автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.01, диссертация на тему:Разработка технологии получения инулина и пищевых волокон из клубней топинамбура

На правах рукописи

004616423

ЕКУТЕЧ Руслан Измаилович

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ИНУЛИНА И ПИЩЕВЫХ ВОЛОКОН ИЗ КЛУБНЕЙ ТОПИНАМБУРА

05.18.01 - Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- 9 ДЕК 2010

Краснодар-2010

004616423

Работа выполнена в Государственном научном учреждении «Краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» Россельхозакадемии

Научный руководитель:

Официяльные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор технических наук, профессор Шаззо Рамазан Измаилович доктор технических наук, профессор Бутина Елена Александровна кандидат технических наук, доцент Евдокимова Оксана Валерьевна Государственное научное учреждение «Всероссийский НИИ консервной и овощесушильной промышленности» Россельхозакадемии

Защита состоится «23» декабря 2010 года в 13-00 час. на заседании диссертационного совета Д 212.100.05 в Кубанском государственном технологическом университете по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2, ауд. Г-251

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного технологического университета

Автореферат разослан «23» ноября 2010 г. Ученый секретарь

диссертационного совета, доцент 7^ В.В. Гончар

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1 Актуальность темы. Изменение образа жизни и факторов среды обитания современного человека определили новые требования к формированию макро- и микронутриентного состава его рациона питания. В этой связи особо важной становится реализация государственной утвержденной программы здорового питания, предусматривающей создание продуктов с нормированным составом и свойствами, что зачастую обусловлено использованием нетрадиционных видов сырья, среди которых следует особенно выделить клубни многолетнего клубненосного растения семейства сложноцветных - топинамбура (НеНапШэ йлЬеговив Ь.), отличительными особенностями которого являются: высокая урожайность клубней, неприхотливость к условиям возделывания, стойкость к болезням и вредителям

Пищевая ценность клубней топинамбура обусловлена высоким содержанием функциональных макро- и микронутриентов, таких как инулин, пектиновые вещества, пищевые волокна, минеральные элементы и др. Это определяет перспективность использования клубней топинамбура в качестве сырья для производства физиологически ценной продукции: инулина и пищевых волокон.

Таким образом, исследования, направленные на создание инновационной технологии переработки клубней топинамбура с получением продукции с выраженными функционально-физиологическими свойствами актуальны и представляют научный и практический интерес.

Диссертационная работа выполнена в рамках тематики НИР Российской академии сельскохозяйственных наук этап 10.02.01.01 «Разработать комплексную ресурсосберегающую экологически безопасную технологию переработки топинамбура».

1.2 Цель работы. Целью работы является разработка технологии получения инулина и пищевых волокон из клубней топинамбура.

1.3 Основные задачи исследования:

- обоснование выбора сорта топинамбура в качестве перспективного сырья для получения физиологически ценных продуктов;

- выбор и обоснование способа хранения и разработка рекомендаций по рациональной переработке клубней топинамбура в зависимости от срока хранения;

- выбор экстрагента и обоснование способа экстрагирования;

- разработка технологии получения инулина и пищевых волокон из клубней топинамбура;

- оптимизация технологических режимов процесса экстрагирования инулина из клубней топинамбура;

- разработка математической модели прогнозирования выхода инулина при различных условиях проведения процесса экстрагирования из клубней топинамбура;

- комплексная оценка безопасности и качества инулина и пищевых волокон полученных по разработанной технологии;

- изучение влияния условий и сроков хранения инулина и пищевых волокон на их потребительские свойства;

- разработка комплектов технической документации на производство инулина, инулин содержащих продуктов и пищевых волокон из клубней топинамбура.

- опытно-промышленная апробация разработанной технологии получения инулина и пищевых волокон из клубней топинамбура и оценка экономической эффективности предлагаемых технологических решений.

1.4 Научная новизна. Изучена динамика некоторых компонентов химического состава при грунтовом хранении в условиях Краснодарского края.

Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена эффективность использования воды с нейтральным рН при экстрагировании инулина из клубней топинамбура, для увеличения выхода и повышение качества конечного продукта. Выявлены и обоснованны особенности химического состава инулина из клубней топинамбура, оказывающие влияние на его функциональную активность

Впервые применена СВЧ обработка для инактивации полифенолак-сидазы клубней топинамбура, так же ведущая к увеличению выхода целевого компонента - инулина, определены её параметры.

Определена оптимальная степень измельчения клубней, гидромодуль, температура и продолжительность экстрагирования для обеспечения максимального выхода и качества целевых продуктов.

Для определения углеводного состава клубней была адаптирована и впервые применена методика определения углеводов с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии. Данная методика легла в основу разработанного ГОСТ «Метод определения растворимых Сахаров с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии».

Новизна технического решения подтверждена решениями о выдаче патентов Российской Федерации № 2009112304/13 «Комплексная переработка топинамбура», № 2009112302/12 «Получение инулинсодержащего раствора». № 2202231 «Получение инулинсодержащего концентрата».

1.5 Практическая значимость. Адаптирована и впервые применена методика определения углеводного состава корне- и клубнеплодов с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии, на основе которой разработан проект ГОСТ. Разработана технология переработки клубней топинамбура, обеспечивающая получение инулина и пищевых волокон заданного уровня безопасности и качества.

Разработана и утверждена документация на сырье: ТУ 9741-29804801346-09 «Топинамбур свежий (клубни)». Разработаны комплекты технической документация на производство экстракта и пищевых волокон, включающие технологические инструкции и технические условия (ТУ 9162-297-04801346-09 «Полуфабрикат. Экстракт из топинамбура», ТУ 9163-431-04801346-10 «Пищевая добавка. Пищевые волокна топинамбура измельченные»),

1.6 Реализация результатов исследования. Разработанная технология апробирована в условиях фирмы «Эспланада Южная» (ст. Староминская Краснодарского края). Технология принята к внедрению на производстве фирмы «Эспланада Южная» в IV квартале 2010 года.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанной технологии составляет: 229 940,00 рублей на 1 тонну инулина и 7 788,00 рублей на I тонну пищевых волокон.

1.7 Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на Всероссийской конференции «Научно-практичские аспекты экологизации продуктов питания» (Углич, 2008г.), Международной научно-практической конференции «Олимпиада -2014:Технологические аспекты производства продуктов здорового питания». (Краснодар, 2009г.), на 2 Международной научно-практической конференции «Пищевые продукты и технологии» (г. Москва, 2009г.).

1.8 Публикации: По материалам выполненных исследований опубликовано 13 работ, в том числе 3 научные статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ, получено два решения о выдаче патента РФ на изобретения.

1.9 Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора, методической части, экспериментальной части, выводов, списка литературных источников и приложения. Основная часть работы изложена на 153 страницах компьютерного текста, включает 42 таблицы и 20 рисунков. Список литературных источников включает 166 наименований, в том числе 20 иностранных авторов.

2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Характеристика объектов исследования. Объектами исследования являлись различные сорта топинамбура (Интерес, Интерес — 21, Скороспелка, 4М-20, Violet de Rennet) урожая 2007-2008 гг., районированные в Краснодарском крае и республике Адыгея; образцы инулина и пищевых волокон, полученного из клубней топинамбура по различным технологиям, в 20082009 гг. в условиях Краснодарского НИИ хранения и переработки сельскохозяйственной продукции и ООО «Эспланада Южная» (ст. Староминская).

2.2 Методы исследований. При проведении экспериментальных исследований использовали стандартные методы физико-химического анализа микробиологических и органолептических исследований, а также современные методы инструментального анализа: ИК-, УФ- и атомно-абсорбционную спектроскопию, высокоэффективную хроматографию и капиллярно-зонный электрофорез.

Экспериментальные исследования проведены в научно-исследовательских лабораториях и испытательном центре Государственного науч-

ного учреждения Краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственного сырья Российской академии сельскохозяйственных наук, Северо-Кавказского НИИ животноводства и на Майкопской опытной станции ВИР.

Качественный и количественный состав углеводов определялся с помощью ВЭЖХ, по адаптированной нами для корне- и клубнеплодов методике с применением рефрактометрического детектора. Минеральный состав клубней топинамбура определяли методом атомно-абсорбционной спектроскопии на приборе КВАНТ-АФА.

Безопасность сырья и полученных продуктов определяли с использованием стандартных методов.

Полученные результаты исследований обрабатывали с использованием методов математической статистики. Достоверность полученных данных подтверждена трехкратной повторностью опытов, с учетом погрешностей и обеспечением доверительной вероятности не менее 95%. Структурная схема исследования представлена на рисунке 1.

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Обоснование выбора сорта топинамбура в качестве перспективного сырья для получения физиологически ценных продуктов.

Выбор сорта топинамбура осуществляли на основании изучения химического состава клубней различных сортов, районированных на территории Краснодарского края и республики Адыгея. Результаты исследований, выполненных в 2007-2008 гг., приведены в таблице 1.

Показано, что клубни топинамбура целесообразно использовать для производства таких физиологически ценных продуктов как инулин и пищевые волокна. Учитывая, что инулин является наиболее ценным целевым продуктом, в качестве основного сырья и объекта исследования выбран сорт Интерес, содержащий наибольшее (более 47%) количество инулина от суммы сухих веществ.

