автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.01, диссертация на тему:Получение, свойства и применение антоциановых красителей в производстве сахарных кондитерских изделий

На правах рукописи

—

САВВИН Павел Николаевич

ПОЛУЧЕНИЕ, СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ АНТОЦИАНОВЫХ КРАСИТЕЛЕЙ В ПРОИЗВОДСТВЕ САХАРНЫХ КОНДИТЕРСКИХ ИЗДЕЛИЙ

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

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж-2009

003481447

Работа выполнена на кафедре «Органическая химия» ГОУ ВПО «Воронежская государственная технологическая академия».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Болотов Владимир Михайлович

(Воронежская государственная технологическая академия)

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Дерканосова Наталья Митрофановна

(Российский государственный торгово-экономический университет)

кандидат технических наук, доцент Мастюкова Татьяна Васильевна (Воронежская государственная технологическая академия)

Ведущая организация: Московский государственный

университет пищевых производств

Защита состоится «08» октября 2009 года в 10 00 часов в а. 035 на заседании диссертационного совета Д 212,035.04 при ГОУ ВПО «Воронежская государственная технологическая академия» по адресу: 394036, Воронеж, пр-т Революции, д. 19.

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах), заверенные гербовой печатью учреждения, просим направлять в адрес совета академии.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии. Автореферат размещен на официальном сайге ВГТА www.vgta.vm.ru «07» сентября 2009 года.

Автореферат разослан «07» сентября 2009 года.

Ученый секретарь совета по защите докторских и кандидатских А

диссертаций, д.т.н., профессор

Е.И.Мельникова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Цвет пищевых продуктов, внешняя привлекательность играют большую роль в оценке их качества, стоимости, в конкуренции на рынке.

В настоящее время для окрашивания большинства кондитерских изделий применяются синтетические пищевые красители, многие из которых по данным правозащитных и здравоохранительных организаций Европы являются опасными аллергенами. Традиционно натуральные пищевые красители имеют ограниченное применение из-за сравнительно высокой стоимости и низких потребительских свойств (термолабильности, невысокой красящей способности). Применение этанола без дополнительного подкисления в качестве экстрагента при получении натуральных антоциановых красителей позволяет не только увеличить выход красящих веществ, но и повысить стабильность самих пигментов.

Для производства красителя возможно применение отходов сокового производства, что позволяет более рационально использовать сырьевые ресурсы. Источником красящих веществ служит местное растительное сырье (черная смородина, виноград, черника), обладающее наиболее усвояемыми нутриентами и обеспечивающее укрепление неспецифического иммунитета и антиоксидантной защиты человеческого организма.

Последнее особенно актуально, ввиду того, что рациональное питание является важнейшей составной частью здорового образа жизни, помогает сохранить здоровье и реализовать резерв долголетия организма. В последнее время серьезное внимание уделяется окислительному повреждению биологических молекул, которое генерируется в основном свободными радикалами, что приводит к возникновению ряда заболеваний, в т. ч. онкологических. Введение в окислительные процессы антиоксидантов подавляет или значительно замедляет скорость протекающих реакций.

Мармелад и карамель пользуются большой популярностью у населения. Однако часто люди ограничивают себя и своих детей в потреблении этой продукции, т.к. она бывает окрашена в холодные, неестественные цвета или, по их мнению, содер-

жит вредные синтетические ингредиенты.

Применение для окрашивания этих кондитерских изделий натуральных антоциановых красителей, полученных бескислотной обработкой сырьевого источника этанолом, позволяет исключить из их рецептур синтетические пищевые азокрасители и сделать продукт более привлекательным для потребителя из-за естественной красной окраски. Антоцианы, составляющие основу красящих веществ колоранта, относятся к группе биофлаво-ноидов (парафармадевтиков), являются сильными антиоксидан-тами, что позволяет использовать окрашенные ими продукты для профилактики свободнорадикальных патологий.

Работа выполнена в соответствии с планами НИР ВГТА по теме «Выделение, изучение состава и свойств природных и модифицированных биологически активных органических соединений из растительного сырья». Часть работы выполнена в рамках гранта РФФИ № 06-08-00448 а «Разработка методов диагностики качества продукции по параметрам цветности с применением цифровых технологий».

