На правах рукописи

Мясищева Нина Викторовна

ТОВАРОВЕДНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА НОВЫХ

ПОМОЛОГИЧЕСКИХ СОРТОВ КРАСНОЙ СМОРОДИНЫ И

ЖЕЛЕЙНЫХ ПРОДУКТОВ НА ИХ ОСНОВЕ

Специальность 05.18.15 – Товароведение пищевых продуктов и технология

продуктов общественного питания

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва – 2009

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Орловский государственный технический университет» на кафедре «Технология и организация питания, гостиничного хозяйства и туризма»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Артемова Елена Николаевна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Баранов Борис Алексеевич кандидат технических наук, доцент Субботина Елена Викторовна

Ведущая организация: АНО ВПО ЦС РФ «Российский университет кооперации»

Защита состоится «11» декабря 2009 г. в 1100 часов на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.122. при ГОУ ВПО «Московский государственный университет технологий и управления», 109803, Москва, ул. Талалихина, 31, ауд. 36.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО МГУТУ

Автореферат размещен на сайте ГОУ ВПО МГУТУ www. mgutm.ru Автореферат разослан «10» ноября 2009г.

Ученый секретарь Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.122. доктор технических наук, профессор Р.К. Еркинбаева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В последние годы особое внимание уделяется расширению ассортимента и улучшению качества выпускаемых пектинсодержащих желейных продуктов, обладающих высокими товарными свойствами и пищевой ценностью, способных выводить из организма человека тяжелые металлы, радионуклиды.

Перспективным сырьем для вовлечения в желейное производство является красная смородина. Ее ягоды характеризуются высоким содержанием витамина С, Р-активных и пектиновых веществ. Способность пектина давать студень в присутствии кислоты и сахара широко используется в пищевой промышленности и общественном питании при производстве желейных изделий. Однако не все сорта красной смородины пригодны для получения продуктов с высокой пищевой ценностью и студнеобразной структурой без добавления желирующих веществ.

Интерес представляет использование местного растительного сырья, к которому относятся новые сорта красной смородины селекции Всероссийского НИИ селекции плодовых культур (ВНИИСПК) (г. Орел). Они характеризуются высокой продуктивностью, улучшенными товарнотехнологическими свойствами и биохимическим составом, обладают комплексной устойчивостью к болезням, что способствует сокращению пестицидной нагрузки на урожай и позволит производить из них экологически безопасные желейные продукты.

Применение замораживания, как эффективного способа консервирования, дает возможность максимально сохранить витаминные свойства сырья, обеспечить функционирование перерабатывающих предприятий в течение всего года и расширить ассортимент плодово-ягодной продукции.

В связи с этим актуальным является научное обоснование возможности использования как свежих, так и замороженных ягод красной смородины новых помологических сортов в производстве желейных продуктов с высокой пищевой ценностью без внесения студнеобразователей.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является комплексная товароведно-технологическая оценка ягод красной смородины новых помологических сортов и разработка технологии желейных продуктов на их основе.

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

- теоретически обосновать возможность использования ягод красной смородины новых сортов, перспективных для возделывания в Центрально Черноземном Регионе (ЦЧР), в том числе селекции ВНИИСПК, в производстве желейных продуктов;

- на основании товароведно-технологической оценки свежих и замороженных ягод красной смородины новых помологических сортов доказать целесообразность их вовлечения в промышленное производство продуктов питания высокого качества;

- провести товароведно-технологическую оценку желе из свежих и замороженных ягод красной смородины и выделить сорта, наиболее пригодные для приготовления желейных продуктов;

- разработать научно-обоснованные технологии желейных продуктов с заменой сахара сахарозаменителями, а также сниженным его содержанием без использования студнеобразователей из ягод красной смородины новых помологических сортов и техническую документацию на них;

- дать товароведно-технологическую оценку качества разработанным желейным продуктам;

- социально-экономически обосновать целесообразность производства желейных продуктов.

Научная новизна - впервые дана товароведно-технологическая оценка качества ягодам красной смородины 13 новых помологических сортов (Ася, Баяна, Валентиновка, Вика, Дана, Дар Орла, Красная Виксне, Мармеладница, Нива, Орловская звезда, Орловчанка, Подарок лета, Рачновская) и установлено, что они характеризуются ценными для переработки технико-технологическими свойствами, высокой пищевой ценностью вследствие повышенного содержания аскорбиновой кислоты, Р-активных веществ, пектинов и являются безопасными для производства;

- впервые определено влияние низкотемпературного замораживания и хранения на пищевую ценность и технологические свойства ягод красной смородины новых помологических сортов, при этом выявлена высокая сохраняемость сахаров, аскорбиновой кислоты, пектинов, накопление органических кислот, Р-активных веществ, отмечено увеличение выхода сока;

- на основе комплексной товароведно-технологической оценки желе из свежих и замороженных ягод красной смородины новых сортов доказано, что они обладают высокой студнеобразующей способностью как до, так и после замораживания, за исключением ягод сорта Красная Виксне, и позволяют производить качественный продукт богатый биологически активными веществами без использования студнеобразователей. Лучшими сортами для производства желейных продуктов являлись: Мармеладница, Орловчанка, Орловская звезда, Вика, Баяна, Нива, Подарок лета; наиболее ценным был признан сорт Мармеладница;

- определены корреляции между показателями пищевой ценности свежих и замороженных ягод и желе на их основе, а также между органолептической оценкой желе по консистенции и рН среды, количеством пектинов, структурно-механическими свойствами по усилию нагружения, предельному напряжению сдвига, коэффициенту консистенции, индексу течения;

- научно обоснованны технологии желе и мармелада диетической направленности из ягод красной смородины новых сортов со сниженным содержанием сахара и полной заменой его сахарозаменителями (сорбитом и фруктозой) без дополнительного введения структурообразователей. Выявлено высокое качество желейных продуктов, доказана их конкурентоспособность.

