автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.15, диссертация на тему:Исследование потребительских свойств микроклонированной земляники садовой и джема на ее основе

На правах рукописи

СТЕПАНОВ ВЛАДИМИР ВАСИЛЬЕВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ СВОЙСТВ МИКРОКЛОНИРОВАНОЙ ЗЕМЛЯНИКИ САДОВОЙ И ДЖЕМА

НА ЕЕ ОСНОВЕ

05.18.15 - Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

? АПР 2015

005566716

Троицк -2014

005566716

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Уральская государственная академия ветеринарной медицины», г. Троицк

Научный руководитель: доктор технических наук, доцент,

Тихонов Сергей Леонидович

Официальные оппоненты: Евдокимова Оксана Валерьевна,

доктор технических наук, доцент, Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс, г. Орел, заведующая кафедрой «Технология и товароведение продуктов питания»

Егорова Елена Юрьевна,

доктор технических наук, доцент, Бийский технологический институт (филиал) ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова», доцент кафедры «Общая химия и экспертиза товаров»

Ведущая организация: Негосударственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования Центросоюза Российской Федерации «Сибирский университет потребительской кооперации», г. Новосибирск

Защита состоится 14 мая 2015 года в 16.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.089.02 при ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» по адресу: 650056, Кемерово, бульвар Строителей, 47, тел./факс 8(3842)39-68-88.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке и на официальном сайте ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» (www.kemtipp.ru).

С авторефератом можно ознакомиться на официальных сайтах ВАК Минобрнауки РФ (http://vak.ed.gov.ru) и ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» (www.kemtipp.ru). Автореферат разослан « & » 2015 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

______Попова

Дина Геннадьевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Государственная политика Российской Федерации направлена на обеспечение продовольственной безопасности путем увеличения собственного производства продовольственного сырья и пищевых продуктов. Сегодня потребительский рынок ягод, в частности, земляники садовой на 7080 % представлен импортом. Отечественная отрасль промышленного производства ягодного сырья и продуктов его переработки неконкурентоспособна и не может удовлетворить потребности населения в ягодной продукции.

Поэтому, одной из задач, стоящей перед отечественными производителями и переработчиками ягод, является развитие качественной сырьевой базы и разработка продуктов с использованием ягодного сырья.

Инновационной идеей для решения указанной задачи является метод микроклонального размножения высокопродуктивных ягодных растений.

Ягоды и плодово-ягодная продукция является важным витаминов, макро-и микроэлементов, полифенолов и других биологически активных веществ.

В связи с этим, обеспечение потребностей населения в ягодах, а перерабатывающей промышленности в сырье является актуальной задачей. Проблема становится более значимой в рамках реализации Концепции государственной политики в области здорового питания населения РФ, где важным направлением является ликвидации дефицита микронутриентов в рационе человека путем разработки обогащенных продуктов на основе местного растительного сырья.

Степень разработанности темы исследований. Значительный теоретический и практический вклад в решение товароведно-технологических задач обеспечения качества и разработки продукции на основе растительного сырья вносят ученые И.Э. Цапалова, В.И. Бакайтис, Л.Г. Елисеева, Т.И. Иванова, СЛ. Хабаров, В.М. Позняковский, О.В. Голуб, М.Н. Школьникова и другие. Проблемам микроклонирования растений посвящены работы О.О. Белошапкиной, Р.Г. Бутенко, В.А. Высоцкого, Д.С. Князева, A.A. Луговой, И.К. Сорокиной и других ученых. Вместе с тем, качественные характеристики земляники садовой, полученной в условиях in vitro и обогащенных продуктов с ее использованием, остаются недостаточно изученными и требуют решений.

Цель и задачи исследования. Цель работы - сравнительная оценка потребительских свойств земляники садовой, выращенной в условиях in vivo, in vitro и джема на ее основе.

В соответствии с целью поставлены следующие задачи:

- исследовать потребительский рынок ягод;

- изучить технологию производства микроклонированной земляники садовой в условиях предприятий ООО « НПО Сады России»;

- рассчитать экономическую целесообразность внедрения технологии микроклонирования земляники садовой;

- дать сравнительную товароведную оценку земляники садовой, полученной in vivo и in vitro;

- разработать рецептуру и технологию обогащенных джемов на основе микроклонированной земляники;

провести оценку потребительских свойств, определить регламентируемые показатели качества, сроки и режимы хранения обогащенных микронутриентами джемов на основе микроклонированной земляники садовой.

