На правах рукописи

Новицкая Елена Геннадьевна

ТЕХНОЛОГИЯ ФОРМИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА ЭМУЛЬСИОННЫХ

НЕКТАРОВ НА ОСНОВЕ ТЫКВЫ (CUCURBITA MELON)

С ДОБАВЛЕНИЕМ СОКА ЯГОД ЖИМОЛОСТИ,

ЛИМОННИКА, РЯБИНЫ, ШИПОВНИКА

Специальности: 05.18.07 - Биотехнология пищевых продуктов и биологических активных веществ (растительного и животного происхождения) 05.18.15 – Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Владивосток – Диссертация выполнена на кафедре Товароведения и экспертизы продовольственных товаров Института пищевых технологий и товароведения Тихоокеанского государственного экономического университета Научные руководители: доктор биологических наук, профессор Каленик Татьяна Кузьминична кандидат технических наук, доцент Парфенова Тамара Васильевна

Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки РФ, доктор биологических наук, профессор Позняковский Валерий Михайлович доктор биологических наук, профессор Палагина Марина Всеволодовна

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования филиал Российской «Владивостокский таможенной академии», г. Владивосток

Защита диссертации состоится 21 декабря 2010 г. в 13.00 часов на заседании объединенного диссертационного совета ДМ 212.054.02 при Тихоокеанском государственном экономическом университете по адресу: 690091, г. Владивосток, Океанский пр-кт, 19, ауд. 148, тел./факс: (4232) 43-40-55.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тихоокеанского государственного экономического университета, с авторефератом – на официальном сайте ТГЭУ htpp://www.psue.ru.

Автореферат разослан 20 ноября 2010 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент Л.О. Коршенко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы В Российской Федерации действует государственная программа в области здорового питания населения, которая определяет главное направление – обеспечение потребностей организма человека в энергии и пищевых веществах, способствующих сохранению здоровья и долголетия.

Утверждены законодательные решения, обеспечивающие реализацию Концепции в области питания, производства пищевых продуктов и здравоохранения (Тутельян, 2000, 2005, 2007; Колеснов, 2009; Спиричев, Шатнюк, 2010).

В сфере производства продуктов питания предотвращение пищевого дефицита не является первоочередной задачей. Наиболее актуальна проблема производства полезных для здоровья продуктов. Известно, что сбалансированный, то есть обусловленный природой человека, обмен веществ в организме определяется пищей. При этом важнейшая роль отводится употреблению растительной пищи – носителю многих физиологически активных веществ. По данным Института питания РАМН, соотношение пищи растительного и животного происхождения в суточном рационе человека должно быть с преобладанием растительной (63%) (Покровский, 1986).

В связи с этим особую актуальность приобретают исследования, посвященные расширению ассортимента безопасных и качественных продуктов на основе растительного сырья (Гореньков, 1996, 1999; Коденцова, 2001; Маюрникова, 2003; Елисеева, 2003, 2005; Палагина, 2006; 2007; Позняковский, 2007;

Гореликова, 2008; Доценко, 2008; Каленик, 2008; Ziegler, 1997; Pingleton, 2001).

В дальневосточном регионе со сложными климатическими условиями проживания особенно остро стоит проблема выращивания витаминной плодоовощной продукции и обеспечения населения продуктами питания на ее основе, в том числе тыквы (Троян, Русанова, 2001; Аксенова, 2008).

Для обогащения продуктов питания физиологически активными веществами большое значение приобретает использование местных природных ресурсов. К числу таких культур можно отнести тыкву, а также дикорастущие и культивируемые ягоды, которые являются богатыми источниками питательных, в том числе биологически активных веществ.

Возделывание в больших количествах тыквы в личных подсобных хозяйствах Приморского края достаточно распространено. Однако промышленная переработка тыквы на пищевые цели мало изучена и несовершенна, ограничена в технологическом плане производством всего 1-2 наименований блюд на предприятиях общественного питания. Вместе с тем тыква может служить перспективным сырьем для пищевой промышленности.

