжнародній науково-практичній конференції “Віддалені наслідки впливу іонізуючого випромінювання ” (Київ, НЦРМ АМН України, 2007 р.), Всеукраїнській науково-практичній конференції „Нові ресурсо- та енергозберігаючі технології харчових виробництв” (Полтава, ПУСКУ, 2007 р.).
Публікації. Основні положення і результати дисертаційної роботи опубліковано в 13 наукових працях, у тому числі 4 статтях у наукових фахових виданнях, затверджених ВАК України, 2 деклараційних патентах України на винахід, 6 тезах.
Структура й обсяг роботи. Дисертаційна робота складається зі вступу, 5 розділів, висновків, 12 додатків, списку використаних джерел, який включає 257 найменувань, у тому числі 42 іноземних. Дисертація викладена на 157 сторінках друкованого тексту, містить 28 таблиць та 45 рисунків.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
У вступі обґрунтовано актуальність, сформульовано мету та завдання досліджень, показано наукову новизну і практичну цінність роботи.
У першому розділі „Наукові та практичні передумови технології функціональних напівфабрикатів добавок із дикорослих ягід та желейних страв з використанням електромагнітної обробки” приведено аналіз сучасного стану переробки ДЯ (бузини чорної, горобини чорноплідної, калини) в різні продукти, в тому числі в пастоподібні напівфабрикати добавок. Розглянуті особливості хімічного складу ягід, вміст у них антоціанових фенольних речовин, пектинів і інших БАР, вміст полісахаридних комплексів, особливості антоціаново-фенольних комплексів, їх лікувально-профілак-тичну дію. Проаналізовані та систематизовані відомості про використання електрофізичних методів обробки харчової сировини: мікрохвильової енергії, іонізуючих випромінювань, НВЧ-обробки, магнітного поля та ін. Обґрунтовано необхідність використання такого технологічного прийому для попередньої обробки ягід замість бланшування, як вихрового шару феромагнітних часток змінного електромагнітного поля для розробки нової технології пастоподібних напівфабрикатів із ДЯ з метою максимального збереження БАР вихідної сировини. Проведено аналіз технологій виробництва желейних страв на основі плодово-ягідної сировини та наведено характеристику драглеутворювачів для їх виготовлення.
У другому розділі „Об'єкти, матеріали, методи досліджень” дано стислу характеристику об'єктів, матеріалів та методів досліджень. У роботі використано сучасні фізико-хімічні, хімічні, спектроскопічні, мікробіологічні, реологічні методи досліджень. Вірогідність отриманих результатів оцінювали методами математичної статистики, моделювання із застосуванням ЕОМ у середовищі MS Excel.
Для отримання пастоподібних напівфабрикатів із ДЯ під час їх попередньої обробки використовували ВШФЧ змінного ЕМП в апараті ВА-100, який був виго-товлений в об'єднанні Полтавахіммаш та встановлений у міжгалузевій науково-дослідній лабораторії ПУСКУ.
У третьому розділі „Розробка наукових основ технології функціональних пас-топодібних напівфабрикатів добавок із дикорослих ягід” наведено результати хімічних, фізико-хімічних, спектроскопічних, мікробіологічних досліджень, які є науковою основою розробки технології пастоподібних напівфабрикатів добавок із ДЯ (бузини чорної, горобини чорноплідної, калини) з використанням попередньої обробки ДЯ у ВШФЧ змінного ЕМП замість бланшування.
Головним у даній роботі було зберегти антоціанові барвні речовини, L-аскорбінову кислоту та інші БАР. Відомо, що це найлабільніші речовини ягід щодо дії на них різних чинників при їх переробці, вони є основним критерієм оцінки якості рослинних продуктів. Їх втрати можуть складати від 20 до 80%. Нова технологія отримання пастоподібних напівфабрикатів із ДЯ відрізняється використанням оброб-ки ягід у ВШФЧ змінного ЕМП та виключенням стадії бланшування. Відомо, що при переробці у пастоподібні продукти ягоди бланшують гострою парою, подрібнюють. При цьому спостерігаються значні втрати БАР - особливо відбувається ферментатив-не окислення L-аскорбінової кислоти та фенольних сполук. У зв'язку з цим у задачу даної роботи входило виявлення закономірностей ферментативного окислення L-аскорбінової кислоти та антоціанових барвних речовин і утворення темнозабарвлених речовин - продуктів окислення фенольних сполук при бланшуванні та подрібненні ягід для подальшого отримання пастоподібних напівфабрикатів. Показано, що після подрібнення свіжих ягід бузини чорної, калини, горобини чорноплідної через 15?60 с відбувається ферментативне окислення і руйнування від 15 до 20% L-аскорбінової кислоти і паралельно відбувається утворення темнозабарвлених продуктів невідомої природи (11,0…18,0%). Показано, що при бланшуванні гострою парою дикорослих ягід втрати L-аскорбінової кислоти протягом 3?60 с складають 10…15%, протягом 5?60 с - 20…25%. Втрати антоціанових пігментів більші ніж L-аскорбінової кислоти (протягом 3?60 с - 18…25%, протягом 5?60 с - 25…32%). У зв'язку з цим використано обробку у ВШФЧ змінного ЕМП в апараті ВА-100 в новій технології для інактивації окислювальних ферментів дикорослих ягід. Доведено, що ягоди в апараті ВА-100 доцільно обробляти протягом 55…60 с за величини магнітної індукції 0,13 Тл, щоб повністю зберегти БАР.
Встановлено, що обробка і подрібнення у ВШФЧ змінного ЕМП ДЯ не тільки інактивує окислювальні ферменти, але призводить до більш повного вилучення із ягід БАР (рис. 1). Так, масова частка антоціанових барвних речовин вилучається більше на 28…32%, флавонолових глікозидів - на 27…37%, катехінів - на 30…36%, L-аскорбінової кислоти - на 12…18% по відношенню до вихідної сировини.
