Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Обзор литературных данных 10
1.1 Анализ и направления развития сокового производства в России 10
1.2 Описание технологий получения овощных соков и нектаров 14
1.3 Основные концепции получения функциональных напитков 18
1.3.1 Исследование антиоксидантной активности напитков 23
1.4 Когнитивные технологии в производстве продуктов питания 24
Заключение 27
Глава 2 Организация эксперимента, объекты и методы исследования 28
2.1 Организация эксперимента 28
2.2 Объекты исследования 30
2.3 Методы исследования 30
2.4 Характеристики методик функционально – стоимостного и функционально – физического анализа. Теоретические аспекты их применения на этапах разработки и производства пищевых продуктов
2.4.1 Описание методики проведения ФСА продуктов питания 35
2.4.2 Описание методики проведения ФФА продуктов питания 40
Глава 3 Экспериментальная часть 52
3.1 Анализ рынка соковой продукции г. Кемерово 52
3.2 Патентный поиск 56
3.3 Выбор и анализ сырья для производства нектара 58
3.3.1 Характеристика сырья 58
3.3.2 Исследования антиоксидантной активности сырья 63
3.4 Разработка рецептуры морковного нектара 65
3.4.1 Подбор сортов моркови 66
3.4.2 Разработка модельного образца нектара 68
3.4.2.1 Определение соотношения базовых ингредиентов морковного нектара
3.4.2.2 Определение количества внесения сиропа «Лесовичок» 70
3.5 Разработка технологии получения морковного нектара 73
3.5.1 Изучение структурно механических свойств моркови 74
3.5.2 Определение параметров измельчения корнеплодов моркови 80
3.5.3 Определение параметров мацерации 85
3.6 Товароведная оценка нектара «МарКО» 96
Глава 4 Функционально – физический и функционально стоимостной анализ рецептуры и технологии производства морковного нектара
Выводы 112
Список сокращений 115
Список литературы 116
Приложения 131
- Описание технологий получения овощных соков и нектаров
- Исследование антиоксидантной активности напитков
- Характеристики методик функционально – стоимостного и функционально – физического анализа. Теоретические аспекты их применения на этапах разработки и производства пищевых продуктов
- Определение количества внесения сиропа «Лесовичок»
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Современные тенденции
производства соковой продукции в России направлены на выпуск восстановленных соков и нектаров, что обусловлено низкой себестоимостью продукции, а так же не желанием производителей использовать местные ресурсы как источник сырьевой базы для производства. Восстановленные соки и нектары характеризуются низким содержанием биологически активных веществ, что в свою очередь подталкивает производителей дополнительно вносить витамины и микроэлементы в соки и нектары, которые не проявляют нативный (природный) характер воздействия на организм человека.
Разработка и внедрение новых технологий получение высококачественной и конкурентоспособной соковой продукции изготовленной из местного растительного сырья, является перспективным направлением для исследования. Данные разработки являются гарантом продовольственной безопасности инновационной России.
Для увеличения доли внедренных научных разработок в промышленное производство перспективно использование различных методов и методологий на стадии проектирования новых пищевых продуктов, в этой связи использование методов функционально-физического анализа и функционально-стоимостного анализа является актуальным при разработке нектара морковного функционального назначения.
Степень разработанности темы исследований. Разработки в области технологии производства соковой продукции на основе плодоовощного сырья описаны в работах Давидовича Е.А., Лимаревой Н.С., Паньковского Г.А., Харшул В., Шобингер У. и др. Теоретические и практические аспекты проектирования функциональных свойств продуктов питания, в том числе безалкогольных напитков систематизированы в работах Ермолаевой Г.А., Киселевой Т.Ф., Маюрниковой Л.А., Позняковского В.М., Помозовой В.А., Спиричева В.Б. и др. Вопросам анализа антиоксидантной активности сырья и готовых пищевых продуктов посвящены работы Батьковой И.А., Курбанова Н.А., Лапина А.А., Яшина А.Я. и др.; исследования антиоксидантных свойств соковой продукции – Александровская Е.С., Климова Е.В., Кравченко С.Н., Макаровой Н.В. и др.