Проблема рационального использования природно-сырьевых ресурсов и обеспечения населения полноценными продуктами питания приобретает особо важное значение, особенно в регионах характеризующихся экологическим неблагополучием. В этой связи применение нетрадиционных видов растительного сырья, в частности, плодов жимолости, лимонника, рябины, шиповника для нужд пищевой промышленности будет способствовать не только решению проблемы рационального природопользования и создания дополнительных ресурсов продовольственного сырья, но и расширению пищевых продуктов общего и функционального назначения.

Несмотря на наличие витаминов, микроэлементов, пищевых волокон, одной из основных причин ограниченного использования и узкого ассортимента пищевых продуктов из тыквы является обезличенный вкус и специфический запах. Также для потребителей очень важными характеристиками являются те показатели продуктов, которые придают им приятный внешний вид и стимулируют к их покупке.

Нами предложено использовать тыкву при производстве эмульсионных нектаров, а также ценные местные ресурсы: ягоды жимолости, лимонника, рябины, шиповника в качестве фитонаполнителя.

Для нектаров с мякотью естественным явлением при хранении является разделение твердой и жидкой фаз, что снижает их товарный вид и заставляет производителя указывать на этикетке «при употреблении взбалтывать». Наличие в нектарах одновременно водорастворимых витаминов и жирорастворимого –каротина не дает возможности одинакового усвоения, поэтому получить сбалансированный витаминный комплекс в нектарах можно в виде эмульсии, используя растительные масла, которые отлично подходят на роль липидного компонента дисперсной среды в эмульсиях. В этой связи разработка технологии и рецептур эмульсионных нектаров на основе тыквы - один из путей решения актуальной проблемы - расширения ассортимента овощных нектаров с добавленной пользой.

Цель и задачи исследования Целью работы явилось научное обоснование технологии получения эмульсионных нектаров с улучшенными потребительскими свойствами и добавленной пользой на основе тыквы с добавлением сока ягод жимолости, лимонника, рябины, шиповника.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

– определение технологических возможностей переработки тыквы в условиях Приморского края, исследование рынка продуктов переработки плодов и овощей и выявление потребительских предпочтений в отношении продуктов переработки тыквы (овощных соков и нектаров);

– изучение особенностей химического состава тыквы и тыквенного пюре, а также ягод жимолости, лимонника, рябины, шиповника как перспективного сырья для производства нектаров; обоснование их сочетания в нектарах;

– экспериментальное подтверждение выбора технологии и режимов получения эмульсионных нектаров с липидно-каротиноидным комплексом;

– разработка рецептуры и технологии эмульсионных нектаров на основе тыквы с добавлением натурального сока ягод;

– изучение качественных характеристик эмульсионных нектаров на основе тыквы с добавлением сока ягод;

– разработка квалиметрической модели управления качеством эмульсионных нектаров на основе тыквы с добавлением сока ягод и внедрение в массовое производство.

Научная новизна работы Обоснована технология производства эмульсионных нектаров на основе тыквы за счет создания липидно-каротиноидного комплекса и обогащения полифенольными соединениями соков ягод.

Получены новые данные в отношении технологических параметров и приемов производства эмульсионных нектаров на основе тыквы, позволяющих устранить разделение жидкой и твердой фаз, за счет введения растительного масла и лямбда-каррагинана.

Практическая значимость работы Диссертационная работа выполнялась в соответствии с Концепцией Государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации, а также в рамках государственного контракта от 21 июня 2007 г. № 02.522.11.2013 на тему «Разработка технологий и выпуск опытных партий биологически активных субстанций из морских организмов в качестве основы новых лекарств и пищевых добавок для коррекции оксидативного и иммунного статусов, липидного и углеводного обменов» раздел «Разработка технологий изготовления опытных партий функциональных продуктов питания в виде фитонапитков» Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007 – 2012 годы».