Научная новизна. Выявлены потребительские предпочтения в области ягод среди жителей Челябинской области. Получены новые данные по пищевой ценности земляники, полученной методом in vitro. Проведен сравнительный анализ органолептических показателей, химического состава и пищевой ценности земляники, выращенной в условиях in vivo и in vitro. Показана актуальность внедрения технологии микроклонирования ягод для промышленного производства. Доказана возможность создания новых обогащенных продуктов на основе микроклонированной земляники садовой.

Теоретическая и практическая значимость. Работа выполнена в соответствии с тематическим планом НИОКР ФГБОУ ВПО «Уральская государственная академия ветеринарной медицины» (№ гос. регистрации 01201372954).

Теоретическая значимость заключается в изучении качества микроклонированной земляники садовой и продуктов с ее использованием.

Результаты исследований по внедрению метода микроклонального размножения растений награждены дипломами 1 степени и золотыми медалями на XIX универсальной выставки-ярмарки «АГРО-2012» (г. Челябинск), Всероссийской специализированной выставки «ВолгоградАгро-2012» (г. Волгоград), Агропромышленном форуме Сибири (г. Красноярск, 2012г ), выставки «УралСадЭкспо» (г. Екатеринбург, 2012, 2013, 2014 г), специализированной выставки «Агропромышленный комплекс. Тара. Упаковка. Этикетка. Продукты питания» (г. Тюмень, 2013, 2014 г), Всероссийской агропромышленной выставки «Золотая осень-2012», «Золотая осень-2013», «Золотая осень-2014» (г. Москва), Ш Межрегиональной агропромышленной выставки УрФО, IV межрегиональной агропромышленной выставки УрФО, агропромышленной выставки «Весенний сад и огород-2014» (г. Пермь).

Полученные данные по исследованию технологии микроклонирования земляники и качеству продуктов на ее основе позволили научно обосновать внедрение метода микроклонирования растений.

Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе на кафедрах пищевой инженерии ФГБОУ ВПО УрГЭУ и управления качеством сельскохозяйственного сырья и потребительских товаров ФГБОУ ВПО «УГАВМ» при проведении лекционных и практических занятий, а также при выполнении выпускных квалификационных работ, обучающихся по специальности «Товароведение и экспертиза продовольственных товаров».

Методология и методы исследования. Методологической основой работы являются труды отечественных и зарубежных ученых, направленных на

исследование процессов микроклонирования растений, оценки качества плодово-ягодного сырья, продуктов его переработки и разработки обогащенной продукции. Для реализации поставленных задач применялись общепринятые и специальные методы исследований.

Положения, выносимы на защиту:

- потребительские предпочтения в области ягод;

- технология микроклонирования земляники садовой;

- сравнительная товароведная оценка землянике садовой, полученной in vivo и in vitro;

- разработка и потребительские свойства обогащенного джема на основе микроклонированной земляники.

Степень достоверности результатов исследования базировалась на использование современных средств и методик проведения исследований. Теоретически аспекты подтверждены экспериментальными данными, достоверность которых обеспечивается статистической обработкой полученных результатов.

Апробация результатов исследования. Основные положения и результаты исследований доложены и одобрены на международных и всероссийских научно-практических конференциях: «Инновационные технологии длительного хранения товаров в условиях вступления России в ВТО» (г. Москва, 2013), «Таможенный союз и Евразийское экономическое сообщество: сотрудничество во имя прогресса» - Дулатовские чтения - 2013» (г.Костанай, Казахстан), «Инновационные технологии в сфере питания, сервиса и торговли» (г. Екатеринбург, 2013), «Продовольственная безопасность» (г. Екатеринбург, 2014), «Пища. Экология. Качество» (г. Новосибирск, 2014), «Инновации в пищевой промышленности: образование, наука, производство» (г. Благовещенск, 2014).

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 10 научных работах, в т.ч. 4 журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, аналитического обзора литературы, методологической части, результатов собственных исследований, заключения, списка использованной литературы, изложена на 117 страницах печатного текста, включает 22 таблицы и 20 рисунков, 167 литературных источников отечественных и зарубежных авторов, приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе представлен обзор отечественной и зарубежной литературы, посвященный химическому составу и пищевой ценности ягод и методам микроклонирования растений.

Во второй главе изложены организация и постановка эксперимента, объекты и методы испытаний.

Общая схема диссертационной работы представлена на рисунке 1 .

На первом этапе проведен анализ научной, патентной и технической литературы, посвященной пищевой ценности и химическому составу ягод, истории миклонирования, рассмотрены способы культивирования растений в условиях in vitro.

На втором этапе изучены потребительские предпочтения в области ягод.

На третьем — проанализирована технология микроклонирования ягод в условиях предприятия ООО «Сады России».

Четвертый этап посвящен сравнительной товароведной оценки земляники, выращенной в условиях in vivo и in vitro.

На пятом этапе рассчитана экономическая эффективность производства микроклонированной земляники.