Практическая значимость работы. Оценены товароведнотехнологические свойства новых сортов красной смородины, даны рекомендации по использованию наиболее пригодных из них в производстве желейных продуктов. На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработана технология и рецептура желейных продуктов, новизна которых подтверждена патентом РФ № 2315486 «Желе ягодное» от 27.01.2008. бюл. №3. Подготовлены проекты технической документации на желе красносмородиновое (ТУ 9163-244-02069036-2008, ТИ ТУ 9163-244и мармелад красносмородиновый пластовый (ТУ 9128-245ТИ ТУ 9128-245-02069036). Практическая апробация разработок проведена в цехах переработки лаборатории «Биохимической и технологической оценки сортов и хранения» ГНУ ВНИИСПК, столовой «Центр развития ребенка» и кафе «Кактус» Орловского района Орловской области.

Материалы научных исследований используются в учебном процессе при изучении дисциплины «Технология продуктов общественного питания»

студентами, обучающихся по специальности «Технология продуктов общественного питания» на кафедре «Технология и организация питания, гостиничного хозяйства и туризма» в Орловском государственном техническом университете.

Апробация работы. Материалы работы доложены и обсуждены на научных конференциях различного уровня, в том числе: 3-ей международной научно-практической конференции «Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг» (г. Орел; 10-11 декабря 2002 г.); всероссийском семинаре «Приоритеты и научное обеспечение реализации государственной политики здорового питания в России», (г. Орел, 2003 г.); международной научно-практической конференции «Химия природных соединений.

Проблема XXI века», (г. Москва, 2003 г.); международной научнопрактической конференции «Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг» (г. Орел; 7 - 8 декабря 2004 г.); международной научно-практической конференции «Стратегия развития индустрии гостеприимства и туризма» (г. Орел, 1-2 декабря 2005 г.); V -ой международной научнотехнической конференции «Техника и технология пищевых производств» (г.

Могилев, Республика Беларусь, 18 – 20 мая 2005 г.); I-ой региональной научно-практической конференции «Проблемы питания: гигиена, безопасность, регионально ориентированный подход» (г. Киров, 23 марта 2006 г.); V международной научно-практической конференции «Приоритеты и научное обеспечение реализации государственной политики здорового питания в России» (г. Орел, 12-14 декабря 2006 г.); II международной научнопрактической конференции «Стратегия развития индустрии гостеприимства и туризма» (г. Орел, 17 – 18 апреля 2007 г.); VI -ой международной научнотехнической конференции «Техника и технология пищевых производств», (г.

Могилев, 2007.); IV-ой международной научно-практической конференции «Потребительский рынок. Качество и безопасность товаров и услуг» (г. Орел, 4-5 декабря 2007); всероссийской молодежной научно-практической конференции «Пищевые технологии, качество и безопасность продуктов питания»

(г. Иркутск, 2007); всероссийской научно-практической конференции «Современное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного питания» (г. Челябинск, 19 октября 2007); I-ой межвузовской научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Особенности формирования и география национальных культур питания» (г. Смоленск, 2008); II международной научно-практической конференции «Питание и здоровье населения РФ и стран СНГ» (г. Смоленск, 2008); международной научно-практической конференции «Стратегические направления развития предприятий пищевых производств, ресторанного хозяйства и торговли» (г.

Харьков, 19 ноября 2008); всероссийской научно-технической интернетконференции «Экология и безопасность в техносфере» (г. Орел, декабрь, 2008 г.); третей международной интернет-конференции «Стратегия развития индустрии гостеприимства и туризма» (г. Орел, 22-23 апреля 2009г.).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 26 печатных работ, в том числе 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК, 1 патент России.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка литературных источников и приложений. Содержание диссертации изложено на 217 страницах основного текста, включает 54 таблицы, 20 рисунков, 10 приложений.

Список литературы включает 386 наименований, в том числе 40 зарубежных источников. В приложении приведены копии документов: патента, технической документации, актов выработки и дегустации на желейные продукты.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ В обзоре литературы обоснована возможность использования ягод красной смородины новых помологических сортов, в том числе селекции ВНИИСПК, перспективных для возделывания в ЦЧР в производстве желейных продуктов на основании их характеристики, изучения пищевой ценности, технологических свойств, обусловленных оптимальным сочетанием пектинов, органических кислот и сахаров этой культуры. Исследовано влияние замораживания на качество плодово-ягодного сырья, как прогрессивного способа консервирования для максимального сохранения его биохимического состава и круглогодичного использования в переработке.

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В качестве объектов исследований были выбраны 13 помологических сортов смородины красной (Ribes rubrum L.) и 1 сорт смородины белой (Ribes niveum L.), выращенные на участке первичного сортоизучения ВНИИСПК, урожаев 2004-2008 гг. 11 сортов селекции ВНИИСПК: Ася, Баяна (сорт белой смородины), Валентиновка, Вика, Дана, Дар Орла, Мармеладница, Нива, Орловская звезда, Орловчанка, Подарок лета, в том числе находящиеся в Госреестре селекционных достижений – Баяна, Валентиновка, Вика, Дана; сорт Рачновская селекции ВСТИСП (г. Москва), сорт Красная Виксне получен латвийскими селекционерами. Сорт Голландская красная был выбран контролем, как повсеместно распространенный. Ягоды, а также продукты, являющиеся рецептурными компонентами, соответствовали требованиям и нормам действующей нормативной документации: ягоды красной смородины - РСТ РСФСР 356 – 88; сахар-песок - ГОСТ 21-94, сорбит ТУ 6-09-1588-77, фруктоза - ТУ 9110-007-35937677-97.

