автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.15, диссертация на тему:Обеспечение качества ликероводочных изделий путем стабилизации коллоидной системы с помощью модифицированного крахмала
Автореферат диссертации по теме "Обеспечение качества ликероводочных изделий путем стабилизации коллоидной системы с помощью модифицированного крахмала"
На правах рукописи
.Л/' п I а ~ ;
КУЗЬМИН КОНСТАНТИН ВЛАДИМИРОВИЧ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ЛИКЕРОВОДОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ ПУТЕМ СТАБИЛИЗАЦИИ КОЛЛОИДНОЙ СИСТЕМЫ С ПОМОЩЬЮ МОДИФИЦИРОВАННОГО КРАХМАЛА
05.18.15 - Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания (технические науки)
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
2 4 АПР 2014
Кемерово 2014 005547676
005547676
Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» Министерства образования и науки РФ
Научный руководитель:
Официальные оппоненты:
Ведущая организация:
доктор технических наук, профессор ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности», заведующая кафедрой «Технология бродильных производств и консервирования» Помозова Валентина Александровна
Нотороко Ирина Юрьевна,
доктор технических наук, доцент,
ФГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет» (НИУ), заведующая кафедрой «Товароведение и экспертиза потребительских товаров»
Худякова Ольга Дмитриевна,
кандидат технических наук, доцент, Омский институт (филиал) ФБГОУ ВПО «Российский государственный торгово-экономический университет», заведующая кафедрой «Торговое дело»
ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова», г. Барнаул
Защита диссертации состоится «29» мая_2014 года в 1600 часов на заседании диссертационного совета Д 212.089.02 при ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой ¡тромышленности» по адресу: 650056, Кемерово, бульвар Строителей, 47, тел./факс 8 (384-2) 39-68-88.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на официальном сайте ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» (www.kemtipp.ru).
С авторефератом можно ознакомиться на официальных сайтах ВАК Мипобрнауки РФ (http://vak.ed.gov.ru/rn/dissertation) и ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» (www.kemtipp.ru).
Автореферат разослан «
7-» д^е^Ц
2014 года
Ученый секретарь Голу
диссертационного совета ./ '. Ольга Валентинов!!
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы
Природные виды сырья, традиционно используемые в производстве ликероводочных изделий: травы, плоды, ягоды, коренья и т.п., имеют большую пищевую ценность, поэтому на их основе производится высококачественная продукция. Однако в процессе технологической переработки растительного сырья необходимо решить производственную задачу по удалению избытка таких высокомолекулярных соединений, как белковые, пектиновые, фенсльные вещества, которые создают трудности в обеспечении оптимального выхода и свойств морсов, соков, экстрактов, снижают стабильность (коллоидную стойкость) готовых изделий при длительном хранении.
Нарушение равновесия коллоидной системы готовых ликероводочных напитков приводит сначала к возникновению опалесценции, а затем - к выпадению осадка. В связи с этим необходимы дополнительные технологические приемы, позволяющие оптимизировать процесс осветления и повысить сроки сохранения стабильной прозрачности напитков. Для повышения коллоидной стойкости плодово-ягодных полуфабрикатов применяют различные физические, физико-химические, адсорбционные и ферментативные методы. Увеличение стабильности ликероводочной продукции представляет собой не только технологическую, но и экономическую задачу, так как высокая стойкость продукции повышает ее конкурентоспособность. Поэтому поиск эффективных видов и форм стабилизаторов для повышения коллоидной стойкости ликероводочных изделий является актуальным направлением в данной отрасли.
Крахмал - важный пищевой и технический продукт, который широко применяется в различных отраслях пищевой промышленности. В настоящее время успешно развивается научное направление по разработке эффективных способов целенаправленного изменения природных свойств нативного крахмале, т.е. его модифицирования с помощью химических (кислотный, окислительный гидролиз), биохимических (ферментативный гидролиз) и физических воздействий (механические, температурные, ультразвуковые и волновые).
Наибольший интерес представляют физические методы модифицирования, которые позволяют безреагентным способом воздействовать на крахмал, изменяя его свойства.
Степень разработанности темы исследования
Вопросами повышения качества и стойкости напитков занимались и занимаются ряд ученых и специалистов в стране и за рубежом: Покровская Н.В., Гернет М.В., Меледина Т.В., Помозова В.А., Нарцисс Л., Главачек Л., Югвор В.Е. Ими рассмотрены основные подходы к стабилизации напитков, пути применения отдельных стабилизирующих компонентов.
Цель и задачи исследования.
Целью данной работы является обеспечение качества ликероводочных изделий путем стабилизации коллоидной системы с помощью модифицированного крахмала.
В соответствии с поставленной целью определены основные задачи исследований:
1. Оценить анализ рынка предложения стабилизирующих веществ в России. Определить возможность использования крахмала в качестве стабилизатора коллоидных помутнений напитка.
2. Провести модификацию нативного кукурузного крахмала с помощью СВЧ-излучения.
3. Обосновать возможность, целесообразность и эффективность применения модифицированного крахмала в технологии приготовления полуфабрикатов ликероводочного производства - спиртованных морсов.
4. Определить рациональные параметры воздействия модифицированного крахмала на спиртованные морсы.
5. Провести товароведную оценку качества напитков, приготовленных с использованием обработанных крахмалом спиртованных морсов;
6. Провести производственную оценку разработанной технологии по обработке спиртованного морса в условиях действующего предприятия
Научная новизна
Научная новизна полученных результатов заключается в обеспечении качества ликероводочных изделий путем удаления мутеобразующих веществ коллоидной системы модифицированным крахмалом.
Признакам научной новизны отвечают следующие результаты диссертационной работы:
• показана эффективность модификации нативного кукурузного крахмала СВЧ-излучением;
• предложен механизм действия модифицированного крахмала на мутеобразующие компоненты полуфабрикатов ликероводочного производства;
• определены основные закономерности удаления полифенольных веществ из модельных растворов в процессе их обработки;
• показаны качественные изменения полифенольной составляющей помутнений в процессе стабилизации коллоидной системы полуфабрикатов.
Теоретическая и практическая значимость.
Теоретическая значимость работы заключается в обосновании повышения качества и стойкости ликероводочных изделий путем удаления мутеобразующих компонентов из полуфабрикатов.
Практическая значимость результатов исследований заключается в разработке способов стабилизации коллоидной системы ликероводочных изделий при помощи модифицированного крахмала.