Описанию и применению методик ФСА и ФФА в различных областях промышленности посвящены работы Pыжовой В.В., Колоколова В.А., Лукина Л.Н., Новоселова С.В., Половинкина А.И. и др.; применению методики ФСА при производстве пищевых продуктов - Гришиной Е.Н., Наумовой Е.А., Шигабиева Т.Н. и др. Исследования направленные на рассмотрение применения методики ФФА в пищевой промышленности практически отсутствуют. В этой связи актуальным является вопрос модификации и адаптации методики применения комплексного функционального анализа на базе ФСА и ФФА при производстве продуктов питания.
Целью работы является разработка рецептуры и технологии получения морковного нектара с повышенной антиоксидантной активностью и её оценки с применением методик функционально – стоимостного и функционально – физического анализов.
Для достижения указанной цели определены следующие задачи:
-
Провести маркетинговые исследования рынка соковой продукции г. Кемерово.
-
Обосновать выбор сырья для производства нектара и дать его характеристику.
3. Исследовать способы переработки моркови для достижения
стабильности консистенции нектара.
4. Разработать рецептуру и технологию морковного нектара.
5. Определить антиоксидантные свойства сырья и готового нектара,
сохраняемость биологически активных веществ на этапах производства.
6. Провести товароведную оценку разработанного нектара «МарКО».
7. Провести анализ рецептуры и технологии разработанного нектара с
применение методик функционально – стоимостного и функционально –
физического анализов.
8. Разработать техническую документацию на нектар, провести
промышленную апробацию.
Научная новизна. Предложен комплексный подход, обеспечивающий
достижение оптимальных структурно – механических свойств мякоти моркови
и стабильность консистенции нектара, состоящий из механического
измельчения (при 1800 об/мин) и ферментативного гидролиза.
Установлена очередность способов воздействия на мякоть моркови (сорт Нантская) и пределы размеров частиц мякоти, обеспечивающие стабильность консистенции нектара: первичная механическая обработка мякоти (грубое измельчение) – 550-650 мкм, мацерация мякоти– 480-520 мкм, гомогенизация готового нектара – 5 – 20 мкм.
Сравнительный анализ антиоксидантной активности нектара «МАРКО» с аналогичными продуктами, реализуемых на рынке показал преимущество разработанного (110,1±4,5 мг рутина, по сравнению с 79,8±10,8 мг рутина в нектаре морковном «Теди», 81,6±7,3 мг рутина в соке яблочно-морковном «Гербер»).
Модификация и использование методов ФФА и ФСА на стадии проектирования и производства нектара позволили выявить пять противоречий и разработать рекомендации, внедрение которых позволит снизить стоимость конечного продукта и в результате получить социальный и экономический эффект от реализации.
Техническая новизна предлагаемого решения подтверждена патентом РФ № 2493747.
Теоретическая и практическая значимость работы.
Теоретическая значимость работы заключается в модификации и адаптации методик функционально-физического анализа и функционально-стоимостного анализа на этапах разработки и производства пищевых продуктов функционального назначения на примере нектара морковного.
Разработан проект технической документации на нектар морковный с повышенной антиоксидантной активностью «МарКО».
Работа выполнена в рамках гранта «Ползуновские гранты» - 2011.
На основе работы был составлен инновационный проект, который был признан победителем в рамках программы «СТАРТ» Фонда содействий развития малых форм предприятий в научно технической сфере в 2012 году. Результаты исследований апробированы на предприятии ООО «НПП «Батат»
(Тяжинский район, Кемеровской области), созданное в рамках программы «СТАРТ», в данный момент предприятие реализует второй этап проекта.
Результаты работы внедрены в учебный процесс и используются при проведении лекционных и практических занятий для студентов специальностей «Технология продуктов общественного питания», «Технология продуктов детского и функционального питания» ФГБОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности.