Ці закономірності підтверджені за допомогою спектрів поглинання антоціанових барвних речовин, катехінів, флавонолових глікозидів. Показано, що спектральні криві фенольних сполук мають три максимуми при довжині хвиль л=540…550 нм, л=270…280 нм і л=340…350 нм, які відповідають відповідно спектрам поглинання антоціанових барвних речовин, катехінів і флавонолових глікозидів.
Показано (рис. 2), що форма спектрів перерахованих речовин свіжих ягід і оброблених у ВШФЧ змінного ЕМП однакова, а інтенсивність і оптична щільність вища в екстрактах, які оброблені у ВШФЧ змінного ЕМП. Це свідчить про підвищене вилучення БАР в розчин із дикорослих ягід, попередньо оброблених у ВШФЧ, а також про інактивацію окислювальних ферментів. Механізм цього процесу пов'язаний з тим, що при обробці у ВШФЧ змінного ЕМП відбувається механодеструкція, яка призводить до механоактивації та поляризації, а також внутрішньомолекулярної і міжмолекулярної перебудови, суттєвої орієнтації диполів води в одному напрямку, що призводить до значних пошкоджень, та паралельно відбувається механокренінг, який призводить до більш повного вилучення БАР і переходу їх із зв'язаного стану з біополімерами у вільний, тобто дозволяє більш повно використати біологічний потенціал сировини.
Паралельно вивчали вплив обробки у ВШФЧ змінного ЕМП на біополімери, такі як пектинові речовини, для яких характерні желейні властивості. Відомо, що в ягодах вони знаходяться в неактивній формі (зшитий пектин). Існують різні способи активації пектинових речовин із метою їх трансформації в розчинну метоксильну форму для посилення їх желейних властивостей при використанні як наповнювачів під час виготовлення різних харчових продуктів. Відомо, що розчинність пектинів визначається величиною метоксильної складової, а зшитий пектин - протопектин - здатний до обмеженого набрякання у воді. Вперше встановлено, що при обробці ДЯ у ВШФЧ змінного ЕМП відбувається суттєва активація пектинових речовин, деградація, деструкція та трансформація протопектину (30…40%) в розчинний пектин (його кількість зростає на 50…92% по відношенню до вихідного розчинного пектину) і галактуронову кислоту за рахунок неферментативного руйнування водневих та іонних зв'язків у протопектині, що також виявляється у суттєвому зростанні орга-нічних кислот (39…50%) за рахунок вільних карбоксильних груп галактуронової кислоти, що мають кислу реакцію.
Показано, що при попередній обробці ДЯ у ВШФЧ змінного ЕМП відбувається суттєва деструкція целюлози і кількісне її зменшення на 8…12% та збільшення загаль-ної кількості цукрів на 10…12%, желейної здатності на 25…30%, що є позитивним моментом при використанні напівфабрикатів під час виготовлення желейних страв.
Покращення якості функціональних напівфабрикатів добавок із ДЯ, оброблених у ВШФЧ змінного ЕМП, а також підтвердження механізму його впливу на збереження і трансформацію низькомолекулярних БАР і деструкцію комплексів біополімерів з БАР, які знаходяться в зв'язаному стані, було доповнено при вимірі ІЧ-спектрів.
При порівнянні ІЧ-спектрів ягід бузини чорної свіжих і оброблених у ВШФЧ виявлені суттєві відмінності.
Зміни і зменшення інтенсивності широкої характеристичної смужки в області частот 3000…3500 см-1, що характерна для валентних коливань функціональних ОН-груп, які знаходяться у вільному стані і беруть участь у внутрішньомолекулярних та міжмолекулярних водневих зв'язках як у комплексах біополімер-БАР, так і в самих біополімерах, свідчать про руйнування водневих зв'язків у різних комплексах сполук біополімерів з БАР, їх трансформацію у вільний стан, які визначаються і фіксуються хімічними методами та показують про їх більш повну екстракцію.
Встановлено, що обробка дикорослих ягід у ВШФЧ ЕМП з величиною магнітної індукції 0,13 Тл протягом 55…60 с суттєво зменшує КМАФАнМ у 1,5…4 рази, кількість дріжджів - у 1,5…2,3 рази, пліснявих грибів - у 1,3…3,0 рази. дикорослий ягода електромагнітний напівфабрикат
Механізм антибактеріальної дії обробки ДЯ у ВШФЧ змінного ЕМП, очевидно, пов'язаний із поляризацією і суттєвою переорієнтацією диполів води в одному напрямку в клітинах мікроорганізмів, що призводить до істотного пошкодження, деформації вегетативних клітин мікроорганізмів (бактерій, дріжджів, пліснявих грибів) та призупиняє їх життєдіяльність.
На основі експериментальних даних розроблені нові технології отримання функціональних напівфабрикатів добавок із дикорослих ягід із вмістом вологи 77…78% (рис. 6), які відрізняються від традиційних тим, що виключається стадія бланшування і вводиться обробка у ВШФЧ змінного ЕМП, перемішування та по-дальше подрібнення, гомогенізація, і далі одна технологія включає пастеризацію, друга - низькотемпературне швидке заморожування з використанням газоподібного азоту. Експериментально встановлені та обґрунтовані раціональні параметри технології виробництва напівфабрикатів добавок.
Використання в новій технології комплексної обробки дикорослої сировини призводить не тільки до повного збереження БАР, але й до більш їх повного екстрагування із рослинної сировини (на 11…32 % по відношенню до вихідної сировини).
Показано (табл. 1), що функціональні напівфабрикати добавок із дикорослих ягід відрізняються високим вмістом БАР, особливо антоціанових барвних речовин, і найвищий їх вміст відмічається в напівфабрикаті з бузини чорної - до 4,2%, чорноплідної горобини - 3,9%, калини - 1,3%. Показано, що якість ФНД протягом 6 місяців практично не змінювалась.