Разработана технология приготовления ликероводочных полуфабрикатов, полученных с использованием модифицированного крахмала в качестве сорбента основных мутеобразующих веществ.
Разработана «Технологическая инструкция по обработке спиртованных морсов модифицированным крахмалом». Проведены производственные испытания по обработке полуфабрикатов ликероводочных изделий в условиях ОАО «Новокузнецкий ликероводочный завод».
Результаты научных исследований используются в учебном процессе при обучении студентов по специальности «Технология бродильных производств и виноделие» и направлению подготовки бакалавров «Продукты питания из растительного сырья (профиль «Технология бродильных производств и виноделие»)».
Методология и методы исследования.
Методология исследования основана на научных методах и принципах к подходу обеспечения качества пищевых продуктов с длительным сроком хранения.
В работе использованы методы сбора и систематизации научной информации о влиянии биологически активных веществ плодов на качество напитков, вырабатываемых на их основе, маркетинговых исследований в форме аудита продаж стабилизирующих средств для напитков стойких к коллоидным помутнениям в процессе хранения, лабораторного анализа принятыми в отрасли физико-химическими методами.
Положения, выносимые иа защиту.
Принципы и параметры модификации нативного крахмала СВЧ излучением.
Анализ факторов, обеспечивающих качество и стабильность изделий на основе растительного сырья с высоким содержанием полифенольных веществ, против коллоидных помутнений за счет воздействия на систему полуфабриката модифицированного крахмала как перспективного сорбента нестойких полифенолов.
Технологические подходы к обеспечению качества лнкероводочных. изделий путем стабилизации коллоидной системы полуфабрикатов с помощью модифицированного крахмала
Степень достоверности результатов. Экспериментальная часть работы выполнена с использованием современных и принятых в отрасли методов исследования. Результаты исследований прошли производственную апробацию и рекомендованы к внедрению.
Апробация результатов исследования. 3 Всероссийская НПК студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием - Бийск 2010 г.: IV Всероссийская конференция с международным участием студентов, аспирантов и молодых ученых «Пищевые продукты и здоровье человека» (Кемерово, 2011); I Всероссийская заочная научно-практическая конференция «Новые технологии в промышленности и сельском хозяйстве» (Бийск, 2012); Международный научный форум «Пищевые инновации и биотехнологии» (Кемерово, 2013).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 работ, в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы и приложений. Основной текст изложен на 106 страницах. Диссертация содержит 14 таблиц и 38 рисунков. Список использованной литературы включает 121 наименование.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, дана общая характеристика работы.
В первой главе представлен обзор отечественной и зарубежной литературы. Рассмотрены факторы, определяющие и формирующие стойкость напитков, описаны характеристики основных мутеобразователей напитков. Приведет,! средства и способы стабилизации коллоидных систем лихероводочных изделий. Приведены основные способы модификации нативного крахмала.
Вторая глава посвящена постановке эксперимента, описанию объектов и методов исследования.
Экспериментальные исследования проводились в лабораторных условиях на базе ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности». Производственные испытания проведены в условиях ОАО «Новокузнецкий ликероводочный завод».
Объектами исследования являлись: плодово-ягодное сырье, спиртованные морсы, приготовленные из черноплодной рябины, черной смородины, кшоквы, кукурузный нативный крахмал (ГОСТ Р 51985-2002), образцы модифицированного крахмала.
В работе использовались общепринятые органолептические, физико-химические методы анализа. Для статистической обработки экспериментальных данных использовались стандартные статистические методы.
Все исследования проводились в 7-8 кратной повторности и обрабатывались статистически. В экспериментальной части приведены средние значения показателей.
В третьей главе приведен анализ рынка природных стабилизаторов России и мира. В работе приведен анализ торговых предложений основных природных адсорбентов для ликероводочного производства.
Бентонит. Добыча бентонита и производство глинопорошков высокого качества в России в настоящее время отстает от потребностей в них в промышленности. Особенно не хватает качественных бентонитовых глин для пищевой промышленности.
Запасы бентонита в мире составляют 5,5 млрд. тонн, из данных запасов 45% процентов принадлежит Китаю, 15% США, 7% Турции.
За период с 2008 по 2012 года заметна тенденция роста ежегодного объема добычи бентонитов. Следует отметить увеличение на мировом рынке цены на бентонит, которая составляет 34-115 долларов за тонну.
Хитозан. С каждым годом потребность в хитозане возрастает, и в течение 5-га лет может достигнуть 10 000 тонн в год (по оценке американских специалистов). В настоящее время в мире производится около 3 тысяч тонн в год.. Россия обладает значительными ресурсами ракообразных для производства хитозана. По экспертным оценкам из добываемых крабов возможно вырабатывать до 500 т хитозана в год.
Мировой рынок сбыта хитозана формируется в следующих основных направлениях: здравоохранение (65%), сельское хозяйство (12%), утилизация
отходов и очистка воды (7%), пищевая промышленность (6%), косметика (5%), битехнология (5%).
Желатин. Объем рынка пищевого желатина за последние несколько лет менял вектор развития и имел темпы развития: от -8,9% до 47,9% в год. На внутреннем рынке превалирует зарубежная продукция, доля импортных товаров оценивается в величину 99,8%, поэтому практически весь российский рынох формируют импортные поставки желатина.
Объемы производства в России пищевого желатина на сегодняшний день незначительны и составляют порядка 95 тонн, в то время как фактическая потребность российского рынка в данном продукте находится на уровне 3-4 тыс. тонн.
Крахмал. На данный момент на рынке пищевых добавок доминируют крахмалы, которые в весовом отношении составляют 72 % и используются в основном как загустители. Долевое распределение гидроколлоидов на мировом рынке по весу и стоимости представлены на рисунке 1. По требности внутреннего рынка в крахмале удовлетворяются менее чем наполовину, дефицит в крахмале составляет около 200 тыс. тонн. Особенно значительным является импорт модифицированного крахмала, который составляет 75%, натинного крахмала около 80%.
1%
ШКрахмал ЕЗЖелатии □Бентониты ППВПП ЭХшозан ЕДру1-ие
Рисунок 1 - Долевое распределение стабилизаторов на мировом рынке по
весу, %.
Высокая доля импортной продукции на данном рынке обусловлена в первую очередь слабой развитостью внутреннего производства модифицированных крахмалов.