Методология и методы исследования. В работе использованы методы
сбора, сравнительного анализа и систематизации научной информации,
лабораторного анализа стандартными физико-химическими методами,
сенсорного анализа общепринятыми методами, результаты которых
обрабатывались с использованием программных продуктов MS Excel и STATISTICA.
Степень достоверности результатов. Исследования проводились по стандартным методикам с применением качественных реактивов на сертифицированном оборудовании. Результаты исследований опубликованы в рецензируемых изданиях.
Апробация результатов исследования. Основные положения и результаты исследований докладывались на конференциях, форумах разного уровня: «Пищевые продукты и здоровье человека» (Кемерово, 2011 и 2012); «Инновационный конвент: Кузбасс - образование, наука, инновации» (Кемерово, 2011 и 2013); «Ползуновские гранты» (Барнаул, 2011); международной научно-практической конференции «Современные проблемы техники и технологии пищевых производств» (Барнаул, 2012); международный научный форум «Пищевые инновации и биотехнологии» (Кемерово 2013).
Диссертационная работа обсуждена и рекомендована к защите на заседании кафедры технологии и организации общественного питания ФГБОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности.
Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 14 печатных работах, в том числе 4 статьи в журналах, входящих в перечень ВАК Минобрнауки РФ.
Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора литературы, методологической части, результатов собственных исследований, заключения, списка использованных источников, изложена на 130 страницах печатного текста, включает 47 таблиц, 45 рисунков, 143 литературных источника отечественных и зарубежных авторов, приложения.
Описание технологий получения овощных соков и нектаров
Способ получения соков был известен с давних времен простейший способ это отжим из фрукта. Получаемые количества были, естественно, незначительными, но уже тогда сок смешивали с водой или другими пищевыми продуктами, например, с медом (не исключено, что в целях консервирования). Оседлый образ жизни способствовал систематическому применению технологий выращивания и культивирования новых сортов, в результате чего получение сока стало достаточно регулярным занятием. Еще до нашей эры римляне владели техникой окулировки и прививки как способами облагораживания яблонь. Многие сорта яблок своим происхождением обязаны именно этому обстоятельству [117]. В настоящее время не существует единого подхода в технологии производства овощных соков и нектаров. В зависимости от специфики предприятия применяют разнообразные способы подготовки сырья, извлечения сока, пастеризации и стерилизации готового продукта, а также различное технологическое оборудование и рецептуры. Это становится понятным, если принять во внимание огромное разнообразие свойств используемого в производстве овощных соков сырья (размер, форма, консистенция, значение pH и т. д.). В этом отношении отдельные стадии технологического процесса производства овощных соков можно сопоставить с технологией производства овощных консервов или аналогичными стадиями производства фруктовых соков.
На переработку овощи подаются свежими или охлажденными после мойки и очистки. При переработке большинства видов овощей (особенно корне- и клубнеплодов) необходимо предусмотреть особые способы и устройства для мойки и очистки. Одновременно с этим применяются и общепринятые технологии ферментной обработки мезги (мацерация).
Особое внимание следует уделять выбору соответствующего способа консервирования. Из-за особой чувствительности овощей к микробиологической порче, вызываемой анаэробными и гнилостными микроорганизмами, патогенными спорообразующими бактериями, на всех стадиях процесса переработки необходимо строго соблюдать предписанные санитарно-гигиенические нормы.
Температурный режим теплового способа консервирования овощных соков выбирают в зависимости от кислотности перерабатываемого вида овощей. Овощные соки из одного вида (сорта) овощей, как правило, имеют значения pH 5-6,5, и потому их следует стерилизовать. В случае подкисленных или подвергнутых молочнокислому брожению овощных соков с pH ниже 4,2 обычно бывает достаточно пастеризации.