Новизна технических решений подтверждена патентом Российской Федерации на изобретение № 2396034 «Тыквенный нектар», приоритет заявки от 12.01.2009г. Получено положительное решение о выдаче патента на изобретение РФ № 2009100085 РФ «Сокосодержащий тыквенный напиток» (приоритет от 12.01.2009).

Разработано и утверждено ТУ 9185-001-55298972-2004 Напитки сокосодержащие серии «Золотая долина» (Рег № 035/003190 от 07.07.2004 г.).

В производственных условиях на базе ООО «Партизанский консервный завод» (Приморский край, г. Партизанск) были выпущены опытные партии эмульсионных нектаров на основе тыквы с добавлением сока ягод жимолости, лимонника, рябины, шиповника.

Результаты исследования внедрены в учебный процесс на кафедре товароведения и экспертизы продовольственных товаров Института пищевых технологий и товароведения ТГЭУ: выпущено учебно-методическое пособие «Товароведение и экспертиза вкусовых товаров. Разработка и экспертиза безалкогольных напитков» для студентов очной и заочной форм обучения специальности Товароведение и экспертиза товаров. Область применения – В сфере производства и обращения сельскохозяйственного сырья и продовольственных товаров.

Основные положения, выносимые на защиту:

– научное обоснование создания устойчивой эмульсии «масло в воде» в нектарах на основе тыквы с целью получения улучшенных потребительских характеристик готовой продукции;

– разработка технологии производства эмульсионных тыквенных нектаров с добавлением сока ягод жимолости, лимонника, рябины, шиповника;

- комплексная товароведческая оценка качества готовых нектаров.

Апробация работы Основные положения и результаты диссертационных исследований доложены и обсуждены на научных симпозиумах и конференциях: I Международной научно-технической конференции молодых учёных «Актуальные проблемы технологии живых систем» (Владивосток, 2005); конференции «Актуальные вопросы современной торговли» Студенческая весна – 2006 (Хабаровск, 2006); II Международной научно-технической конференции молодых учёных «Актуальные проблемы технологи живых систем» (Владивосток, 2007); научно-практической конференции «Пищевая и морская биотехнология. Проблемы и перспективы» (Калининград, 2008); III Международной научно-технической конференции молодых учёных «Актуальные проблемы технологии живых систем» (Владивосток, 2009).

Публикации Результаты работы отражены в 9 печатных работах, в том числе 2 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, получен патент РФ на изобретение.

Структура и объем работы Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы (глава 1), описания объектов и методов исследования (глава 2), результатов собственных исследований (главы 3-6), выводов, списка использованных источников и приложений.

Работа изложена на 161 странице машинописного текста и содержит 24 таблицы, 33 рисунка. Список использованных источников включает 279 наименований российских и зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности проблемы, сформулированы цель и задачи исследования, изложена научная новизна и практическая значимость работы, охарактеризованы положения, выносимые на защиту. Дана информация об учреждениях апробации основных положений и научных результатов диссертации, особенностях структуры диссертации.

В первой главе обобщены и проанализированы источники отечественной и зарубежной литературы, раскрывающие аспекты применения тыквы как биологически активного сырья для производства нового ассортимента безалкогольных напитков. Дана подробная товароведная характеристика и химический состав сортов тыквы, районированных в Приморском крае. Рассмотрены основные факторы, повышающие пищевую ценность, качество и безопасность растительного сырья и овощных нектаров. Рассмотрены основные пути расширения ассортимента соков и нектаров.

Во второй главе представлена характеристика объектов и методов исследования, общая схема и организация проведения эксперимента, исходя из поставленных цели и задач. Общая схема проведения исследований, структурированная в восемь основных этапов, представлена на рисунке 1.

