автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.13, диссертация на тему:Использование топинамбура в технологии фруктовых консервов

РГ6 од

1 Ь Ш1 1333

одшсий ташопшяий институт тауьоа и^сжлз'.ности

имени М.Ь. ЯоыоносоЕ-а

На правах рукописи

инр/зди же?®

КСПОЛЬЗОБАНИЕ ТОПИНАШРА В ТЕХЮДОГЖ Й^ЖГОШХ КОЬСЕРВОВ

Специальность: 05.16.13 - технология консеряирор&ших

• пищеРых продуктов

Автореферат

Диссертации на соискание ученой степени кандидата "технических наук

Одесса - 1993

?а.5ота Рытолнена г Одесском технологическом институте пищевой промышленное,ти имени М.В.Ломоносова.

Научные руководители:

Официалььие оплоненты:

Ведущая организация:

- до!:тор технических наук проф. Флауменбаум Б.!;.

- кандидат технических наук, доц. Кротов Е.Г.

- доктор химических наук проф. Дудкин М.С.

- кандидат теунических наук. Ред.науч.сотр. Горкорлт.. Н.П.

- Одесский опытный консергный зарод им.В.К.-хенина

Защита состоится 2-6 -¿¿.¿ся^ 1993г. г* ^""часпг на зесоданкк спе-диализирсанного совета Д 008.35.01 при Одесском технолбгнческом, институте лицевой продалленности ик.Л.Ь.^пмсносо'а по адаесу: ^70039, Украина, г.ОдесЬа, у.п.Срер.дло^а, 112.

С диссертацией могнг> ознакоьмтьел г библиотеке Одесского технологического института гж.сой пролгллеьности им. К.Ь.Хоионосса.

Дрторгк^ррат разослан 1993 г.

.Ученый секретя; ь специаги^ирси'.ногг. СОРЧТ д.т.н., профессор Г.гопор о.Ь.

I. срдая Х№аКТЕРИСТИНА РАБОТЫ

Акту ад ьно сгь нее л 6 до в а1 ¡ия. Для обеспечения лищэяей и, р частности, консервной промышленности сырьем важное значение приобретает не только расширение площадей и повышение урожайности лло-досвощных культур, но и более широкое использование новых либо нетрадиционных видов растительного сырья.

Среди оври,ных культур особое место занимает топинамбур (т), * клубни которого отличаются оригинальным химическим составом, содержат разнообразный комплекс биологически активных ещест" и ил-гут служить ценным скроем для производства консергироканшх пи-щеяых продуктов, а также добавок и даке мимически чистых ьеществ.

Интерес к Т во многом обусловлен тем, что он является одним из немногих в природе инулиноносных растений и по содержанию основных полисахаридов - инулина (И), а такке его пэлимергомологоб, существенно превосходит все другие растения. Однако, И г организме человека усваивается только ка ьО % и практически бозькусен, что ставит перед пищевой промышленностью 1<аг.ную научно-техничес-куо задачу поиска эффективного способа превращения И в сладкую, полностью усваиваемую организмом и обладакецута диетаческими свойствами фруктозу, которую с успехом мог-.-ло использовать п качества заменителя сахара при производстве широкого ассортимента плодовых консервов, отвечающих сЬвременной концепции адеянатчог> сбалансирог5анного питания.

Цель и задачи исследования. Цель исследования - разработка на основе высокс^руктозчого гидролизата сока клу'ней Т технологи;, новых ¡уэнсервированкых пищевых продуктов, не содержащих сахара в своей рецептуре. Для достижения указанной цели необходимо решить следуют^ основные задачи: I) определить химический состав клубней Г сор^а Интерес, выращенного в Одесской области; 2) избрать оптимальный способ получения сока из клубней Т, обеспечивающий еысою.д выход целевого проста и минимальное количество отходов; 3} изыскать эффективный способ предотвращения потешзшя ме^ги клубней Т; 4) научно обосновать ре'.-шм гидролиза И в соке из клубней Т, обеспечивающий максимальное содержание фруктозы; 5) разработать технолог^ получения ¿ысокофруктозного сока и новых видов консервированы* продуктов из клубней Т; б) обосновать на основе концепции сбалансированного и адекватного питания выбор обьек'^ов для разработки с применением ЭЩ-констру^рзввния ассортимента консервированнык продуктов на основе высокофруктовного сока из Т; 7) научно обосновать режимы стерилизации новых консервированных продуктов.