Как и при переработке фруктов, из овощей можно производить и так называемые полуфабрикаты — например, концентрированные соки и пюре (овощные пасты), что позволяет (восстанавливая сок из концентрированного сока добавлением воды до достижения уровня растворимых сухих веществ исходного сока) реагировать на запросы рынка вне зависимости от времени года и сезона сбора урожая. Овощные пюре готовят из протертых съедобных частей овощей (целых или очищенных от кожуры) без отделения сока. Концентрированные овощные пюре и соки производят из исходных продуктов путем теплового концентрирования с частичным удалением воды в щадящих условиях [133,135].
Несмотря на большое разнообразие способов производства, все основные технологические операции по изготовлению овощных соков, пюре и концентрированных продуктов можно свести в схему, представленную на рисунке 4.
Различные технологические этапы получения соковой продукции по разному сказываются на качестве готового продукта. Отработка режимов и параметров технологического процесса, а так же определения их степени качество, является одной из приоритетных задач, как разработчиков, так и производителей, данному вопросу посвящены различные отечественные и зарубежные исследования исследованиям [51, 121, 122, 127, 128, 138].
Повышение рентабельности любого производства всегда представляет интерес, в области соковой промышленности одним из направления решения данной проблемы являются технологии увеличивающие выход сока из используемого сырья. Существует множество способов – термические, механические, химические, однако всеобщее распространение получили биохимические методы гидролиза растительной ткани. В этой области сформировалось отдельное научное направление [7, 18, 42, 46, 98, 103, 141].
Безусловным фактором, формирующим качество любого продукта питания, является сырье [25,27, 81, 102]. От выбора сырья зависит и технология производства, несомненно, более качественный продукт можно получить путем прямой переработки свежее собранного сырья без промежуточных стадий, таких как концентрирование, заморозка и т.д.
Исследование антиоксидантной активности напитков
В течение последних десятилетий свободные радикалы являются объектом многочисленных исследований ученых. Существуют доказательства, что они причастны к возникновению и развитию более чем 50 различных заболеваний человека и животных. Антиоксиданты – это вещества, способные тормозить процессы радикального окисления органических и высокомолекулярных соединений, тем самым снижая выход продуктов этого окисления: гидроперекисей, спиртов, альдегидов, кетонов, жирных кислот и т.д. Это является очень важным, так как свободные радикалы в организме человека становятся причиной преждевременного старения, лучевой болезни, токсикозов, заболеваний сердечно - сосудистой системы, различных видов злокачественных опухолей, нейродегенеративных заболеваний [84]. Способность антиоксидантов нейтрализовать свободные радикалы зависит не только от их общей концентрации, но и от скорости реакций. В зависимости от структуры они могут захватывать радикалы с различной скоростью, проявляя при этом различную активность [55].
Среди антиоксидантов можно выделить соединения, имеющие в своей структуре ароматические кольца, связанные с одной или несколькими гидрок-сильными группами (витамины А, D, Е, К, F; убихиноны, триптофан, фенилала-нин, флавоноиды, каротины и каротиноиды); вещества, имеющие в своем составе SH-группы (глутатион, эрготеин, серосодержащие аминокислоты: цистеин, цистин, метионин). Кроме того, антиоксидантные свойства проявляют многие химические соединения, в том числе и низкомолекулярные, относящиеся к различным химическим классам, а именно аскорбиновая кислота (витамин С), мочевина, мочевая кислота, церуплазмин, ликопен, большинство пигментов (каротиноиды, флавоноиды, билирубин). Все эти вещества являются либо «ловушками» активных форм кислорода, либо разрушают перекисные соединения [125].