Схема эксперимента представлена на рисунке 1.

Обоснование использования новых сортов красной смородины Новые помологические Пищевая ценность и Влияние замораживания Товароведно-технологическая оценка свежих и замороженных ягод красной смородины новых помологических сортов Товароведно-технологическая оценка желе из свежих и замороженных ягод красной смородины новых помологических сортов Разработка технологии желейных продуктов из ягод Товароведно-технологическая оценка качества разработанных желейных продуктов Социально-экономическое обоснование целесообразности Разработка технической документации, внедрение в производство Рисунок 1 – Схема эксперимента Технико - технологические оценку ягод красной смородины новых помологических сортов по показателям: длина кисти, масса кисти, количество ягод в кисти, масса ягоды, органолептические свойства ягод, величина съедобной части и выход сока проводили по методике ВНИИСПК «Программа и методика селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур», 1999 г.;

замораживание образцов - согласно методические указания по проведению исследований с быстрозамороженными плодами, ягодами и овощами, 1984 г.;

измельчение образцов - на лабораторном измельчителе тканей типа РТ-1 до однородной консистенции. Отбор проб для желе проводили по ГОСТ 26313их подготовку к анализу – по ГОСТ 26671-85, для мармелада – по ГОСТ 5904-82. Пищевую ценность ягод и желейных продуктов определяли по следующим методикам: общее содержание сухих веществ - термогравиметрическим методом (ГОСТ 28561-90); растворимых сухих веществ и влажности рефрактометрическим методом (ГОСТ 28562-90); редуцирующих веществ для мармелада по ГОСТ 5903-89; сахаров - по Бертрану (ГОСТ 8756.13-87);

титруемых кислот (общей кислотности) - методом титрования (ГОСТактивной кислотности (рН) – потенциометрическим методом на приборе рН-340 (ГОСТ 26781-85); аскорбиновой кислоты (витамина С) - йодометрическим методом; Р-активных веществ (антоцианов, лейкоантоцианов, катехинов) - колориметрическим методом в модификации Л.И.Вигорова с использованием фотоэлектроколориметра марки КФК-2; пектиновых веществ в сырье - колориметрическим карбазольным методом, в желейных продуктах - по пектату кальция (ГОСТ 8756.11-70); оценка безопасности сырья и готовой продукции - в соответствии с СанПиНом 2.3.2.1078-01; содержание токсичных элементов - методом высокоэффективной жидкостной хромотографии (ВЭЖХ) с использованием жидкостного хроматографа «Милихром - 4 – УФ»: свинец – по ГОСТ 26932-86, мышьяк – по ГОСТ 26930-86, кадмий – по ГОСТ 26933-86, ртуть – по ГОСТ 26927-86; содержание пестицидов – хроматографическим методом по ГОСТ 30349-96; удельную активность радионуклидов (Бк/кг): стронций-90 – по МУ 5778-91, цезий-137 – по МУ 5779-91 на селективном сцинтилляционном радиометре -излучения РУБ-01П6 с последующей обработкой спектрограмм на программном комплексе «Спектр», микробиологические показатели продуктов оценивались исходя из требований СанПиН 2.3.2.1078-01 по ГОСТ 10444.12-88; ГОСТ 10444.15-94; ГОСТ 30518-97; ГОСТ 30519-97. Органолептическая оценка ягод красной смородины и желейных продуктов проводилась по разработанной 5-ти бальной эталонной шкале по показателям: внешний вид, цвет, вкус, запах, консистенция. Изучение прочности студня желе и мармелада по усилию нагружения проводилось на приборах «Структурометр» согласно стандартной методике «Bloom test», а также «Реотест-2» фундаментальным методом ротационной вискозиметрии. Коэффициент корреляции (r) рассчитывали с помощью встроенных стандартных функций пакета компьютерных программ Excel. Конкурентоспособность оценивали по интегральному показателю качества согласно методике, разработанной Голубевым В.В.

Для обеспечения достоверности полученных экспериментальных данных аналитические определения проводились в 3-х кратной повторности с последующей обработкой полученных результатов методами математической статистики с привлечением современным программных средств. Расчеты, построение графиков и их описание осуществляли с помощью приложений Microsoft Office 2003 для Windows XP.

3. ТОВАРОВЕДНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СВЕЖИХ И

ЗАМОРОЖЕННЫХ ЯГОД КРАСНОЙ СМОРОДИНЫ НОВЫХ

ПОМОЛОГИЧЕСКИХ СОРТОВ

При изучении технико-технологических характеристик ягод установлено, что по изучаемым показателям новые сорта выгодно отличаются от контроля. Наилучшие значения величины съедобной части имели сорта Мармеладница (90,0%), Подарок лета (88,6%), Дана (86,3%) и Рачновская (86,0%). Максимальные оценки по органолептическим свойствам ягод получили сорта Баяна, Вика, Нива благодаря наиболее привлекательному цвету и гармоничному вкусу, при значениях выхода сока выше среднего (75,1 %), минимальные – Валентиновка, Голландская красная, Рачновская, вследствие преобладания кислоты во вкусе, при этом они характеризовались относительно низкой сокоотдачей (74,0% – 75,6 %).

Выявлено, что наибольшая сокоотдача отмечалась после шести и девяти месяцев хранения ягод, увеличение составило в среднем по сортам до %. Вероятно это связано с нарушением гистологических и цитологических структур растительного сырья под действием низких температур, ввиду льдообразования, сопровождающего этот процесс (Магомедов Х. М, 2004 г., Гусейнова Б. М., 2005 г.).