Научная новизна работа. Впервые для клубней Т сорта Интерес, районированного на Юге Украины, дана подробная биохимическая характеристика состава, б том числе и по ранее не изученным компо-нб1;г&,! (ферменты, фенольнне и минеральные вещества).

Установлено, что наиболее эффективным сйособом повышения соко-отдачи кпубняки Т ярлоттся электрофизические гоздейстгил, б частности - олектроплазмолиз и применение микроБолноРой энергии. Особенно эффективно использорание СВЧДэнергии,поскольку однор; еменно с порьаенне« сокоотдачи происходит .инаетирирораиие окислительных ферментов и тем ■"•амы.м предупреждение потемнения. Это даег такие ' возможность обрабатывать клубни в целом виде, не прибегая к механическому исмельчения.

Определены кинетические параметры гидролиза сока Т лимонной кислотой, которые были положены р основу разработанного технологического процесса.

Созданы рецептуры консервов на основе гидролизаланного топи-намбуророго сока, состав которых с помощью ЭШ-моделирования опти-(.иокроран по ряду пгоцевых. ингредиентов в соответствии с теорией сбалансированного питания. Установлены научно-обоснованные реи ига пастеризации новых.видов консервированных продуктов на основе гидролизата Т. •

Пластическая ценность работы. Предложен способ прергарительной обработки клубней (СВЧ-энергия)., обеспечивающий высокую соко-отдачу <63 %) и инактивацию окислительных ферменто*, что позголя-ег полнее использовать исходное сырье и получать полуфабрикат с высокими органолептическими показателями.

Разработаны параметры процесса гидролиза инулина и его поли-мергоиологор сока Т пищевой кислотой (лимонная), что позволяет получать полуфабрикат с доминированием (60 #•) г углегедноы составе ¡■оносахарида фруктозы. Это позволяет использовать его в качестве -продукта, которой можно рекомендовать лицам, страдании нарушениями углеводного обмена, е частности,сахарным диабетом, ожирением.

Предложена технология и рецептуры норьтх ридор консервированных продуктов на основе обогащенного свободной фоуктозай гидроли-эованного сока Т (топинамбурово-яблэчный сок, топинамбурово-черег;-невый сок, топинаибуроро-черешневый компот).

Апробация работы. Основные материалы диссертационной г-р ¡отн были дологены и обсуждены на научной конйоренцяу'/'На^гтп ужесточение хранения и переработки растительного енрья т г ::.:эг<зй п £•»•?'•(-ленности", посвященной 60-летк»> МЮТ» СЛог.к"о, ок?я >рь 1991 г.).

а.У'латсрциг.. По теме диссертации опуа<:о 2 ..а:!эг:-г.

Структура и обьен диссертации. Диссертация изложена на 142 страницах машинописного текста,, содержит II рисункор и 31 таблицу. Состоит из введения| девяти глав, выводов, списка литерагуры, гключадацего 178 наименований советских и зарубежных явто1,г>?.

На зад;иту выносятся:

- норне способы предварительной обработки клубней Т, спосо':-зтруяо^г потпенич> еокоотдачи П предотвращению фврл,ентатя>,чого пс-Зурения топиначбурового сока;

- параметры процесса кислотного гидролиза полисахаридчг сока Т;

- характеристики биохимического состава клубней 'Т, гидрслиэата :ока н нэрнх видов консеррироранных продуктов}

- рецептуры и ретпш стерилизации новых ридо* яонсерг::роРяц-шк продуктов ;

. - технологическая схема производства новых видов конссррирп-'анных продуктов.