Цели и задачи. Цель работы - развитие физико-химических основ процесса экстрагирования антоциановых соединений из различного растительного сырья, изучение влияния способов его обработки на эффективность извлечения пигментов и расширение ассортимента сахарных кондитерских изделий, окрашенных натуральными антоциановыми красителями.

В рамках поставленной цели решались следующие задачи:

- обоснование преимуществ бескислотного получения антоциановых красителей экстрагированием этанолом из растительного сырья;

- изучение функционально-технологических свойств красителя в различных средах и подбор оптимальных условий приготовления кондитерских полуфабрикатов;

- изучение условий предварительной обработки сырья как способа увеличения выхода красящих веществ;

- изучение антиоксидантных свойств антоциановых красителей, полученных бескислотным способом;

- разработка способа производства сахарных кондитерских изделий (мармелада, карамели, желейных конфет), окрашенных натуральными антоциановыми красителями и исследо-

вание динамики изменения окраски и антиоксидантной активности;

- разработка проекта технической документации (ТУ, ТИ, РЦ) и промышленная апробация экспериментальных исследований;

- расчет экономических показателей.

Научная новизна:

Теоретически обосновано и экспериментально подтверждено повышение содержания красящих веществ в антоциано-вых красителях, полученных бескислотной обработкой сырья этиловым спиртом, изучено положительное влияние предварительного замораживания на выход пигментов.

Установлено наличие антиоксидантной активности у анто-циановых красителей, вырабатываемых по предлагаемому способу получения.

Показано, что применение бескислотных антоциановых красителей с повышенным содержанием красящих веществ в производстве сахарных кондитерских изделий (мармелад, карамель, желейные конфеты) позволяет не только улучшить их внешний вид и обогатить биологически активными соединениями, но и существенно увеличить антиоксидантную активность этих продуктов питания, что может быть использовано для профилактики опасных для здоровья человека радикальных химических реакций.

Новизна технического подтверждена положительным решением на выдачу патента РФ на изобретение по заявке №2007140921/13 (044793) «Способ производства желейного мармелада» от 02.11.07.

Практическая значимость. Усовершенствована технология антоциановых красителей, получаемых из растительного сырья бескислотной экстракцией этанолом. Предложен способ предварительной обработки сырьевого источника, позволяющий увеличить выход красящих веществ в 1,3 раза.

Определены оптимальные условия для окрашивания полуфабрикатов кондитерского производства натуральными антоциа-новыми красителями.

Разработана технология производства кондитерских изделий (мармелада, карамели, желейных конфет), окрашенных на-

туральными антоциановыми красителями.

Разработаны проекты технической документации: ТУ 9169105-02068108-2007 «Краситель пищевой "Черничный красный"», ТИ; ТУ 9121-155-02068108-2007 «Карамель "Вкус лета"», ТИ, РЦ; ТУ 9128-101-02068108-2007 «Мармелад "Ягода"», ТИ, РЦ.

Возможность использования антоциановых красителей для окраски желейных конфет подтверждена актом промышленных испытаний на ЗАО «Сормовская кондитерская фабрика», г. Нижний Новгород.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

Теоретическое обоснование и экспериментальное подтверждение повышенного содержания красящих веществ в антоциановых красителях, полученных бескислотным выделением из сырья этиловым спиртом, положительное влияние предварительного замораживания сырья на выход пигментов.

Функционально-технологические свойства антоциановых красителей, вырабатываемых бескислотным экстрагированием этиловым спиртом, при различной кислотности среды и температурном воздействии.

Способы производства кондитерских изделий (мармелада, карамели, желейных конфет), окрашенных антоциановыми красителями с повышенным содержанием красящих веществ, и проекты технической документации на краситель пищевой «Черничный красный», мармелад «Ягода», карамель «Вкус лета».

Наличие антиоксидантной активности у антоциановых красителей и окрашенных ими кондитерских изделий (мармелад, карамель, желейные конфеты).