Таблиця 1. Вміст біологічно активних і поживних речовин у ФНД із калини, бузини чорної (БЧ) і чорноплідної горобини (ГЧ)
|
БАР і поживні речовини |
Масова частка речовин у ФНД |
|||
|
з калини |
з БЧ |
з ГЧ |
||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
Антоціанові барвні речовини, % |
1,3±0,3 |
4,2±0,2 |
3,9±0,3 |
|
|
Фенольні сполуки (за хлорогеновою кислотою), мг у 100 г |
152,0±5,2 |
580,0±11,4 |
540,0±12,3 |
|
|
Флавонові глікозиди (за рутином), мг у 100 г |
200,0±8,1 |
135,0±4,8 |
151,0±4,9 |
|
|
Дубильні речовини (за таніном), мг у 100 г |
90,0±3,6 |
214,0±7,3 |
310,0±10,4 |
|
|
Вітаміни (мг у 100 г): L-аскорбінова кислота |
32,9±4,9 |
36,4±5,1 |
46,8±6,0 |
|
|
в-каротин |
1,10±0,02 |
0,80±0,03 |
2,30±0,02 |
|
|
б-токоферол |
2,00±0,04 |
0,90±0,04 |
1,50±0,02 |
|
|
Мінеральні речовини (мг у 100 г): калій |
186,0±3,6 |
204,0±4,2 |
140,0±3,2 |
|
|
кальцій |
28,0±0,4 |
24,0±0,7 |
41,0±1,5 |
|
|
магній |
15,0±0,6 |
16,0±0,8 |
12,0±0,3 |
|
|
фосфор |
26,0±0,7 |
33,0±1,1 |
21,0±0,6 |
|
|
натрій |
21,0±0,5 |
16,0±0,4 |
14,0±0,3 |
|
|
залізо |
0,27±0,01 |
0,20±0,01 |
0,28±0,01 |
|
|
Загальний цукор, % |
15,6±0,1 |
14,1±0,2 |
13,3±0,4 |
|
|
Целюлоза, % |
0,80±0,02 |
0,90±0,03 |
1,80±0,05 |
|
|
Пектинові речовини, % |
1,30±0,04 |
1,20±0,01 |
1,10±0,01 |
|
|
Білок, % |
0,40±0,01 |
0,60±0,02 |
0,40±0,02 |
|
|
Органічні кислоти (за яблучною кислотою), % |
1,80±0,03 |
0,6±0,02 |
0,4±0,01 |
Таким чином, функціональні напівфабрикати добавок із дикорослих ягід, які одержані за розробленими новими технологіями, повністю зберігають БАР і можуть бути використані як джерела БАР, як поліпшувачі кольору, як загусники в різні продукти харчування (желейні страви - желе, самбуки, муси, креми, а також коктейлі, сиркові вироби, соки, морси тощо) на підприємствах ресторанного господарства.
У четвертому розділі „Розробка технологій желейних страв з використанням функціональних напівфабрикатів добавок із дикорослих ягід для підприємств ресторанного господарства” наведено результати використання нових функціональних на-півфабрикатів добавок та традиційного яблучного пюре у розробці технології вироб-ництва солодких желейних страв - желе, мусів, самбуків з високим вмістом БАР.
Розроблені технології виробництва желейних страв із додаванням функціональних напівфабрикатів добавок із ДЯ відрізняються додатковою операцією внесення ФНД, заміною операції доведення до кипіння на короткочасну пастеризацію протягом (6…10)·60 с при температурі 85 °С.
За результатами експериментів розроблено рецептури желейних страв (желе, мусів, самбуків) на основі яблучного пюре та з використанням як збагачувачів натуральними БАР, поліпшувачів кольору та загущувачів функціональних напівфабрикатів добавок із дикорослих ягід. Методом математичного моделювання визначено кількість добавок - 25%. Показано, що введення функціональних напівфабрикатів добавок із ДЯ дозволяє зменшити кількість желатину на 17…20% (для желе - на 17%, мусів - 19%, самбуків - 20%). Встановлено, що якість нових желейних страв за реологічними характеристиками (деформацією, пластичністю, пружністю, еластичністю та ін.) наближається до аналогів, виготовлених з використанням яблучного пюре.
Показано, що розроблені желе зі вмістом вологи 80% (табл. 2), муси та самбуки в порівнянні з аналогом (на яблучному пюре) відрізняються високим вмістом натуральних антоціанових барвних речовин (88…295 мг на 100 г). Встановлено, що розроблені солодкі желейні страви перевищують аналоги за загальним вмістом фенольних сполук у 2,0 рази, флавонолових глікозидів - у 1,5…1,9 рази, аскорбінової кислоти - у 2,9…3,7 рази.