Объектами исследования служили:

- тыква (Cucurbita melon) сорта Надежда, Алтайская 47, Витаминная, выращенные в Приморском научно-исследовательском институте сельского хозяйства РАСХН (г. Уссурийск, Приморский край) в 2006-2008 гг.;

Систематический анализ научной литературы, формулирование цели и I этап II этап Изучение рынка и ассортимента Анализ потребительских предпочтений в Экспертиза сырья, используемого при производстве эмульсионных нектаров с добавлением сока ягод жимолости, лимонника, рябины, шиповника III этап Исследование Исследование качества Исследование качества гидрокачества ягод жимолости, термического пюре и гидротертыквы лимонника, рябины, мического экстракта из тыквы Разработка технологии производства и рецептур эмульсионных тыквенных нектаров с добавлением сока ягод жимолости, лимонника, рябины, шиповника IV этап Выбор технологических параметров и Выбор основных рецептурных приемов получения эмульсионных нектаров Товароведческая оценка качества эмульсионных тыквенных нектаров с добавлением сока ягод жимолости, лимонника, рябины, шиповника V этап Построение квалиметрической модели эмульсионных нектаров с VI этап добавлением сока ягод жимолости, лимонника, рябины, шиповника VII этап Апробация результатов исследования в промышленных масштабах VIII этап Рисунок 1 – Общая схема проведения диссертационных исследований - продукты переработки тыквы – гидротермическое тыквенное пюре и гидротермический тыквенный экстракт;

- ягоды жимолости (Lonicera), лимонника (Schisandra chinensis), рябины (Sorbus), шиповника (Rosa Cinnamomea), выращенные на территории плодоовощной станции «Натуралист» (г. Партизанск, Приморский край) урожаев 2007-2008г.;

- эмульсионный тыквенный нектар с добавлением сока ягод жимолости, лимонника, рябины, шиповника.

Для решения поставленных задач использовали комплексные стандартизированные органолептические, физико-химические, микробиологические, биохимические, оригинальные технологические и статистические методы исследований.

Метод определения -каротина основан на фотометрическом определении массовой доли концентрации каротина в растворе, полученном после экстрагирования каротина из продукта органическим растворителем и очищенном от сопутствующих красящих веществ. Содержание полифенолов определяли колориметрическим методом с использованием реактива Фолина-Дениса.

Микроструктуру эмульсионных тыквенных нектаров фотографировали на световом оптическом микроскопе Aхioplan 2 imaging (Германия).

Все исследования проводились в 3-4 кратной повторности и обрабатывались статистически. В экспериментальной части приведены средние значения показателей (х±m).

Для статистической обработки экспериментальных данных использовались стандартные методы статистического анализа.

В третьей главе представлены результаты маркетинговых исследований рынка продуктов переработки плодов и овощей и потребительских предпочтений в отношении овощных соков, нектаров и сокосодержащих напитков.

Установлено, что стабильный ассортимент продуктов переработки овощей российских и местных производителей на Приморском рынке остается очень узким (до 9 наименований).

Анализ наличия производства хозяйственных субъектов показал, что тыкву возделывают не только частные производители, но и такой крупный производитель как Приморская овощная опытная станция в п. Суражевка (Приморский край).

Определено, что предприятия, занимающиеся производством продуктов переработки овощей, в том числе тыквы, представлены в Приморском крае всего тремя наименованиями: ОАО «Консервный завод «Спасский» (Спасский район), ООО «Покровское» (Октябрьский район), ООО «Партизанский консервный завод» (г. Партизанск).

Структура регионального рынка соков и нектаров по ценовым сегментам сильно дифференцирована. В «верхнем» сегменте присутствуют такие марки, как: «Чемпион», «Я», «J7». Средний» сегмент занимают следующие марки:

«Моя семья», «Фруктовый сад», «Вико», «Да», «Арго». «Низший» сегмент занимают такие соки, как: «Добрый», «Любимый сад» и другие. Треть сокового рынка приходится на марки «верхнего» диапазона цен – 30 %: их стоимость колеблется в зависимости от вида торговой точки в пределах 57-87 рублей за литр. На соки «среднего» диапазона цен приходится 21 %, их цена составляет 45-51 рублей за литр. 49 % занимают марки «нижнего» ценового диапазона – 34-48 рублей за литр.