В 2008 году объем российского рынка крахмала составлял 301тыс. т - это наибольшее значение в период 2007-2011 гг. (прирост на 4,1 %). В 2009 году произошло сокращение данного показателя (на 6,4%) — спад обусловлен уменьшением объема производства в целлюлозно-бумажной отрасли (основной отрасли-потребителе). С 2010 года объем рынка начал постепенно увеличиваться (1,1 %) и по итогам 2011 года составил 288 тысяч тонн (1,2 %).
С 2007 года наметилась тенденция к снижению присутствия зарубежной продукции на российском рынке. Доля импортного крахмала к 2013 году уменьшилась на 13 % и составила 41% .
Так как в настоящее время рынок стабилизаторов для осветления пива и ликероводочных изделий представлен большим количество сорбентов
природного и синтетического происхождений, использование каждого из которых имеет свои преимущества и недостатки, представляло интерес оценить экономический эффект от осветления с учетом стоимости сорбента и дозировки его использования в пересчете на 1 дал готового продукта. Данные представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Цена стабилизатора на 1 дал продукта
Наименование стабилизатора Стоимость стабилизатора, руб./кг Дозировка внесения стабилизатора, г/дм Затраты на осветления, руб./1 дал
Желатин 500 0.50 2,500
Сшшкагель 183 3,00 0,550
Хктозан 3000 0.10 3,000
Альгиновая кислота 1300 0,10 1,300
ПВПП 476 2,00 9,520
Крахмал кукурузный 12,5 3,00 0,375
Ирландский мох 672 0,30 2,016
Из таблицы видно, что крахмал является лучшим стабилизатором по цене и вносимой дозировки относительно других стабилизаторов.
Подводя итоги, можно отметить, что значительное влияние на рынок стабилизаторов оказывают следующие факторы:
отказ потребителей от искусственных пищевых добавок и генномодифицированных продуктов;
- увеличение спроса на готовые продукты и полуфабрикаты, и в тоже время рост требований к экологии продуктов, их вкусу, низкой энергетической ценности продуктов;
- рост потребления натуральных и функциональных ингредиентов со стороны производителей пищевых продуктов.
В связи с этим введение совершенно новых стабилизаторов из натурального сырья с учетом их технологического воздействия на объекты, их цены и доступности должно стать приоритетным для пищевой промышленности.
На четвертом этапе была разработана технология стабилизации полуфабрикатов ликероводочного производства природными стабилизаторами
На начальном этапе был проведен анализ факторов, определяющих стойкость ликероводочных полуфабрикатов. Полуфабрикаты ликероводочных изделий хранят не более 6-12 месяцев. За это время может происходить образование осадка, изменение цвета, аромата и вкуса, снижается содержание азотистых и дубильных веществ, Сахаров. Спиртование сока также вызывает качественное и количественное изменение основных компонентов сока. Поэтому представляло интерес изучить динамику стабильности коллоидной системы спиртованных морсов.
В лабораторных условиях были приготовлены спиртованные морсы из черной смородины по традиционной технологии с помощью двукратного настаивания ягод. Готовые морсы хранили в течение максимально приемлемого времени для полуфабрикатов из свежего сырья (6 месяцев), наблюдая за изменением физико-химических показателей (таблица 2).
Таблица 2 - Физико-химические показатели черносмородинового морса
Показатели качества Черносмородиновый спиртованный морс
Исходный морс Через 3 месяца хранения Через 6 месяьев хранения
Крепость, % 25,05 24,45 24,03
Экстрактивные вещества, г/100 см3 7,00 6,95 6,87
Содержание Сахаров, г/100 см3 3,60 3,53 3,41
Кислотность, г/100 см3 в пересчете на лимонную 0,4 0,4 0,4
Содержание белков, мг/дм3 0,20 0,19 0,17
Общее количество фенольных веществ, мг/дм3 2812 2754 2204
Во время хранения в полуфабрикатах произошло изменение цвета, возникло вторичное образование осадка за счет медленно протекающих во время хранения физико-химических процессов, и в т.ч. структурных изменений фенольных веществ. Известно, что лишь определенные группы полифенолов ответственны за возникновение коллоидных помутнений.
Для детального изучения качественного состава полифенолов были сняты спектры оптического поглощения растворов спиртованного морса до хранения, через 3 месяца и через 6 месяцев. Опыты проводили на спектрофотометре Г.ГЭ -5300 В в кюветах с шириной грани 1 см против 25 об % -ного водно-спиртового раствора (рисунок 2).
I 275 305 330 350 390 420 450 510 560 520
Длинна волны, нМ морс Н»~морс 3 месяца «"«¡¡юморе 6 месяцев
Рисунок 2- Зависимость оптической плотности черносмородинового спиртованного морса от длины волны, при различном сроке хранения
Обнаружены такие группы фенольных веществ в спиртованном морсе как оксибензойные и оксикоричные кислоты, пик которых приходится на длины волн от 350 до 390 нм, и может сдвигаться в зависимости от содержания металлов и других соединений.
Все оксикоричные кислоты обладают высокой активностью, в плодах и продуктах их переработки образуют эфиры с органическими кислотами и сахарами. Такие изменения имеют большое значение особенно при создании вкуса, цвета и запаха продуктов переработки плодов с высоким содержанием
полифенольных веществ. Из эфиров коричных кислот в плодах наиболее распространена и активна хлорогеновая кислота, что подтверждено данными спектрофотометрического анализа. Именно эти соединения, способны быстро окислятся, взаимодействовать с другими мутеобразующими компонентами (например, белками) и вызывать коллоидные помутнения, как в полуфабрикатах, так и готовых напитках.
Пик кривых при длине волны 580-630 нм соответствует наличию флавонолов и флавноидов, веществ которые придают окраску, вкус и аромат спиртованным морсам.
Согласно данным рисунка значительных количественных изменений при хранении полуфабриката не происходит, небольшая убыль полифенолов при проведении физико-химического анализа объяснима в первую очередь белково-фенольными взаимодействиями. Количество флавонолов уменьшается, а количество фенольных кислот возрастает. Это связано с расщеплением высокомолекулярных соединений типа танидов до более простых соединений и конденсацией низкомолекулярных в высокомолекулярные, что и приводит к дестабилизации коллоидной системы, возникновению опалесценции и выпадению осадка.