Рисунок 1 - Структурная схема исследований

Таблица 1 - Химический состав клубней топинамбура

Значение показателя

Наименование сорт топинамбура

показателя Интерес Интсрес-21 4М-20 Скороспел- УюИ с!е I? гчшр}

(Россия) (Россия) (Россия) ка (Россия) (Франция)

Массовая доля

минеральных

веществ, мг %:

Са 35 38 26 20 40

К 178 182 200 165 197

Р 380 408 307 500 487

Ре 10 12 12 8 9

м8 29,5 23,5 23,0 30 21

Ъп 430 460 480 350 500

Массовая доля*, %:

пищевых

волокон 12,00 11,90 11,60 12,10 12,70

в т.ч. протопектина 0,86 0,86 0,77 0,65 0,71

растворимого

пектина 3,70 3,66 3,79 3,65 3,41

общих Сахаров 75,86 74,90 75,08 75,47 73,50

В т.ч.инулина 47,34 42,36 37,58 35,48 36,41

белка 6,00 5,80 5,20 6,10 5,00

* - по отношению к абсолютно сухому веществу

3.2 Выбор и обоснование способа хранения и разработка рекомендаций по рациональной переработке клубней топинамбура в зависимости от срока хранения. При хранении клубней топинамбура, в результате естественных процессов дыхания, происходит расщепление молекулы инулина под действием эндофермента инулингидролазы до более простых фруктоолигосахаридов, что обусловливает снижение содержания инулина при практически постоянном содержании фруктозы на начальных этапах хранения. Это необходимо учитывать при разработке эффективной технологии переработки клубней топинамбура с получением в качестве целевых продуктов инулина и пищевых волокон.

В условиях относительно тёплой в Краснодарском крае и республике Адыгея зимы, одним из наименее затратных способов хранения клубней топинамбура является грунтовое сохранение «на корню».

Результаты изучения изменения содержания инулина в клубнях топинамбура, сохраняемых указанным способом в течение пяти месяцев (с ноября по март), представлены на рисунке 2.

Согласно полученным данным, в течение первого месяца хранения происходило незначительное увеличение содержания инулина в результате процессов дозревания. Однако уже со второй декады декабря содержание инулина начало активно снижаться.

Такая тенденция сохранялась до конца января, при этом характер происходящих изменений свидетельствует о протекании активных метаболических процессов в тканях клубней топинамбура.

С начала февраля скорость расщепления инулина и интенсивность снижения содержания общего количества углеводов постепенно снижается, что свидетельствует о стабилизации метаболических процессов.

Учитывая выявленный характер метаболических превращений, происходящих в тканях клубней топинамбура при хранении «на корню» предложен дифференцированно-ассортиментный подход к их переработке (таблица 2).

Исходя из предложенных направлений переработки, для обеспечения эффективного использования клубней топинамбура в качестве сырья для получения инулина и пищевых волокон, срок хранения клубней в грунте не должен превышать двух месяцев, при этом они должны быть убраны не позднее конца декабря.

Рисунок 2 - Изменение содержа-

ние инулина в

клубнях топинамбура в процессе хранения

Период хранения, дата

Таблица 2 - Направления рациональной переработки клубней топинамбу-

ра в зависимости от срока хранения

Срок хранения Характеристика клубней топинамбупа Направления переработки

ноябрь-декабрь Высокое содержание инулина; тонус клубней без существенных изменений Сырье для получения инулина и пищевых волокон

январь -первая декада февраля Низкое содержание инулина при достаточно высоком содержании углеводов; тонус клубней незначительно снижен Сырье для получения цельно-резаных пищевых продуктов, например, чипсов, цукатов и т.п.

вторая декада февраля -конец марта Незначительное содержание инулина при низком содержании углеводов; тонус клубней существенно снижен Сырье для получения паст, сиропов, экстрактов и продуктов экструзионной переработки.

3.3 Разработка комплексной технологии переработки клубней топинамбура с получением инулина и пищевых волокон.

3.3.1 Выбор экстрагента и обоснование способа экстрагирования инулина. Известные технологии получения инулина из топинамбура предусматривают использование в качестве экстрагента растворов кислот или электроактивированной воды. Но низкие значения рН способствуют кислотной деградации инулина, что снижает как выход и качество готового продукта. Учитывая это, в качестве экстрагента целесообразно использовать воду с нейтральным рН, при этом для инактивации ферментов возможно использование полей сверх высокой частоты (СВЧ). Учитывая это, исследовали воздействие СВЧ обработки на инактивацию полифенолокси-дазы клубней топинамбура.

Для определения активности полифенолоксидазы использовали косвенный метод, основанный на потемнении экстракта с течением времени при обработки излучением различной мощности. При этом определение цветности проводили по адаптированной методике (ГОСТ 527962007). При проведении исследований варьировали мощность СВЧ поля и длительность обработки. Результаты исследований представлены на рисунке 3.

Показано, что обработка клубней топинамбура полем СВЧ мощностью 750 Вт/кг перед измельчением ведет к инактивации полифенолоксидазы. Такая обработка обеспечивает ослабление структурных связей и час-

тичное разрушение клеточных стенок материала, что интенсифицирует последующий процесс экстракции инулина.

О ' 800

Влияние мощности и длительности СВЧ обработки на активность полифенолокси-дазы

Рисунок 3 -

Увеличение коэффициента внутренней молекулярной диффузии при прочих равных условиях можно обеспечить за счет снижения размеров частиц экстрагируемого материала. Предварительные исследования показали, что оптимальная степень измельчения клубней топинамбура составляет от 0,5 до 1 мм.

Наиболее существенными факторами, оказывающими влияние на эффективность экстракции в системе «измельченные клубни топинамбура-вода», являются температура, продолжительность экстрагирования и соотношение «экстрагент - экстрагируемое» (гидромодуль). Учитывая это, проводили оптимизацию указанных технологических режимов применительно к клубням топинамбура, подготовленным к экстракции согласно разработанным рекомендаций. Экстракция проводилась в лопастной мешалке якорного типа (Мешалка РВ-1,5) диаметром 0,4 м, скорость вращения лопастей 120 об/мин, критерий Рейнольдса более 11700.

3.3.2 Оптимизация технологических режимов процесса экстрагирования ииулина из клубней топинамбура. Оптимизацию осуществляли дробным способом, чередуя воздействия различных факторов в следующем порядке «температура (х0 - продолжительность (х2) - гидромодуль (х3). В качестве критерия эффективности экстракции использовали отношение массовой доли инулина в экстрагенте, полученной за данный

интервал времени экстракции, к массовой доле инулина в исходном сырье.

Исследование воздействия температуры на степень извлечения инулина осуществляли в диапазоне от 40 до 80 °С, (гидромодуль согласно традиционным режимам - 2,2, должительность экстрагирования - 80 мин). Нижняя граница диапазона соответствовала началу денатурации транспортных и рецепторных белков эндоплазматической мембраны и клеточной стенки, структурного белка экстенсина. Верхняя - соответствовала началу гидролитического расщепления гликозидных связей олигогалактуро-нопиранозильных последовательностей в составе клеточной стенки.

В результате математической обработки экспериментальных данных была получена следующая статистически адекватная математическая зависимость

у = а-е 2с2 , (1)

где х, - температура экстрагирования, "С; у - выход инулина в результате экстрагирования, % к исходному содержанию; а = 81,36555798; Ь = 58,32653585; с = 21,15522513

Графическая интерпретация зависимости (1) представлена на рисунке 4а. Анализ функции отклика показывает существенное влияние температуры на эффективность экстракции инулина, что свидетельствует о достаточно низком коэффициенте внутренней диффузии инулина, а следовательно о выраженной структурированности экстрагируемого материала. Наличие выраженного экстремума в интервале температур 55-60°С может быть объяснено уменьшением вязкости среды и отсутствием термического расщепления гликозидных связей. Для дальнейших исследований было принято значение температуры 60°С.

Исследование влияния продолжительности экстрагирования на выход инулина приводили в диапазоне от 10 до 60 минут (гидромодуль -2,2, температура - 60 °С). Нижняя граница продолжительности процесса была определена предварительными экспериментами и соответствовала времени дифузии инулина из измельченной биомассы слоем 1 мм, что

соответствует максимальному размеру частиц экстрагируемого материала. Верхняя граница определялась экономической и технологической целесообразностью реализации процесса.

В результате математической обработки получена следующая статистически адекватная математическая зависимость:

у = -

а

/1К"|п(|п2) -х2

(2)

где х2- продолжительность экстрагирования, мин; а = 82,84440622; Ь = 11,09154473; с=8,395031668. Графическая интерпретация зависимости (2) представлена на рисунке 46.

Рисунок 4 - зависимость выхода инулина:

а - от температуры экстрагирования б - от длительности экстрагирования

Длительность экстрагирования, мин Анализ полученной функциональной зависимости показывает наличие трёх выраженных зон - кинетической зоны, характеризующейся достаточно высокой скоростью диффузии инулина (I); зоны стабилизации скорости диффузии инулина (И) и пассивной зоны (III), соответствующей достижению относительного равновесия между концентрацией инулина в

твержой и жидкой фазах. В качестве рабочего значения для проведения дальнейших исследований была выбрана продолжительность процесса, составляющая 60 мин.