Содержание работы

Во ррелении обоснована актуальность' темы диссертации, сформированы цели и задачи исследования и приведена общая характеристи-:а работы.

.В первой главе представлен аналитический обзор мировой ;п„-пю-ехническэй литературы, посРященной описнию Т как перспективной ельскохозяйстренной культуры, освещения биохимического состава лубней и ропросов переработки в различные продукты и использова-ию в питании.

Вторая глава посвящена вибору объектов и иетодоп исследований.

Ооьект исследования - свежие, технически зрелые клубни топи-амбура сорта Интерес, районированные в Одесской области (Украина), такге продукты их переработки (сок топинамбура - свежий и гидоо-кзованный, консервированные продукты).

Изучение физико-химических и биохимических показателей обьек-ор исследования осущестрляли с широким привлечением современных пектральннх, хроматогрш$ических и других методов исследогания.

Ь третьей главе приведены результаты исследования биохииичес-<х особенностей клубней Т. Как видно из табл. I', клубни содержат зрольно иного сухих веществ, представленных в осноеном (80 %) уг-гродным комплексом,

Об'дее содержание свободных аминокислот составило 350 №/100 г 1а::.кой массы клубней. Учитывая, что суммарное содержание азотис-1у р<у"(естт состаРляет 1,5 мг/100 г, мо*:но сделать выгод, что ос-)вная г:асса аминокислот (¿0 'Т). клубней Т находится р связанном ютоянии. Следует отметить,что содержание незаменимых аминокисло г

р гыбранном сорте 1 составило 31,1 %, что оказалось довольно близким к идеальному белку, у которого cyj.ii.io незаменимых аминокислот долтла бмть на уровне 35 ^ (вывода ФАО/ЬСЗ при ОрН).

Таблица i Общая химическая Характеристика клубней топинамбура

Таблица 2 Химический состав углегоц-ного комплекса топинамбура

Показатели

¡Содеркание 'на сырую 'массу,?') ■

Сухие геаества £3,40

Общие сахара 19,40

Титоуемая кислотность (р пересчете на л зло v.) 0,33

Активная кислотность,

рН 6,6s

Зола I,75

ПектиноРые ?ег;естРа 3,40

Белки .(Ы х 6,25) 1,44

Липиды___0,15

Углеводу ]Содеэ>"ание !на p*ia-r.pjyD ! мае су, о

Олигосахариды 7,0

Инулин 8,5

Моносахариды 3,1

Протопектин 2,4

Пектин 1,0

Гемицеллюлоры А 0,16

Гемицеллюлозы Ь 0,13

Целлюлоза L ,51

Определение биологической ценности белка клубней Т проводили методом аминокислотных шкал, осноранном на определен'!« аминокислотного скора, что позволяет выявить лимитирующие незаменимые аминокислоты.

Обнаружено, что белок Т достаточен по триптофану, лейцину, изоле'лцину, тирозину, фенилаланину и дефицитен по лизину, треонину, Ралину и серосодержащим аминокислотам. Наиболее лимитированным (95 исследованный балок оказался по лизину, дефицит которого весьма характерен . для растительного сырья.

Показатель перевариваемости белка, определенный с применением панкреатических ферментов, характеризовался доголько высоким значением и состарил 76 %. -

Анализ кислотного гидролизата олигосахаридор показал, что они состоят из фруктозы и глокозы, причем доминирует фруктоза (оI, I ''). Полученные результаты свидетельствуют о том, что на связанную фруктозу приходится свыше ьО Я массы углеводного"комплекса, ; стпзи с этим выбранный сорт клубней ио:;но рассмагрирать как > полир перспективный .для разработки технологии получения Рысоксфруктопыого гидролизата. "

Основную пассу компонентой углеводного комплекса к путной (табл. 2). состарля^т фруктозаны (79,9 в том числе инулин (43,6 'а) .Структурные полисахарида (пектиновые вещества, гсвмицел-лялозн, целлюлоза) составляет 16 Й от массы сухих иса;ес7? клубней.