Результаты исследования показали, что лидерство среди вкусовых разновидностей занимают томатный (35 %) и морковный (23 %) нектары. Тыквенный нектар без добавок (3 %) пользуется меньшей популярностью среди опрошенных, чем тыквенные нектары с добавлением плодово-ягодного сырья (6 %). Это связано с тем, что тыква имеет специфический вкус и слабый аромат, а использование последних вуалирует их.

Результаты опроса покупателей г. Владивостока показали возрастающий интерес населения к своему здоровью, хорошую информированность о зависимости здоровья от питания и, как следствие, востребованность купажированных нектаров из тыквы по сравнению с традиционными.

В четвертой главе рассмотрены особенности химического состава тыквы (Cucurbita melon) и тыквенного пюре. Приведены результаты исследований органолептических и физико-химических показателей качества свежих и замороженных плодов жимолости, лимонника, рябины, шиповника, а также их изменения в процессе хранения.

Для исследований были взяты следующие сорта тыквы (Cucurbita melon):

Надежда – разновидность крупноплодная; Витаминная – разновидность мускатная; Алтайская 47 – разновидность твердокорая, выращенные Приморским научно-исследовательским институтом сельского хозяйства РАСХН (таблица 1).

Таблица 1 – Химический состав плодов тыквы Витаминная/ Мускатная Алтайская 47/ Твердокорая Надежда/ Крупноплодная Разновидность Витаминная/Мускатная превосходила другие разновидности тыквы по содержанию -каротина в 2,5 раза и содержала достаточное количество пектиновых веществ (1,00 %) (рисунок 2), поэтому и была отобрана для дальнейших исследований.

Массовая доля пектиновых Рисунок 2 – Фракционный состав пектиновых веществ выбранных сортов тыквы В процессе производства нектаров под действием кислорода воздуха и температуры (80-90оС) потери пектиновых веществ, -каротина возможны уже на стадии гидротермической обработки, получения тыквенного пюре, гомогенизации.

Существует 2 способа приготовления тыквенного пюре (Чухрай, 1999).

Нами использован способ приготовления пюре, предложенный Н.В. Сокол, Н.С. Храмовой (2006). Этот способ более полно сохраняет биологически активные вещества тыквы при получении из нее пюре за счет использования лимонной кислоты. Экспериментально было определено, что выход пюре по промышленному способу составил 75±2 %, по предложенному – 83±2 % (в обоих случаях пюре получали из тыквы сорта Витаминная).

Химический состав тыквенного пюре, полученного двумя способами, приведен в таблице 2.

Таблица 2 – Химический состав пюре из тыквы сорта Витаминная получения * - пюре, полученное по промышленной технологии (Чухрай, 1999) Фракционный состав пектиновых веществ пюре из тыквы сорта Витаминная, представлен в таблице 3.

Таблица 3 – Пектиновые вещества пюре из тыквы сорта Витаминная * - пюре, полученное по промышленной технологии (Чухрай, 1999) Данные таблиц 2-3 подтверждают преимущество выбранного нами способа получения тыквенного пюре, при котором максимально сохраняются полезные вещества тыквы. Более высокая титруемая кислотность пюре, полученного по второму способу, объясняется введением лимонной кислоты. Лимонная кислота использовалась в технологии приготовления пюре для того, чтобы не происходило окисление каротина. Для уменьшения контакта с кислородом воздуха измельченную тыкву помещали в кислую заливку. Обработка заливкой создает на поверхности измельченной тыквы слой, защищающий продукт от действия кислорода воздуха, в результате чего при последующей гидротермической обработке не наблюдалось существенного ослабления окраски, т.е. разрушения -каротина.