При обеспечении повышения значения коэффициента молекулярной диффузии, одним из основных факторов, определяющих кинетику экстракции инулина из измельченных клубней топинамбура, является движущая сила массообменного процесса - разность концентраций инулина в сырье и экстракте, определяемая гидромодулем.

Исследование влияния гидромодуля на степень извлечения инулина приводили в диапазоне от 0,5 до 3,0, при этом продолжительность процесса составляла 60 минут, а температура - 60 °С.

Нижняя граница диапазона варьирования гидромодуля выбрана на основании результатов предварительных эксперментов, показавших низкую эффективность экстрагирования при гидромодуле со значением ниже 0,5. Верхняя граница обусловлена экономической и технологической целесообразностью реализации процесса.

В результате математической обработки экспериментальных данных была получена следующая статистически адекватная математическая зави-

симость

У-

(3)

\ + с

где х3 - гидромодуль системы «экстрагент - биомасса»; а = 80,90272328; Ь = 0,736824595; с=0,276361624. Графическая интерпретация зависимости (3) представлена на рисунке 5.

00

у 90

а

г я ао

кГ * 70

V

со

и 50

ч с 10

о ж

К 11)

л

ш Г) гл

5

10

-

— г —

1 -- 1Ь — — III — — —

/

у

Рисунок 5 - Зависимость выхода инулина от длительности процесса

Гидромодуль

Анализ представленной функции также показывает наличие трёх выраженных зон - кинетической зоны, характеризующей высокой

скоростью диффузии инулина (I); зоны стабилизации скорости диффузии инулина (II) и пассивной зоны (III), характеризующейся достижением относительного равновесия между концентрацией инулина в твержой и жидкой фазах.

Для определения совокупности оптимальных значений технологических режимов извлечения инулина из клубней топинамбура при экстрагировании водой, необходимо рассматривать найденные математические зависимости (1-3) в комплексе. Особенностью

исспользуемого подхода является выдвигаемый постулат о равнозначности

[/(*.)

факторов влияющих на выход инулина в системе уравнений у = j f(x2). (4)

l/(*j)

В соответствии с данным постулатом все три исходных технологических фактора являются зависимыми друг от друга в интервалах областей определения каждого, независимо от количества выхода инулина.

Для практического нахождения оптимума с использованием системы уравнений (4) необходимо учитывать зависимость выхода инулина от одного из исходных факторов системы, имеющую явно выраженный экстремум. В этом случае аналитическая система уравнений для нахождения оптимума условий экстрагирования инулина из клубней

к =/!■(*,)

топинамбура имеет следующий вид -U, =F(x1) , (5)

U = /(*,)

Графическое выражение данной системы уравнений в границах областей определения каждого из рассматриваемых технологических факторов, а так же выхода целевого продукта (t6[0;100], TG[0;100], qE[0,4;6,4], In iE f0;10), представлено на рисунке 6

При определении оптимальных условий, из зависимости y=f(xi) численными методами определяли величину температуры, при которой у —* max.

Для найденного значения х/, на основании зависимости х3 = F(x/), вычисляли оптимальное значение гидромодуля, на основании величины

которого, используя зависимость х3=Р(х2), численными методами определяли оптимальное значение продолжительности процесса.

Ппсмя жстпакиии. мин

Рисунок 6 -Графичиская

и л

!? интерпретация л« §

2к § аналитической

о

системы уравнений для определения оптимальных условий

70 во ЭО 100

Температура

-Инулии от — п от I -а от

В результате реализации предлагаемых подходов были получены следующие оптимальные значения технологических режимов: температура - 58,5°С, продолжительность - 45 мин., гидромодуль - 2,0. Теоретический выход инулина при указанных режимах составляет 81,25%. от исходного содержания.

Адекватность математической модели проверялась на основе результатов контрольных экспериментов, осуществляемых в пятикратной повторности. Экспериментально полученное значение выхода целевого продукта - инулина составило 81±0,9%, что указывает на адекватность модели в целом.

3.3.3 Разработка технологической схемы переработки клубней топинамбура с получением инулина и пшцевых волокон. На основании проведенных исследований была разработана технология получения инулина и пищевых волокон из клубней топинамбура. Разработанная технологическая схема представлена на рисунке 7, а в таблице 3 приведены основные технологические режимы.

Особенностью технологии является обработка клубней топинамбура в СВЧ поле, осуществление последующего измельчения на дезинтеграторе фирмы НПФ «Ныотон», г.Краснодар, а также использование в качестве экстрагента воды и проведение экстракции в соответствие с разработанными технологическими режимами.

Модульная организация технологического процесса позволяет получить в качестве промежуточного продукта инулин содержащий экстракт (содержание инулина до 20%).

Клубни топинамбура _ _ в°яа

Мойка

да

Инспекция

~Т---

Измельчение

смывные воды

Бланширование в СВЧ иоле_

I Смешивание }

щ

Экстрагирование

Выжимки топинамбура

I

I ГНпарка

Экстрагирование _+

Жом Отделение

экстракта

Твердый

1 Центрифугирова! ше

1 остаток

Прессование

„ушка

змельчение

Молекулярно-массовая сепарация

I ступень

II ступень

-вола ■

Удаление ферропримесей

высокомолекулярная фракция

иизкомолекулярная $ракция

Фракционирование и фа-

совка

Пищевые

волокна

на хранение

Концентрирование обратным осмосом

X

"вода •"вода-

Сушка

Измельчение

Удаление ферропримесей

Фракционирование п фасовка

Инулин

Минеральный фруктозо-глюкозный экстракт

на хранение

на хранение

Рисунок 7 - Технологическая схема переработки клубней топинамбура с получением инулина и пищевых волокон В качестве побочного продукта образуется минеральный фруктозно-глюкозный экстракт, который может быть использован в качестве добавки при производстве безалкогольных напитков и кисломолочных продуктов.

Таблица 3 - Технологические режимы комплексной переработки клубней

топинамбура

Наименование стадии и режима Параметры режима

1. Измельчение клубней топинамбура

Степень измельчения (диаметр частиц), мм 0,5...1

2. Бланширование в СВЧ поле: мощность, Вт/кг сырья 750

3. Экстрагирование:

Гидромодуль 2

Температура, "С 58

Продолжительность, мим 45

4. Отделение экстракта:

На фильтрующей самовыгружающсйся

центрифуге, фактор разделения 4000

На осалитсльпой самовыгружающсйся центрифуге, фак-

тор разделения 4000

5, Получение инулина

Молекулярпо массовая сепарация:

I стадия удаление высокомолекулярных соединений,

порог удержания, кДа 6,0-8,0

II стадия удаление пнзкомолекулярных компонентов.

порог удержания, кДа 0,8-2,0

Концентрирование на установке обратного осмоса: и до

Массовая доля сухих веществ, %

Сушка на вакуумной вальцовой сушилке:

Температура, "С 55

Длительность, мин 0,1

Остаточная влажность,% 4

Измельчение высушенной массы:

Степень измельчения (диаметр частиц), мм не более 0,2

6. Получение пищевых волокон

Шпарка:

Температура, "С 140-150

Длительность, мин 25-30

Экстрагирование

Гидромодуль 2

Температура, "С 65

Продолжител ы юсть, м ин 20

Прессование (влажность менее, %) 30

Сушка

Температура, "С 70

Остаточная влажность, % 10

3.4 Опытно-промышленная апробация разработанной техноло-

гии переработки клубней топинамбура с получением инулина и пищевых волокон. Апробацию разработанной комплексной технологии переработки клубней топинамбура с получением инулина и пищевых волокон осуществляли в условиях ООО «Эспланада Южная», ст. Староминская Краснодарского края.

Установлено, что реализации разработанной технологии позволяет из I т клубней топинамбура получать 80 кг инулина и 45 кг пищевых волокон. Фасовку инулина и пищевых волокон осуществляли в герметичные банки из полипропилена массой нетто 500 г и нетто 900 г с контролем первого вскрытия. Образцы выработанных опытных партий использовали для дальнейших исследований с целью комплексной оценки их безопасности и качества.

3.5 Комплексная оценка безопасности и качества инулина и пищевых волокон, полученных по разработанной технологии. Оценку безопасности инулина и пищевых волокон проводили в соответствии с СанПиН 2.3.2.1078-01. Сравнительная характеристика показателей качества инулина (совместно с Северо-Кавказскимо НИИ животноводства), полученного по разработанной и известной технологии, показала преимущество новой технологии: средняя молекулярная масса 4200 Да против 2600 Да, чистота 95% против 92%, себестоимость 102,2 р/кг против181,2 р/кг. При этом себестоимость инулина, получаемого по разработанной технологии, более, чем в 1,7 раза ниже себестоимости продукта, получаемого по традиционной технологии.