Таблиця 2. Вміст біологічно активних і поживних речовин у желе з добавками ФНД із калини, бузини чорної і чорноплідної горобини
|
БАР і поживні речовини |
Масова частка речовин |
||||
|
У желе яблучного |
У желе з добавками ФНД |
||||
|
із калини „Калинка” |
із БЧ „Ягідка” |
із ГЧ „Розалін” |
|||
|
Антоціанові барвні речовини, мг у 100 г |
- |
88,0±5,0 |
295,0±4,5 |
273,0±3,7 |
|
|
Фенольні сполуки (за хлорогеновою кислотою), мг у 100 г |
30,0±1,1 |
32,9±1,2 |
64,0±2,3 |
60,0±1,9 |
|
|
Флавонові глікозиди (за рутином), мг у 100 г |
11,3±0,3 |
22,2±0,5 |
17,3±0,3 |
18,5±0,7 |
|
|
Дубильні речовини (за таніном), мг у 100 г |
- |
6,1±0,2 |
12,0±0,6 |
19,7±0,9 |
|
|
Вітаміни (мг у 100 г): L-аскорбінова кислота |
1,10±0,05 |
3,17±0,12 |
3,36±0,14 |
4,11±0,11 |
|
|
в-каротин |
0,06±0,01 |
0,13±0,01 |
0,11±0,01 |
0,22±0,01 |
|
|
б-токоферол |
0,60±0,01 |
1,95±0,03 |
1,13±0,02 |
1,58±0,01 |
|
|
Загальний цукор,% |
18,57±0,15 |
18,87±0,17 |
18,72±0,19 |
18,67±0,21 |
|
|
Целюлоза, % |
0,32±0,01 |
0,30±0,01 |
0,31±0,01 |
0,36±0,01 |
|
|
Пектинові речовини, % |
0,23±0,01 |
0,27±0,01 |
0,26±0,01 |
0,25±0,01 |
|
|
Білок, % |
0,28±0,01 |
0,22±0,01 |
0,22±0,01 |
0,22±0,01 |
|
|
Органічні кислоти (у перерахунку на яблучну кислоту), % |
0,18±0,01 |
0,26±0,01 |
0,18±0,01 |
0,16±0,01 |
На способи виробництва мусу і желе одержані деклараційні патенти на винаходи. Розроблені солодкі страви відповідають регламентованим санітарно-гігієнічним нормам, можуть бути рекомендовані для впровадження на підприємствах ресторанного господарства.
У п'ятому розділі „Впровадження результатів дослідження в практику, їх економічна ефективність” наводяться дані про практичну реалізацію роботи, їх соціальну та економічну ефективність, про розробку нормативної документації на нову продукцію, про апробацію нових технологій у промислових умовах.
ВИСНОВКИ
1. Вперше науково обґрунтована та доведена доцільність використання попередньої обробки у ВШФЧ змінного електромагнітного поля та деструкції дикорослих ягід при отриманні із них пастоподібних функціональних напівфабрикатів добавок, як способу підвищення якості, високого збереження антоціаново-фенольного комплексу, трансформації протопектину в розчинну форму і отримання добавок з більш високими драглеутворюючими властивостями та їх використання при виготовленні желейних страв для підприємств ресторанного господарства.
2. Науково обґрунтовано спосіб активації БАР та біополімерів ягідної сировини при попередній у ВШФЧ змінного ЕМП (магнітної складової, перемішування та подрібнення) в апараті ВА-100, яке проявляється у більш повному вилученні БАР із зв'язаного стану з біополімерами у вільний і деструкції біополімерів - пектинових речовин, їх трансформації в розчинну форму.
3. Комплексними дослідженнями встановлено, що обробка і подрібнення дикорослих ягід у ВШФЧ змінного ЕМП з величиною магнітної індукції 0,13 Тл протягом 55…60 с призводить до більш повного вилучення із ягід БАР. Так, антоціанових барвних речовин вилучається більше на 28…32%, флавонолових глікозидів - на 27…37%, катехінів - на 30…36%, L-аскорбінової кислоти - на 12…18%. Механізм цього процесу пов'язаний, очевидно, з тим, що при обробці у ВШФЧ змінного ЕМП відбувається внутрішньомолекулярна і міжмолекулярна перебудова, суттєва орієнтація диполів води в одному напрямку, а також виникає механокренінг при подрібненні, що призводить до значних пошкоджень і руйнування клітин ягід і більш повного вилучення БАР і переходу їх зі зв'язаного стану в вільний, тобто дозволяє більш повно використати біологічний потенціал сировини.
4. Вперше встановлено, що при обробці ДЯ у ВШФЧ змінного ЕМП відбувається суттєва активація пектинових речовин, деградація, деструкція та трансформація протопектину (30…40%) в розчинний пектин (його кількість зростає на 50…92% по відношенню до вихідного розчинного пектину) і галактуронову кислоту за рахунок неферментативного руйнування водневих та іонних зв'язків у протопектині, що також виявляється в суттєвому зростанні органічних кислот (на 39…50%) за рахунок вільних карбоксильних груп галактуронової кислоти. Показано, що при попередній обробці ДЯ у ВШФЧ змінного ЕМП відбувається суттєва деструкція целюлози і кількісне її зменшення на 8…12%, збільшення загальної кількості цукрів на 10…12% та желейної здатності на 25…30%.
5. Виявлені суттєві відмінності в ІЧ-спектрах вихідних ягід та оброблених у ВШФЧ, зміни і зменшення інтенсивності в області частот 3000…3500 см-1 широкої характеристичної смужки, що характерна для валентних коливань функціональних ОН-груп, які знаходяться у вільному стані і беруть участь у внутрішньомолекулярних та міжмолекулярних водневих зв'язках як у комплексах біополімер-БАР, так і в самих біополімерах. Це свідчить про руйнування водневих зв'язків в різних комплексах сполук біополімерів з БАР, їх трансформацію у вільний стан, які визначаються і фіксуються хімічними і спектроскопічними методами і показують про їх більш повну екстракцію із рослинної сировини.
6. Встановлено, що обробка дикорослих ягід у ВШФЧ змінного ЕМП з величиною магнітної індукції 0,13 Тл протягом 55…60 с суттєво зменшує КМАФАнМ у 1,5…4 рази, кількість дріжджів - у 1,5…2,3 рази, пліснявих грибів - у 1,6…3,0 рази. Механізм антибактеріальної дії обробки в ВШФЧ, очевидно, пов'язаний із поляриза-цією і суттєвою переорієнтацією диполів води в одному напрямку в вегетоклітинних мікроорганізмах, що призводить до істотного пошкодження, деформації і руйнування клітин, а також одноклітинних мікроскопічних грибів (дріжджів, пліснявих грибів), та призупиняє їх життєдіяльність.