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на отчетных научных конференциях Воронежской государственной технологической академии (2004 г., 2007-2009 гг.); конференции «Пути и формы совершенствования фармацевтического образования. Создание физиологически активных веществ», г. Воронеж, 22-24 марта 2007 г.; VIII Всероссийской конференции молодых ученых с международным участием «Пищевые технологии», г. Казань, 2007 г.; межрегиональной научно-практической конференции «Проблемы здоровьесбережения студентов и школьников. Новые научные тенденции в медицине и фармации», г. Воронеж,

6-7 февраля 2008 г.; VI Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодежь и современные информационные технологии», г. Томск, 26-28 февраля 2008 г.; ЕХ Всероссийском форуме молодых ученых и студентов «Конкурентоспособность территорий и предприятий в формирующейся новой экономике», г. Екатеринбург, 22-24 апреля 2008 г.; VI международной научной конференции студентов и аспирантов «Техника и технологии пищевых производств», г. Могилев, 24-25 апреля 2008 г.; научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития технологии продуктов питания», г. Воронеж, 26-28 мая 2008 г.; IX международной конференции молодых ученых «Пищевые технологии», г. Казань, 3-5 июня 2008 г.; II международном Форуме «Аналитика и Аналитики», г. Воронеж, 22-26 сентября 2008 г.; IX Международном форуме «Пищевые ингредиенты XXI века - 2008», г. Москва, 25-27 ноября 2008 г.; VII Международной конференции «Кондитерские изделия XXI века», г. Москва, 30 марта -1 апреля 2009 г.

Опытные образцы красителей, окрашенных ими изделий и информационно-справочный материал демонстрировались в экспозиции ВГТА на 24-й и 25-й Межрегиональных специализированных выставках «Продторг» (г. Воронеж, 28-30 ноября 2007 г. и 26-28 ноября 2008 г.); Воронежском промышленном Форуме (г. Воронеж, 6-8 февраля 2008 г.).

Экспозиции отмечены дипломами «За использование натуральных красителей из антоциансодержащего сырья в производстве пастшто-мармеладных изделий», «За способ получения мармелада "Ягода" с использованием натуральных красителей», «За инновационный проект "Использование натуральных красителей из антоциансодержащего сырья в производстве пастило-мармеладных изделий"», «За разработку леденцовой карамели "Вкус лета"», «За разработку карамели жевательной консистенции с использованием гуммиарабика и натурального антоциано-вого красителя из черной смородины».

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 18 публикаций, в том числе две в рекомендуемых ВАК изданиях, семь тезисов докладов и одно положительное решение на выдачу патента РФ на изобретение.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованных источников и приложений. Основное содержание работы изложено на 128 страницах, включая 34 таблицы и 46 рисунков. Список используемых источников включает 142 работы российских и зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность работы, научная новизна и практическая значимость выполненных исследований.

Глава 1. Обзор литературы. Красные пищевые красители. Проведен обзор и анализ литературы по современному состоянию и перспективам развития рынка красных пищевых красителей. Рассмотрены основные требования, предъявляемые к колорантам в пищевой промышленности, а также характеристики основных синтетических и натуральных красителей, их достоинства и недостатки. Рассмотрены существующие технологии получения антоциановых красителей из растительного сырья. Описано влияние некоторых факторов на окраску колорантов. Показана значимость антиоксидантов для здорового питания человека. Рассмотрены способы применения красителей, полученных традиционным водным или водно-спиртовым кислотным экстрагированием из растительного сырья для производства мармелада и карамели.

Глава 2. Объекты и методы исследования.

Экспериментальные исследования проводились в условиях НИЛ кафедр ВГТА - органической химии, технологии хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств, а также аналитического центра ВГТА.

Объектами исследования служили: выжимки ягод черной смородины (Ribes nigrum), черники (Vaccinium myrtillus), винограда (Vitis labrusca ' V. vinifera), сахар-песок (ГОСТ 21-94), патока крахмальная (ГОСТ Р 52060-2003), пектин цитрусовый (ГОСТ Р 29186-91), кислота лимонная (ГОСТ 908-2004), лактат натрия (ГОСТ ОСТ 10 291-2001), ароматизаторы пищевые (ТУ У 24.633214039-002:2005), краситель кармуазин Е122.