Представленные данные свидетельствуют о высокой пищевой и физиологической ценности инулина и пищевых волокон, получаемых по разработанной технологии, что определяет перспективность их использования при производстве продуктов функционального и специализированного назначения. Пищевая и энергетическая ценность инулина и пищевых волокон приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Пищевая и энергетическая ценность концентрированного

(20%) инулинсодержащего экстракта клубней топинамбура

Наименование показателя Значение показателя

инулин пищевые волокна

1 2 3

Энергетическая ценность, ккал 251,8 40,0

Массовая доля, %

сухих веществ 96 87,0

белков следы 9,0

углеводов 95,8 следы

В т.ч. инулина 95 отсутствие

пектиновых веществ 0,3 42-45

Продолжение таблицы 4

1 клетчатки ________2_____ Не доп. 3 2.1,0-20.0

Содержание органических кислот в расчете на яблочную ки- следы отсутствие

слоту, г

Содержание минеральных веществ, мг/100 г: 0,1 3,5-5,0

Содержание 0-карошма, мг/100 г следы отсутствие

3.6 Изучение влияния условий и сроков хранения инулина и пищевых волокон на их потребительские свойства. Срок хранения инулина и пищевых волокон определяли на основе изучения изменений микробиологических и органолептических показателей готовой продукции в течение 15 месяцев. Хранение осуществляли при температуре 18+2°С и относительной влажности воздуха не более 75%. Результаты исследований изменений микробиологических показателей инулина и пищевых волокон

представлены на рисунке 8.

а б

□ мезофильные микроорга- ■ Дрожжи и плесени, КОЕ/г

низмы. * 1 ООО КОЕ/г

Рисунок 8 - Изменение количества микроорганизмов при хранении:

а - пищевых волокон б - инулина из клубней топинамбура

Показано, что в течение 15 месяцев хранения количество определяемых микроорганизмов находилось в пределах, допустимых СавЛиН 2.3.2.1078-01.

Снижение количества дрожжей и плесеней, а также мезофильных микроорганизмов в порошке инулина и пищевых волокнах в процессе хранения может быть объяснено низкой влажностью (не более 4%), не позволяющей развиваться микроорганизмам и ведущей к постепенному отмиранию споровых форм.

3.7 Разработка комплектов технической документации. Разработан и утвержден комплект необходимой технической документации, включающий технологические инструкции ТУ 9162-297-04801346-09 «Полуфабрикат. Экстракт из топинамбура», ТУ 9163-431-04801346-10 «Пищевая добавка. Пищевые волокна топинамбура измельченные».

Ожидаемый экономический эффект от реализации разработанных технологических решений составит более 1 500 000,00 руб.

ВЫВОДЫ

1. Теоретически обосновано и экспериментально подтверждено, что клубни топинамбура сорта «Интерес» наиболее целесообразно использовать для производства инулина и пищевых волокон.

2. На основании исследований углеводного состава при грунтовом хранении установлены направления эффективной переработки клубней топинамбура по периодом хранения.

3. Показано, что с целью повышения выхода и качества инулина в качестве экстрагента целесообразно использовать воду с нейтральным рН.

4. Экспериментально установлена инактивация полифенолоксидазы ^частичное разрушение клеточных стенок при обработке клубней топинамбура а поле СВЧ мощьностью 750 Вт/кг.

5. Разработана технология получения инулина и пищевых волокон из клубней топинамбура, особенностью которой является обработка клубней топинамбура в СВЧ поле и использование в качестве экстрагента воды с нейтральным рН.

6. Разработана адекватная математическая модель и определены оптимальные технологические параметры процесса экстрагирования инулина из клубней топинамбура: температура - 58,5°С, продолжительность - 45 мин., гидромодуль - 2,0. Теоретический выход инулина при указанных режимах составляет 81,25%. от исходного содержания.

7. Высокая пищевая и физиологическая ценность инулина и пищевых волокон, получаемых по разработанной технологии, определяет перспективность их использования при производстве продуктов функционального и специализированного назначения.

8. Установлено, что в течение 15 месяцев хранения количество определяемых микроорганизмов находилось в пределах, допустимых СанПиН 2.3.2.1078-01.

9.Ожидаемый экономический эффект от реализации разработанных технологических решений составит более 1 500 000,00 руб.

Основные положения диссертационной работы опубликованы в следующих работах:

1. Екутеч Р.И. Перспективная технология комплексной переработки топинамбура/ Р.И. Екутеч, В.В. Кондратенко, Г.А. Купин, Р.С.Шаззо// Сб. матер. Всерос, конф. «Научно-практические аспекты экологизации продуктов питания», Углич.-2008.-С. 121-122.

2. Екутеч Р.И. Использование углеводного комплекса клубней сохраняемого в грунте топинамбура / Р.И. Екутеч, Р.И. Шаззо, Г.А. Купин, и др. // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. -2009. -№5. -С.81-83.

3. Екутеч Р.И. Технологические аспекты производства инулинсодержа-щего концентрата из подземной биомассы топинамбура / Р.И. Екутеч, Р.И. Шаззо, В.В. Кондратенко, Г.А. Купин, P.C. Шаззо //Докл. Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2010. - №2. -С.49-51.

4. Екутеч Р.И. Сквозная аграрно-пищевая технология переработки топинамбура / Р.И. Екутеч, Р.И. Шаззо, В.В. Кондратенко, Г.А Купин // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2009. - № 6. -С.79-80.

5. Екутеч Р.И. Исследование изменения содержания углеводного комплекса клубней топинамбура сорта «Интерес». Сохраняемых в грунте / Р.И. Екутеч, Р.И. Шаззо, Г.А. Купин, В.В. Кондратенко, P.C. Шаззо//Матер. докладов Межд. науч.-практич. конф. «Олимпиада 2014:Технологические аспекты производства продуктов здорового питания». Краснодар, КНИИХП, - 2009. - С.96-97.

6. Екутеч Р.И. Исследования углеводного комплекса нескольких сортов топинамбура, районированных в Краснодарском крае и республике Адыгея/ Р.И. Екутеч, Р.И. Шаззо, Г.А. Купин, В.В. Кондратенко, P.C. Шаззо // Матер. докл. Межд. науч.-практич. конф. «Олимпиада

2014:Технологические аспекты производства продуктов здорового питания». Краснодар, КНИИХП, - 2009. -С.98-99.

7. Екутеч Р.И. Возможности использования топинамбура, как сырья для получения продуктов питания функционального назначения / Р.И. Екутеч, Р.И. Шаззо, Г.А. Купин, P.C. Шаззо, В.В. Кондратенко // Матер, докл. Межд. науч.-практич. конф. «Олимпиада 2014:Технологические аспекты производства продуктов здорового питания». Краснодар, КНИИХП, -2009.-С. 100-102.

8. Екутеч Р.И, Определение оптимальных условий экстрагирования инулина из клубней топинамбура/ Р.И. Екутеч, В.В. Кондратенко, Г.А. Купин// Современные технологии хранения и переработки сельскохозяйственного сырья. Краснодар. - 2010. - С. 13-17

9. Екутеч Р.И. Перспективы использования капиллярно зонного электрофореза при анализе углеводного состава субстанций, содержащих растительные полигликаны/ Р.И. Екутеч, В.В. Кондратенко, Т.И. Бронникова// Комплексное использование биоресурсов: малоотходные технологии, Краснодар, КНИИХП, - 2010. - С.104-114

10. Екутеч Р.И. Топинамбур - культура XXI века/ Р.И. Екутеч, Г.А. Купин, В.В. Кондратенко, М.В. Лукьяненко// Комплексное использование биоресурсов: малоотходные технологии, Краснодар, КНИИХП, - 2010. -С.129-133

11. Екутеч Р.И. К вопросу о формировании многокомпонентных пищевых продуктов, обладающих полифункциональной активностью на основе продуктов глубокой переработки топинамбура/ Р.И. Екутеч, В.В. Кондратенко, Р.И. Шаззо и др.// Сб. матер. Всерос. науч.-практич. конф. «Принципы пищевой комбинаторики - основа моделирования поликомпонентных пищевых продуктов». Углич.-2010. - С.118-121.

12.Способ комплексной переработки топинамбура / Решение о выдаче патента РФ на изобретение по заявке № 2009112304/13// Екутеч Р.И., Шаззо Р.И., Купин Г.А. и др.

13.Способ производства инулинсодержащего раствора из топинамбура / Решение о выдаче патента РФ на изобретение по заявке № 2009112302/12// Екутеч Р.И., Шаззо Р.И., Купин Г.А. и др.