7. Розроблені нові технології отримання функціональних пастоподібних напівфабрикатів із дикорослих ягід (бузини чорної, калини, горобини чорноплідної), які відрізняються від традиційних тим, що виключається стадія бланшування і вводиться обробка у ВШФЧ змінного ЕМП з величиною магнітної індукції 0,13 Тл протягом 55…60 с. Показано, що нові напівфабрикати відрізняються високим вмістом БАР (особливо антоціанових барвних речовин, різних фенольних сполук, поліфенолів, пектинових та мінеральних речовин та ін.) і можуть використовуватись як збагачувачі, згущувачі та поліпшувачі кольору при виготовленні желейних страв.
8. За результатами експериментів розроблено рецептури желейних страв (желе, мусів, самбуків) на основі яблучного пюре та з використанням ФНД із дикорослих ягід як збагачувачів натуральними БАР, поліпшувачів кольору та загущувачів. Методом математичного моделювання визначено кількість напівфабрикату по відношенню до яблучного пюре (25%). Показано, що введення ФНД із ДЯ дозволяє зменшити кількість желатину на 17…20% (для желе - на 17%, мусів - 19%, самбуків - 20%). Встановлено, що якість нових желейних страв за реологічними характеристиками (деформацією, пластичністю, пружністю, еластичністю та ін.) наближається до аналогів, виготовлених з яблучного пюре, а за вмістом БАР значно перевищує їх, особливо антоціанових барвних речовин, фенольних сполук більше в 2 рази, вітаміну С - у 3…4 рази.
9. Розроблені технології виробництва желейних страв із додаванням функціональних добавок із ДЯ відрізняються додатковою операцією внесення ФНД, заміною операції доведення до кипіння на короткочасну пастеризацію протягом (6…10)·60 с при температурі 85 °С. Розроблено та затверджено ТУ „Страви солодкі желейні з плодово-ягідної сировини” (ТУУ 15.3-01597997-002-2004) та розроблено проект ТУ „Функціональні антоціанові добавки напівфабрикати із бузини чорної, горобини чорноплідної, калини” (ТУУ 15.8-01597997-002-2007). Проведено апробацію нової технології ФНД із ДЯ у виробничих умовах на підприємствах харчування Черкаської та Полтавської облспоживспілок, НВФ „ФІПАР”, ЗАТ „Фіторія” (м. Харків). Економічний ефект від впровадження 1 т добавок із ягід калини складе 4,72 тис. грн, із ягід горобини чорноплідної - 4,32 тис. грн, із ягід бузини чорної -3,25 тис. грн та солодких желейних страв: 1 т желе - 8,52…8,78 тис. грн, 1 т самбуків - 11,42…11,86 тис. грн, 1 т мусів - 8,23…8,25 тис. грн (у цінах на 11.2008 р.).
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
1. Дібрівська Н. В. Дослідження структурно-механічних властивостей пюре з нетрадиційної сировини / Н. В. Дібрівська // Вісник Донецького державного університету економіки і торгівлі ім. М. Туган-Барановського. - Донецьк, 2003. - № 1 (17). - С. 89-94.
2. Дібрівська Н. В. Дослідження впливу змінного електромагнітного поля на мікробіологічні показники пюре з калини / Н. В. Дібрівська // Актуальні проблеми харчування: технологія і обладнання, організація і економіка : темат. зб. наук. праць / Донецький держ. ун-т економіки і торгівлі ім. М. Туган-Барановського. - Донецьк, 2003. - Вип. 9. - С. 96-103.
3. Павлюк Р. Ю. Вплив подрібнення і бланшування на процес ферментативного окислення L-аскорбінової кислоти і утворення ортохінонів в дикорослих ягодах / Р. Ю. Павлюк, Н. В. Дібрівська, Т. В. Крячко // Вісник Національного технічного університету „ХПІ” : зб. наук. праць / Тематичний випуск „Хімія, хімічна технологія і екологія” / НТУ „ХПІ”. - Харків, 2006. - № 25. - С. 149-153. (Здобувачем проведено дослідження, узагальнено результати, підготовлено матеріали до друку).
4. Павлюк Р. Ю. Комплексні дослідження під час розробки технології функціональних пастоподібних оздоровчих добавок із дикорослих ягід / Р. Ю. Павлюк, Н. В. Дібрівська // Вісник Національного технічного університету „ХПІ” : зб. наук. праць / Тематичний випуск „Хімія, хімічна технологія і екологія” / НТУ „ХПІ”. - Харків, 2006. - № 25. - С. 154-159. (Здобувачем проведено експериментальні дослідження, узагальнено результати, підготовлено матеріали до друку).
5. Вплив електромагнітної обробки дикорослих ягід на пектинові речовини та желейні властивості одержаних пастоподібних напівфабрикатів / Р. Ю. Павлюк, Н. В. Дібрівська, В. В. Погарська, Т. В. Крячко // Прогресивні техніка та технології хар-чових виробництв ресторанного господарства і торгівлі : зб. наук. праць : у 2-х ч. / Харк. держ. ун-т харч. та торг. - Харків, 2007. - Ч. 1. - Вип. 2 (6). - С. 118-125. (Здобувачем проведено експериментальні дослідження впливу ВШФЧ ЕМП на БАР дикорослих ягід та властивості отриманих напівфабрикатів, узагальнено результати, підготовлено матеріали до друку).
6. Патент 53132 А Україна, МПК L 23 1/06. Спосіб виробництва фруктового желе / Дібрівська Н. В., Ростовський В. С., Капліна Т. В. ; заявник та патентовласник Полтавський університет споживчої кооперації України. - № 2002032200 ; заявл. 19.03.02 ; опубл. 15.01.03, Бюл. № 1. (Здобувачем проведено патентний пошук, систематизовано результати, підготовлено заявку на винахід).