Нз шестом этапе разработана рецептура и технология производства обогащенного джема на основе микроклонированой земляники._

1 этап Анализ научной и патентной по теме исследования *

_2 этап Исследование потребительского рынка ягод_

*

3 этап Исследование технологии производства микроклонированной землянки на

предприятии «Сады России» *

4 этап Сравнительная товароведная оценка землянике, выращенной в

условиях in vivo и in vitro

* -

5 этап Экономическая эффективность производства микроклонированной

земляники +

6 этап Разработка рецептуры и технология производства обогащенного джема на основе микроклонированой землянике i

7 этап Исследование потребительских свойств, установлению

регламентируемых показателей качества, срока и режиму хранения обогащенных

джемов из земляники, выращенной в условиях in vivo и in vitro. ♦

8 этап Внедрение в производство новых продуктов

Рисунок 1 - Общая схема исследований

Седьмой этап посвящен исследованию потребительских свойств, установлению регламентируемых показателей качества, срока и режиму хранения обогащенных джемов из земляники, выращенной в условиях in vivo и in vitro.

На заключительном этапе разработана техническая документации и проведено внедрение в производство новых продуктов.

Объекты исследования: научная, патентная, техническая информация по теме исследования; анкеты для выявления потребительских предпочтений к ягодам; технология производства микроклонированной земляники; земляника садовая, выращенная в условиях in vivo и in vitro; витаминно-минеральный премикс «Валетек -5»; джем на основе микроклонированой земляники садовой, обогащенный витаминно-минеральным премиксом.

В работе использованы общедоступные и специальные методы исследований качества, безопасности земляники и джемов с учетом требований имеющихся нормативных документов.

Исследования проводили в 5-кратной повторности, статистическую обработку экспериментальных данных - с помощью компьютерной программы Microsoft Excel 2007.

В третьей главе представлены результаты собственных исследований и их обсуждение.

Исследование потребительского рынка ягод Проведены исследования потребительских предпочтений в области ягод (рисунок 2).

1 ' в.'М(|[1л;|1П1:1 OMUiTlIMit

п О К t> ЬМ. опнпк >fi|iymuKii

□кдш»»

H

5 Рлишнн я* «jfjitmua

Рисунок 2 - Предпочтения потребителей в отношении ягод, представленных на рынке

Челябинской области, % Наиболее популярным являются следующие ягоды: земляника (25 %), малина (18 %) и клюква (7 %). Свежие ягоды употребляют 68 % респондентов в основном в летнее время, что в — первую очередь, связано с сезонным созреванием ягод. При покупке ягод главным критерием, влияющим на выбор, является внешний вид (34)%, цена и вкусовые достоинства важны для 25 и 23 % респондентов, соответственно, на последнем месте производитель (18 %). Потребители доверяют отечественным производителям ягод (68 %), для 17 % респондентов производитель не имеет значения. Следует отметить, что на потребительском рынке отмечается дефицит ягод отечественного производства, в частности, земляники. Основными поставщиками земляники являются Турция (30 %), Нидерланды (28 %) и Греция (16 %) (рисунок 3).

Все импортные ягоды являются промышленно культивируемые и не всегда удовлетворяют потребительским предпочтениям. В связи с этим, проведена сравнительная оценка качества импортной земляники садовой, представленной на потребительском рынке Челябинской области. Объектами исследований являлись ягоды земляники садовой свежие в вакуумной упаковке торговых марок «Goodberry» (Греция), «Polskazmech» (Польша) и «Nature» (Турция).

20

ИГрецЕШ ВТурцня

и Нидерланды в Польша а Египет Идруше

Рисунок 3 - Поставщики ягод в Россию по данным 2013 года, % Ягоды торговых марок Goodberry» и «Nature» соответствуют требованиям ГОСТ 6828-89 и могут быть отнесены к 1 товарному сорту, в то время как ягоды «Polskazmech» соответствуют требованиям нормативной

документации по показателям зрелости и наличию механических повреждений и рекомендуются к использованию для промышленной переработки.

Основными производителями товарной земляники в России являются Краснодарский край, республика Адыгея, Тамбовская, Воронежская и Белгородская области.

В Челябинской области основным и единственным производителем земляники в промышленных объемах является ООО НПО «Сады России».

Несмотря на растущие объемы отечественного промышленного производства земляники, спрос на внутреннем рынке полностью не удовлетворяется. Рынок ягод характеризуется огромным потенциалом и привлекательностью. Для увеличения производства на предприятии ООО НПО «Сады России» внедрена технология микроклонирования земляники.