Проведенные исследования позволили установить, что содеч.-.ание

нитратов г клубнях Т составляет около 55 мг/кг, что приблизительно в 30 раз менюо, чем в огекле. Что касается более токсических нитритов, то п исследованных образцах они прш: глческл отсутствовали.

В четвертой гларе описаны эксперименты по гыбзру приемлемого метода предварительной обработки тспинамбуроэого сырья с цель» угеличения сокоотдачи.

Выход сока из мезга клубней Т, но промедаих предварительной обработки (контроль) находится ¡¡а уровне эксло 40 что явно недостаточно, поэтому в работе была поставлена -а^ная; технико-экономическая задача йз^ск&ния способа обработки сырья, обеспсчивачщего наибольший выход .сока, хорошие условия прессования мезги к приемлемо? качество прессованного сока. Одним из эффективных способов предварительной обработки оказался элентрсплазмолиэ.

Для обработки топинамбурогого сырья электрическим током клубни предварительно измельчали ч пропускали через электроплазмолиза-тор при градиенте потенциала 1100 В/см. Выход сока в этом случае достигал 65 %, что дало основание использовать этот способ для практических целей. Однако, получаемый сок был темного цвета и нуждался р дополнительном осветлении. В связи с эти!» впервые в ка- , честве предварительной обработки Т была испытана СВЧ-ггнергия.

Для изучения закономерностей протекания процессов прогрева и -установления приемлемых режимов СВЧ-обработки клубней Т использовалась йлкрогрлнорая пе«ь "Днеиуяння)!. Это дало !1оз мо'-.ность опытным путем выйти на режим, обеспечиваний получение достаточно светлого и прозрачного сока, не нуждающегося в дополнительном осветлз-нии (5|(ин прогрев, удельная мощность 400 Вт/иг). При этом достигались практически равномерная прогрегаеыость клубней (рис. I), необходимая консистенция плодов, легкость прессования, фильтрации и отнасительнсГ^высокий выход сока (63 %) (рис.2).

Дополнительным достоинством СВЧ-обработки является возможность осуществлена.. прессования клубнрч без их предварительного изгель-чения. Однако, по ряду чисто практических соображений на первых порах остановились на .электроплззмолиэе.

В пятой главе приведены эксперименты по инактивации окислительных ферментов и у^зденив продуктов покоричневения.

Опытным путем был«? определена активность полифенолоксидазы Т, .. которая оказалась в 14 раз выше, чем в яблоках, которые,

как известно, з^-летно'&дЬермены ферментативному побурешш. Сравнительно высокими быУш значения активности и других исследованных окислительных ферментов - аскорбиноксидазы и пероксидазы. Получен-

ные сведения об активности окислительных ферментов позволили сделать вывод о необходимости поиска способов их инактивации с цель,о предотвращения потемнения продукта.,

Ь работе исследовали влияние СВЧ-обработки и элекгропльзуоли-за в сочетании с добавками аскорбиновой к'!Слоты. Установлено', что уже при '50 %-ноЯ. мощности СВЧ-печи активность поляфенолоксидьзы снижается более чем в 4 раза, а других окислительных ферыентоЕ приблизительно в 2 раза, что вполне достаточно для получения сока, цветность которого была практически такой же, как и в случае пол-'ной инактивации ферментов (100 % мощности СЬЧ). Таким образом, преимуществом СВЧ-обработки является то, что она селективно действует на полифенолоксидазу, активность которой вносит налболмжГд вклад в развитие процессов покоричневения. Кроме того, установленная ранее возможность прессования клубней Т без предварительного измельчения также имеет большое значение для получения светлого сока, так как в^ этом случае удается избежать аэрации, способствующей активации оксидаз.