7. Патент 53133 А Україна, МПК L 23 1/06. Спосіб виробництва ягідного мусу / Дібрівська Н. В., Ростовський В. С., Капліна Т. В. ; заявник та патентовласник Полтавський університет споживчої кооперації України. - № 2002032201 ; заявл. 19.03.02 ; опубл. 15.01.03, Бюл. № 1. (Здобувачем проведено патентний пошук, систематизовано результати, підготовлено заявку на винахід).
8. Дібрівська Н. В. Дослідження технології виготовлення желейних виробів з плодово-ягідного пюре / Н. В. Дібрівська // Проблеми харчування населення України : всеукр. наук.-практ. конф., 27-28 лютого 2003 р. : тези доп. - Полтава, 2003. - С. 98-102.
9. Павлюк Р. Ю. Отримання функціональних оздоровчих добавок із дико-рослих ягід з високим вмістом біологічно активних речовин / Р. Ю. Павлюк, Н. В. Дібрівська, Т. В. Крячко // Наука і соціальні проблеми суспільства : харчування, екологія, демографія : IV міжнар. наук.-практ. конф., 24-25 травня 2006 р. : тези доп. - Харків, 2006. - Ч. 1. - С. 327-329. (Здобувачем проведено дослідження, узагальнено результати, підготовлено матеріали до друку).
10. Павлюк Р. Ю. Вплив електрофізичних методів обробки дикорослих ягід на антоціаново-фенольний комплекс при отриманні пюре / Р. Ю. Павлюк, Н. В. Дібрівська, Т. В. Крячко // Харчові технології - 2006 : IІ міжнар. наук.-практ. конф., 17-19 жовтня 2006 р. : тези доп. - Одеса, 2006. - С. 49. (Здобувачем проведено дослід-ження, узагальнено результати, підготовлено матеріали до друку).
11. Дібрівська Н. В. Вплив вихрового шару феромагнітних часток електромагнітного обертового поля на збереження біологічно активних речовин / Н. В. Дібрівська // Віддалені наслідки впливу іонізуючого випромінювання : міжнар. наук.-практ. конф., 23-25 травня 2007 р. : тези доп. - Київ, 2007. - С. 276-277.
12. Вивчення впливу попередньої обробки дикорослих ягід у ВШФЧ електромагнітного поля на біополімери і желейні властивості при отриманні напівфабрикатів високого ступеня готовності / Р. Ю. Павлюк, Н. В. Дібрівська, В. В. Погарська, Т. В. Крячко // Нові ресурсо- та енергозберігаючі технології харчових виробництв : всеукраїнська наук.-практ. конф., 1-2 березня, 2007 р. : тези доп. - Полтава, 2007. - С. 106-107. (Здобувачем проведено експериментальні дослідження впливу ВШФЧ змінного ЕМП на БАР дикорослих ягід та властивості отриманих напівфабрикатів, узагальнено результати, підготовлено матеріали до друку).
13. Павлюк Р. Ю. Вплив попередньої обробки дикорослих ягід у ВШФЧ на мікробіологічні показники пастоподібного напівфабрикату / Р. Ю. Павлюк, Н. В. Дібрівська // Стратегічні напрямки розвитку підприємств харчових виробництв, ресторанного господарства і торгівлі : міжнар. наук.-практ. конф., 17 жовтня, 2007 р. : тези доп. - Харків, 2007. - С. 118-120. (Здобувачем проведено дослідження, узагальнено результати, підготовлено матеріали до друку).
АНОТАЦІЯ
Дібрівська Н.В. Технологія функціональних напівфабрикатів добавок із дикорослих ягід з використанням обробки в змінному електромагнітному полі. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.16 - технологія продуктів харчування. - Харківський державний університет харчування та торгівлі Міністерства освіти і науки України, Харків, 2009 р.
Дисертацію присвячено науковому обґрунтуванню та розробці нового прогресивного способу і технологій отримання функціональних напівфабрикатів добавок у формі пастоподібних вітамінних добавок із дикорослих ягід (бузини чорної, горобини чорноплідної, калини) з високим вмістом антоціанових барвних речовин, вітамінів, поліфенолів та інших біологічно активних речовин. Від традиційних вони відрізняються тим, що нові технології функціональних добавок із дикорослих ягід засновані на комплексному використанні процесів попередньої обробки рослинної сировини у вихровому шарі феромагнітних часток змінного електромагнітного поля, застосуванні високих і низьких температур, які дозволяють не тільки зберегти всі вітаміни та інші БАР вихідної сировини, але й призводять до їх більш повного вилучення із ягід. Розкрито механізм цього процесу. Це дозволяє повніше використати біологічний потенціал сировини і застосувати його під час виготовлення желейних страв - функціональних оздоровчих продуктів (желе, самбуків, мусів) для підвищення імунітету організму людини.
Розроблено технологію функціональних напівфабрикатів добавок із ягід бузини чорної, калини, горобини чорноплідної з використанням процесів попередньої обробки у вихровому шарі феромагнітних часток змінного електромагнітного поля. Експериментально визначені та обґрунтовані раціональні параметри технології. Вивчено якість функціональних напівфабрикатів добавок в процесі виробництва та зберігання. Розроблено рецептури і технологічні схеми солодких страв з використанням функціональних напівфабрикатів добавок із ДЯ. Розроблено нормативну документацію на функціональні напівфабрикати добавок та здійснено апробацію нової технології в промислових умовах.
Ключові слова: дикорослі ягоди, вихровий шар феромагнітних частинок, змінне електромагнітне поле, біологічно активні речовини, пектин, функціональні напівфабрикати добавок.
АННОТАЦИЯ
Дибривская Н.В. Технология функциональных полуфабрикатов добавок из дикорастущих ягод с использованием обработки в переменном электромагнитном поле. - Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.18.16 - технология продуктов питания. - Харьковский государственный университет питания и торговли Министерства образования Украины, Харьков, 2009 г.