Далее в работе оценили возможность использования кукурузного крахмала в качестве стабилизатора коллоидной системы напитков из растительного сырья с высоким содержанием полифенольных веществ.
Нативный крахмал подвергался воздействию СВЧ излучению. В работе использовали бытовую микроволновую печь с мощностью 800 Вт с частотой 2,45 Гц. Данные модификации представлены в таблице 3.
Таблица 3 - Параметры обработки нативного кукурузного крахмала СВЧ
Номер образца Время модификации
Образец 1 Нативный крахмал
Образец 2 30 секунд
Образец 3 1 минута
Образец 4 2 минуты
Образец 5 1 мин 30 секунд
Образец 6 3 минуты
Эффект от модификации оценивали по убыли полифенольных соединений. Морс обрабатывали образцами модифицированного крахмала в концентрации 3 г/дм3 в течение суток и определяли количество фенольных соединений.
Выявлено, что модификация нативного кукурузного крахмала приводит к изменениям в его структуре, способствующим повышению его сорбционной активности, благодаря чему сорбция полифенолов модифицированным крахмалом выгодно отличается от сорбции нативным при любых параметрах модификации. Однако процент убыли полифенолов должен обеспечивать не только стабилизацию системы полуфабриката, но и, прежде всего, сохранение органолептических показателей.
Изучена сорбционная активность стабилизатора на модельных растворах фенольных соединений. Для конкретизации убыли оксикоричных кислот
модельные растворы готовили из наиболее распространенного представителя -галловой кислоты, флавонолов - из кверцетина, групп полифенолышх веществ, обладающих Р-витаминной активностью - из рутина.
Модельные растворы обрабатывали 3 %-ными водными растворами крахмала, выдерживали в течении суток, затем оценивали эффективность действия сорбентов по убыли полифенольных веществ. В качестве контроля использовали образец, обработанный I % раствором хитозана.
Изотермы сорбции галловой кислоты, кверцетина и рутина сорбентами представлены на рисунках. 3-5.
Снач мг/100мл
•крахмал модифицированный крахмал нативный жвв&иехитозан
Рисунок 3- Изотерма сорбции галловой кислоты
Снач мг/100 мл
■"^»крахмал модифицированный <№5&№»крзхмал нативный «жзодахитозан
Рисунок 4- Изотерма сорбции кверцетина
Снач мг/100 мл
ювдо«крахмал модифицированный '"»крахмал нативный »»квйвхитозан
Рисунок 5- Изотерма сорбции рутина
Такой тип изотерм характерен для большинства сорбентов, имеющих микропористую структуру молекул. Полученные данные позволяют сделать вывод о более активной сорбции галловой кислоты модифицированным крахмалом, в то время как хитозан не показал значительной убыли даже по сравнению с нативным крахмалом. Рутин, который относится к веществам,
обладающим Р-витаминной активностью, образцы модифицированного крахмала адсорбируют в меньшей степени, чем хитозан, это положительно скажется на пищевой ценности готовых ликероводочных изделии.
На следующем этапе эксперимента определены основные параметры обработки модифицированным крахмалом спиртованных морсов: продолжительность сорбции, концентрация сорбента, вариант модификации.
В работе использовалось пять образцов крахмала № 2, 3, 4, 5, 6 с различной степенью модификации. Обработку спиртованных морсов осуществляли 3%-ным водным раствором модифицированного крахмала. Контролем служил нативный крахмал (образец 1).
Смесь крахмала в концентрациях 0,3 г/дм3 до 6 г/дм3 со спиртованным морсом в виде суспензии выдерживали сутки. Лучшие результаты получены при дозировке крахмала в концентрации 2,7 мг/дм3. Смесь отфильтровывали и измеряли в морсе содержание полифенолов. Зависимость убыли полифенолов от продолжительности обработки и концентрации сорбентов представлены на рисунке 6.
Рисунок 6- Убыль полифенолов в черносмородиновом спиртованном морсе при обработке различными образцами крахмалов при концентрации 2,7 мг/дм'
Из графика видно, что лучшими адсорбционными свойствами обладают образцы модифицированного крахмала 3 и 5. Убыль полифенолов при их использовании составила 30-40 %, что позволяет повысит стойкость полуфабрикатов, и не влияет на органолептические показатели
Можно предложить следующий механизм сорбции полифенольных компонентов ягодных морсов крахмалом. В своей структуре крахмал имеет большое количество положительно заряженных ионов водорода, в то время как молекулы феиольных веществ заряжены отрицательно (за счет наличия гидроксильных групп). За счет ионного взаимодействия разнозаряженных частиц происходит укрупнение молекул и выпадение осадка. Более значительная сорбционная эффективность модифицированного крахмала может объясняться тем, что при обработке электромагнитным излучением крахмала диполи воды ориентируются таким образом, что наблюдается увеличение суммарного положительного поверхностного заряда молекулы крахмала с одновременной «сшивкой» химической структуры крахмала.
Представленные на рисунке 7 спектры оптического поглощения черносмородинового спиртованного морса до и после обработки модифицированным крахмалом, свидетельствуют о качественном изменении пиков в спиртованных морсах, обработанных модифицированными крахмалами, что говорит о снижении содержания в морсе оксикоричных кислот и флаваноидов. Это в дальнейшем положительно скажется на общей стабильности ликероводочных изделий, приготовленных из спиртованных морсов.
275 305 330 350 390 420 450 510 560 620
_Длинна волны, нМ_
«»■»«дамарс необработанный т&тхплорс обработанный |
Рисунок 7 - Зависимость оптической плотности от длины волны спиртованном черносмородиновом морсе до и после внесения модифицированного крахмала
Определены оптимальные параметры обработки полуфабрикатов на примере черносмородинового спиртованного морса раствором модифицированного крахмала: дозировка 2,7 г/дм\ продолжительность- 2 часа. Время обработки нативного крахмала с помощью СВЧ 1-1,5 минуты.
На пятом этапе работы на основе спиртованного клюквенного морса были приготовлены образцы настойки сладкой «Клюквенная». Опытный вариант приготовлен из спиртованного морса, обработанного крахмалом, контрольный -из необработанного. Данные представлены в таблице 4.