Исследование технологии микроклонирования земляники садовой в условиях предприятия ООО НПО «Сады России»

Микроклональное размножение земляники садовой — размножение растений вегетативным способом в условиях стерильности. В результате микроклонивания растений создаются генетически идентичные формы, при этом посадочный материал однороден, растения быстро размножаются, что дает возможность получать большое количество трудно размножаемых, высокопродуктивных, ценных видов растений.

Технология микроклонирования растений имеет следующие преимущества над традиционным методом выращивания растений: увеличение количества до 1 млн в год генетически однородных и идентичных материнскому растению растений из одного образца, полученного в условиях in vitro; возможность выращивания трудно размножающихся растений; исключение неблагоприятных факторов внешней среды; снижение сроков селекции создания растительного посадочного материала в 2-3 раза; круглогодичное производство посадочного материала растений; исключение вирусных инфекций в растение на начальном этапе, что позволяет обеспечить высокое качество посадочного материала.

Изучение процесса микроклонального культивирования растений на примере земляники сортов «Максим» и «Корона» проводили на базе лаборатории микроклонального размножения научно-производственного объединения «Сады России». Технология микроклонального размножения растений в НПО «Сады России» состоит из следующих этапов: 1 этап -

Рисунок 4 - Введение в культуру

На первом этапе проводится выбор экспланта. Из экспланта выделяют под микроскопом апикальные меристемы, которые высаживают на питательную среду. Обязательным условием первого этапа микроклонирования является создание стерильности с целью исключения попадания вирусов в организм растений. Рабочие места сотрудников лаборатории находятся в ламинарах и ламинарных боксах, стерильность в которых создается однонаправленным потоком стерильного воздуха, позволяющего исключить проникновению инфекции в рабочую зону.

2 этап - размножение (рисунок 5).

Г,

- - г Л -7й с

-

ъвлшм г-

Рисунок 5 - Размножение На этом этапе полученное микрорастение помещают на питательную среду, содержащую все необходимые микро- и макроэлементы, витамины, сахара, фитогормоны, необходимые для роста земляники садовой и увеличивающие коэффициент размножения. Важным условием размножения растений является создание оптимального микроклимата: температура (18±2 °С и относительная влажность воздуха 70-75 %.

3 этап - укоренение (рисунок 6).

Рисунок 6 - Укоренение

Третий этап посвящен подготовки земляники к пересадке в субстрат, инициирование появление корневой системы и образование нормальной листовой пластинки. Адаптация растений проводится на четвертом этапе, Целью этапа является постепенная подготовка растений к условиям внешней среды. Для этого земляника подсаживается в субстрат теплицы, следовательно, переносится из стерильных условий в нестерильные. В эту стадию растение достаточно чувствительно к новым условиям внешней среды, для повышения адаптации растения контролируется микроклимат теплицы: температура, влажность, освещенность.

Пятый этап является заключительным. На этом этапе растение достигает стандартных размеров, проводится подготовка земляники к высадке в поле.

Таким образом, технология микроклонального размножения земляники садовой, внедренная на предприятии НПО «Сады России» состоит из пяти этапов и соответствует всем требованиям промышленного культивирования ягодных растений.

Экономическая эффективность производства микроклонированной земляники садовой В настоящее время импортозамещение продовольственного сырья и продуктов питания является одной из приоритетных задач стоящих перед агропромышленным комплексом Российской Федерации. Импортозамещение земляники садовой на потребительском рынке возможно при увеличении ее производства и снижение себестоимости. Вышеуказанная задача может быть достигнута путем промышленного внедрения технологии микроклонирования высокопродуктивных сортов земляники садовой. Внедренная технология микроклонирования земляники садовой на базе НПО «Сады России», благодаря круглогодичному клонированию растений, независимо от времени года позволяет получить до 1 млн растений в год от одного растения, в то время как при обычном размножении до 10 растений. Стоимость оборудования в НПО «Сады России» для микроклонирования растений составляет 1 млн 371 тысяча 781 рублей. Количество растений, полученных от одного растения для реализации рассады — 487, для выращивания- 248. Для микролонирования в 2014 году было использовано 38 растений. Следует отметить, что масса ягод, полученная от одного микроклонированного растения в среднем 0,6 кг, в то время как от растения, выращенного в естественных условиях in vivo — 0,2 кг. Общая выручка от реализации посадочного материала и ягод от растений, полученных в условиях ih vitro, составляет 2115308,0 рублей при общих затратах 1542524,0 рублей, соответственно, прибыль 572 тысячи 784 рубля.

Таким образом, производство микроклонированной земляники садовой рентабельно, уровень рентабельности - 37,1 %.