Однако, учитывая, что для наработки сока использогали е качестве метода предварительной обработки электроплазмолиз, определяли также его влияние на "активность полифенолоксидазы. Установлено, что обработка в электроплазмолизагоре снижала активность этого фермента лишь на* 36 %, что диктовало. необходимость в использовании агента, ингибирувцего его активность. С этой целью были, использованы аскорбиновая кислота (АК) и 5 0£. Установлено, что обработка ыс^ги раствором АК (0,9 - т %) позволила уыеньвить активность полифенолоксидазы в 2,6 раза, что вполне приемлемо длй'реаечия практических задач. Однако, дальнейшая обработка мезги в электроплаз-колизаторе привела в последусщем к повыаению относительной цветности сока в I,9 раза, что обусловлено повышением активности ферментов при умеренном нагреве субстрата. В связл с этим получаемый после электроплазмолиза сок нуждался в дополнительном осветлении бентонитом.

В шестой главе приведены результаты экспериментов по обоснованию режима гидролиза фруктозанов топинамбурового сока.Известно, »■то гидролиз поли- и олигосахаридов,' заключающийся в расщеплении гликозидных связей, можно осуществлять ферментативным и химическим путем. Недостатком ферментатиеьо~о гидролиза, провод..л/ого с помощь» сть^еослецифических °< и (Ь-глюкозидаз, является то, что вначале гидролиз до низших о.лгосахаридов протекает сравнительно хорошо , а-последняя стадия осуществляется весьма ыедгзнно, так как

низпие олигосахариды плохо расщепляются $ермзктами,и поэтоъу для получения отстой фруктозы необходимо затрачивать много гремени. Таким образом, для гидролиза поли с ах ар идо в типа инуллна нанболв-ший практически:! интерес представляет лкль кислотный гидролиз. Це-льч гидролиза являлось расцепление инулина и его по;а*меркомологое до получеви сгободной фруктозы, которая является оснсгнкм моносахаридом полисахаридов с:трьл. Гидролиз углегоцного комплекса сока лимоьной кислотой проредили, используя различные тэмлературкне ре-4 жимы в интервале 60-120 °С . Лимоннуч кислоту прибагяяли г сок из расчета достижения ее концентрации I f, что соответствовало pH среды 4,2. Кансилалйно достигаемый 100-5^-ный уровень гидролиза содержания рецуцируозрпс веществ при гидролизе сока I %-ной лимонной кислотой составляет 15,2 что соответствует 95 % от общего содержания редуцирующих веществ, получаемых с помочью HCl.

Установлено, что для достижения максямальндгп уровня гидролиза углеводов при 120 °С требуется всего 3U мин., при 100 °С -210 мин., а при 60 °С - 33 часа.

Кинетические кривые гидролиза (рис. 2) носят экспоненциальный характер и при соответствующей математической обработке в полулогарифмических координатах Рыпрямляятся (рис. 4 ). Это дает возможность определить константы D (яремя, требутацееся для достижения 90 f-ного уровня гидролиза). ВеличинаВ, определяемая как время прохождения кривой логарифмического цикла, дазт розмоиысть сравнивать скорости гидролиза углеводов сока Т при различила температурах и постоянном уровне кислотности. Таким образом, константн гидролиза углеводов сока гги различных температурах следуои;ие: "^120 ~ *^ м:ш-»®К0 ~ ^^ ™'>®oG ~ IIIImhh. Полученные кон-стантыЗ} дачт возможность рассчитать гремя, необходимое для 90 t-ного гид^>лиза инулина при различных темпеоатурах:

? = , * * (I)

где: G - содержание И к началу гидролиза

£j - остаточное количество И в конце гидролиза

Кроме того, значение констант" D при различных температурах дает возможность с помощь» кривой зависимости времени гидролиза от температуры (ряс.З) црйти вторую кинетическую константуЗ. Найденная константа Z ,С*.2£ °С) означает число градусов, на которое нужно повысить данную /йделературу процесса, чтобы требуемое время гидролиза И при любой1-температуре уменьшилось в 10 раз. С по-мотдьт> константыЕ мо -нб рассчи 1ть требуемое время гидролиза И при

любой интересующей температуре. Этот пересчет можно осущептьуж'ь по формуле: j

где: Ц - искомое время гидролиза при данной температуре Jg • t - известное время гидролиза при эталонной температуре, взятой за мерило сравнения с ней данных температур Тэ. т3 ^

Отсюда находят: — ^--40 й. ;

'Таким образом, знание константы!) и 2 позволяет регулировать процесс гидролиза К в любых производственных условиях.