На сегодняшний день изучение антиоксидантных свойств, природных веществ и биообъектов является одной из актуальных проблем. Актуальность задачи определяется и тем, что в настоящее время в ведущих странах широко дискутируется вопрос о нормировании показателя содержания антиоксидантов и использовании его в качестве объективного критерия, как положительного влияния антиоксидантных веществ на здоровье человека, так и показателя высокого качества поступающих на рынок овощей и продуктов их переработки [55]. Существует большое количество разнообразных методов определения анти-оксидантной активности [114], однако большинство из них являются трудоемкими. Сегодня на вооружении ученых появились новые экспресс методы [55, 114, 119], это позволило проводить исследования в больших объемах и в короткие сроки. Исследованию по антиоксидантной активности проводятся как для традиционных видов продукции [6, 8, 53, 54], так и вновь разрабатываемой [69, 97, 140]. Отдельно можно выделить исследования направленные на изучение ан-тиоксидантной активности фруктовых и овощных соков [1, 43, 59, 124], перспективного сырья для получения соковой продукции [4, 33, 50, 60, 136, 120, 143], а так же влияние различных технологических параметров на антиокси-дантный статус сырья [51, 52, 60, 129]. Разработка различных продуктов с антиоксидантной активностью является перспективным направлением. 1.4 Когнитивные технологии в производстве продуктов питания Разработка и производство новых продуктов питания в современных условиях неразрывно связаны с понятием инновационной деятельности (ИД), которая предполагает наличие взаимосвязи между участниками инновационного цикла в системе «наука и образование производство рынок». Необходимо отметить, что каждый участник ИД в процессе создания нового продукта учитывает только определенный набор функций, который зачастую не достаточно характеризует продукт в целом. В связи с этим существует потребность в разработке или адаптации существующих методов моделирования и оценки новых продуктов в совокупности видения его всех участников ИД. В качестве одного из современных элементов методологии проектирования и продвижения на потребительский рынок новых продуктов питания рекомендуется методика когнитивного моделирования новых продуктов питания в условиях инновационной деятельности [74]. Она, используя ряд когнитивных моделей в предложенной последовательности, позволяет решать задачи разработки технико-технологического и организационно-экономического образов нового продукта питания (новации) с учетом его продвижения на потребительский рынок в рамках инновационного проекта производства и реализации новых продовольственных товаров (инновации). Методика когнитивного моделирования новых продуктов питания состоите из 6 главных этапов, каждый из которых разделен на несколько подэтапов, в методике используется целый ряд различных когнитивных и аналитических моделей [72, 73]. Предложенная методика, является мощным теоретическим инструментом для решения задач в области разработки и производства новых продуктов питания, однако большое количество предложенных моделей, трудоемкость методик, длительная обработка результатов, осложняют или делают не возможным её применения для решения повседневных задач средней сложности, например, из-за недостаточности исходной информации.
Применение методики когнитивного моделирования для разработки и внедрения новых пищевых продуктов на малых предприятиях не всегда представляется возможным и целесообразным. В деятельности таких предприятий целесообразно использовать отдельные элементы методики когнитивного моделирования, такие как методы функционально-стоимостного и функционально-физического анализа, ввиду их относительной простоты и меньшей трудоемкости. При этом данные методы анализа так же обладают системными качествами и позволяют учесть интересы всех участников инновационного цикла. Функционально-стоимостный анализ (ФСА) – метод комплексного исследования функций объектов – предназначен для обеспечения общественно необходимых потребительских свойств объектов и минимальных затрат на их проявление на всех этапах их жизненного цикла. Объектами ФСА могут быть изделие, технологический процесс, производственные, организационные, управленческие системы и их отдельные элементы. В методе ФСА анализу подвергаются функции и стоимости функций. Из-за несовершенства существующих объектов, технологических процессов, применяемых материалов затраты могут оказаться излишними. Поэтому цель ФСА – обнаружение, предупреждение, сокращение или ликвидация излишних затрат на всех этапах от «идеи до потребителя». Это особенно актуально для инновационной продукции. Сегодня в экономически развитых странах на предприятиях и в компаниях принято использовать методологию функционально-стоимостного анализа как часть системы менеджмента качества [57]. По данным американской статистики, каждый доллар, вложенный в ФСА, может принести от 7 до 20 долларов экономии за счет снижения себестоимости продукции [15]. ФСА относится к перспективным методам экономического анализа. В нем успешно используются передовые приемы и элементы инженерно-логического и экономического анализа. Отличительной особенностью этого метода является его высокая эффективность. Как показывает практика, при правильном применении ФСА снижение издержек производства может достигать 20-25%. В нашей стране также накоплен опыт использования метода ФСА. Имеются теоретические разработки и методические материалы по его применению в машиностроении, электронной, электротехнической, угольной промышленности и других отраслях народного хозяйства [9, 96]. В пищевой промышленности использование методики ФСА так же имеет место [16, 70].