Сравнительная товароведная оценка земляники, полученной in vitro и традиционным способом Микроклонирование растений дает возможность увеличить производство ягодного сырья, но вместе с тем с товароведной точки зрения масштабность производства ягод требует тщательного изучения показателей качества. Проведены исследования земляники сортов «Максим» и «Корона», выращенной в полевых условиях при размножении усами в открытом грунте под влиянием внешних природных факторов на протяжении всего вегетационного периода, и земляники, выращенной в условиях in vitro с использованием микроклонального размножения. Земляника сортов «Максим» и «Корона», выращенные в разных условиях, соответствует требованиям ГОСТ 6828-89. Следует отметить, что земляника, полученная путем микроклонального культивирования, более крупная по сравнению с клубникой, выращенной в открытом грунте, содержит меньше механических повреждений

и повреждений вредителями, что свидетельствует об улучшенных условиях роста in vitro.

Проведена сравнительная оценка пищевой ценности и содержания минеральных веществ в землянике, выращенной под воздействием внешних факторов в незащищенном грунте, и землянике, выращенной в условиях in vitro

при микроклональном размножении (таблицы 1-4).

Таблица 1 - Пищевая ценность земляники, выращенной в естественных условиях in vivo, и земляники, выращенной в условиях in vitro, сорта «Максим»», г/ 100 г продукта

Наименование показателя

Вода

Зола

Органические кислоты

Углеводы

Белки

Жиры

Земляника, выращенная в естественных условиях in vivo

90,1 ±3,2

0,38 ±0,04

1,8±0,01

6.52 ±0,93

0,80 ±0,04

Земляника, выращенная в условиях in vitro_

89,91 ±3,5

0,39 ±0,03

1,9±0,02

6,58 ±0,57

0,81 ±0,02

0,41± 0,01

__0,40 ±0,01____:-

Таблица 2 - Пищевая ценность земляники, выращенной в естественных условиях in vivo, и земляники, выращенной в условиях in vitro, сорта «Максим»», г/ 100 г продукта

Наименование показателя

Земляника, выращенная в естественных условиях in vivo

Вода

Зола

Органические кислоты

Углеводы

Белки

Жиры

90,8 ±3,42

0,42 ±0,03

1,5±0,02

6,3 ±0,8

0,59 ±0,1

0,37 ±0,01

Земляника, выращенная в условиях in vitro_

90,0±4,2

0,47 ±0,06

1,7±0,01

6,84 ±0,7

0,60 ±0,5

0,39 ±0,01

На основании данных, представленных в таблицах 1 и 2 пищевая ценность земляники, выращенной в разных условиях, не имеет достоверного различия. Исходя из данных, представленных в таблицах 3 и 4, следует, что содержание йода, калия и магния, земляники сорта «Максим» выращенной в условиях микроклонального размножения выше на 14,2; 6,4 и 10,4 %. Таблица 3 - Содержание минеральных веществ в землянике, выращенной в естественных

угпприох rn vivrv, И Я чемгтянике, выращенной в условиях in vitro сорта «Максим» ---

Минеральные вещества Земляника, выращенная в естественных условиях in vivo Земляника, выращенная в условиях in vitro

Железо, мг/100г 1,10 ±0,02 1,!0±0,03

Йод, мкг/100г 0,70 ±0,02 0,81 ±0,03

Калий, мг/lOOr 152,0 ±2,2 161,8 ± 1,8

Магний, мг/100г 17,2 ±1,2 19,0 ± 1,8

Селен, мг/100г Таблица 4 - Содержание ми условиях in vivo, и землянике, 0.71 ±0,02 0,69 ± 0,03

черальных веществ в землянике, выращенной в условиях in vitro со ыращенной в естественных эта «Корона»

Минеральные вещества Земляника, выращенная в естественных условиях in vivo Земляника, выращенная в условиях in vitro

Железо, мг/100г 1,15 ±,02 1,23 ±0,01

Йод, мкг/ЮОг 0,81 ±0,05 1,00 ±0,02

Калий, мг/100г 153,6 ±1,7 160,2 ±2,2

Магний, мг/100г 16,0 ±0,9 18,3± 1,0

Селен, мг/100г 0,64±0,04 0.70 ±0,05

Аналогичные результаты получены при исследовании землянике сорта «Корона». Содержание витаминов в землянике, выращенной в разных условиях m vitro выше в сравнении с земляникой, полученной in vivo. Так, количество витаминов A, Bl, В2, ВЗ, С и РР в землянике сорта «Корона», выращенной в разных условиях in vitro составляет 0,03, 0,03, 0,05, 0,34, 62,2 и 0,32 мг/100г, соответственно, что выше на 3,4, 20, 11,1, 9,7 и 4,5 % в сравнении с земляникой in vitro. Все показатели безопасности земляники соответствуют требованиям СанПиН 2.3.21078-01. В результате проведенных исследований установлено, что по органолептическим показателям, содержанию минеральных веществ и витаминов ягоды микроклонального размножения превосходят ягоды, выращенные традиционным способом. Полученные результаты объясняются тем, что под воздействием природных факторов наблюдаются изменения в составе микроэлементов и витаминов в зависимости от состава почвы, погодных условий, степени полива, вредоносного влияния насекомых и сорняков. Возможность использования в производстве микроклонального культивирования позволяет поднять качество посадочного материала, ягод и способствует удовлетворению растущего спроса на ягодную продукцию.