Исходное антоциансодержащее сырье (выжимки ягод черники, черной смородины, винограда)

Исследование состава и свойств

Изучение влияния предварительной обработки сырья на свойства и состав

я к

5 и И К

© я

а §

т Ч

Состав методом ВЭЖХ

Спектральные характеристики

Антиоксидантная активность

Концентрат красителя

Спектральные характеристики

Антиоксидантная активность

Влияние рН на устойчивость растворов

Влияние рН на антиоксидантную активность

Влияние органич. кислот на устойчивость растворов

Применение для производства кондитерских изделий

Карамель Конфеты Мармелад

Исследование окрашенных изделий

Характеристика опраски

Антиоксидантная активность

Определение оптимальной дозировки красителя

Составление проекта ТД

Рис. 1. Схема экспериментальных исследований

В работе применяли общепринятые и специальные органо-лептические и физико-химические методы исследования свойств сырья, полуфабрикатов и готовой продукции. Анализ содержания красящих веществ проводили на КФК-2 по стандартному раствору сульфата кобальта (II). Спектральные характеристики снимали на спектрофотометре UV-mini 1240 (Shimadzu, Япония). Оценку цветности образцов красителя и окрашенных изделий определяли сканерометрическим способом. Измерение анти-оксидантной активности (АОА) антоциановых красителей и окрашенных кондитерских изделий осуществлялось амперометриче-ским способом на анализаторе «Цвет Яуза-01-AA» (Россия), фракционный состав красителей - методом обращено-фазовой ВЭЖХ на хроматографе «Цвет Яуза» (Россия). Активную и титруемую кислотность мармелада определяли по ГОСТ 5898-87.

Обработку экспериментальных данных проводили с привлечением методов математической статистики, регрессионного анализа и программ Maple, MS Excel.

Глава 3. Получение, свойства и состав аитоциаиовых красителей. Глава посвящена рассмотрению особенностей бескислотного извлечения антоцианов этанолом из растительного сырья, исследованию свойств растворов красителя и способам увеличения выхода красящих веществ.

Традиционные способы водного или водно-спиртового экстрагирования антоцианов из цветочного и плодового сырья имеют ряд недостатков. Для их исключения на кафедре органической химии ГОУ ВПО ВГТА разработаны новые способы получения антоцианового красителя, заключающиеся в обработке исходного растительного сырья (выжимок плодов и ягод) последовательно дважды этанолом в течение 1,5 часов при температуре 55-60 °С, объединении экстрактов и дальнейшем концентрировании путем отгонки этанола.

Применение этанола в качестве экстрагента позволяет значительно увеличить количество красящих веществ в концентрате за счет извлечения антоцианов в менее полярной бесцветной карбинольной форме, а также части флавонолов, которые в кислой среде способны превращаться в антоцианы. Предложена усовершенствованная технологическая схема производства красителя.

Антоциановые красители, извлекаемые из различного растительного сырья, обладают неодинаковым количеством красящих веществ. Так для черничного красителя этот показатель составляет 160 г/кг, для черносмородинового - 80 г/кг, для виноградного - 15 г/кг. Максимум светопоглощения растворов всех трех красителей находится в диапазоне 510-520 нм.

Показано, что антоциановые красители, полученные бескислотной обработкой сырьевого источника этиловым спиртом, обладают неодинаковой суммарной антиоксидантной активностью. АОА черничного красителя (стандарт - рутин) составляет 39,5 мг/г, черносмородинового - 27,0 мг/г, виноградного -1,8 мг/г. Различие в значениях показателя связано с неоднородностью количественного и качественного фракционного состава колорантов. Значение АОА коррелирует с содержанием красящих веществ и полифенольных соединений.