Таблица 4 - Показатели качества настойки сладкой «Клюквенная»
№ Показатели Спиртованный Спиртованный Необходимые
морс обработанный морс не обработанный показатели в производстве
1 Крепость,% 20,1 20,0 20,0
2 Общий экстракт, г/100 см"* 26,8 26,0 25,9
3 Общий сахар, г/100см~ 25,1 25,3 25,0
4 Кислотность, г/100см3 0,46 0.45 0,46
5 Содержание полифенолов, мг/дм3 680,0 1200,0
6 Содержание белковых веществ, мг/дмЗ 0,20 0,25 -
7 Органолептические показатели
Внешний вид Прозрачное, без Прозрачное, Прозрачное, без
осадка и без осадка и осадка и
посторонних посторонних посторонних
включении включении включении
цвет красный красный красный
вкус кисло-сладкий кисло-сладкий кисло-сладкий
Обработка спиртованных морсов модифицированным крахмалом привела к снижению содержания полифенолов с сохранением других качественных и органолептических показателей напитка.
В готовых напитках оценивали склонность к коллоидным помутнениям, определяя вязкость настойки во время хранения. Снижение вязкости в процессе хранения говорит о нестабильности коллоидной системы во времени. Результаты представлены в таблице 5.
Таблица 5- Зависимость вязкости от продолжительности хранения
Продолжительность хранения, мес 0 1 2 3 4 5 6
Вязкость, необработанного напитка, ц, Пас 3,90 3,90 3,87 3,54 3,11 2,98 2,83
Вязкость обработанного напитка, ц, Па с 3,13 3,13 3,10 3,08 3,06 3,00 3,00
По данным таблицы можно сделать вывод, что хранение необработанного напитка приводит к снижению вязкости, что может свидетельствовать о нестабильности коллоидной системы за счет происходящих физико-химических процессов, которые будут являться причиной возникновения осадка. Обработка напитка модифицированным крахмалом позволяет достичь стабильности коллоидов во времени.
Большого внимания заслуживает содержание органических кислот в плодах и продуктах их переработки, которые в определенном соотношении с сахарами обуславливают вкусовые качества, как сырья, так и готовой продукции.
В условиях лаборатории НОУ КемТИПП методом капиллярного электрофореза на российском приборе Капель- 105М (Люмекс, Санкт-Петербург) определили состав органических кислот в напитке, обработанном модифицированным крахмалом. Контролем служил образец напитка без обработки сорбентом. Данные представлены на рисунках 8, 9. (
Рисунок 8 - Элек'фофорсграмма результата исследования (Настойка «Клюквенная» не обработанная)
Рисунок 9 - Электрофореграмма результата исследования (Настойка «Клюквенная» обработанная) Как показывают данные рисунка, убыли органических кислот, формирующих органолептические характеристики напитков под действием стабилизаторов коллоидной системы, не произошло.
На последнем этапе проведены производственные испытания способа осветления модифицированным крахмалом плодово-ягодных полуфабрикатов на ОАО «Новокузнецкий ликероводочный завод, которые подтвердили эффективность разработанной технологии.
Экономическая эффективность предложенного способа стабилизации определяется повышением стойкости и качества ликероводочных изделий, а также снижением потерь при фильтрации, на 35-40 %.
ВЫВОДЫ
1. Проведен анализ рынка продаж стабилизирующих веществ в России. Показано, что крахмал является самой распространенной пищевой добавкой, однако в пищевых продуктах используется, прежде всего, как стабилизатор структуры. Предложена возможность его использования в качестве стабилизатора коллоидных помутнений напитка. Применение крахмала выгодно по цене и доступности, незначительной дозировке относительно других стабилизаторов. Цена крахмала 0,375 рублей па 1 дал готовой продукции.
2. Проведена модификация нативного кукурузного крахмала с помощью , СВЧ излучения. Доказано положительное воздействие излучения на сорбционные
характеристики крахмала. Рациональна обработка крахмала при следующих параметрах: частота 2,45 Гц, продолжительность от 1 до 1,5 минут.
3. Обоснована возможность, целесообразность и эффективность применения гидроколлоида природного происхождения - модифицированного крахмала - в технологии приготовления полуфабрикатов ликероводочного производства на примере черносмородинового спиртованного морса. Определены рациональные параметры воздействия модифицированного крахмала на спиртованные морсы. Эффективным с точки зрения повышения коллоидной стойкости спиртованных морсов является обработка морса раствором модифицированного крахмала с дозировкой внесения 2,7 г/дм3 в течение 2 часов. При этом достигается существенное (30-40%) удаление из морсов мутеобразующей полифенольной фракции при одновременном сохранении комплекса органолептических показателей, таких как вкус, цвет, аромат.
4. Показано, что в результате обработки спиртованных морсов модифицированным крахмалом практически не изменяются физико-химические показатели морсов при одновременном существенном снижении концентрации основных мутеобразущих веществ - полифенолов. Проведенные тесты доказали устойчивость напитка, выработанного на основе полуфабриката, обработанного модифицированным крахмалом, к образованию коллоидных помутнений во времени.
5. Проведены производственные испытания по обработке спиртованного морса в условиях ОАО «Новокузнецкий ликероводочный завод». Дана товароведная и технологическая оценка качества полуфабрикатов и готовых изделий. По результатам исследований разработана «Технологическая инструкция по обработке спиртованных морсов модифицированным крахмалом» применительно к условиям ОАО «Новокузнецкий ликёроводочный завод».
По материалам диссертации опубликованы следующие работы: Статьи в журналах, рекомендованных ВАК
1. Сергеева, И.Ю. Применение природных стабилизаторов технологии ликероводочных изделий /И.Ю. Сергеева, В.А. Полозова, Е.А. Вечтомова, К.В. Кузьмин //Производство спирта и ликероводочных изделий. - 2011. - №3. - С. 28-30.
2. Сергеева, И.Ю. Повышение коллоидной стойкости ликероводочных изделий с помощью модифицированного крахмала /И.Ю. Сергеева, В.А. Помозова, Т.В. Шевченко, К.В. Кузьмин, О.В. Кузьмина //Техника и технология пищевых производств. - 2013. - № 4. - С. 8790.
Статьи в сборниках научных трудов, тезисы и материалы конгрессов и конференций
3. Вечтомова, Е.А. Осветление напитков хитозаном /Е.А. Вечтомова, С.О. Рудницкий, A.B. Шафрай, К.В. Кузьмин //Сб. материалов Инновационного конвента «КУЗБАСС: образование, наука, инновации». - Кемерово, 2012. - С.128-130.