Разработка и оценка потребительских свойств обогащенного микронутриентами джема на основе земляники садовой, полученной путем микроклонального размножения Джем производится на основе земляники и сахара с добавлением витаминно-минерального премикса «Валетек-5», стабилизатора и лимонной кислоты. Сахар предварительно просеивают. Ягоды сортируют и тщательно промывают. Компоненты закладываются вручную в емкость. Перемешивание и резка осуществляется специальной мешалкой с лопастями и ножами. В результате образуется однородная масса, которую нагревают до температуры 85 °С. Нагрев происходит равномерно благодаря постоянному перемешиванию. Витаминно-минеральный премикс добавляют при перемешивании компонентов на промежуточной стадии между нагревом и охлаждением, что позволяет уменьшить потери микронутриентов в процессе производства. Охлаждение массы проводят потоком холодной воды до температуры 50 °С при постоянном перемешивании. Охлажденная масса с помощью насоса дозируется в термопластичную стеклянную тару.

Витамино-минеральную смесь вносили в процессе производства джема при перемешивании из расчета 2,0 кг на 100 кг готового продукта.

Джем изготовлен на предприятии ООО НПО «Сады России». Товароведную оценку обогащенного микронутриентами джема из землянки, выращенной в условиях микроклонального размножения, проводили по органолептическим и физико-химическим показателям, пищевой ценности и безопасности. Джем, полученный из земляники, выращенной в условиях микроклонального размножения, соответствует требованиям нормативной документации. Продукт отличается хорошими вкусовыми свойствами. Дегустационная оценка продукта представлена в таблице 5.

Таблица 5 - Дегустационная оценка джемов, обогащенных премиксом «Валетек-5», на основе землянике, полученной традиционным путем в условиях in vivo, и землянки, выращенной в условиях in vitro при микроклональном размножении___

Наименование показателя Максимальное и минимальное количество баллов по шкале Характеристика джема из традиционного ягодного сырья Характеристика джема из микроклонированного ягодного сырья

Внешний вид и консистенция (шах 3; min 0,6) 2,72±0,03 2,85±0,03

Цвет (max 1; min 0,2) 0,82±0,06 0,90±0,05

Запах и вкус (max 6; min 1,2) 5,73±0,08 5,85±0,09

Общая оценка (max 10; min 2) 9,27 9,6

Исследуемые образцы джемов, обогащенных премиксом «Валетек-5», на основе землянике in vivo, и земляники, выращенной в условиях in vitro получили высокую дегустационную оценку 9,27 и 9,6 баллов, соответственно.

Физико-химические показатели и пищевая ценность обогащенного микронутриентами джема из земляники представлены в таблицах 6 и 7.

Таблица 6 - Физико-химические показатели обогащенного микронутриентами джема из земляники, полученной традиционным путем в условиях in vivo, и земляники, выращенной в условиях in vitro при микроклональном размножении__

Наименование показателя Характеристика джема из традиционного ягодного сырья Характеристика джема I из микроклонированного ягодного сырья

Массовая доля фруктовой (овощной) части, % 40,0±1,2 40,0±1,4

Массовая доля растворимых сухих веществ, % 66,3±2,4 68,5±1,8

Массовая доля титруемых кислот в джемах, % 0,52±0,01 0,53±0,1

Массовая доля минеральных примесей, % 0,010±0,001 0,010±0,001

Массовая доля примесей растительного происхождения, % 0,018±0,002 0,018±0,002

Посторонние примеси Не обнаружены Не обнаружены

Все исследуемые образцы обогащенного микронутриентами джема на основе микроклонированного сырья по физико-химическим показателям соответствует требованиям ГОСТ 52817-2007. Показатели безопасности продукта соответствуют требованиям СанПиН 2.3.21078-01.