На примере черносмородинового красителя проведены исследования зависимости термической деградации антоцианов при различных значениях рН и температурах 70; 80 и 90 °С (рис. 2)

В

я 5

Г)

я

100

95

90

85

80

75

70

65 :

, \

г ' \\ \ \ 1

1

-

г

2 3 рН

б

Рис. 2. Влияние кислотности и температуры на стабильность окраски (>.=490 нм): а-70 °С;б-90 °С; 1-0,5 ч; 2-1 ч; 3-2 ч; 4-3 ч

Сохранность красного цвета составляет более 70 % при 70 °С. Более высокая температура (90 °С) уменьшает стойкость красителей, но и в этих условиях сохраняется не менее 60 % окраски от исходного значения при максимальном времени термообработки.

Проведенные исследования показали, что антиоксидант-ная активность антоцианов в растворе довольно сильно зависит от кислотности среды (рис. 3).

рн

Рис.3. Зависимость величины АОА (стандарт - кверцетин) антоцианового красителя из черной смородины от кислотности раствора

При этом не только меняется величина площади дифференциальной кривой окисления, но и форма самой кривой, что говорит об изменении структуры антоцианидинов в растворе. Минимум значения АОА приходится на рН 4.

Рассмотрено влияние природы пищевых органических кислот (аскорбиновой, янтарной и лимонной) на стабильность ан-тоциановых красителей при 70 °С и 100 °С (рис. 4), что согласуется с условиями получения пищевых продуктов в промышленности.

Можно отметить, что при 70 °С падение оптической плотности при использовании аскорбиновой кислоты составляет до 32 % в течение 3 ч обработки. При использовании янтарной кислоты сохраняется 80% цвета, при добавлении лимонной кислоты - более 82 % цвета. Меньшее время обработки приводит соответственно к меньшему падению цветности растворов красителя. Увеличение температуры до 100 °С приводит к более интенсивному падению оптической плотности. Полученные экспериментальные данные позволяют заключить, что совместное использование Ь-аскорбиновой кислоты и антоциановых красителей для окраски продуктов, проходящих термообработку нежелательно.

Дозировка кислоты, г/0,1 дм3 Дозировка кислота, г/0,1 дм3

а б

Рис. 4. Изменение оптической плотности раствора красителя при термостатировании (100 °С): а - лимонная кислота; б - аскорбиновая кислота; 1-1 ч;2-2ч;3 — Зч

Получено уравнение регрессси, адекватно описывающее взаимодействии красителя с аскорбиновой кислотой при 100 °С. В качестве функции отклика У принимали относительное изменение оптической плотности растворов красителя, %; в качестве входных параметров, оказывающих наиболее существенное влияние на стабильность красителя - время обработки Хь ч и дозировку кислоты Хг, г.

У = 30,26 - 15,95Хх + 16,30Хх2 + 8,326Х22

Изучено влияние различной предварительной обработки сырья на некоторые характеристики окраски антоциановых красителей из винограда.

В качестве предварительной обработки антоциансодер-жащего сырья, способной увеличить выход красящих веществ, использовались:

-замораживание при температуре -18 °С;

- пропаривание в течение 5 минут;

- сбраживание в течение двух суток.

На основании изучения спектров поглощения (рис. 5) и 1ЮВ-параметров цветности водных растворов (рис. 6) выдвинуто предположение о положительном влиянии замораживания на некоторые технологические характеристики антоциановых красителей.

\ ! ^ Hs

\

Ч; / N \

j

400 450 500 550 600 Длина волны, нм

Рис. 5. Спектр поглощения водных растворов: 1- Контроль; 2- Заморозка; 3 - Брожение; 4 - Пропаривание

Контроль Заморозка Прошрлмтне Брожение

Рис. 6. Показатели цветности водных растворов красителя

Показано, что заморозка ягод является наиболее эффективной предварительной обработкой с точки зрения содержания красящих веществ (рис.7) и антиоксидантной активности (рис. 8). Показано, что значение этого показателя коррелирует с содержанием красящих и других полифенольных соединений.

¡2 5----0,6

Рис. 7. Влияние предварительной обра- Рис. 8. Влияние предварительной ботки сырья на содержание красящих обработки сырья на антиоксидант-веществ в экстрактах ную активность экстрактов

Изучены особенности фракционного состава экстрактов антоциановых красителей при различной предварительной обработке исходного сырья с использованием метода обращенно-фазовой микроколоночной ВЭЖХ с УФ детектированием. Ком-

поненты экстрактов идентифицированы с применением расчетного логарифма коэффициента распределения С1о§р.