При выборе дозировки тыквенного пюре в нектарах учитывали ряд факторов:

необходимость максимального обогащения изделий пектинами, витаминами и другими биологически ценными компонентами; достижение их оптимальной концентрации с точки зрения получения готовых изделий с добавленной пользой и высокими органолептическими свойствами (цвет, вкус, запах).

В связи с тем, что при гидротермической обработке изменениям больше всего подвержен –каротин, мы исследовали его содержание в тыкве в зависимости от продолжительности гидротермической обработки. Фотометрическим методом были получены следующие значения –каротина в тыкве, как в свежей, так и гидротермически обработанной (рисунок 3). Из приведенных результатов следует, что содержание –каротина в тыкве при гидротермической обработке до 5 минут увеличивается.

Скорее всего, это можно объяснить разрушением каротиноидных комплексов и высвобождением свободного каротина под действием температуры. Затем его содержание начинает падать. За 15 минут гидротермической обработки разрушается до 20 % –каротина, что согласуется с литературными данными (Скурихин, 1987, 1991). Поэтому при гидротермической обработке тыквы нежелательно превышать этот временной интервал. В производственных условиях тыква доводится до полуготовности перед протиранием за 8-10 минут. И тогда потери –каротина не превышают 10- Содержание бета-каротина, мг/100г Рисунок 3 – Динамика содержания -каротина в тыкве в зависимости от продолжительности гидротермической обработки В процессе гидротермической обработки в гидротермический тыквенный экстракт переходит достаточно большое количество сухих веществ. Установлено, что уже через 5 минут гидротермической обработки содержание сухих веществ в гидротермическом экстракте тыквы составляет 3 %, а через 15 минут увеличивается в 1,5 раза.

Полученный гидротермический тыквенный экстракт был оценен с помощью органолептических характеристик. Результаты обсуждений представлены на рисунке 4 в виде вкусоароматического профиля, дающего наглядное представление об особенностях данного экстракта. Из рисунка 4 видно, что в гидротермическом тыквенном экстракте доминируют тыквенный вкус и аромат.

Рисунок 4 – Вкусоароматический профиль гидротермического тыквенного В полученном гидротермическом тыквенном экстракте и тыкве нами определены минеральные элементы (рисунок 5).

Содержание минеральных Рисунок 5 – Содержание минеральных элементов в тыкве и гидротермическом Данные рисунка 5 свидетельствуют о том, что более 50 % минеральных веществ, в частности калия, кальция и магния, играющих важную роль в обменных процессах организма человека, переходят в гидротермический тыквенный экстракт. Поэтому использование гидротермического тыквенного экстракта вместо воды при приготовлении нектаров позволит сохранить ценные вещества, в частности, минеральные. На нем же готовили и сахарный сироп, которым купажировали тыквенное пюре.

Товароведческая характеристика свежей тыквы по показателям безопасности и микробиологическим показателям показала, что фактическое значение этих показателей в сырье не превышает допустимых уровней по СанПин 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов».

Как указывалось выше, отрицательной характеристикой тыквы и нектаров из нее является специфические привкус и запах, которые необходимо вуалировать более приятными ароматами. А также известно, что в овощных нектарах, в том числе тыквенных, отсутствуют такие биологически активные вещества как биофлавоноиды. Устранение этих недостатков решается за счет добавления сока ягод.

Поэтому особый интерес представляет исследование возможности использования сока ягод лимонника, шиповника, жимолости, рябины в производстве тыквенных нектаров, что значительно расширяет их ассортимент, обогащает их БАВ и позволяет придать нектарам приятные вкус и аромат. Нами дана товароведческая оценка качества выбранного для этой цели ягодного сырья, определены факторы, сохраняющие его качество в процессе хранения (таблица 4).