Изучение пищевой ценности свежих и замороженных ягод указывает на произошедшие количественные изменения химического состава в процессе хранения под действием низких температур. По содержанию растворимых сухих веществ (более 12,5%) выделились сорта Дана, Дар Орла, Красная Виксне, Орловская звезда. В течение 9-ти месяцев холодильного хранения (-18°С) происходит их концентрация и увеличение на 1 – 6% в ягодах большинства сортов, вероятно, за счет вымораживания влаги и накопления некоторых питательных веществ.

Среднее содержание органических кислот в свежих ягодах составило 2,3% с разнообразием по сортам от 1,76% (сорт Вика) до 2,95% (сорт Подарок лета). Количество органических кислот у большинства сортов к концу хранения возросло от 1 до 9 %. Предположительно это связано с накоплением фенолкарбоновых и оксикоричных кислот, а также с инверсией моносахаров и вымораживанием влаги, что согласуется с литературными данными (Сайфулина З. Р., 2003 г., Ковалевская И. Н., 2003 г.).

Среднее содержание сахаров в свежих ягодах составило 8,2%, при этом более 95% от общего количества сахаров составили моносахара (таблица 1).

Стоит отметить, что в сортах Баяна, Дана, Мармеладница, Нива, Орловская звезда, Орловчанка сахароза полностью отсутствовала, что подчеркивает их диетическую ценность. После 9-ти месяцев хранения количества моносахаров и общего сахара у преобладающего числа сортов существенно не отличались от их содержаний на начало заморозки, однако, массовая доля сахарозы несколько снизилось (на 1 – 21 %). Это можно объяснить ее гидролизом (Васильева С. Б., 2003 г.), содержание которой в сортах Баяна, Голландская красная, Дана, Мармеладница, Орловчанка упало до 0%.

Таблица 1 – Пищевая ценность свежих ягод красной смородины новых помологических сортов Валентиновка 6,7±0,61 9,3±1,2 42,2±3,0 237,2±29, Красная Виксне 8,1±0,34 7,4±0,7 56,3±4,6 1069,5±69, Мармеладница 7,1±0,22 10,2±1,4 74,8±3,8 257,6±85, Орловская звезда 8,4±0,70 9,6±1,0 51,9±2,5 266,2±41, Орловчанка 7,4±0,57 11,1±0,9 54,6±1,3 353,5±39, Подарок лета 7,6±0,67 10,1±1,2 29,0±5,1 283,8±22, Максимальное содержание пектиновых веществ отмечено у сорта Орловчанка (11,1%), высокое – у сортов Мармеладница (10,2 %), Подарок лета (10,1 %), Орловская Звезда (9,6 %), минимальное – у сорта Красная Виксне (7,4%), при среднесортовом – 9,0% на сухую массу. При низкотемпературном воздействии на ягоды было отмечено снижение количеств пектинов у всех сортов от 6 до 28% от исходных значений на начало хранения, вероятно за счет гидролиза сложных высокомолекулярных компонентов, содержащихся в кожице и мякоти ягод (Гусейнова Б. М., 2005 г.).

В свежих ягодах изучаемых сортов среднее содержание аскорбиновой кислоты по культуре составило 50,7 мг/100 г. Сорт Мармеладница выгодно характеризовался наибольшим содержанием витамина С (74,8 мг/100 г), при средних литературных показателях – 40-50 мг/100 г. На конец хранения потери аскорбиновой кислоты по сортам составили от 31 до 39%. Такое уменьшение при замораживании витамина С может быть связано с необратимыми гидролитическими процессами под действием тканевых ферментов и окислением железа, входящего в состав плодов (Васильева С. Б., 2003 г.).

Среднее содержание суммы фенольных соединений в свежих ягодах красной смородины изученных сортов составило 367,0 мг/100 г с интервалом варьирования от 215,5 мг/100 г (сорт Баяна, имевший золотисто-белую окраску ягод) до 1070,0 мг/100 г (сорт Красная Виксне с вишневым цветом ягод). После 9-ти месяцев низкотемпературного хранения количество Рактивных веществ возросло в среднем по сортам на 30%, возможно, это связано с гидролизом олигомерных форм, а также с накоплением фенольных веществ, происходящим за счет ферментативных процессов или синтезом полифенолов, на что указывают некоторые литературные данные (Сайфулина З. Р., 2003 г., Гусейнова Б. М., 2005 г.).

Изучение показателей безопасности показало, что по содержанию токсичных элементов ягоды красной смородины являются безопасными для потребления. Проведенный анализ указывает на высокие техникотехнологические свойства, пищевую ценность как свежих, так и замороженных ягод новых помологических сортов, значительно превосходящие контроль и доказывает целесообразность их вовлечения в промышленное производство. Лучшее качество имели ягоды сортов: Ася, Вика Красная Виксне, Мармеладница, Нива, Орловчанка, по сохраняемости питательных веществ выделены сорта: Баяна, Вика, Красная Виксне, Мармеладница, Нива, Орловская звезда, Орловчанка, Подарок лета.

4. ТОВАРОВЕДНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЖЕЛЕ ИЗ

СВЕЖИХ И ЗАМОРОЖЕННЫХ ЯГОД КРАСНОЙ СМОРОДИНЫ НОВЫХ

ПОМОЛОГИЧЕСКИХ СОРТОВ В ПРОЦЕССЕ ХРАНЕНИЯ

Были получены образцы непастеризованного желе из свежих и замороженных ягод после шести месяцев их низкотемпературного хранения, сваренные по классической технологии без добавления пектина и органических кислот. Качество желе оценивали по пищевой ценности, органолептическим, структурно-механическим и микробиологическим показателям через шесть месяцев его хранения при температуре от 0 до 10°С и относительной влажности воздуха не более 75%.