Для красителя из вызревшего винограда предварительная обработка сырья замораживанием ягод увеличивает степень извлечения антоцианов. Брожение отрицательно сказывается на содержании красящих веществ, при этом наблюдаются значительные изменения во фракционном составе колоранта. На основании этого можно заключить, что мезгу, оставшуюся от брожения темных сортов винограда при изготовлении вина для производства красителя использовать нецелесообразно. Это же можно отнести и к отходам сокового производства, где для увеличения выхода сока используется обработка антоциансодер-жащего сырья паром.

Глава 4. Применение антоциановых красителей в кондитерской промышленности. Глава посвящена рассмотрению способов производства полифункциональных кондитерских изделий (мармелада, карамели, желейных конфет) с использованием в качестве колорантов бескислотных этанольных экстрактов выжимок плодового сырья, обладающих высокой АОА.

Рецептуры большинства наименований кондитерских изделий рассчитаны на применение синтетических красителей. Их дозировка составляет 0,02-0,1 г/кг и жестко лимитируется.

Для приготовления мармелада по традиционной технологии применяли черничный краситель в количестве 0,1-1,5 г/кг готового мармелада, черносмородиновый - 0,25-2 г/кг, виноградный - 1-7 г/кг. Колорант вводили на стадии темперирования массы в виде раствора с массовой долей красителя 10 %.

При оценке спектральных характеристик мармелада снимали спектр поглощения раствора с массовой долей мармелада 50 %, в качестве базовой линии использовали спектр неокрашенного мармелада. Данные эксперимента подтверждают результаты органолептической оценки - образцы имели цвет от оранжевого, слегка розоватого до темно-красного, вишневого в зависимости от дозировки красителя и его наименования.

Контроль окраски осуществляли методом цветометрии в течение трех месяцев с периодичностью две недели. В целом, в течение срока хранения значение цветовой компоненты И. сни-

жалось на 5-15 %. При этом компоненты в и В возросли на 2-12 и 1-7 % соответственно (рис. 9).

О 2 4 6 8 10 12 0 2 4 6 8 10 12

Срок хранения, недель Срок хранения, недель

а б

Рис. 9. Динамика изменения цвета мармелада, окрашенного красителем в дозировке 1 г/кг: а - черничным; б - черносмородиновым

Использование в качестве красителей концентратов экстрактов выжимок ягод позволяет повысить антиоксидантную активность мармелада в 2-3 раза относительно контрольного (неокрашенного) образца. Мармелад, окрашенный синтетическим красителем кармуазином обладает АОА, не превышающей этот показатель в контрольном образце.

Исследование влияния компонентов мармелада на окраску мармелада показало, что увеличение дозировки кислоты и патоки положительно сказывается на окраске образцов. Это вызвано изменением кислотности среды и переходом большего количества антоцианов в окрашенную катионную форму. Увеличение дозировки сахара отрицательно влияет на цвет мармелада. Предполагается, что это связано с взаимодействием пигментов с веществами разложения сахарозы (например, гидроксиметил-фурфуролом), которые накапливаются в ходе термической обработки продукта.

Рекомендуемые дозировки составляют: для мармелада с черничным красителем - 0,4-0,6 г/кг и 0,8-1,2 г/кг для мармелада с черносмородиновым.

Для приготовления карамели по традиционной технологии применяли черносмородиновый краситель в дозировке: для леденцовой карамели - 0-2 г/кг, для тянутой -0-1,5 г/кг.

Органолептическая оценка показала, что образцы леденцовой карамели окрашены в цвета от желтого до темно-красного, тянутой - от сероватого до малинового с характерным глянцем. Результаты цветометрического анализа образцов леденцовой и тянутой карамели представлены на рис. 10.