В случае тогмнаыбурового сока наиболее существенным моментом обеспечивающим приемлемое качество гдцролизата,является недопущение развития процессов потемнения. Известно, что для замедления реакции деградации, вызывающей ухудаение качества пищевых продуктов при термической обработке, последит следует вести при возможно более высоких температурах, в течение очень короткого промежутка времени. Кроме того, это обеспечивает многократное увеличение -производительности процесса. В связи с этим досчитали целесообразным ограничиться в'работе температурой 120 ' , так как при более высоких значениях температуры (т.40 °С) ухепротекают побочные процессы. *

В седьмой глава приведена биохимическая и физико-химическая характеристика гадролиэага сока из клубней Т и консервированных продуктов, полученных на его основе (табл.3).

Содержание редуцирующих углеводов гидролизатй сока составило 90 %, в то время как в исходном сырье их доля была всего 16 %. Таким образом, проведение гидролиза сока обеспечивает увеличение доли редуцирующих Сахаров, в^нем более "чём~в 5 раз. Общее количество фруктозанов составило только 13,4 % от суммы углеводов, причем, Негидролизованный И не обнаружен, а содержание свободной фруктозы достигало 58 %, что свидетел .ствует о высокой эффективности используемого режима гидролиза.

Наиболее сильному изменении, по сравнению с исходным сырьем, подвергнулся показатель кислотности. Так, титруемая кислотность полуфабриката увеличилась й три раза, а активная кислотность понизилась с почти нейтрального значения до 4,15, mi обусловлено~ ' ..■. не- : г;,orоссе гидролиза лимонной кислоты.

v.;:'i"'«>r iioKviteHH,. : ri> шяу^з-уиката (в результате

».одяйсиеиий лимонной чиедоедр.), sw w слела.-». eut^u, ч'.'о его еле-

дуег купажировать с низкокислотнами ьидами сырья для обеспечения благопоиятного сахаоо-кислотного индекса.

Таблица 3

Физические и химические показатели гидролизата сока и консервированных продуктов на основе гидролизованного Т - сока

!Гйдролит-!Консеовиоованные '.Компот Показатели !зат сок£!соки _'черешне--

¡топинам-уяолочно-!бура . 'топинаи-! ' ! буш вый ■ 1чеоетнево-■!топинамбу-!ровый ! во-топи-[начбуоо-! вый

Плотность, кг/ы 1,070 1,06 1,07 1,06

рк 4,150 3,79 3,Ь7 3,71

Титруемая кислотность (в-неоесчеге на^лилоннул кислоту), г/см0 .0,96 0,82 0,76 1,69

Сухие вещества, % 12,40 1Ь.О) 19,50 17,00

Общие сахара, % 9,73 10,93 14,2и 16,50

Пектин растворимый, % 0,39 0,46 0,28 0,66

Общий азот {%) в пересчете на белок (М х 6,25) 0,77 0,6и 0,50 . 1,31 -

Общеа содержание полифе-нольных веществ, иг/Юь г 15,20- 16.60 15,60 25,80 ■'

В восьмой главе поедставлены результаты разработки ногых видов консервированных продуктов.

Оптимизации химического состава купажированных консервов на 1 основе продуктов переработки Т осуществляли с использование;/- ме--тодор математического программирования и вариантного анализа ку-пачей. Для купажирорения, исходя-из особенностей биохимического состара и органолелтических показателей, наиболее целесообразно использовать яблоки и череят. Решение задачи поиска оптимальных, составов купажей осуществлялось путем расчета на Эк'М с применение:.! метода минимизации функции И приближения интегральных оценок показателей качества норого продукта в соответствии с, требуемыми нормативными значениями биохимических показателей.Проведенные исследования позволили определить оптимальный с точки зрения пищевой промышленности состав купа-'ир о ванных сокор: топинамбурово-че-реашевый - 42:5В, топинамбурево-яблочный - 38:62. Данные купа ■•.и яьились основой для опытной выработки новых гидов консервированных пищевых продуктов на осноре гидролизованного топинаяйуроРого сока.