Подписано в печать 22.11.2010. Печать трафаретная. Формат 60x84 1/16. Усл. печ. л. 1,35. Тираж 100 экз. Заказ № 399. ООО «Издательский Дом-Юг» 350072, т. Краснодар, ул. Московская 2, корп. «В», оф. В-120 тел. 8-918-41-50-571

е-таН: olfomcnko@yandex.ru Сайт: http://id-yug.narod2.ru

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПАТЕНТНО-ИНФОРМАЦИОННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Морфологическая и биохимическая характеристики топинамбура

1.2 Инулин, химическая структура и применение

1.3 Анализ существующих способов получения инулина

1.4 Использование топинамбура при производстве продуктов питания

1.5 Виды пищевых волокон

1.6 Свойства пищевых волокон

1.7 Использование пищевых волокон в производстве продуктов питания функционального назначения

2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Объекты исследований

2.2 Методы исследований

2.2.1 Методы определения химического состава топинамбура

2.2.2 Методы определения химического состава продуктов: инулина, пищевых волокон и инулинсодержащего концентрата

2.3 Математическое планирование эксперимента и статистическая обработка полученных данных

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1. Обоснование выбора сорта топинамбура в качестве перспективного сырья для получения физиологически ценных продуктов

3.2 Выбор и обоснование способа хранения и разработка рекомендаций по рациональной переработке клубней топинамбура в 54 зависимости от срока хранения

3.3 Выбор и обоснование экстрагента 59 3.4 Оптимизация технологических режимов процесса экстрагирования инулина из клубней топинамбура

3.4 Оптимизация технологических режимов процесса экстрагирования инулина из клубней топинамбура

3.5 Разработка технологии получения инулина и пищевых волокон из клубней топинамбура

3.5.1 Общие требования к разработке технологии получения инулина и пищевых волокон из клубней топинамбура

3.5.2 Разработка технологии получения концентрированного инулинсодержащего экстракта

3.5.3 Получение инулина из концентрированного инулинсодержащего экстракта

3.5.4 Разработка технологии получения пищевых волокон из жома топинамбура

3.6 Исследование качества и безопасности разработанных пищевых продуктов

3.6.1 Органолептическая оценка

3.6.2 Изучение химического состава разработанных продуктов на основе топинамбура

3.7 Определение допустимых сроков хранения концентрированного инулинсодержащего экстракта и пищевых волокон из клубней то- 112 пинамбура

4 ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ И ПРОМЫШЛЕННАЯ АПРОБАЦИЯ

4.1 Расчет экономической эффективности от внедрения разработанной технологии

4.2 Промышленная апробация разработанной технологии получения инулина и пищевых волокон из клубней топинамбура

ВЫВОДЫ

Изменение образа жизни и факторов среды обитания современного человека определили новые требования к формированию макро- и микронутри-ентного состава рациона питания. Современная система питания (особенно городских жителей) ведет к развитию множества заболеваний: так чрезмерное потребление сахарозы ведет к возможности развития сахарного диабета, отсутствие в пище сложных полисахаридов, таких как крахмал, инулин, пектин и др. ведет к нарушениям функций ЖКТ, дисбактериозам и снижению общего иммунитета.

Рациональный подход к обеспечению этих требований предполагает расширение ассортимента сельскохозяйственного сырья за счет использования нетрадиционных видов, среди которых следует особенно выделить клубни многолетнего клубненосного растения семейства сложноцветных - топинамбура (НеНапШБ ШЬегоБШ Ь.) [113].

Топинамбура - многолетнее клубненосное растение семейства астровых известно земледельцам уже не одну тысячу лет [61]. Его родиной является Северная Америка. В Европу эта овощная культура была завезена в 17 веке, вначале во Францию, одновременно с бразильскими индейцами племени Тупинамбус. Отсюда и название овоща - топинамбур. В Россию же топинамбур попал в 18 веке. Вначале этой культурой (другое ее название - земляная груша) занимались только энтузиасты. Позднее топинамбур стал возделы-ваться более широко, но, к сожалению, до сих пор он не обладает той популярностью, которую заслуживает, благодаря своим замечательным свойствам^].

Надземная часть этого многолетнего овоща напоминает подсолнечник, близким родственником которого и является топинамбур [98]. Стебель растения высокий (2-3 м), жесткоопушенный, густооблиственный, наверху - разветвленный. Листья - яйцевидные, с зубчатыми краями. Соцветия - корзинки, как у подсолнуха, только значительно мельче [91]. Корневая система сильно развитая, глубоко уходящая в почву, что обуславливает засухоустойчивость растения. На подземных стеблях (столонах), располагающихся в пахотном слое почвы, формируются клубни с выпуклыми почками (глазками). Клубни могут быть различной формы, различной окраски (белые, желтые, лилово-фиолетовые, розово-красные). Они различаются и по величине (от 10 граммов до 150 и более граммов) [96].

Урожайность зеленой массы этой культуры - 1000 ц/га, клубней - 400 ц/га, что значительно превосходит урожаи других кормовых культур [94]. Топинамбур может расти без повторной посадки на одном месте длительное время (8.10 лет и более), он мало подвержен болезням, требует минимального ухода, не боится засухи и холода; может произрастать практически на любых почвах [89].

Отличительными особенностями топинамбура, определившими интерес к этой культуре малых фермерских хозяйств и крупных сельхозяйствен-ных производителей, являются: высокая урожайность клубней и значительный выход надземной зелёной массы [102], неприхотливость к агротехнике возделывания, устойчивость к низкому почвенному плодородию, болезням и вредителям сельскохозяйственных растений, а также к конкурирующей сорной растительности [97].

Пищевая ценность клубней топинамбура обусловлена высоким содержанием физиологически функциональных макро- и микронутриентов, таких как инулин, пектиновые вещества, пищевые волокна и минеральные элементы [112].

Топинамбур содержит достаточно большое количество сухих веществ (до 20%), среди которых до 80% содержится полимерных гомологов фруктозы, в т.ч. инулина. Инулин является полисахаридом, гидролиз которого приводит к получению безвредного для диабетиков сахара - фруктозы. Топинамбур содержит клетчатку и богатый набор минеральных элементов, в том числе (мг % на сухое вещество): железа - 10,1; марганца - 44,0; кальция -78,8; магния-31,7; калия - 1382,5; натрия - 17,2 [22].

Растение поливитаминно. Зеленая масса обогащена витаминами, больше чем клубни, которые превосходят по их содержанию картофель. В витаминном составе клубней топинамбура выделяется витамин С (аскорбиновая кислота), превышающий содержание в картофеле в 5 раза [34].

Это определяет перспективность использования клубней топинамбура в качестве сырья для производства физиологически ценной продукции: инулина и пищевых волокон, к сожалению, существующие в настоящее время технологии имеют значительную себестоимость конечного продукта в силу своей не совершенности, а так же неспособны обеспечить стабильно высокое качество получаемых целевых компонентов.

Таким образом, исследования, направленные на создание инновационной комплексной технологии переработки клубней топинамбура с получением продукции с выраженными функционально-физиологическими свойствами актуальны и представляют научный и практический интерес. Диссертационная работа выполнена в рамках тематики НИР Российской академии сельскохозяйственных наук этап 10.02.01.01 «Разработать комплексную, ресурсосберегающую экологически безопасную технологию переработки топинамбура» № государственной регистрации

124 ВЫВОДЫ

1. Теоретически обосновано и экспериментально подтверждено, что клубни топинамбура сорта «Интерес» наиболее целесообразно использовать для производства инулина и пищевых волокон.

2. На основании исследований углеводного состава при грунтовом хранении установлены направления эффективной переработки клубней топинамбура по периодом хранения.

3. Показано, что с целью повышения выхода и качества инулина в качестве экстрагента целесообразно использовать воду с нейтральным рН.

4. Экспериментально установлена инактивация полифенолоксидазы и частичное разрушение клеточных стенок при обработке клубней топинамбура а поле СВЧ мощьностью 750 Вт/кг.

5. Разработана технология получения инулина и пищевых волокон из клубней топинамбура, особенностью которой является обработка клубней топинамбура в СВЧ поле и использование в качестве экстрагента воды с нейтральным рН.

6. Разработана адекватная математическая модель и определены оптимальные технологические параметры процесса экстрагирования инулина из клубней топинамбура: температура - 58,5°С, продолжительность - 45 мин., гидромодуль - 2,0. Теоретический выход инулина при указанных режимах составляет 81,25%. от исходного содержания.

7. Высокая пищевая и физиологическая ценность инулина и пищевых волокон, получаемых по разработанной технологии, определяет перспективность их использования при производстве продуктов функционального и специализированного назначения.

8. Установлено, что в течение 15 месяцев хранения количество определяемых микроорганизмов находилось в пределах, допустимых СанПиН 2.3.2.1078-01.

9. Ожидаемый экономический эффект от реализации разработанных технологических решений составит 229 940,00 рублей на 1 тонну инулина и 7 788,00 рублей на 1 тонну пищевых волокон.

125

1. Арасимович B.B. Методы анализа пектиновых веществ, гемицеллюлоз и пектолитических ферментов в плодах / В.В. Арасимович, С.В. Балта-га, Н.П. Пономарев. - Кишинев: АН Молд. ССР, 1970. - 84 с.

2. Артемова А. Топинамбур продлевающий жизнь. СПб.: Изд. «ДИЛЯ», 2003 .-128с.

3. Ашмарин И.П. Методы статистической обработки / И.П. Ашмарин, A.A. Воробьев, Л.К. Каминский. М.: Пищевая промышленность, 1994.- 114 с.

4. Багаутдинова Р.И. Продуктивность и фракционный состав углеводного комплекса разных по скороспелости сортов топинамбура / Р.И. Багаутдинова, Г.П. Федосеева // Сельскохозяйственная биология. 2000. - №1 -С. 18-20.