0 0,5 1,0 1,5 2,0 о 0,5 1,0 1,5

Дозировка красителя, г/кг Дозировка красителя, г/кг

а б

Рис. 10. Зависимость компонентов цвета окрашенной карамели от дозировки красителя: а - леденцовой; б - тянутой

В течение срока хранения значение цветовой компоненты Я снижалось в среднем на величину порядка 5%, что говорит о высокой стабильности окраски и возможности применения ан-тоциановых красителей для приготовления карамели.

Изучение антиоксидантной активности карамели показало, что использование для ее окрашивания натуральных антоциано-вых красителей заметно увеличивает значение этого показателя.

Зависимость АОА от дозировки красителя носит линейный характер, при этом противоокислительные свойства тянутой карамели несколько выше, чем у леденцовой.

Дозировка красителя должна составлять 0,75-1,25 г/кг для производства леденцовой карамели; 0,5-0,75 г/кг для карамели с начинками; 1-1,5 г/кг для переслоенной карамели. Благодаря особенностям предлагаемой технологии изготовления красителя

его нужно в 3-5 раза меньше, чем при получении традиционным способом.

Образцы жевательной карамели на гуммиарабике готовили по разработанной на кафедре Технологии хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств ВГТА рецептуре в соответствии с разработанной там же технологией. Краситель вводили в виде спиртового раствора с концентрацией красящего вещества 20 % в количестве 0,25-4,0 г/кг на стадии вытягивания карамели при температуре 85-90 °С.

Полученные образцы имели окраску от бежевого до фиолетово-розового в зависимости от дозировки красителя. Показатели цветности жевательной карамели приведены на рис. 11.

0 12 3 4

Дозировка красителя, г/кг

Рис. 11. Зависимость компонентов цвета жевательной карамели от дозировки красителя

Потери цветности для всех образцов в ходе хранения были крайне несущественные, что говорит о высокой стойкости красителя в данном изделии. Рекомендуемая дозировка колоранта составляет 2 г/кг.

Для приготовления желейных конфет по традиционной технологии (отливкой в крахмал) и рецептуре ЗАО «Сормовская кондитерская фабрика» применяли черносмородиновый краситель в дозировке до 1,5 г/кг.

Образцы конфет окрашены в цвета от желтого до темно-красного; результаты цветометрического анализа приведены на рис. 12. В ходе хранения потеря цвета изделий по R-компоненте модели RGB составила 13-25 % для различной дозировки образцов, что близко по своему значению к желейному мармеладу и является вполне допустимой величиной.

Рис. 12. Зависимость компонентов цвета желейных конфет от дозировки красителя

Значение антиоксидантной активности близко по величине к мармеладу с черносмородиновым красителем.

Можно рекомендовать дозировку черносмородинового красителя 0,75-1 г/кг как оптимальную при производстве конфет с ароматизаторами типа «Клубника», «Барбарис», 1,25-1,5 г/кг при производстве конфет с ароматизаторами типа «Вишня».

Рассчитаны плановые калькуляции и определены проекты оптовой цены для мармелада и леденцовой карамели. Показано, что данные виды кондитерских изделий являются конкурентоспособными.

ВЫВОДЫ

1. Теоретически обоснован и изучен бескислотный способ экстрагирования антоцианов этанолом из растительного сырья, предложена усовершенствованная технологическая схема получения антоциановых красителей.

2. Исследовано влияние различных органических кислот на термостойкость красителя и показано, что аскорбиновая кислота (витамин С) способствует разрушению антоциановых пигментов, а лимонная кислота - сохранению окраски. На основании строения молекул органических кислот высказаны предположения о природе их влияния на термостабильность пигментов. Выработаны рекомендации по использованию антоциановых красителей в производстве пищевых продуктов, подкисленных лимонной кислотой.

0 0,5 1,0 1,5

Дозировка красителя, г/кг

3. Исследованиями установлено наличие антиоксидантной активности у антоцианового красителя, выделяемого из растительного сырья бескислотным способом. Изучено изменение антиоксидантной активности антоцианов в зависимости от кислотности раствора и определены условия, при которых ее значение максимально.