Полученные данные (таблица 4) свидетельствуют о том, что свежие ягоды жимолости, лимонника, рябины, шиповника, выращенные на территории плодоовощной станции «Натуралист» (г. Партизанск, Приморский край), являются высокоценным сырьем с точки зрения содержания питательных веществ, в том числе полифенольных веществ (357 - 5904 мг/100 г), аскорбиновой кислоты (44,0 - 183, мг/100 г). Как известно, полифенольные вещества дикорастущих плодов и ягод (Кушнерова, Спрыгин и др., 2000, 2001) обладают высокой антиоксидантной активностью. Соки этих плодов могут быть прекрасной функциональной добавкой в тыквенные нектары, учитывая «безликие» вкусовые качества самой тыквы.

Таблица 4 – Физико-химические показатели ягодного сырья Массовая доля сухих веществ, % 13,0±0,02 16,6±0,04 18,3±0,02 14,4±0, Сумма титруемых кислот (в пере- 0,9±0,03 3,6±0,01 1,5±0,02 5,8±0, счете на яблочную кислоту), % Массовая доля редуцирующих са- 8,6±0,05 3,5±0,04 4,6±0,04 5,2±0, харов, % Массовая доля пектиновых ве- 0,7±0,01 1,4±0,01 3,6±0,02 2,7±0, ществ, % мг/100г Витамин С, мг/100г 161,2±4,56 44,0±1,34 183,0±4,23 77,1±2, Так как заготовка ягодного сырья обладает сезонностью, в качестве фактора, сохраняющего качество данного сырья, рассмотрено действие низких температур.

Нами изучены органолептические и физико-химические показатели замороженного ягодного сырья и исследована их динамика при хранении (таблица 5). Хранение замороженных ягод проводили при температуре минус 18оС и относительной влажности воздуха 90±5 %.

Таблица 5 – Физико-химические показатели замороженных ягод рябины, лимонника, шиповника, жимолости лей Ноябрь Январь Апрель Ноябрь Январь Апрель Сентябрь Ноябрь Февраль Июль Сентябрь Декабрь Массовая доля сухих веществ, % Титруемая кислотность, (в пересчете на яблочную), Установленный режим хранения поддерживали в течение 6 месяцев. На протяжении 180 дней один раз в два месяца отбирали пробы для оценки органолептических и физико-химических показателей качества.

За весь период хранения отмечено высокое качество ягод. При хранении ягод в замороженном состоянии наблюдалось увеличение содержания сухих веществ, сахаров, органических кислот, а пектина снижается.

Сравнительный анализ показал, что консервирование замораживанием способствует максимальному сохранению в них исходных веществ, в том числе и биологически активных, что позволяет использовать их в течение установленного срока хранения при производстве нектаров.

Предложены наиболее рациональные условия хранения замороженного ягодного сырья – в герметично упакованных полиэтиленовых пакетах при температуре минус 18±0,5оС и относительной влажности воздуха 90 - 95 % в течение 6 месяцев.

Нектары на основе овощных и плодово-ягодных компонентов рассматривают как пищевой продукт, являющийся источником биологически активных веществ для организма человека. Но ассортимент нектаров на основе смеси овощных и плодовоягодных компонентов, в которых в качестве одного из основных видов сырья используют тыкву, как непревзойденный источник пектина, –каротина, представлен на рынке всего несколькими наименованиями.

В последние годы на рынке напитков появились продукты, содержащие наряду с водорастворимыми жирорастворимые ингредиенты, например витамины А, Д и Е. Предметом технологических разработок является создание приемов их введения в гидрофильную среду таких напитков.

Поставленная задача решается созданием тыквенного нектара, содержащего тыквенное пюре, ягодный сок и сахарный сироп, при этом нектар дополнительно включает гидротермический тыквенный экстракт, липидный компонент: кукурузное масло и лямбда-каррагинан - полисахарид, выделенный из красной водоросли Hondrus armatus (Свидетельство № 77.99.26.9.У.2002.3.08 от 17.03.2008). Образование липидно-каротиноидного комплекса, повышающего сохранность -каротина и обеспечивающего стабильную, не расслаивающуюся в течение не менее одного года консистенцию нектара, достигается за счёт увеличения в составе нектара тыквенного пюре, введения в его состав липидного компонента, лямбда-каррагинана в заявляемых количествах и использования натурального ягодного сока в качестве не только вкусового наполнителя, вуалирующего слабый невыраженный вкус и запах тыквы, но и обогатителя биофлавоноидами ягод.