Установлено, что органолептические свойства готового продукта зависят от сортовых особенностей ягод и существенно не меняются после воздействия на них низких температур и последующего хранения (рисунок 2).

Наилучшие органолептические характеристики имели сортообразцы (сумма баллов 22,0 и выше): Мармеладница, Орловчанка, Орловская звезда, Баяна, Вика, Нива, Подарок лета. Максимальную сумму баллов в желе как из свежих, так и замороженных ягод получил сортообразец Мармеладница (более 23 баллов). Сорт Красная Виксне не пригоден для данного вида переработки, так как был непрозрачным в тонком слое, характеризовался мажущейся консистенцией, не смотря на высокое качество ягод.

Рисунок 2 – Органолептическая оценка качества желе Изучение пищевой ценности желе из свежих ягод, показывает, что по наличию антиоксидантов – витаминов С и Р выделились образцы желе Мармеладница (34,3 мг/100 г и 65,3 мг/100 г); Орловчанка (24,6 мг/100 г и 38, мг/100 г); Вика (23,8 мг/100 г и 47,5 мг/100 г); Красная Виксне (22,0 мг/100 г и 118,8 мг/100 г), Нива (22,0 мг/100 г и 83,2 мг/100 г) соответственно, по количеству пектинов отмечены сортообразцы Мармеладница, Вика (2,1 %);

Орловчанка (2,0%), Орловская звезда и Баяна (1,5%). Установлено, что пищевая ценность желе из замороженных ягод после 6-ти месяцев их хранения, не уступает продукту, полученному из свежего сырья, при этом отмечена высокая сохраняемость аскорбиновой кислоты и некоторое накопление Рактивных веществ.

Исследование прочности студня на приборе «Структурометр» показало (рисунок 3), что сортобразцы Баяна, Вика, Мармеладница, Нива, Орловская звезда, Орловчанка имели значения усилия нагружения выше среднего в продукте как из свежих (более 30,0 г), так и из замороженных ягод (более 27,1 г) и отличались наиболее прочной консистенцией.

Рисунок 3 – Характеристика прочности студня желе Лучшим по прочности студня являлось желе из сорта Мармеладница.

Установлена высокая положительная корреляция зависимость между количеством витаминов С и Р, пектинов в ягодах и в желе на их основе (r до +0,946***), а также между содержанием пектиновых веществ в готовом продукте и усилием нагружения (r = +0,849***).

Исследование микробиологических и токсикологических показателей желе показало, что продукты отвечают требованиям безопасности и срок их хранения составляет не менее шести месяцев с момента выработки, что соответствует требованиям нормативных документов. На основании проведенной комплексной товароведно-технологической оценки желе выделены наиболее ценные для этого вида переработки сорта сорта – Мармеладница, Орловчанка, Орловская звезда, Вика, Баяна, Нива, Подарок лета. При этом сортообразец Мармеладница характеризовался наилучшим качеством.

5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ЖЕЛЕЙНЫХ ПРОДУКТОВ ИЗ

ЯГОД КРАСНОЙ СМОРОДИНЫ СОРТА МАРМЕЛАДНИЦА И

ТОВАРОВЕДНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИХ КАЧЕСТВА

Высокое качество ягод сорта Мармеладница позволило предложить способы варки непастеризованного желе и фруктово-ягодного пластового мармелада без добавления структурообразователей с уменьшенным содержанием сахара и полной его заменой сахарозаменителями (сорбитом и фруктозой) в различных соотношениях, учитывая их степень сладости по отношению к сахарозе, при этом количество сока и пюре оставляли постоянным в соответствии с традиционными рецептурами продуктов. На основании многочисленных экспериментальных исследований, включая оценку органолептических и структурно-механических свойств, были рекомендованы три оптимальных рецептурных варианта для желе и один - для мармелада с полной заменой сахара с соотношением сорбита и фруктозы для желе: 1 : 1; 0,75 : 1;

0,6 : 1; для мармелада - 1 : 1, а также технология мармелада с уменьшенным содержанием сахара с пропорциями пюре : сахар – 1 : 0,7.

Разработанные рецептуры и технологии производства легли в основу проектов технической документации на желе красносмородиновое (ТУ 9163ТИ ТУ 9163-244-02069036), мармелад красносмородиновый пластовый (ТУ 9128-245-02069036-2008, ТИ ТУ 9128-245-02069036).

Новизна технического решения подтверждена патентом РФ №№ «Желе ягодное» от 27.01.2008 г.

Качество разработанных желе и мармелада оценивали по пищевой ценности, органолептическим, структурно-механическим свойствам, показателям безопасности. Контрольными образцами являлись непастеризованное желе и фруктово-ягодный пластовый мармелад из ягод сорта Мармеладница, сваренные по классическим рецептуре и технологии на основе сахара без добавления пектина.

По результатам органолептической оценки желейных продуктов в процессе хранения установлено, что вариант желе с соотношением сорбита и фруктозы 0,75 : 1 превышал опытные и контрольный образцы вследствие наиболее привлекательного внешнего вида, гармоничного вкуса, плотной консистенции и был признан лучшим. Образцы мармелада не имели существенных различий между собой и контролем и характеризовались высоким качеством. Установлено, что исследуемые продукты в отличие от контрольных вариантов имели ярко выраженный запах готового продукта, вероятно за счет свойств фруктозы усиливать естественный аромат фруктов и ягод.

Анализ пищевой ценности желе и мармелада показал, что по содержанию растворимых сухих, редуцирующих веществ и влажности опытные варианты соответствовали стандарту (таблица 2).