5. Белостоцкий Л.Г. Образование и пути использования вторичных материальных ресурсов сахарной промышленности: Монография / Белостоцкий Л.Г, Лагода В.А, Савун А.А и др.// М.: 1988. Вып.З. С. 1-5.

6. Боровиков В.П. Statistica для студентов и инженеров. М.: Компьютер Прогресс, 2001.-301-е.

7. Бобровник Л.Д. и др. Особенности выделения инулина из сухого топинамбура // Тез. докл. 3-й Всес. научн.-произв. конф. Одесса, 1991, С. 80-81.

8. Болтасов Н.М. Земляные груши.- М: Вдохновение, 1991.-69 с.

9. Бредихина В.А. Разработка технологий профилактических пюреобраз-ных консервов на основе топинамбура // Автореф. дис. канд. техн. наук.- Краснодар.-1997.-37 с.

10. Бобков П.К. Производство спирта из цикория и топинамбура. Изд. "Пищепромиздат". М.:-Л.:, 1936, 370 с.

11. Бобровник Л.Д. Топинамбур солнечный корень / Л.Д. Бобровник, И.С.

12. Варламов Г.П. Машины для возделывания топинамбура в фермерских хозяйствах / Г.П. Варламов, Э.С. Рейнгарт, В.А. Хвостов, B.C. Зимин // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 1997, № 9, С. 18-21.

13. Варламов Г.П. Технология и оборудование для хранения и сушки клубней топинамбура / Г.П. Варламов, A.M. Долгошеев, А.Г. Варламов, B.C. Зимин // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 1999, № 4, С. 22-25.

14. Варламов Г.П. Технология и оборудование для переработки клубней топинамбура на порошок / Г.П. Варламов, A.M. Долгошеев, А.Г. Варламов // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 1999, № 5, С.20-23.

15. Варламов Г.П. Технология и оборудование для глубокой переработки топинамбура: получение фруктозы и инулина / Г.П. Варламов, A.M. Долгошеев, А.Г Варламов, B.C. Зимин // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 1999, № 6, С. 17-21.

16. Варламов Г.П. Технология и оборудование для глубокой переработки топинамбурашолучение спирта / Г.П. Варламов, A.M. Долгошеев, А.Г. Варламов, B.C. Зимин // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 1999,№7, С. 9-11.

17. Варламов Г.П. Технология и оборудование для глубокой переработки топинамбура: получение продукции технического назначения / Г.П. Варламов, A.M. Долгошеев, А.Г. Варламов, B.C. Зимин // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 1999, № 8, С. 11-12.

18. Варламов Г.П. Технология механизированной уборки клубней топинамбура / Г.П. Варламов, A.A. Сорокин, Э.С. Рейнгарт, A.M. Додгоше-ев // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 1999, № 9, С. 10-13.

19. Варламов Г.П. Технология и оборудование для переработки топинамбура в экологических целях / Г.П. Варламов, A.M. Долгошеев, А.Г. Варламов, B.C. Зимин // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2000, №5,С. 41-44.

20. Василюк О.И. Получение различных продуктов из топинамбура / О.И. Василюк, Н.В. Ремесло // Разработка и внедрение высокоэффективных ресурсосберегающих технологий: Тез. докладов научно-технической конференции.- Киев, 1991 .-С. 17-18.

21. Вехов В.Н. и др. культурные растения СССР. М.: Мысль, 1978.

22. Виноградова A.A. Лабораторный практикум по общей технологии пищевых производств / А. А. Виноградова, Г. М. Мелькина, Л. А. Фомичева, Н. Н. Шебершнева, И. С. Шуб, В. С. Шикина. М.: Агропромиз-дат, 1991.-335 с.

23. Гулый, Г.О. Лезенко. Кшв: Урожай, 1995.-71 с.

24. Гигиенические требования безопасности и пищевая ценность пищевых продуктов: Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. СанПиН 2.3.2.1078-01. -М., 2002.- 165 с.

25. Гичев Ю.Ю. Руководство по биологически активным добавкам / Ю.Ю. Гичев, Ю.П. Гичев.- М, 2001.-45с.

26. Голубев В.И. Топинамбур. Состав, свойства, способы переработки, области применения / В.И. Голубев, И.В. Волкова, Х.М. Кушанов.- Астрахань: Изд.- Полиграф, комплекс "Волга",1995.-81с.

27. Голубев В.Н. Биотехнологические аспекты переработки топинамбура / В.Н. Голубев, B.J1. Куев, Н.И. Гончаров // Пищевая пром-ть. 1991. №9 - С.15-17.

28. Голубев В.Н. Новая технология овощефруктовых паст с активированным пектином / В.Н. Голубев, Н.П. Шелухина, И.В. Волкова. Пищевая пром-сть. - 1993. - № 11.-С. 18-19.

29. Голубев В.Н. Топинамбур — пищевой, биоэнергетический и экологос-берегающий ресурс / В.Н. Голубев, Н.М. Пасько, И.В. Волкова // Хранение и переработка сельхозсырья, 1994. №5 - С. 25-27.

30. Гулюк Н.Г. Организация производства глюкозно-фруктозного сиропа в СССР и за рубежом. ВНИИТЭИАгропром. Обзор инф. -М.: 1990, вып. №5, 36 с.

31. Гулый И.С. Топинамбур и его использование / И.С. Гулый, Я.Д. Боб-ровник, Н.С. Ефремев, Н.М.Пасько // Пищевая промышленность. Научно-производственный сборник.-Киев:Урожай, 1987 .-№ 1 .-С .40-42.

32. Джаникулова У.Б. Состав питательной среды для дрожжевой инулазы / У.Б. Джаникулова, З.Р. Ахмедова, Х.Т. Саломов // Тез. докл. Ташкент, 2005. С. 33.

33. Доценко В.А. Организация лечебно-профилактического питания / В.А. Доценко, Г.Н. Бондарев, А.Н. Мартинчик.- Л.: Медицина, 1987. 216 с.

34. Дудкин М.С. Пищевые волокна. / Н.К. Черно, И.С. Казанская, С.Г. Вайнштейн, A.M. Масик// Киев: Урожай, 1988. 152 с.

35. Дыдченко Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. — М.:Химия 1995 - Часть 1 - 400 с.

36. Дыдченко Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. -М.:Химия 2002 - Часть 2 - 368 с.

37. Екутеч Р.И. Использование углеводного комплекса клубней сохраняемого в грунте топинамбура / Р.И. Екутеч, Р.И. Шаззо, Г.А. Купин, и др. // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2009. -№5. - С.81-83.

38. Екутеч Р.И. Сквозная аграрно-пищевая технология переработки топинамбура / Р.И. Екутеч, Р.И. Шаззо, В.В. Кондратенко, Г.А Купин // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2009. - № 6. - С.79-80.

39. Екутеч Р.И. Исследования углеводного комплекса нескольких сортов топинамбура, районированных в Краснодарском крае и республике / Р.И. Екутеч, Р.И. Шаззо, Г.А. Купин, В.В. Кондратенко, P.C. Шаззо //

40. Материалы докладов Международной научно-практической конференции «Олимпиада 2014Технологические аспекты производства продуктов здорового питания». Краснодар, КНИИХП, 2009. - С.98-99.

41. Екутеч Р.И, Определение оптимальных условий экстрагирования инулина из клубней топинамбура/ Р.И. Екутеч, В.В. Кондратенко, Г.А. Ку-пин// Современные технологии хранения и переработки сельскохозяйственного сырья. Краснодар. — 2010. С.13-17.

42. Екутеч Р.И. Топинамбур культура XXI века/ Р.И. Екутеч, Г.А. Купин, В.В. Кондратенко, М.В. Лукьяненко// Комплексное использование биоресурсов: малоотходные технологии, Краснодар, КНИИХП, - 2010. — С.129-133.

43. Ермаков А.И. Методы биохимического исследования растений / А.И. Ермаков, В.В. Арасимович, Н.П. Ярош и др. Л.: Агропромиздат, 1987. -430 с.

44. Жданов Ю.А. Химические превращения углеродного скелета углеводов / Ю.А. Жданов, Г.Н. Дорофеенко М.: АН СССР, 1962. С. 40.

45. Жеребцов H.A. Исследование кислотного гидролиза инулина / H.A. Жеребцов, И.Н. Абрамова, С.А. Шеломова // Вестник сельскохозяйственной академии 2000, №2 - С. 43-45.

46. Зеленков В. Н. Топинамбур (земляная груша) перспективная культура многоцелевого назначения / В. Н. Зеленков, Н. К. Кочнев, Т.В. Шелкова. - Новосибирск: НТФ "Арис", 1993. - 36 с.

47. Зимин B.C. Экономическая целесообразность возделывания топинамбура / B.C. Зимин, Т.П. Варламов // АО "ВИСХОМ". -М.: 1996, 27 с. Рук. деп.в ЦНИИТЭИ тракторосельхозмаш 16.09.1996; 1638-тс 96.

48. Зимин B.C. Технико-экономическое обоснование переработки клубней топинамбура на порошок / B.C. Зимин, Г.П. Варламов // АО"ВИСХОМ". -М.: 1996, 27 с. Рук. деп. в ЦНИИТЭИ тракторосельхозмаш 10.10.1996; 1640-ТС96.