Характеристики методик функционально – стоимостного и функционально – физического анализа. Теоретические аспекты их применения на этапах разработки и производства пищевых продуктов
Методы ФСА и ФФА возможно использовать для решения задач в различных отраслях производства, однако общая методология должна быть оптимизирована к специфике отрасли. На первом этапе следует определить главную функцию объекта (цель его создания), затем все остальные функции (полезные, вредные, нейтральные и д.р.). Выбор главной функции процесс простой и сложный одновременно и требует комплексного подхода, необходимо рассмотреть объект с различных точек зрения. Главные функции объектов, которые являются продуктами разных отраслей промышленности, различны (автомашина – средство передвижение, телефон – средство связи). Очень часто бывает, что продукты, производящиеся в рамках одной отрасли, имеют различные главные функции, например, автомобиль среднего класса, являются средством передвижения, но автомобиль стоимостью в несколько миллионов долларов хоть и является средством передвижения, главная его функция направлена на формирование имиджа его владельца.
Объектами ФСА и ФФА могут быть различны (продукт, технология, организация управления, процесс контроля качества), выбор объекта так же зависит от специфики отрасли. Практически в любой отрасли присутствует множество элементов, которые потенциально являются объектами анализа, но если на не больших предприятиях таких элементов не много, то на крупных концернах (например, металлургический комбинат) их великое множество. Естественно, даже на малых предприятиях проведение анализа для каждого элемента является экономически не оправданным. На крупных же это практически не возможно. Следует выбрать для проведения анализа только ключевой объект или не большую группу объектов.
Использование методов ФСА и ФФА в пищевой промышленности так же имеет свою специфику. Следует адаптировать общую методологию методов к специфике пищевой промышленности. Производство продуктов питания сложный технологический процесс, который имеет множество элементов, потенциальных объектов. Основной целью работы пищевой индустрии можно считать обеспечение населения продовольственными продуктами.
Производство продуктов питания в рамках инновационного развития предполагает тесное взаимодействие разработчиков, производителей и потребителей. В основе теории разработки новых продуктов питания в условиях инновационной деятельности лежит цикл «от идеи до потребителя». Анализируя процесс движения продукта в цикле, можно сказать, что он имеет множество подсистем и надси-стем, которые в свою очередь, могут являться объектами для проведения анализа. На рисунке 6 данный цикл представлен совместно с факторами, влияющими на качество продукта и функциями всех участников.
Все формирующие факторы исполняет разработчик и производитель, продавец отвечает за сохраняющие факторы. Ключевыми объектами можно выделить сырьё и технологию производства, так же проектирование и упаковку. Упаковка является конечным технологическим этапом производства, проектирование и производство не разрывные между собой, одна и та же методика может применяться как на стадии проектирования, так и на стадии производства готового продукта.
Особенность адаптации общей методики к применению на предприятиях пищевой промышленности затрудняется тем, что не обходимо рассматривать одновременно сырьевую составляющую и технологию производства в комплексе. Это необходимо так как, качество готового продукта зависит от изначального сырья и технологических приемов, в процессе которых из сырья получается продукт питания. Иногда высокое качество можно гарантировать только при использовании дорогостоящего, специфичного сырья или технологического процесса. Другая особенность отрасли производства продуктов питания, как сложных систем, наличие эффекта эмерджентности (высокая усвояемость жирорастворимых витаминов происходит при наличии жира, антагонизм кальция и йода и т.д.). Рассматривая функции сырьевой составляющей данный эффект так же должен учитываться.