Данные, приреденные в табл. 3 позролстт полагать, «тс полученные новые риды консерьпро в аннму продуктов обладит 1-ысокой пищевой ценность», диетическими и лечебно-профилактическими свойствами. Так, содержание фруктозы в яблочно-топинамбуровом соке

состарило 60 %, ар череинеРо-топинамбуроРом - 49 в компоте -55 Преобладание 1? составе Сахаров фруктозы пригонит к выводу о том, что эти продукты могут быть рекомендованы диабетикам и лицам, страдающим ожирением.

Технологическая схема произродства топИнамбурового сока-гид-ролизата приведена на рис. 6 •

Рис. б Технологическая схема производства топинамбурового

сока-гидролизата:--— схема с использованием электриллаз-

молиза,-----схема с использованием СЁЧ-обработки.

В девятой главе приведены данные по разработке режимов пас-•еризации консервов на осноре топинамбурового сока. Теплофизические [ микробиологические характеристики режимов приведены на рис.7,8 . мсокая микробиологическая стабильность новых видов консервировании проектов, обусловлена повышенной кислотностью (рН 4,2), что :Вязано. с добавками лимонной кислоты,и содержанием фенольных ве-ест*-, о;»ладЕР«!^* выра еншм антиОактеоиаяьным дейстгием.

100 ^

90

80

70

60

' 50

40 ■ 30

20

10

N

\ Ч \

/ \ ч \

<1 / / № N

г \

Г / № \

/ V Л4

Л \\ \\

I\

к N

10 15 20 25 30 Г*5 40 Рис. 8- Ре'«им пастеризации купа-

. 8 10 15 20 25 30 35 40 У,мин Рис. 7 Релим пастеризации компота

Т-череаневого ВЫВОДЫ жированных сокгч

1. Топинамбур является ценным сырьем для консервной промышленности, поскольку углеводы клубней состоят в основном из полисахарида инулина, кото^гй при соответствующей технологической обработке превращается ео фруктозу. Консервированные продукты, изготовленные на основе топинамбура, могут быть использованы в диетическом рационе больных сахарным диабетом. Из топинамбура можно изготовлять натуральные и купажированные с фруктовыми соками и плодами пищевые продукты.

2. Топинамбур относится к видам сырья, характеризующихся плохой со-коотдачей при отжиме на прессах после механического цэмельчения. Выход сока после такой обработки не превышает 40 %.

3. Другой технологической особенность« клубней топинамбура, затрудняющей их переработку на соки, является наличие весьма активной полифенолокс.идазы (в 10-15 раз выше, чем.в яблоках), которая вызывает сильное ферментативное потемнение мезги в процессе механического измельчения.

4. Стимулировать сокоотдачу клубней топинамбура после механического измельчения можно одним иг применяемых в консервном производстве методов предварительной обра'этки, например, назреванием. Однако, ооычное блашпование клубней,мезги водой или паром вызывает сильное размягчение растительной ткрчи,придает ей слизист^о консистен-" цию затрудняет последующее прессование.

?. Обработка мезги топинамбура переменным глектрическим током промышленной частоты (электроплазмолиэ) обеспечивает надлежащую ей по, готовку к прессованию, выход сока достигает при этом 65 %. Од-

нако,после разрушения иитоплазыенных мембран го "вскрытых" клетках происходит взаимодействие полифенольных веществ с окислительными ферментами и мезга темнеет.

5. Предотвратить потемнение мезги топинамбура после обработки электроплазмолиэом можно путем предварительной обработки ее. о.,ним из антиокислительных агентов, уалример, 1 %-ным раствором аскорбиновой кислоты, хотя полученный после прессования сок нуждается в осветлении бентонитом.