Полученный тыквенный нектар представляет собой сложную многокомпонентную систему, в которой часть ингредиентов содержится в виде суспензии (98- % дисперсионной системы), а часть – в виде эмульсии «масло в воде» (1-2 %), стабилизатором которой выступает лямбда-каррагинан. В этой системе лямбда-каррагинан выступает регулятором стабильности консистенции для предотвращения осаждения мякоти в виде осадка, значительно повышая устойчивость к расслоению нектаров, а эмульсионные свойства заявляемого нектара увеличивают усвояемость –каротина.

Такой дисперсионный состав позволяет достичь стабильности системы, которая сохраняется в течение более 1 года наблюдений, чего раньше добиться для тыквенных нектаров не удавалось.

Повышение устойчивости эмульсионной системы нектара можно объяснить адсорбцией лямбда-каррагинана на поверхности раздела фаз эмульсии и уменьшением поверхностного натяжения. Наряду с понижением поверхностного натяжения каррагинан стабилизирует эмульсию тем, что на поверхности раздела образует компактную пленку, обладающую механической прочностью. Образующийся каркас каррагинана прочно связывает микрочастицы эмульсии с дисперсионной средой (в данном случае с нектаром), что препятствует коалесценции.

Оказалось, что устойчивость разработанной системы тыквенного нектара существенно зависит и от соотношения эмульсионной и суспензионной составляющих нектара. Превышение эмульсионной составляющей сверх 1-2 % в заявляемой композиции приводит к заметному снижению устойчивости, приводя к расслаиванию – всплытию масла на поверхности нектара, а уменьшение – к снижению в составе нектара содержания липидно-каротиноидного комплекса. Результаты органолептической оценки и физико-химических исследований наглядно показали преимущество заявленной композиции по сравнению с традиционным составом.

Исследования микроструктуры эмульсионного тыквенного нектара, произведенные нами на световом оптическом микроскопе Aхioplan 2 imaging (Германия) (увеличение 1:400), дали возможность увидеть фазовый контраст, позволяющий обнаружить микрочастицы эмульсии - светлые пятна растительного масла, распределенные по всему объему нектара. Четко видны целлюлозные растительные включения - клетки с пигментом (-каротин) (рисунок 6).

Рисунок 6 – Фотография микроструктуры эмульсионного тыквенного нектара Увеличение 1:400; микроскоп Aхioplan 2 imaging (Германия) Экспериментальным подсчетом установлено, что доля микрочастиц размером 1,2-1,510-6 м составляет 92,94 %, 410-6 м – 5,88 % и 1010-6 м – 1,18 %. Таким образом, гомогенизация нектара, в составе которого содержатся растительное масло и лямбда-каррагинан в заявляемых количествах, позволила получить сложную многокомпонентную систему, имеющую в своем составе частицы размером 10-6 м, что будет способствовать увеличению биодоступности продукта.

В пятой главе приведены модифицированная нами технология производства эмульсионных тыквенных нектаров, а также результаты изучения качественных характеристик эмульсионных нектаров на основе тыквы с добавлением сока ягод жимолости, лимонника, рябины, шиповника.

Технологический процесс производства разработанного эмульсионного тыквенного нектара с добавлением сока ягод приведен на рисунке 7.

через металлический Рисунок 7 – Технологическая схема производства разработанных нектаров Параллельно был приготовлен контрольный вариант тыквенного нектара без липидного компонента и лямбда-каррагинана для определения органолептических показателей и содержания -каротина в опытных и контрольном образцах. Содержание -каротина было определено спектрофотометрическим методом (таблица 6).

Таблица 6 - Содержание -каротина в эмульсионных нектарах с добавлением