49. Зимин B.C. Экономические аспекты глубокой переработки топинамбура / B.C. Зимин, Г.П. Варламов // АО "ВИСХОМ". ~М.: 1996, 32 с. Рук. деп. вЦНИИТЭИ тракторосельхозмаш 26.12.1996; 164 -тс 96.

50. Зимин B.C. Экономические возможности топинамбура в экологическом аспекте / B.C. Зимин, Г.П. Варламов // АО "ВИСХОМ". -М.: 1997, 21 с. Рук. деп. в ЦНИИТЭИ тракторосельхозмаш 12.02.1997; 1646-тс 97.

51. Иванов Н.М. О земляной груше или топинамбуре // Туркестанское сельское хозяйство. Ташкент, 1907, 23 с.

52. Изучение динамики кислотного гидролиза полифруктонов цикория / Г.О. Магомедов, Е.А. Яковлев, О.В. Иванова // Хранение и переработка сельхозсырья 2007 - №10 - С. 38-41.

53. Имбражи Ш.И. Использование топинамбура в технологии фруктовых консервов //Автореферат дисс. канд. техн. наук. Одесса: Издательство Тиса, 1993.-34с.

54. Инструкция по хранению цикория и земляной груши (топинамбура) на спиртовых заводах Главспирта. -М.: 1936, 26 с.

55. Калочи И. Интенсивное возделывание топинамбура и использование его в спиртовой промышленности / И. Калочи, М. Фазенаш, Ш. Вене // Международный агропромышленный журнал.- М, 1989.-С. 12-13.

56. Катренко Л.В. Топинамбур. Источник полезного сахара. СПб.: Изд. «ДИЛЯ», 2005.-128с.

57. Кахана Б.М. Биохимия топинамбура / Б.М. Кахана, В.В. Арасимович. -Кишинев, 1974.-88с.

58. Косморотов В.А. Топинамбур и топинсолнечник на Севере СССР / В.А. Косморотов, .Е.Т. Лапшина // Тр. Коми АН СССР № 47. Сыктывкар, 1980, С.65-75.

59. Косморотов В.А. Экономическая эффективность механизации при возделывании топинамбура / В.А. Косморотов, В.И. Малышев,

60. Т.Е.Лапшина // Тез.докл. Всес. совещ. по техн. возд. новых корм, культур. Саратов-Энгельс. - 1978, ч. II, С. 51-53.

61. Кочнев Н.К. Топинамбур биоэнергетическая кульура XXI века ./ Н.К. Кочнев, М.В. Калиничева. -М.: Тип. «APEC», 2002.-76с.

62. Кочнев Н.К. Лечебно-диетические свойства топинамбура (земляной груши) / Н.К. Кочнев, Л.А. Решетник. -Иркутск: ТОО «Биотек», 1997.-12с.

63. Кочнев Н.К. Топинамбур и экология // Тез. докл. 3-й Всес. научн.-произв. конф. Одесса, 1991, С. 15-17.

64. Кочеткова JI Применение пищевых волокон в различных группах продуктов// Журнал «Бизнес пищевых ингредиентов» № 6(9) 2008 г.-с. 19-22

65. Кривицкая Е.И. Перспективы использования порошка топинамбура для профилактики заболеваний органов пищеварения // Будь здоров.-1999,-№1.-С.12-13.

66. Купин Г.А. Изучение влияния температуры на свойства пектина из топинамбура // Сб. матер. IV-й международной научно-практической конференции, М, 12-15 ноября 2001. С. 188-189.

67. Купин Г.А. Исследование гидролиза инулина в соке топинамбура / Г.А. Купин, O.E. Рувинский, Г.М. Зайко // Изв. вузов. Пищевая технология. 2002. - № 5 - 6. - С. 79-80.

68. Купин Г.А. Получение пектина из топинамбура // Научное обеспечение агропромышленного комплекса : Сб. матер. И-й региональной научно-практической конференции молодых ученых, Краснодар КубГАУ, 14 -15 декабря 2000.- С. 187 188.

69. Купин, Г.А. Разработка технологий продуктов питания функционального назначения на основе топинамбура : Дис. . канд. техн. наук : 05.18.01 : Краснодар, 2004 148 с. РГБ ОД, 61:04-5/3672

70. Лопатина М.Б. Потенциометрическое определение инвертпого сахара в растворах, соках и продуктах виноделия: Методические указания / М.Б. Лопатина, О.Е Рувинский.- Краснодар: Изд. КПИ, 1984.-16с.

71. Марх А.Т. Технохимический контроль консервного производства / А.Т. Марх, Т.Ф. Зыкина, В.Н. Голубев. М.: Агропромиздат, 1989. - 303 с.

72. МИ №04-2002 Методика определения массовой концентрации водорастворимых витаминов в водных растворах методом высокоэффективной жидкостной хроматографии

73. Минаков H.A. Технология производства топинамбура / H.A. Минаков, A.C. Святошов // Тез. докл. 4-ой межрег. научн.-произв. конф. Воронеж,1992, С. 97-106.

74. Московцев Н.Г. Бисульфитная целлюлоза из топинамбура / Н.Г. Мос-ковцев, О.И. Васендо, M.JI. Скандрова // Тез. докл. 3-й Всес. научн.-произв.конф. Одесса, 1991, С. 35-36.

75. Пасько Н.М. Helianthus tuberosus L. (Морфология, классификация, биология, исходный материал для селекции): Диссертация. докт.с.-х.наук /ВИР.-Ленинрград, 1989.-454с.

76. Пасько Н.М. Топинамбур как экологосберегающий ресурс // Матер. Республ.конф. по охране природы «Экология и мы». Майкоп: Рес-пуб.изд.-полиграф.объединение «Адыгея», 1995.С.216-220.

77. Пасько Н.М. Межвидовая гибридизация топинамбура с подсолнечником//Бюлл.ВИР. Л.:Тип.ВИР, г.Павловск, 1980.Вып.105.С.85-88

78. Пасько Н.М. Перспективные кормовые культуры. Майкоп: Урожай, 1980.-45с.

79. Пасько Н.М. Перспективные направления использования топинамбура // Всерос. научно-произв. конф. "Интродукция нетрадиционных и редких с.-х, растений". РАСХН, Минсельхозпрод РФ, Пензенская ГСХА. -Пенза, 1998, том 3, С. 15-19.

80. Пасько Н.М. Селекция и семеноводство топинамбура // Сб.науч.тр. «Селекц. И Семен-во овощ.культур».М.:Мытищен.межрайон.тип., 2003.Вып.З.С. 163-172.

81. Пасько Н.М. Топинамбур перспективная кормовая культура. - Адыгейское отд. Краснодарского кн. изд-ва. - Майкоп, 1972, 28 с.

82. Пасько Н.М. Топинамбур и другие гексаплоидные виды в межвидовой гибридизации с подсолнечником // Сб.тр. «Инновац.технологии и продукты». Новосибирск:Тип. СО РАМН, НТФ «АРИС», 1999. Вып.З.С.5-9.

83. Пасько Н.М. Экономическая целесообразность культивирования топинамбура и топинсолнечника // Сб. Адыгейского НИИ экон.,яз., лит. и истории. Майкоп. Краснодарское кн. изд., 1988, С. 102-119.

84. Пасько Н.М. Новые кормовые культуры. Топинамбур // Кн. "Резервы кормопроизводства Адыгеи". Адыгейское отд. Краснодарского кн. изд. - Майкоп, 1976, С. 27-45.

85. Пасько Н.М. Новые перспективные кормовые культуры // Вестник сельскохозяйственной науки, 1981, № 6, С. 47-53.

86. Пасько Н.М. Топинамбур на кормовые, технические, лекарственные и экологические цели //Тез. докл. 3-й Всес. научн.-произв.конф.-Одесса, 1991, С. 9-15.

87. Пат 2202231 РФ, МКИ 7 A23L 1/212, 1/29 / Плодоовощное пюре для больных сахарным диабетом / Г.А. Купин, Е.Г. Наймушина, Г.М. Зай-ко. № 2001118694/13; Заявл. 05.07.2001; Опубл. 20.04.2003. - Бюл. № 11.

88. Пат. RU 2281291 С2? С08В 37/00 / В.В. Манешин, A.B. Дмитриевич, В.Ю. Павлова, Т.И. Чеботарева №2004134313/13, Заявл. 24.11.2004, Опубл. 10.08.2006.-Бюл. №22

89. Пащенко Л.П. рациональные аспекты в переработке топинамбура // Хранение и переработка сельхозсырья . 1991, №9 С. 25-27.

90. Пащенко Л.П. Применение порошка из топинамбура в технологии хлебобулочных изделий / Л.П. Пащенко, H.A. Жеребцов // Тез. докл. 5-ой межрег. межотр. научно-произв. конф. - Тверь, 1993, С. 40.

91. Пащенко Л.П. Рациональные аспекты в переработке топинамбура // Хранение и переработка сельхозсырья, 1999 — №7 С. 40-43.

92. Поташов Д.А. Лечение топинамбуром // Земля Сибирская, дальневосточная." 1994.-№6.-С. 12-13.