7. Наиболее эффективным технологическим приемом повышения сокоот-дачи клубнями топинамбура и одно.ременно предупреждения потемне-.ния отжимаемого сока является обработка клубней микроголновой энергией. Благоприятный технологический эффект СВч-обработки достигается при удельной мощности 400 Вт/кг и гремени 5 мин. При этом дополнительной, положительной особенность» такой обработки является возможность обойтись без механического измельчения, подвергая гоздействщо целые клубни. Выход сока при этом достигает 63 %.

8.' Гидролиз инулина и его полимергомологов, обеспечивающий доминирование (60 %) в углеводном комплексе свободной фруктозы, достигается ется.тепловой обработкой подкисленного лимонной кислотой топикам-бурового сока. ' •

9. Кинетика кислотного гидролиза топинамбурового сока при добавлении I %■ ' лимонной кислоты характеризуется константами D (Бремя десятикратного расщепления инулина и превращения его во фруктозу) и Z (число градусов,на которое нужно повысить температуру процесса для снижения времени в Ю раз). Эта кинетика зависит от температуры процесса. При 120 °С D составляет 16 ниц., при 100 °С -118 мин., а при 80 °С - 33 часа. Константа % , да*эщая возможность рассчитать требуемое время гидролиз& при любой температуре, оказалась равной 22 °С. ■ ,

10. С ломощьо метода ЭЙМ-моделирования рассчитаны оптимальные рецептуры новых Ридов консервированных продуктов (купа-кироРаяньге продук-; tu: топинамбурово-черешневнй (42:58) и топинамбурово-яблочный (38: 62), отвечающие концепции адекватного /питания..С использованием

в качестве эалиРки концентрата гидролизованного сока, обогащенного свободной фруктозой, разработана рецептура черешневого компота, обладающего высокой пищевой ценностью, диетическими свойствами и приятными органолептическими качествами. Ввиду превалирования в углег"Дном комплексе новых видов разработанных консервов свободной фруктозы, их мокко рекомендовать лицам с нарушенным углеводным и хирогьш обменом, а гидролизованный топинаыбуровый сок - в ка-

честве заменителя сахара при производстве многих пидор плодо -м 'од-яых консервов.

11. Сохранность и стабильность качества консервов, полученных из топинамбура при хранении обеспечивается следующими формулами пастеризации: С ОГ. р

Ш (купажированные соки)

(компоты из черешни)

12. Разработана технология производства новых видов консервирован^ ных продуктов (соки: топинашуровый, топинамбураво-яблочный, топи-намбурово-черешневий, компот топннамбурово-череаневый) на основе тошн&мбурового сока с высоким содержанием фруктозы. Предложена наиболее эффективная последовательность технологических операций среди которых основными являлись следующие: обработка клубней СЬЧ-знергией, прессование, гидролиз инулина и его полныергоыологов лимонной кислотой. Предусмотрена также и-альтернативная схема, включающая вместо СЬЧ-обработки измельчение клубней в присутствии стабилизатора окраски (аскорбиновой кислоты), использование элек-троплазыояиза для повыаения сокоотдачи и осветления сока бентонитом.

13. Биохимическая характеристика готовых продуктов, проведенная по широкому комплексу показателей, выявила рысокий уровень содерка-ния ряда витаминов (аскорбиновая кислота, тиамин, рибофлавин), фруктозы, калия, железа, других компонентов, обеспечивающих пищевую ценность.

Работы, опубликованные по теме диссертации

1. Флауменбауы Ь.м., Кроток С.Г., 1боаыдаи Жером.Л^«сувально-д1с-■тичн1 продукта з топ1наыбура // Харчова I переробна пром..слов1сть. - 1992.- № Ь.~ С.II.

2. Флауменбаум В.Л., Кротов Е.Г., Ибрамджи йером. Получение консервированных пищевых продуктов из топинамбура / ОТШШЛ,- М. -1992 - Деп. в ВЩШ 22.04.92. № 24в5.