Таблица 7 - Пищевая ценность обогащенного микронутриентами джема из земляники, полученной традиционным путем в условиях in vivo, и земляники, выращенной в условиях in vitro при микроклональном размножении___

Наименование показателя Содержание

Джем из традиционного ягодного сырья Джем из микроклонированного ягодного сырья

Витамин С, мг/100г 78,5±1,2 78,4±1,1

Витамин В1, мг/100 г 1,82±0,01 1,83±0,01

Витамин В6, мг/100г 1,20±0,01 1,20±0,01

Ниацин, мг/100г 23,4±0,02 23,5±0,02

Фолиевая кислота, мкг/ЮОг 185,3±2,5 185,4±2,3

Железо, мг/100г 12,63±0,07 12,62±0,05

Кальций, мг/100г 448,3±5,4 450,3±5,5

Углеводы, г/100г 62,0±3,2 62,8±2,9

Из данных таблицы 7 следует, что обогащенный джем из микроклонированного ягодного сырья по пищевой ценности не имеет достоверных отличий от джема, полученного из земляники, выращенной по традиционной технологии.

Проведены исследования сохранности витамина С в джеме из традиционного и микроклонированного ягодного сырья. Сохранность витамина С в исследуемых образцах джемов на основе земляники, выращенной традиционным способом и в условиях in vitro на протяжении всего периода хранения (12 мес) составляет 77,4 и 61,4 %, соответственно. Достоверных изменений содержания витамина С между образцами джемов из землянике in vivo и земляники выращенной в условиях in vitro в течение всего периода хранения не отмечено.

Таким образом, сравнительная характеристика показателей качества и безопасности джемов на основе земляники, полученной в условиях in vivo, и земляники in vitro, показала, что все исследуемые образцы соответствуют требованиям нормативно-технической документации и не имеют достоверных отличий, что свидетельствует об идентичности ягодного сырья, произведенного традиционным способом, и ягод, полученных способом микроклонального культивирования.

Следовательно, землянику, полученную методом микроклонального культивирования можно использовать для производства качественных обогащенных джемов.

На основании проведенных исследований установлены регламентируемые показатели качества, сроки и режимы хранения (9 месяцев при температуре 4 - 25 °С и относительной влажности воздуха 65-75 %) обогащенного джема из землянике (таблица 8).

Таблица 8 — Регламентируемые показатели качества обогащенного джема из микроклонированной земляники __

Наименование показателя Характеристика

1 2

Внешний вид и консистенция Мажущаяся масса, обладающая желейной консистенцией.

Вкус и запах Вкус и запах хорошо выраженные. Вкус сладкий -кисловато-сладкий, приятный, свойственный землянике. Запах - соответствующий землянике. Посторонние привкус и запах не допускаются

Цвет Свойственный цвету земляники.

Массовая доля фруктовой (овощной) части, % не менее 35

Массовая доля растворимых сухих веществ, % не менее 60

Массовая доля титруемых кислот в джемах, % не менее 0,3

Массовая доля минеральных примесей, % не более 0,02

Витамин С, мг/100г Не менее 60

Витамин ВI, мг/100 г Не менее 1,0

Витамин В6, мг/100г Не менее 1,0

Продолжение таблицы 2

1 2

Ниацин, мг/100г Не менее 14,0

Фолиевая кислота,мкг/100г Не менее 130,0

Железо, мг/100г Не менее 8,5

Кальций, мг/100г Не менее 320

Из таблицы 8 следует, что разработанный обогащенный джем обеспечивает дополнительное поступление с 100 г продукта исследуемых витаминов и железа в количестве 30-60 %, кальция - 20 % от рекомендуемой нормы среднесуточного потребления.

ВЫВОДЫ

1. Исследованы потребительские предпочтения жителей г. Челябинска в отношении ягод. Установлено, что наиболее популярным являются земляника (25 %), малина (18 %) и клюква (7 %). Свежие ягоды 68 % респондентов употребляют в основном в летнее время. При покупке ягод главным критерием, влияющим на выбор, является внешний вид (34 %), цена и вкусовые достоинства важны для 25 и 23 % респондентов, соответственно. Потребители доверяют отечественным производителям ягод (68%).

2. Технология микроклонирования земляники садовой в условиях НПО «Сады России» соответствует всем требованиям и состоит из следующих этапов: введение в культуру, размножение, укоренение, адаптация, доращивание в теплице.

3. Рассчитана экономическая целесообразность выращивания микроклонированной земляники садовой. Производство земляники садовой условиях in vitro рентабельно, уровень рентабельности составляет 37,1 %.

4. Проведена сравнительная товароведная оценка земляники садовой сортов «Максим» и «Корона», выращенной в полевых условиях при размножении усами в открытом грунте под влиянием внешних природных факторов на протяжении всего вегетационного периода, и землянки, выращенной в условиях in vitro с использованием микроклонапьного размножения. Земляника, полученная путем микроклонапьного культивирования, более крупная по сравнению с земляникой, выращенной в открытом грунте, содержит меньше механических повреждений и повреждений вредителями, что свидетельствует об улучшенных условиях роста in vitro.