4. Сергеева, И.Ю. Совершенствование технологии безалкогольных морсов с использованием природных сорбентов /И.Ю. Сергеева, A.B. Шафрай, З.А. Быкова, К.В. Кузьмин //Сб. материалов Международного научного форума «Пшцевые инновации и биотехнологии»: конференция студентов, аспирантов и молодых ученых. -Кемерово, 2013. - С. 537-541.
5. Вечтомова, Е.А. Технология напитков с использованием природных гидроколлоидов /Е.А. Вечтомова, К.В. Кузьмин, С.О. Рудницкий, A.B. Шафрай //Сб. материалов Всероссийской заочной НПК «Новые технолог™ в промышленности и сельском хозяйстве». - Бийск, 2012. - Том 1. - С. 228-232.
6. Сергеева, И.Ю. Применение природных гидроколлоидов для повышения стойкости плодово-ягодных полуфабрикатов ликероводочных изделий /И.Ю. Сергеева, Е.А. Вечтомова, К.В. Кузьмин //Сб. материалов 3 Всероссийской НПК студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием «Технологии и оборудование химической, биотсхнслогичсскай и пищевой промышленности», - Бпйск, 2010, - С, 20 ] -204.
7. Вечтомойа, Ё.А, Применение гидрокоялоадов в индустрии напитков/Е.А. Вечтомова, К.В. Кузьмин, С.О. Рудницкий, Й.Ю. Сергеева //Сб. Материалов IX ШЛЖ «Пища, экология, качество». - Краснообск, 2012. - С. 33-34.
8. Сергеева, И.Ю. Исследование возможности осветления соков комбинированным стабилизатором природного происхождения /И.Ю. Сергеева, К.В. Кузьмин //Сб. материалов Инновационного конвента «Кузбасс: образование, наука, инновации». - Кемерово, 2012. Том 1. - С. 227-229.
Подписано в печать 20.03.2014 Формат 60x86/16 Тираж 90 экз. Объем 1 п.л. Заказ .У«349 Кемеровский технологический институт пищевой промышленности 650056, г. Кемерово, б-р Строителей, 47
Огчатано в рекламно-полпграфической компании "Радуга" 650094, г. Кемерово, ул. Соборная, 6
Текст работы Кузьмин, Константин Владимирович, диссертация по теме Товароведение пищевых продуктов и технология общественного питания
ФГБОУ ВПО КЕМЕРОВСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
На правах рукописи
КУЗЬМИН КОНСТАНТИН ВЛАДИМИРОВИЧ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ЛИКЕР ОВОД ОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ ПУТЕМ СТАБИЛИЗАЦИИ КОЛЛОИДНОЙ СИСТЕМЫ С ПОМОЩЬЮ МОДИФИЦИРОВАННОГО КРАХМАЛА
Специальность: 05.18.15 - технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук
Научный руководитель д.т.н., профессор В.А. Помозова
Кемерово -2014
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.........................................................................................4
ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ...........................................................7
1.1 Фенольные вещества как основные мутеобразователи в ликероводочном производстве.......................................................................................8
1.2 Виды помутнений в ликероводочных изделиях.......................................13
1.3Способы повышения коллоидной стойкости ликероводочных напитков и их
полуфабрикатов..................................................................................18
1.4Применение стабилизаторов в ликероводочной промышленности...............23
1.5 Способы модификации крахмала.........................................................28
1.6 Заключение по обзору литературы......................................................35
ГЛАВА 2 МЕТОДОЛОГИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА ...............37
2.1 Организация работы и этапы эксперимента...........................................37
2.2 Объекты и методы исследований.........................................................40
ГЛАВА 3 АНАЛИЗ ТОРГОВЫХ ПРЕДЛОЖЕНИЙ СТАБИЛИЗИРУЮЩИХ
ВЕЩЕСТВ ПРИРОДНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ...................................42
ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОЛУФАБРИКАТОВ ЛИКЕРОВОДОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА...............56
4.1 Анализ факторов определяющих стойкость ликероводочных полуфабрикатов.............................................................................................................56
4.2 Определение параметров модификации нативного кукурузного крахмала СВЧ излучением........................................................................................60
4.3 Исследование свойств стабилизирующих веществ на модельных растворах „63
4.4 Подбор оптимальных параметров воздействий модифицированного крахмала
на стабильность ликероводочных полуфабрикатов.......................................71
ГЛАВА 5 ТОВАРОВЕДНАЯ ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ГОТОВЫХ ИЗДЕЛИЙ ПРИГОТОВЛЕННЫХ ИЗ СПИРТОВАННЫХ МОРСОВ..........................81
ГЛАВА 6 ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ СПОСОБА ОСВЕТЛЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННЫМ КРАХМАЛОМ ПЛОДОВО-ЯГОДНЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ........................................................88
ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.............................................................93
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ...............95
ПРИЛОЖЕНИЯ...........................................................................................................107
ВВЕДЕНИЕ
Природные виды сырья, традиционно используемые в производстве ликероводочных изделий: травы, плоды, ягоды, коренья и т.п., имеют большую пищевую ценность, поэтому на их основе производится высококачественная продукция. Однако в процессе технологической переработки растительного сырья необходимо решить производственную задачу по удалению избытка таких высокомолекулярных соединений, как белковые, пектиновые, фенольные вещества, которые создают трудности в обеспечении оптимального выхода и свойств морсов, соков, экстрактов, снижают стабильность (коллоидную стойкость) готовых изделий при длительном хранении.
Нарушение равновесия коллоидной системы готовых ликероводочных напитков приводит сначала к возникновению опалесценции, а затем - к выпадению осадка. В связи с этим необходимы дополнительные технологические приемы, позволяющие оптимизировать процесс осветления и повысить сроки сохранения стабильной прозрачности напитков. Для повышения коллоидной стойкости плодово-ягодных полуфабрикатов применяют различные физические, физико-химические, адсорбционные и ферментативные методы. Увеличение стабильности ликероводочной продукции представляет собой не только технологическую, но и экономическую задачу, так как высокая стойкость продукции повышает ее конкурентоспособность. Поэтому поиск эффективных видов и форм стабилизаторов для повышения коллоидной стойкости ликероводочных изделий является актуальным направлением в данной отрасли.