Ключевым объектам ФСА в пищевой промышленности является, комплексное рассмотрение технологии и сырьевой составляющей. Основные понятия терминологии применительно для пищевых объектов представлены ниже. Носитель функции — продукт питания. Объект функции — потребитель (человек). Главная функция — удовлетворение потребности в пище. Основная функция — обеспечение насыщения организма, за счёт наличия питательных веществ. Полезная функция — полезное действие продукта питания, обусловленное наличием нативных полезных биологически активных пищевых веществ, или веществ образовавшихся в процессе производства. Вредная функция — действие продукта питания, обусловленное наличием в составе вредных веществ, или веществ образовавшихся в процессе производства, потребление которых ухудшает здоровье человека. Дополнительная функция — действие продукта питания, обусловленное наличием рецептурных полезных биологически активных пищевых веществ. Нейтральная функция — эргономические, эстетические потребительские свойства продуктов питания. Проведение ФСА возможно как в момент проектирования, так и на стадии производства продуктов питания, так как одна и та же методика применима для обоих этапов. Минусом является то, что в момент проектирования сложно опре 36 делить затраты на конкретные функции продукта, закладываемые в сырьевую или технологическую составляющую, а на этапе производства возможны затраты связанные с вводом в технологическую линию новых единиц оборудования. Эти недостатки можно минимизировать или вообще исключить разработкой бизнес-плана (на основе программных продуктов и опыте экспертов) для этапа проектирования, на этапе производства возможен обмен оборудованием с другими предприятиями, внедрение рационализаторских предложений и т.д.
Определение количества внесения сиропа «Лесовичок»
Несмотря на то, что морковь является популярным среди населения в плане использования её в питании, как ингредиента блюд и кулинарных изделий, так и среди технологов в качестве сырья для получения соков и нектаров, последние на российском рынке практически отсутствуют. При этом играет роль и специфичность потребительских свойств (вкуса) моркови, который обуславливает необходимость купажирования морковного нектара, что имеет определенные трудности в технологии производства. Анализ рынка соков показал, что из купажированных морковных соков присутствует в основном морковно – яблочный. Нами было предложено в качестве обогащающей добавки и купажа использовали сироп «Лесовичок», выпускаемый малым предприятием в г. Новокузнецке. Сироп, который представляет собой смесь экстракта из растительного сырья (экстракт трав донника лекарственного, мяты перечной, лиственницы сибирской, таволги вязолистной, полыни эстрагонной) и сахарного сиропа содержанием с.в. 50,5 %. Данный сироп содержит в своем составе значительное количество витаминов и микроэлементов, в частности селен. Кроме того, внесение сиропа снижает норму закладки сахара. Ранее проведенные исследования показали, что сироп обладаем ярко выраженным оригинальным вкусом трав и высокой антиоксидантной активностью, по сравнению с другими исследуемыми.
Расчет внесения количества сиропа осуществлялся исходя из органолепти-ческих показателей готового нектара. Для этого в образцы нектара добавляли сироп в количестве от 1 мл до 20 мл с шагом 2,5 мл, для оценки потребительских свойств образцов готового нектара была использована 25 балльная шкала, представленная в таблице 20, результаты дегустации представлены в таблице 22.