5. Установлено, что содержание йода, калия и магния, в землянике сорта «Максим» выращенной в условиях микроклонального размножения выше на 14,2; 6,4 и 10,4 %, соответственно. Аналогичные результаты получены при исследован™ землянки сорта «Корона». Количество витаминов A, Bi, В2, Вз, С и РР в землянике сорта «Корона», выращенной в условиях in vitro выше на 3,4, 20, 11,1, 9,7 и 4,5 % в сравнении с земляникой in vivo, соответственно. Аналогичные результаты получены при исследовании сорта «Максим».

6. Разработана технология, рецептура и исследованы потребительские свойства обогащенного джема из микроклонированной земляники. Установлено, что исследуемые образцы джема по органолептическим, физико-химическим показателям и безопасности соответствуют требованиям технической и нормативной документации.

7. Определены регламентируемые показатели качества обогащенного земляничного джема. Употребление 100 г продукта обеспечивает суточную

потребность взрослого человека в витаминах С, В], Вб, фолиевой кислоте ниацине, и железе в на 30-60 %, кальции - 20 %.

8. Установлены сроки и режимы хранения обогащенного джема из микроклонированной земляники: 9 месяцев при температуре 4-25 °С и относительной влажности воздуха 65-75 %.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах: Статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ

1. Микрюкова, Н.В. Сравнительная характеристика показателей качества клубники выращенной в естественных условиях и при микроклональном культивировании" / НВ Микрюкова, С.Л. Тихонов, В.В. Степанов // Товаровед продовольственных товаров -2013 -№ 11.-С. 4-10.

2. Микрюкова, Н.В. Исследование качества клубники в процессе хранения, выращенной в естественных условиях и при микроклональном культивировании / Н.В.' Микрюкова, С.Л. Тихонов. В.В. Степанов // Аграрный вестник Урала. - 2013. - № 12. - С. 58-62.

3. Фёдоров, М.В. Сравнительная оценка качества обогащенного микрон^гриентачи джема на основе клубники, полученной в естественных условиях и при микроклональном размножении / М.В. Фёдоров, В.В. Степанов, Н.В. Тихонова// Ползуновский вестник - 2013 - № 4. - С.145-149.

4. Расширение производства обогащенных пищевых продуктов - основа обеспечение продовольственной безопасности / Д.А. Карх, В.В. Степанов, Н.В. Тихонова, С.Л. Тихонов // Известия Уральского государственного экономического факультета - 2014 - № 1 - С 118121.

Статьи в сборниках научных трудов, материалы конгрессов и конференций

5. Московенко, Н.В. Товароведная оценка качества земляники, полученной методом микроклонального размножения / Н.В. Московенко, С.Л. Тихонов, В.В. Степанов // Инновационные технологии в сфере питания, сервиса и торговли: материалы заочной научно-практической конференции. - Екатеринбург, 2013.-С. 93-95

6. Микрюкова, Н.В. Оценка качества земляники в процессе хранения, выращенной в условиях микроклонального размножение / Н.В. Микрюкова, С.Л. Тихонов, В.В. Степанов // Таможенный союз и Евразийское экономическое сообщество: сотрудничество во имя прогресса. - Дулатовские чтения: материалы Международной научно-практической конференции. - Костанай, 2013.-С. 57-59.

7. Московенко, Н.В. Оценка качества джема из клубники, полученной микроклональным культивированием / Н.В. Московенко, С.Л. Тихонов, В.В. Степанов // Инновационные технологии длительного хранения товаров в условиях вступления России в ВТО: материалы Международной научно-практической конференции. - Москва, 2013. - С. 86-89.

8. Московенко, Н.В. Производство функциональных продуктов на основе микроклонированной клубники / Н.В. Московенко, В.В. Степанов // Продовольственная безопасность: материалы Международной конференции научно-исследовательских проектов молодежи. - Екатеринбург, 2014. - С. 125-126.

9. Степанов, В.В. Сравнительная товароведная оценка клубники отечественного и импортного производства / В.В. Степанов, С.Л. Тихонов, Н.В. Тихонова // Инновации в пищевой и перерабатывающей промышленности: образование, наука, производство: материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Благовещенск 2014 - С 160-163.

10. Степанов, В.В. Анализ рынка продуктов функционального назначения / В.В. Степанов, С.Л. Тихонов // Пища. Экология. Качество: материалы Международной научно-практической конференции. - Екатеринбург, 2014. - С. 130-132.

Подписано к печати 12.03.15 г. Формат 60x84/16. Тираж 80 экз. Объем 1 п.л. Заказ № 159. Уральский государственный экономический университет, 620144, г. Екатеринбург, ул. 8-Марта, 62.