Крахмал - важный пищевой и технический продукт, который широко применяется в различных отраслях пищевой промышленности. В настоящее время успешно развивается научное направление по разработке эффективных способов целенаправленного изменения природных свойств нативного крахмала, т.е. его модифицирования с помощью химических (кислотный, окислительный
гидролиз), биохимических (ферментативный гидролиз) и физических воздействий (механические, температурные, ультразвуковые и волновые).
Наибольший интерес представляют физические методы модифицирования, которые позволяют безреагентным способом воздействовать на крахмал, изменяя его свойства.
Целью данной работы является обеспечение качества ликероводочных изделий путем стабилизации коллоидной системы с помощью модифицированного крахмала.
Научная новизна. Научная новизна полученных результатов заключается в обеспечении качества ликероводочных изделий путем удаления мутеобразующих веществ коллоидной системы модифицированным крахмалом.
Признакам научной новизны отвечают следующие результаты диссертационной работы:
• показана эффективность модификации нативного кукурузного крахмала СВЧ излучением;
• предложен механизм действия модифицированного крахмала на мутеобразующие компоненты полуфабрикатов ликероводочного производства;
• определены основные закономерности удаления полифенольных веществ из модельных растворов в процессе их обработки;
• показаны качественные изменения полифенольной составляющей помутнений в процессе стабилизации коллоидной системы полуфабрикатов. Теоретическая и практическая значимость.
Теоретическая значимость работы заключается в обосновании повышения качества и стойкости ликероводочных изделий путем удаления мутеобразующих компонентов из полуфабрикатов.
Практическая значимость результатов исследований заключается в разработке способов стабилизации коллоидной системы ликероводочных изделий при помощи модифицированного крахмала.
Разработана технология приготовления ликероводочных полуфабрикатов, полученных с использованием модифицированного крахмала в качестве сорбента основных мутеобразующих веществ.
Проведены производственные испытания по обработке полуфабрикатов ликероводочных изделий в условиях ОАО «Новокузнецкий ликероводочный завод».
Апробация работы. 3 Всероссийская НПК студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием - Бийск 2010 г.; IV Всероссийская конференция с международным участием студентов, аспирантов и молодых ученых «Пищевые продукты и здоровье человека» (Кемерово, 2011); I Всероссийская заочная научно-практическая конференция «Новые технологии в промышленности и сельском хозяйстве» (Бийск, 2012); Международный научный форум «Пищевые инновации и биотехнологии» (Кемерово, 2013).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 работ, в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы и приложений.
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Большое значение для формирования типичных свойств - вкуса и цвета ликероводочных изделий - имеют фенольные вещества. Их насчитывается в различных готовых изделиях от 15 до 60 наименований [9].
Подвергаясь различным физико-химическим превращениям, фенольные вещества активно влияют на вкус, цвет и прозрачность наливок, ликеров десертных, кремов, настоек сладких, настоек полусладких, напитков десертных. При недостатке полифенолов напитки кажутся «пустыми» и «жидкими» во вкусе, а при избытке - излишне грубыми, терпкими. Ароматические альдегиды и фенолокислоты, извлекаемые из плодов и ягод, а также при отжиме мезги, придают напиткам своеобразный неповторимый оттенок аромата.
Являясь биологически активными веществами, фенольные соединения повышают диетические свойства ликероводочных напитков. Они обладают антибактериальным действием, а также Р-витаминной активностью, которая способствует накоплению в организме витамина С и укрепляет мельчайшие кровеносные капилляры.
Фенольные вещества играют важную роль в качестве соков и напитков, а также в приготовлении растительных полуфабрикатов для производства напитков.
Однако основная проблема использования сырья с повышенным содержанием фенольных веществ в производстве напитков состоит в снижении коллоидной стойкости полуфабрикатов и готовых изделий[5,11,33,41].
1.1 Фенольные вещества как основные мутеобразователи в ликероводочном производстве
Фенолы - это соединения ароматического ряда, в молекулах которых гидроксильные группы -ОН связаны с атомами углерода ароматического кольца (ароматического цикла).[9,3,47,80,81]
Фенольные соединения - один из наиболее распространенных и многочисленных классов природных соединений, обладающих биологической активностью (активность обеспечивается тем, что ароматическое ядро и ОН-группы, объединенные в одной молекуле, влияют друг на друга, существенно повышая реакционную способность).
По числу ОН-групп различают одноатомные и многоатомные фенолы. Простые фенолы с одним-двумя ароматическими кольцами обладают разнообразными биологическими свойствами (являются наиболее активными) и широчайшим спектром фармакологического действия. Достаточно большое количество этих соединений присутствует в растущем чайном листе, однако при обработке они в значительной степени утрачиваются. Самым простейшим представителем из фенольных соединений является фенол, олигомерные производные катехинов и лейкоантоцианов объединяют в общее название: проантоцианидины, полимеры представлены дубильными веществами, лигнином и меланинами [1,4,35].
Одним из главных свойств фенольных соединений является их окисляемость, особенно быстро протекающая в щелочной среде. Также фенолы, взаимодействуя с тяжелыми металлами, образуют ярко окрашенные соединения. Их биологическая роль в жизнедеятельности растений и животных многообразна. Все окислительно-восстановительные реакции проходят при непосредственном участие полифенольных соединений, они являются переносчиками электронов. Большая группа полифенолов являются активаторами и ингибиторами роста растений.
Полифенолы обладают антиоксидантной активностью [9], так как они связывают ионы тяжелых металлов в нерастворимые комплексы, тем самым лишая тяжелых металлов каталитических свойств, а также полифенолы могут гасить свободнорадикальные процессы [8].
Во всех окрашенных, натуральным путем, напитках источником фенолов является сырье, из которого приготовлены данные напитки. В этом сырье в большинстве случаях находятся фенолы с двумя ароматическими кольцами (катехины, флавоноиды, лейкоантоцианы, флавоны, антоцианидины) и полимерные фенольные соединения - полифенолы.
Флавоноиды можно разделить по степени окисленности: восстановленные из них катехины, окисленные — флавонолы.
Катехины (флаван-3-олы) — данная группа самая изученная из флавоноидов. Это без цвета и без вкуса кристаллические вещества, которые хорошо растворяются в этиловом и метиловом спирте, воде, но плохо растворяются в органических растворителях. Подвержены окислению при солнечном свете и при повышении температуры. Реагируя с кислотами, катехины образуют нерастворимые соединения - флаволаны (так же в литературе можно встретить их название как флабофены). Флабафены — «красные вещества», которые не растворяются в воде, но зато хорошо растворимые в спирте), а при реакции с щелочью образуют продукты меланидноподобные [9]. При наличии окислительных ферментов окисление катехинов протекает очень быстро, этим можно объясняется быстрое почернение свежевыжатого сока яблока.