Таблица 2 – Пищевая ценность желейных продуктов С сахарозаменителями 68,0±0,9 2,30±0,07 45,3±0,9 77,9±3,3 2,1±0,007 240, Контроль 29,0±0,9 2,37±0,09 15,8±0,5 65,0±2,9 2,1± 0,007 288, С сахаром 29,0±1,1 2,76±0,07 17,6±0,7 71,9±3,1 2,2±0,007 242, С сахарозаменителями 29,0±1,3 2,48±0,11 18,5± 0,9 70,9±3,3 2,2± 0,007 265, Примечание: * - для мармелада нормируемым показателем качества является влажность По содержанию аскорбиновой кислоты и Р-активных веществ желейные продукты превышали контрольные образцы, при этом употребление 100г диетических желе и мармелада в сутки может удовлетворить суточную потребность взрослого человека в витамине С на 75,5% и превысить ее по количеству витамина Р. Опытные варианты желе и мармелада не уступали контрольным по количеству пектинов, которое превосходило рекомендуемую суточную норму потребления (2 г). Это позволяет позиционировать их как функциональные продукты.

Исследование прочности студня желейных продуктов на приборе «Структурометр» по усилию нагружения показало, что вариант желе с сахарозаменителями с сотношением сорбита и фруктозы 0,75 : 1 имел прочный студень (45,0 г) и незначительно уступал контролю по этому показателю (56,0 г). Образец мармелада на основе сахарозаменителей отличался более высоким значением усилия нагружения (167,0 г), чем контроль (148,0 г) и вариант на основе сахара (145,4 г) и, следовательно, обладал лучшими желирующими свойствами. Результаты исследований структурно-механических свойств желе и мармелада на приборе «Реотест-2» представлены на рисунке 4. Экспериментальные точки кривых течения lg = lg (lg D) графиков для желе и мармелада, характеризующие зависимость касательного напряжения от скорости сдвига, расположенные на рисунке в верхней области его построения, указывают на более прочную структуру продукта.

Рисунок 4 – Зависимость касательного напряжения от скорости сдвига желейных продуктов из ягод красной смородины сорта Мармеладница Кривизна графиков кривых течения указывает на то, что в контрольном варианте желе проявляются только упругие свойства в отличие образца желе с сахарозаменителями, который в области малых скоростей сдвига ведет себя как упруго-вязкая, а при больших скоростях после точки перегиба – как пластично-вязкая среда. Образцы мармелада относятся к пластично-вязким твердообразным структурам. Данные ротационной вискозиметрии обрабатывали математическими методами с помощью реологического уравнения состояния Гершеля-Балкли, полученные коэффициенты приведены в таблице 3.

Вариант желе с сахарозаменителями наравне с контролем характеризовался высокой прочностью, так как имел высокие значения коэффициента консистенции (30,0 Па·сп), предельного напряжения сдвига (13 Па) и низкие показатели индекса течения (0,379).

Таблица 3 – Структурно-механические свойства желейных продуктов Образцы мармелада обладали очень прочным студнем, который в контроле и варианте на основе сахара определялся высокими значениями предельного напряжения сдвига (150 и 135 (Па) соответственно), в варианте на основе сахарозаменителей - высокими значениями коэффициента консистенции (1850 Па·сп), при этом индексы течения продуктов мало отличались друг от друга.

Выявлено, что использование сорта Мармеладница в технологии желе и мармелада позволяет уменьшить количество вносимого в рецептурную смесь сахара, как одного из компонентов получения студня, а также полностью заменить его сахарозаменителями без ухудшения консистенции изделия, получать продукты с повышенным содержанием биологически активных веществ, при этом снижение энергетической ценности в желе достигает (%), в мармеладе – 16 (%), что придает им диетическую направленность. В результате проведенной комплексной товароведно-технологической оценки желейных продуктов установлено, что они имели высокое качество и отвечали требованиям безопасности на протяжении всего срока хранения: желе - месяцев, мармелада на основе сахарозаменителей - 1 месяц, на основе сахара – 3 месяца, что соответствует срокам хранения, указанным в нормативных документах.

6. СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ЖЕЛЕЙНЫХ ПРОДУКТОВ

Социально-экономическое обоснование заключалось в изучении конкурентоспособности желейных продуктов из ягод красной смородины новых сортов, наиболее пригодных для данного вида переработки, путем расчета комплексного и интегрального показателей качества по 12 характеристикам, отражающим органолептические, физико-химические, энергетические и экономические свойства продукции. Более высокие комплексные показатели качества по сравнению с контрольными образцами указывают на то, что новые желейные продукты конкурентоспособны, так как содержат повышенные количества биологически активных веществ и являются экологически безопасными. Замена сахара сахарозаменителями в желейных продуктах на основе ягод сорта Мармеладница придает им функциональную и диетическую направленность и позволяет рекомендовать для определенной целевой группы потребителей. В связи с этим разработанные желейные продукты будут пользоваться спросом у населения.

1. Обоснована возможность и целесообразность использования ягод красной смородины в производстве желейных продуктов на основании изучения сортимента новых сортов красной смородины, пищевой ценности, технологических свойств ягод и влияния на них низкотемпературного замораживания.

2. Дана комплексная товароведно-технологическая оценка свежим и замороженным ягодам красной смородины новых помологических сортов и доказана целесообразность их использования в производстве высококачественных пищевых продуктов. Выявлена высокая сохраняемость пищевой ценности и технологических свойств ягод под после низкотемпературного замораживания (-30°С) и хранения (-18°С). Установлена положительная корреляция (r=0,740 - 0,999***) между показателями химического состава свежих и замороженных ягод. Наилучшие товароведно-технологические свойства отмечены у сортов: Ася, Баяна, Вика Красная Виксне, Мармеладница, Нива, Орловская звезда, Орловчанка, Подарок лета.