В процессе дегустации установлено, что содержание сиропа 5-15 % придают нектару высокие органолептические свойства, однако дальнейшее увеличение доли сиропа до 20-25 % меняет органолептические свойства нектара в худшую сторону, в виду того, что сироп «Лесовичок» содержит большое количество экстрактивных веществ и обладает специфическим вкусом. Это связано не только с изменением вкуса, но и с изменением цвета. Максимальное количество баллов (17,9) получил образец нектара с концентрацией сиропа «Лесовичок» 15% по объему. Все овощные соки и нектары отличаются высоким содержанием питательных веществ — микроэлементов, балластных и минеральных веществ, витаминов. По мере осознания потребителями необходимости сохранения и укрепления здоровья, вносящие разнообразие в ассортимент напитков овощные соки приобретают все большее значение в связи с их диетическими и профилактическими свойствами. Результаты эпидемиологических исследований показывают, что содержащиеся в овощных соках витамины С, Е и провитамин А проявляют в отношении клеток человеческого организма защитное действие, предохраняя их от окислительных повреждений. Этот защитный эффект основывается на способности этих и других веществ, обладающих антиокислительными свойствами (антиоксидан-тов), блокировать образование свободных радикалов и связывать эндогенные, реакционно способные кислородсодержащие соединения. В этой связи этапы технологического процесса должны быть менее агрессивными, чтобы максимально сохранить все биологически активные вещества. При переработке большинства видов овощей (особенно корне - и клубнеплодов) необходимо предусмотреть особые способы и устройства для мойки и очистки. Одновременно с этим применяются и общепринятые технологии ферментной обработки мезги (мацерация). Особое внимание следует уделять выбору соответствующего способа стерилизации. Из-за особой чувствительности овощей к микробиологической порче, вызываемой анаэробными и гнилостными микроорганизмами, патогенными спо-рообразующими бактериями, на всех стадиях процесса переработки необходимо строго соблюдать предписанные санитарно-гигиенические нормы. Температурный режим тепловой обработки для соков и нектаров выбирают в зависимости от кислотности перерабатываемого вида овощей. Овощные соки из одного вида (сорта) овощей, как правило, имеют значения pH 5-6,5, и потому их следует стерилизовать. В случае подкисленных или подвергнутых молочнокислому брожению овощных соков с pH ниже 4,2 обычно бывает достаточно пастеризации. При разработке морковного нектара особое внимание уделялось консистенции готового продукта, в этой связи были изучены структурно-механические свойства сырья, отработаны параметры мацерации морковной мезги, а так же определено влияние этапов производства на сохраняемость антиоксидантных свойств. Мякоть овощей представляет собой паренхимную ткань, построенную из соответствующих тонкостенных клеток, все три измерения (длина, ширина, высота) которых примерно одинаковы. Величина клеток отличается большим разнообразием и зависит от вида, степени зрелости, условий выращивания овощей.
Основными компонентами растительной клетки являются клеточная оболочка (стенка) и содержимое клетки — протопласт, который состоит из цитоплазмы, ядра, вакуоли, пластид, мембран и других образований. Все ультраструктуры клетки окружены мембраной толщиной 7,5… 10 нм.
Клеточная стенка обеспечивает механическую прочность клетки, придавая ей жесткую (ригидную) структуру, благодаря чему клетка выдерживает высокое внутреннее осмотическое давление (5—20 МПа). Растительные клетки имеют сложную клеточную стенку, построенную из целлюлозных микрофибрилл, погруженных в матрикс (из пектина и гемицеллюлоз). Биополимеры оболочки растительной клетки являются одними из самых прочных природных соединений, которые при получении продуктов питания необходимо разрушить до определенной степени. Основной задачей при производстве продуктов питания на основе растительного сырья, является измельчение. В основу методики подбора оборудования для измельчения корнеплодов положены данные о структурно-механических свойствах сырья. В этой связи для дальнейшего проектирования технологической линии производства нектара морковного необходимо изучить структурно-механические свойства моркови. Исследования проводились совместно с д.т.н., профессором Рудневым С.Д. Экспериментальные зависимости диаграмм нагружения F = f(N) должны начинать свой отсчёт из нуля. У прибора диапазон измерения нагрузки, заносимый в протокол работы (таблицу усилий), от 0,1 до 100 Н. Кроме того, чтобы поверхность плоского рабочего органа (индентора) в начале испытания плотно прилегала к поверхности образца, требуется некоторое предварительное усилие. Таким усилием, с которого начинается перемещение столика, является величина F0 при касании индентором поверхности пробы исследуемого материала, которая зависит от поверхности объекта. Практически протокол работы Cтpyктypoмeтpa, в таблице усилий начинает свой отсчёт от значения F0. Следовательно, диаграмма нагружения на графике выходит из точки (0;F0).