Диссертация посвящена научному обоснованию и разработке прогрессивного способа и технологий получения функциональных полуфабрикатов добавок в форме пастообразных витаминных добавок из дикорастущих ягод (бузины черной, рябины черноплодной, калины) с высоким содержанием антоциановых красящих веществ, витаминов, полифенолов и других биологически активных веществ. От традиционных они отличаются тем, что новые технологии функциональных добавок из дикорастущих ягод (ДЯ) основаны на комплексном использовании процессов предварительной обработки растительного сырья в вихревом слое ферромагнитных частиц (ВСФЧ) переменного электромагнитного поля, применении высоких и низких температур, которые позволяют не только сохранить все витамины и другие биологически активные вещества исходного сырья, но и приводят к их более полному извлечению из ягод. Раскрыт механизм этого процесса. Это позволяет более полно использовать биологический потенциал сырья и применить его в изготовлении желейных блюд - функциональных оздоровительных продуктов (желе, самбуков, муссов) для повышения иммунитета организма человека.
Комплексными исследованиями установлено, что обработка и измельчение дикорастущих ягод в ВСФЧ переменного электромагнитного поля с величиной магнитной индукции 0,13 Тл на протяжении 55...60 с приводит к более полному извлечению из ягод биологически активных веществ. Так, извлечение антоциановых красящих веществ увеличивается на 28...32%, флавонолових гликозидов - на 27...37%, катехинов - на 30...36%, L-аскорбиновой кислоты - на 12...18%. Механизм этого процесса связан, очевидно, с тем, что при обработке в ВСФЧ переменного электромагнитного поля происходит внутримолекулярное и межмолекулярное преобразование, существенная ориентация диполей воды в одном направлении, что приводит к значительным повреждениям и разрушению клеток ягод и более полному извлечению БАВ, а также переход их из связанного состояния в свободное, т.е. позволяет более полно использовать биологический потенциал сырья.
Впервые установлено, что при обработке ДЯ в ВСФЧ происходит существенная активация пектиновых веществ, деструкция и трансформация протопектина (30...40%) в растворимый пектин (его количество возрастает на 50...92% по отношению к исходному растворимому пектину) и галактуроновую кислоту за счет неферментативного разрушения водородных и ионных связей в протопектине, что также проявляется в существенном росте органических кислот (на 39...50%) за счет свободных карбоксильних групп галактуроновой кислоты. Показано также, что при обработке дикорастущих ягод в ВСФЧ происходит существенная деструкция целлюлозы (на 8...12%), увеличение общего количества сахаров (на 10...12%) и желирующей способности (на 25...30%).
В результате проведенных экспериментов разработаны рецептуры желейных блюд (желе, муссов, самбуков) на основе яблочного пюре и с использованием функциональных полуфабрикатов добавок из дикорастущих ягод в качестве обогатителей натуральными БАВ, улучшителей цвета и загустителей. Методом математического моделирования установлено количество полуфабриката (25% по отношению к яблочному пюре). Показано, что введение функциональных полуфабрикатов добавок из ДЯ позволяет уменьшить количество желатина на 17...20% (для желе - на 17%, муссов - 19%, самбуков - 20%). Установлено, что качество новых желейных блюд по реологическим характеристикам (деформации, пластичности, упругости, эластичности и др.) приближается к аналогам, изготовленным на яблочном пюре.
Показано, что разработанные желейные блюда (желе, муссы, самбуки) с использованием функциональных полуфабрикатов добавок из ДЯ отличаются в сравнении с аналогом (на яблочном пюре) высоким содержанием натуральных красящих антоциановых веществ (88…295 мг в 100 г), а также других БАВ.
Разработанные технологии производства желейных блюд с добавлением функциональных пастообразных добавок из ДЯ отличаются дополнительной операцией внесения функциональных полуфабрикатов добавок, заменой операции доведения до кипения на кратковременную пастеризацию в течении (6...10)·60 с при температуре 85 °С. Разработана и утверждена нормативная документация на сладкие блюда.
Ключевые слова: дикорастущие ягоды, вихревой слой ферромагнитных частиц, переменное электромагнитное поле, биологически активные вещества, пектин, функциональные полуфабрикаты добавок.
ANNOTATION
Dibrivs'ka N.V. Technology of functional half-finished additives from wild berries with the use of processing in variable electromagnetic field. - Manuscript.
Thesis for Candidate's degree de specialty 05.18.16 - Technology of Food Products. - Kharkiv State University of Food Technology and Trade of the Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkiv, 2009.
The thesis is devoted to working out new progressive way and technologies of getting functional half-finished products in the form of paste vitamin additives from wild berries (black elder-berry, melanocarpous ashberry, guelder rose) with a high content of antocians, vitamins, polyphenols and other biologically active substances. They differ from the functional ones in new technologies of functional additives which are based on complex usage of preliminary processing of vegetation raw materials in velocity layer of ferromagnetic partieles of the revolving electromagnetic field; usage of high and low temperatures which allow not only to save all the vitamins and the other BAAs of the raw materials but it leads to their better extraction from berries. The mechanism of this process has been identified. It allows to use more effectively the biological potential of raw materials and to apply it in producing jelly products - functional healthy products (jelly, sambucus, mousse) for improving imuno system of human.
The of functional half-finished additives from black elder-berry, melanocarpous ashberry, guelder rose with a use of preliminary processing in velocity layer of ferromagnetic particles was worked out. Rational parameter of technologies were experimentally defined and founded. The quality of functional half-finished additives in the process of production and storage was studied. Recepies and technological schemes of sweet dishes with the use of functional half-finished additives from wild berries were worked out. Normative document for functional half-finished additives and approbation of new technology in production conditions were worked out.