3. Дана комплексная товароведно-технологическая оценка желе из свежих и замороженных ягод в процессе хранения. Выделены сортообразцы наилучшие по пищевой ценности, органолептическим и структурномеханическим свойствам: Баяна, Вика, Мармеладница, Нива, Орловская звезда, Орловчанка, Подарок лета. Сортообразец Мармеладница отмечен как наиболее качественный. Установлена высокая корреляционная зависимость между отдельными показателями товароведно-технологической оценки ягод и желе на их основе.

4. Разработаны научно-обоснованные технологии желейных продуктов из ягод красной смородины сорта Мармеладница с частичной и полной заменой сахара сахарозаменителями (сорбитом и фруктозой) без дополнительного внесения студнеобразователей. Рекомендованы оптимальные рецептуры желе и мармелада с полной заменой сахара сахарозаменителями с соотношением сорбита и фруктозы для желе - 1 : 1; 0,75 : 1; 0,6 : 1, для мармелада - 1 :

1, а также технология мармелада с уменьшенным содержанием сахара с пропорциями пюре : сахар – 1 : 0,7.

Новизна технического решения подтверждена патентом РФ № «Желе ягодное» от 27.01.2008. Разработана техническая документация на желе красносмородиновое (ТУ 9163-244-02069036-2008, ТИ ТУ 9163-244и мармелад красносмородиновый пластовый (ТУ 9128-245ТИ ТУ 9128-245-02069036).

5. Дана товароведно-технологическая оценка новым желейным продуктам в процессе хранения. Выявлено, что опытные варианты мармелада и желе с заменой сахара сорбитом и фруктозой при соотношении 0,75 : 1 не уступали контрольным образцам по структурно-механическим характеристикам и значительно превосходили его по органолептическим свойствам, содержанию аскорбиновой кислоты (желе – на 32 %, мармелад – на 17%) и Рактивных веществ (желе – на 19 %, мармелад – на 10%), при этом количество пектиновых веществ удовлетворяло рекомендуемую суточную норму их потребления (2 г). Установлено, что разработанные рецептуры снижают калорийность желе до 10 %, мармелада – до 16% без ухудшения их вкусовых и структурно-механических свойств и придают им диетическую направленность.

6. Социально-экономически обоснована целесообразность производства желейных продуктов из ягод красной смородины новых помологических сортов. Установлено, что они являются конкурентоспособными продуктами функционального назначения, так как имеют более высокие комплексные показатели качества по сравнению с контрольными образцами.

Список опубликованных работ по теме диссертации 1 Пат. 2315486 Российская Федерация, МПК А 23 L 1/06. Желе ягодное [Текст] / Е. Н. Артемова, Н. В. Мясищева. - №2006115434/13; заявл. 04.05.2006;

опубл. 27.01.2008, бюл. №3. – 4 с.

2 Артемова Е. Н. Физико-химические свойства желе из красной смородины [Текст] / Е. Н Артемова, Н. В. Макаркина / теорет. журнал. Пищевая промышленность. - №7. – 2006. – С. 58-59.

3 Артемова Е. Н. Качество диетического желе из ягод красной смородины сорта Мармеладница [Текст] / Е. Н Артемова, Н. В. Макаркина / теорет. журнал.

Хранение и переработка сельхозсырья. - №12. – 2006. – С. 39-41.

4 Артемова Е. Н., Замораживание – эффективный способ консервирования ягод красной смородины [Текст] / Е. Н Артемова, Н. В. Мясищева / теорет. журнал. Пищевая промышленность. - №12. – 2007. – С. 50-51.

5 Мясищева Н. В. Сравнительная характеристика реологических свойств желе из ягод красной смородины / Н. В. Мясищева, В. П. Корячкин, Е. Н. Артемова / теорет. журнал. Хранение и переработка с/х сырья. - №10. – 2008. – С. 74-75.

6 Макаркина М. А. Биохимическая оценка некоторых перспективных для переработки сортов красной смородины [Текст] / М. А. Макаркина, Н. В. Макаркина / Приоритеты и научное обеспечение реализации государственной политики здорового питания в России: матер. всероссийского семинара, Орел, 17 декабря 2003. – С. 79-81.

7 Левгерова Н. С. Сравнительная характеристика товарных и технологических свойств соков из разных помологических сортов красной смородины [Текст] / Н. С. Левгерова, Н. В. Макаркина / Неделя науки-2004: матер. науч.- технич.

конф., Орел, 15-10 апреля 2004. - Орел: ОрелГТУ, 2004. – С. 353-356.

8 Артемова Е. Н. Необходимость изучения перспективных сортов красной смородины центрально-черноземного района для получения желейных полуфабрикатов [Текст] / Е. Н. Артемова, Н. В. Макаркина / Потребительский рынок. Качество и безопасность товаров и услуг: матер. междунар. научн.-практ. конф., Орел, 7-8 декабря 2004. - Орел: ОрелГТУ, 2004. - С.71-72.

9 Макаркина Н. В. Химико-технологическая оценка новых сортов красной смородины, перспективных для Центрально-черноземного района [Текст] / Н. В.

Макаркина / Стратегия развития индустрии гостеприимства и туризма: матер. междунар. науч.-практ. конф., Орел, 1-2 декабря 2005. - Орел: ОрелГТУ, 2005. - С.276Артемова Е. Н., Производство желейных полуфабрикатов на основе новых сортов красной смородины, перспективных для центроально-черноземного района [Текст] / Е. Н. Артемова, Н. В. Макаркина / Техника и технология пищевых производств: Тезисы докладов V -ой междунар. науч.-технич. конф., г. Могилев, 18-20 мая 2005 г. – Минск: Издательский центр БГУ, 2005. – С. 125.