Большинство флавоноидных соединений обладают Р-витаминной активностью — флаваноиды увеличивают упругость кровеносных сосудов и нормализуют их нарушенную проницаемость. Причем катехины обладают наиболее сильной Р-витаминной активностью по сравнению с другими группами флавоноидных соединений [9].
Лейкоантоцианы (флаван-3,4-диолы) можно встретить в плодах и овощах вместе с катехинами, но их содержится больше, чем катехинов. Принято считать, что именно лейкоантоцианы отвечают за изменение цвета плодов при
консервировании. Лейкоантоцианы растворяются в тех же растворителях, как и катехины. В плодах линейные лейкоантоцианы всегда сопровождаются олигомерами и полимерами лейкоантоцианов.
Флавоны или флаванолы, из-за их высокой степени окисленности намного меньше влияют на изменение цвета плодов и овощей при переработке, чем катехины и антоцианы. Наиболее известные представители флаванолов — нарингенин, эриодиктиол, гесперидин — были обнаружены в форме гликозидов в плодах цитрусовых. Цитрусовые плоды, в большей степени их кожура, содержат метоксилированные пары флавоноловых и флавоновых гликозидов [9].
Предшественники антоцианидинов являются — дегидрофлавонолы: цианидин, дельфинидин и пелагронидин (они имеют цвет от розового до черно-фиолетового). Гликозиды антоцианидинов принято называть антоцианами. Гликозиды цианидина входят в химический состав красящих веществ различных плодов вишни, сливы, земляники и винограда. В ягодах малины, смородины и крыжовника, клюквы, брусники красящие вещества представлены производными цианидина [47].
Антоцианы - это глюкозиды, в которых остатки глюкозы, галактозы и рамнозы связаны с окрашенным аглюконом — антоцианидином. Полифенольные вещества в химическом составе антоцианов приносят плодам красящие вещества — красные и фиолетовые пигменты разных оттенков.
При получении соков и морсов антоцианы легко переходят в сок; поэтому является необходимым сохранить их натуральный цвет [12]. Антоцианы изменяют цвет при тепловом воздействии и охлаждении, а также под влиянием биохимических превращений.
Полифенолы очень существенно оказывают влияние на качество и пищевую ценность фруктов, ягод и овощей: изменения полифенолов в сырье под влиянием технологических процессов при получении соков — одна из основных причин изменения и даже потери плодами и овощами цвета, аромата и вкуса, характерных для исходного свежего сырья. Нарушение целостности клеток тканей плодов и овощей, которое вызывает в результате этого потемнение,
развитие окислительных процессов при нагревании в большинстве случаях являются результатом изменения химической структуры и свойств полифенольных соединений [4,5,6,14].
Терпкий и вяжущий вкус некоторых плодов объясняется присутствием дубильных веществ (танниды), которые вызывают потемнение плодов в свежем разрезе и быстрое почернение отпрессованного сока и морса, объясняется это тем, что дубильные вещества (катехины) под действием окислительных ферментов превращаются в темноокрашенные флобафены.
Дубильные вещества так назвали из-за их способности дубить невыделанную кожу, поэтому в результате взаимодействия белком они образуют устойчивую поперечносвязанную структуру. В природе дубильные вещества имеют молекулярную массу 1000-5000 и представляют собой совокупность близких по составу соединений, хотя они и имеют неоднородную химическую природу, и подразделяются на гидролизуемые и конденсированные.
Гидролизуемые дубильные вещества — это сложные эфиры глюкозы или фенолов и ароматических оксикарбоновых кислот (пиротокатеховой, галловой) и производные этих кислот. Основной представитель этой группы веществ — танин. Гидролизуемые дубильные вещества распадаются с образованием более простых соединений фенольной и нефенольной природы, когда их обрабатывают разбавленными кислотами.
Галлотанины распадаются на глюкозу и галловую кислоту. Основным звеном галлотанина является пентагаллоил-глюкоза, в которой депсидными связями присоединены еще 4 остатка галловой кислоты, а поскольку таких остатков может быть и меньше и больше четырех, причем они могут присоединяться в разных сочетаниях к разным атомам углерода глюкозы, становится ясным, какое сложное вещество представляет собой галлотанин [8].
Эллаговые дубильные вещества различны с галловыми тем, что при их гидролизе получается нерастворимая эллаговая кислота. Такие вещества содержатся в корке граната, древесине эвкалипта.
Конденсированные дубильные вещества отличаются от гидролизуемых тем, что при нагревании с разбавленными кислотами они подвергаются дальнейшему уплотнению. По своей сложной химической природе КДВ являются полимерами катехинов, или лейкоантоцианов, или их сополимерами [47].
Таннины (дубильные вещества), способны связывать белки, и выпадать с ними в осадок. Также они облада�
-
Похожие работы
- Разработка технологии морсов и сладких настоек из плодово-ягодного сырья с использованием дикарбоновых кислот и их солей
- Формирование качества пива и разработка способов повышения его стойкости в процессе производства
- Разработка технологии стабилизации ликеро-водочных изделий с использованием полиэлектролитов на основе полиакриламида
- Научное обоснование и практические аспекты формирования качества напитков, склонных к помутнениям
- Интенсификация технологии спирта с использованием ультразвука в процессе водно-тепловой обработки пшеницы
-
- Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства
- Технология зерновых, бобовых, крупяных продуктов и комбикормов
- Первичная обработка и хранение продукции растениеводства
- Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств
- Технология сахара и сахаристых продуктов
- Технология жиров, эфирных масел и парфюмерно-косметических продуктов
- Биотехнология пищевых продуктов (по отраслям)
- Технология виноградных и плодово-ягодных напитков и вин
- Технология чая, табака и табачных изделий
- Технология чая, табака и биологически активных веществ и субтропических культур
- Техническая микробиология
- Процессы и аппараты пищевых производств
- Технология консервированных пищевых продуктов
- Хранение и холодильная технология пищевых продуктов
- Товароведение пищевых продуктов и технология общественного питания
- Технология продуктов общественного питания
- Промышленное рыболовство
- Технология биологически активных веществ