...Подобные документы
Технічні характеристики компресорної установки. Аналіз технологічності деталі. Вибір та техніко-економічне обґрунтування методу отримання заготовки. Визначення припусків для обробки поверхні аналітичним методом та етапи обробки поверхонь деталі.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 31.10.2013Технологічні процеси виготовлення засобів виробництва і предметів споживання. Шляхи скорочення часу на виконання технологічної операції. Асортимент продукції при переробці овочів та плодів. Технологічна схема консервування. Квашення плодів і ягід.
реферат [57,6 K], добавлен 07.04.2011Розробка технологічного процесу механічної обробки деталі "корпус пристрою". Креслення заготовки, технологічне оснащення. Вибір методу виготовлення, визначення послідовності виконання операцій (маршрутна технологія). Розрахунок елементів режимів різання.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 16.02.2013Використання у плодоовочевому консервному виробництві апаратів для попередньої обробки сировини, обжарювальне, випарне, для спеціальної обробки, сушильне, а також допоміжне обладнання Характеристика та принцип дії апаратів, їх класифікація по визначенню.
реферат [97,1 K], добавлен 24.09.2010Вибір, обґрунтування технологічного процесу термічної обробки деталі типу шпилька. Коротка характеристика виробу, що піддається термічній обробці. Розрахунок трудомісткості термічної обробки. Техніка безпеки, електробезпеки, протипожежні міри на дільниці.
курсовая работа [70,6 K], добавлен 10.09.2012Маршрутна схема поетапної механічної обробки поверхонь деталі. Розрахункові уточнення та послідовність обробки і технологічні допуски, використання типових планів обробки поверхонь. Технологічний процес за принципом концентрації та точність обробки.
практическая работа [200,2 K], добавлен 17.07.2011Вивчення технології токарної обробки деталі в одиничному та серійному виробництвах. Схема технологічного налагодження обробки зубчастого колеса на одношпиндельному багаторізцевому напівавтоматі. Особливості обробки заготовки при складній конфігурації.
реферат [616,6 K], добавлен 20.08.2011Виды и характеристика транспорта для перевозки глины: автомашины, скреперы, бульдозеры, мотовозы, электровозы, канатная тяга. Применение щековых, валковых и молотковых дробилок, шаровых мельниц, барабанных и плоских грохотов для подготовки добавок.
реферат [3,3 M], добавлен 25.07.2010Остаточне компонування механічної обробки деталі, етапи та особливості його здійснення. Рекомендації щодо підбору оптимального варіанта. Схема послідовності обробки. Розробка МОД для деталі корпус, два підходи до практичної реалізації даного процесу.
практическая работа [720,0 K], добавлен 17.07.2011Аналіз технологічності конструкції деталі Стійка. Вибір заготовки та спосіб її отримання за умов автоматизованого виробництва. Вибір обладнання; розробка маршрутного процесу та управляючих програм для обробки деталі. Розрахунок припусків, режимів різання.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 10.01.2015Заклади громадського харчування, в яких організовуються процеси виготовлення напівфабрикатів з різних видів сировини. Виробничі функції, які виконують заклади громадського харчування в залежності від характеру виробництва. Виробництво напівфабрикатів.
курсовая работа [61,5 K], добавлен 21.11.2010Основні способи заморожування продуктів рослинного походження. Механізм вимерзання води. Вибір холодильного агента. Тепловий розрахунок тунеля для заморожування ягід. Випарник для охолоджування повітря з оребреними трубами та повітряний конденсатор.
дипломная работа [805,3 K], добавлен 20.12.2011Процеси термічної обробки сталі: відпал, гартування та відпуск. Технологія відпалу гомогенізації та рекристалізації, гартування сталі. Повний, неповний, ізотермічний та нормалізаційний відпали другого роду. Параметри режиму та різновиди відпуску.
реферат [1,6 M], добавлен 06.03.2011Вибір методу дослідження інтенсивності зношування та стійкості різців. Теоретичне обгрунтування та результати досліджень впливу обробки імпульсним магнітним полем на мікротвердість поверхневого шару та структуру безвольфрамового твердого сплаву ТН20.
реферат [100,9 K], добавлен 27.09.2010Вибір методу та об’єкту дослідження. Дослідження впливу перепадів температур на в’язкість руйнування структури та температури при транскристалітному руйнуванні сплаву ЦМ-10. Вплив релаксаційної обробки на в’язкість руйнування сплавів молібдену.
реферат [99,0 K], добавлен 10.07.2010Дослідження високотемпературного окислення і масотеплообміну металевих дротиків та часток з урахуванням випаровування оксидної плівки, конвекції та стефанівської течії на їх поверхні. Складання математичної моделі теплообміну вольфрамового провідника.
реферат [191,3 K], добавлен 10.07.2010Технологія швейного виробництва та його механізація. Опис зовнішнього вигляду моделі, обґрунтування вибору матеріалів та методів обробки. Розрахунок продуктивності праці. Послідовність технологічної обробки виробу. Вибір організаційної форми потоку.
дипломная работа [127,5 K], добавлен 16.09.2010Основні принципи здійснення електроерозійного, електрохімічного, ультразвукового, променевого, лазерного, гідроструменевого та плазмового методів обробки матеріалів. Особливості, переваги та недоліки застосування фізико-хімічних способів обробки.
реферат [684,7 K], добавлен 23.10.2010Ливарне виробництво. Відомості про виробництво, традиційні методи обробки металічних сплавів. Нові види обробки матеріалів (електрофізичні, електрохімічні, ультразвукові). Види електроерозійного та дифузійного зварювання, сутність і галузі застосування.
контрольная работа [34,6 K], добавлен 25.11.2008Розрахунок черв'ячної фрези для обробки зубчатого колеса. Проектування комбінованого свердла для обробки отвору. Розробка та розрахунок конструкції комбінованої протяжки для обробки шліцьової розвертки. Вибір матеріалів для виготовлення інструменту.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 24.09.2010