11 Артемова Е. Н. Оценка качества ягод красной смородины как ценного сырья для получения желе [Текст] / Е. Н Артемова, Н. В. Макаркина / Проблемы питания: гигиена, безопасность, регионально ориентированный подход: Сборник материалов региональной научно-практической конференции, г. Киров, 3 марта г. – Киров, 2006. - С. 178 – 183.

12 Артемова Е. Н. Изучение качества желе из ягод красной смородины [Текст] / Е. Н Артемова, Н. В. Макаркина / Инновационные технологии в образовании и науке: матер. междунар. науч.-метод. конф., Зыряновск, Республика Казахстан, 27-29 сентября 2006. – С. 351-353.

13 Артемова Е. Н., Новые сорта красной смородины – ценное сырье для получения желейных полуфабрикатов [Текст] / Е. Н Артемова, Н. В. Макаркина / Приоритеты и научное обеспечение реализации государственной политики здорового питания в России: матер. V междунар. научн.-практ. конф., г. Орел, 12-14 декабря 2006 г. – Орел: ОрелГТУ, 2006. – С. 190-192.

14 Макаркина Н. В. Качество желе из ягод красной смородины [Текст] / Н.

В. Макаркина / Двадцатые международные Плехановские чтения: Тезисы докладов аспирантов, магистрантов, докторантов и научных сотрудников, 16 апреля, 2007. – С. 192-193.

15 Артемова Е. Н. Химико-технологическая характеристика желе из ягод красной смородины [Текст] / Е. Н Артемова, Н. В. Макаркина / Стратегия развития индустрии гостеприимства и туризма: Материалы второй международной научно-практической конференции, г. Орел, 17 – 18 апреля 2007 г. – Орел: ОрелГТУ, 2007. - С.145 - 147.

16 Мясищева Н. В. Красная смородина – ценное сырье для получения мармелада [Текст] / Стратегия развития индустрии гостеприимства и туризма: матер.

второй междунар. науч.-практ. конф., г. Орел, 17 – 18 апреля 2007 г. – Орел: ОрелГТУ, 2007. - С.147 - 149.

17 Артемова Е. Н. Новый сорт красной смородины Мармеладница – перспективное сырье для получения диетического желе [Текст] / Е. Н Артемова, Н. В.

Мясищева / Техника и технология пищевых производств: Тезисы докладов VI -ой международной научно-технической конференции, г. Могилев,18-20 мая 2005 г. Могилев, 2007. – С. 158.

18 Артемова Е. Н. Мармеладница – перспективный сорт красной смородины для получения диетических желейных изделий [Текст] / Е. Н Артемова, Н. В. Мясищева / Потребительский рынок. Качество и безопасность товаров и услуг: матер.

IV-ой междунар. науч.-практ. конф., г. Орел, 4-5 декабря 2007. – Орел: ОрелГТУ, 2007. - С.344-346.

19 Мясищева Н. В. Структурно-механические характеристики желе из ягод красной смородины [Текст] / Пищевые технологии, качество и безопасность продуктов питания: матер. докладов Всероссийской молодежной науч.-практ. конф., г.

Иркутск, 17 – 19 октября 2007. - Иркутск, 2007. - С.11 - 13.

20 Мясищева Н. В. Изменение содержания сахаров в ягодах красной смородины в процессе их замораживания и хранения [Текст] / Современное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного питания: сборник матер. Всероссийской науч.-практ. конф., г. Челябинск, 19 октября 2007. – Челябинск: Издательство ЮУрГУ, 2007. - С.88 - 90.

21 Артемова Е.Н. Физико-химические свойства диетического мармелада из ягод красной смородины сорта Мармеладница [Текст] / Е. Н. Артемова, Н.В. Мясищева / Проблемы современного питания и их влияние на здоровье населения Российской Федерации: Сборник матер. II междунар. науч.-практ. конф., г. Смоленск, 10-11 апреля 2008 г. – Смоленск, 2008. – С.126-131.

22 Мясищева Н. В. Изменение Р-активных веществ в ягодах красной смородины в процессе низкотемпературного замораживания и хранения [Текст] / Н. В.

Мясищева, Е. Н. Артемова // Экология и безопасность в техносфере : матер. Всероссийской науч.-технич. интернет-конф., г. Орел, октябрь – декабрь 2008 г. – Орел:ОрелГТУ, 2009. – С. 106-108.

23 Артемова, Е. Н. Желирующие свойства ягод красной смородины новых помологических сортов селекции ВНИИСПК [Текст] / Е. Н. Артемова, Н. В. Мясищева / Общественное питание: современные тенденции. - №4 (6). – 2008. – С. 4Артемова, Е. Н. Желирующие свойства ягод красной смородины новых помологических сортов селекции ВНИИСПК [Текст] / Е. Н. Артемова, Н. В. Мясищева / Стратегические направления развития предприятий пищевых производств, ресторанного хозяйства и торговли: матер. междунар. науч.-практ. конф., Харьков, 19 ноября 2008 г. – Харьков, 2008. – С. 20-21.

25 Мясищева Н. В. Сравнительная оценка свежих и замороженных ягод красной смородины новых помологических сортов по содержанию витамина С [Текст] / Н. В. Мясищева / Стратегия развития индустрии гостеприимства и туризма [Электронный ресурс]: матер. третьей междунар. интернет-конф., г. Орел, января - 23 апреля. – Орел: ОрелГТУ, 2009. – С. 611 – 614.

26 Мясищева Н. В. Характеристика новых сортов красной смородины по технологическим свойствам [Текст] / Н. В. Мясищева, Е. Н. Артемова / Стратегия развития индустрии гостеприимства и туризма [Электронный ресурс]: матер. третьей междунар. интернет-конф., г. Орел, 23 января - 23 апреля. – Орел: ОрелГТУ, 2009. – С. 614 – 618.