93. Прокопенко Л.С. Химический состав и питательность клубней топинамбура / Л.С. Прокопенко, Х.Ф. Юрченко // Тезисы докладов 3-й Всероссийской научно-производственной конференции. Одесса, 1991.-С. 40-41.

94. Рейнгарт Э.С. Топинамбур ценная культура / Э.С. Рейнгарт, В.А. Хвостов, Г.П. Варламов, А.М Долгошеев // Сельский механизатор, 1998, №6, с. 22-24.

95. Решетник Л.А. Лечебно-диетические свойства топинамбура / Л.А. Решетник, Н.К. Кочнев. Иркутск: ТОО «Биотек», 1997.-58с.

96. Решетник Л.А. Топинамбур в питании детей экологически неблагополучных территорий / Л.А. Решетник, Н.К. Кочнев // Питание и здоровье: биологически-активные добавки к пище : Тез. докл. 2-го международного симпозиума. М, 1996.-С.17-18.

97. Роминский И.Р. Фруктоза новый промышленный сахар / И.Р. Ромин-ский, П.В. Головин // Природа, 1955, № 9.

98. СанПиН 2.3.2.1078-01 Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов

99. Сарнацкий П.Jl. Топинамбур и топинсолнечник / П.Л. Сарнацкий, Ю.В. Выдрин. Киев: «Урожай», 1991.-С.55-67.

100. Сафроненкова И.Г. Пищевые волокна в клинической практике / И.Г. Сафроненкова, В.Г. Радченко, П.В. Селиверстов и др.// Клинические перспективы гастроэнтерологии, гепатологии, 2010. №1 — С. 21-28.

101. Скурихина И.М. Руководство по методам анализа качества и безопасности пищевых продуктов / Под ред. И.М. Скурихина, В.А. Тутельяна. М.: Брандес, Медицина, 1998. - 340 с.

102. Снанян Г.Г Использование топинамбура в консервной промышленности / Г.Г Снанян, З.А. Ченченко // Хранение и переработка сельскохозяйственного сырья.-1998.-№6.-С.32-33.

103. Степанец Л.Ф. Способы хранения топинамбура / Л.Ф. Степанец, Н.В. Ремесло // Сахарная промышленность, 1992, №6, С. 16-18.

104. Технологическая инструкция по производству спирта-сырца из топинамбура // Всерос. заочн. ин-т пищ. пром. -М.: 1992, 24 с.

105. Толстогузов В.Б. Искусственные продукты питания. М.: Наука, 1978. -232 с.

106. Шуваева Г.П. Топинамбур в производстве диетических напитков / Г.П. Шуваева, А.Ю. Дымова, К.К. Полянский // Хранение и переработка сельхозсырья, 2002. №12 - С. 26-28.

107. Усанова З.И. Современные проблемы возделывания и использования топинамбура / З.И. Усанова, А.Р. Борова // Тез. докл. 5-ой межрег. межотр.научн. произв. конф. - Тверь, 1993, С. 5-7.

108. Усанова З.И. Экологически чистая технология возделывания топинамбура в Центральном Нечерноземье / З.И. Усанова, А.К. Осербаев // Тез. докл. 4-ой межрег. научн. произв. конф. -Воронеж, 1992, С. 51-52.

109. Устименко Г.В. Земляная груша. М.: Сельхозгиз, 1960, 101 с.

110. Ушаков Т.В. Земляная груша в Ингушетии. Орджоникидзе, 1932, - 57 с.

111. Фалунина З.Ф. Методы определения Сахаров применяемых в пищевой промышленности / З.Ф. Фалунина, Г.М. Мелькипа, Т.Ф Роенко.-М.: ЦНИИТ Эпищепром, 1972.-41с.

112. Филатов В.В. Влияние режимов термообработки на биохимический состав топинамбура / В.В. Филатов, Г.П. Карпиленко, J1.H. Крикунова и др. // Хранение и переработка сельхозсырья, 2008. №2, - С. 77-80.

113. Филонова Г.Л. Разработка рациональной технологии переработки корнеплодов топинамбура // Отчет Всерос. НИИ напитков.- М.; 1993.

114. Френкель И.Д. Сахарный диабет и ожирение / И.Д. Френкель, С.Б. Першин. -М, 1996.-67с.

115. Цыганова Т.Б. Использование инулина при производстве пшеничного хлеба / Т.Б. Цыганова, Д.А. Гусева // Хранение и переработка сельскохозяйственного сырья.- 1997.-№12.-С. 12-13.

116. Шендеров Б.А. Пробиотики и функциональное питание. М, 2001.-95с.

117. Шендеров Б.А. Функциональное питание и пробиотики / Б.А. Шендеров, H.A. Манвелова.- М, 1997.-78с.

118. Щеголев А.А. Технология промышленного производства порошков топинамбура / А.А. Щеголев, Е.И Лихачева // Тез. докл. 4-ой меж-рег.научн.-произв. конф. Воронеж, 1992, С. 22-23.

119. Щербаков В.Г. Биохимия растительного сырья / Под ред. проф. Щербакова М.: Колос, 1999 - 420с.

120. Эйхе Е.П. Вопросы химии и биохимии топинамбура //Изв. АН. Латв. ССР.-1976.-№3.-С.77-89.

121. Эйхе Э.П. Топинамбур или земляная груша. М.: -Л.: -Изд. АНСССР, 1957, 193 с.

122. Яхтенфельд П.А. Земляная груша в Иркутской области. Иркутск, 1934, 22 с.

123. А АС С Report // ААСС Cereal Foods World 2001 Vol.46 No3 - P.l 12126

124. Cremer H.D., Lang K. Die Bedeutung der Topinambur fur die Ernahrung des Menschen //Z.Lebensmittel-Unters. Und Forschg. Munchen, 1950.91. S.405-412

125. Djanikulova U.B., Akhmedova Z.R., Salomov H.T. Obtaining glucose-fructose syrup in food biotechnology / 5th International Symposium on the Chemistry of natural Compounds. Тез. докл. Ташкент, 2003. С. 244.

126. First international conference of Ierusalem artichoke and other bio-energy resources/First circular.Ajou University Korea, Institute of Energy and Resources (KIER).-Daejeon Korea, 25-28 june 1985.-2p.

127. Fuchs A. Inulin: from plant to product//In Booc of abstract Intern. Congress "Inulin inulincontaining crops". Wageningen. The Netherlands, 18-21 febr., 1991.P.33.

128. Fuchs A. Perspectives of inulin and inulin containings crops in the Netherland and Europe//NPLO veport № 90/28. Proceeding of thr Third seminar on Inulin. Wageningen, The Netherlands: Inernational Agricultural Centre, March/ 1989.P.80-102.

129. John D. Potter Dietary Fiber, Vegetables and Cancer // The Journal of Nutrition- 1988 p.1591-1592.

130. Kasaric N., Cosentino G.P., Wieczorek A., Duvnjak Z. The Ierusalem artichoke as an agrircular crop//"Biomass". Elsevier Appllied Science Publishers Ltd. England, 1984.P.1-36

131. Kasaric N., Wieczorek A., Cosentino G.P., Duvnjak Z. Indastrial processing and products from the Ierusalem artichoke //Advances in biochemical engineering/biotechnology. Berlin, 1985. Vol.32.P.l-24

132. Patzold Ch. Die topinambur als landwirtschaftliche Kulturpflanze.-Braunsweig: AID-verlag, Bundesministerium fur Ernahrung, Land.und Forsten NRF, 1957.-18Is

133. Pereira Mark A. Dietary Fiber and Risk of Coronary Heart Disease // AR-CMNTERN MED 2004. - Vol. 164 - P.370-376.

134. Rudorf W. Topinambur, Helianthus tuberosus L.//Handbuch der pflanzenzuchtung. Berlin, 1958. 2 Auflage. Band 3. S.327-34.1

135. Ravault L. Betteraves et topinambours industriels//Bull.Technique Inform. France, 1956. № 108.P.179-187.

136. Spitters C.J. Aardpeer nieuw gewas voor zoetstoffen mart// Prophyta. 1987. Jg. 41. № 10. P.259-261.

137. Spitters C.J.T., Lootsma M., Gelder W.M.J. van, Veijer W.S.M. Aardpeer, meer dan een zoethoudertje//Prophyta.l988.Jg/42. № 9. P.265-266

138. Thomassin P.J., Henning J.C., Baker L. Macroechonomic Impacts of an Agro-Ethanol industry in Kanada//Canadian Journ. Of Agricult. Economics.-1992.Vol.40. № 2.P.295-210.

139. Tumino R. Dietary fibre in food and protection against colorectal cancer in the European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition (EPIC): an observational study / Tumino R. Bingham S., Lüben R. // THELANCET -2003 Vol 361 -P.1496-1501.

140. Walter Reginald H., Dietary Fiber and Risk of Coronary Heart Disease / Mark A. Pereira, Eilis O'Reilly, Katarina Augustsson // ARCH INTERN MED. 2004. - vol.164 - P. 370-376.

141. Willet WC. Nutritional Epidemiology. 2nd ed. NewYork, NY: Oxford University press, 1998 - P288-291