4. Установлено положительное влияние предварительного замораживания ягод на выход красящих веществ и антиокси-дантную активность красителей, выделяемых бескислотным способом. Хроматографически установлен состав антоцианов экстрактов винограда, подвергшихся различной обработке ягод перед экстрагированием.

5. Выявлено, что окрашивание разнообразных кондитерских изделий (мармелада, карамели, желейных конфет) концентратами экстрактов ягод черники и черной смородины не только придает продуктам приятную красную окраску, но и увеличивает их антиоксидантную активность, что может быть использовано для выработки функциональных продуктов питания.

6. Определено, что в ходе хранения окраска образцов кондитерских изделий (по R-компоненте модели RGB) снижается на величину до 25 % для мармелада и до 5 % для карамели, что позволяет рекомендовать антоциановые красители для окрашивания этих групп кондитерских изделий.

7. Экспериментально установлено, что особенности технологии изготовления красителя с повышенным содержанием красящих веществ позволяют без потери цветности снизить его дозировку (по сравнению с красителем, полученным традиционным путем) в 3-5 раз.

8. Разработаны проекты технической документации (ТУ, ТИ, РЦ) на «Краситель пищевой "Черничный красный"», «Карамель "Вкус лета"» и «Мармелад "Ягода"». Результаты экспериментальных исследований апробированы на ЗАО «Сормовкая кондитерская фабрика», г. Нижний Новгород.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Саввин, П. Н. Исследование антиоксидантных свойств желейного мармелада (Текст] / П. Н. Саввин, В. М. Болотов // Химия растительного сырья. - 2008. - № 4. - С. 177-179.

2. Болотов, В. М. Применение натуральных красителей при производстве мармелада [Текст] / В. М. Болотов, П. Н. Саввин // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2009. - № 2. -С. 33-34.

Статьи и материалы конференций:

1. Хайрутдинова, А. Д Влияние органических кислот на спектральные характеристики ангоциановых красителей [Текст] /

A. Д. Хайрутдинова, А. П. Один, П. Н. Саввин // Материалы XLII отчетной научной конференции за 2003 год: в 3 ч. - Воронеж: ВГТА, 2004. - Ч. 1. - С. 227-231.

2. Болотов, В. М. Получение и использование антоциано-вого красителя из черной смородины для производства мармелада [Текст] / В. М. Болотов, А. Я. Олейникова, П. Н. Саввин // Вестник Воронежской государственной технологической академии. - 2006. - № 11. - С. 148.

3. Саввин, П. Н. Получение антоцианового красителя из черной смородины и использование его для производства мармелада [Текст] / П. Н. Саввин // Пути и формы совершенствования фармацевтического образования. Создание физиологически активных веществ: материалы Ш Всероссийской научно-методической конференции. - Воронеж: ВГУ, 2007.-Ч. 1.-С.311-313.

4. Болотов, В. М. Применение антоциановых красителей для производства пастило-мармеладных изделий [Текст] /

B. М. Болотов, П. Н. Саввин // VIII Всероссийская конференция молодых ученых с международным участием «Пищевые технологии». Сборник тезисов докладов - Казань: Издательство «Отечество», 2007.-С. 27.

5. Саввин, П. Н. Антиоксидантная активность антоциановых красителей [Текст] / П. Н. Саввин, В. М. Болотов, Д. А. Ку-динов // Проблемы здоровьесбережения студентов и школьни-

ков. Новые научные тенденции в медицине и фармации : Материалы межрегион, научно-практ. конф. - Воронеж: ВГУ, 2008. -С. 381-383.

6. Саввин, П. Н. Исследование антиоксидантных свойств натуральных красителей [Текст] / П. Н. Саввин, В. М. Болотов // Материалы XLVI отчетной научной конференции за 2007 год: в 3 ч. / Воронеж, гос. технол. акад. - Воронеж : ВГТА, 2008. - 4.1. -С. 175.

7. Саввин, П. Н. Методы контроля цвета мармелада с натуральным антоциановым красителем [Текст] / П. Н. Саввин // Молодежь и современные информационные технологии. Сборник трудов VI Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Томск, 2008. -С. 271-272.

8. Саввин, П. Н. Преимущества применения натуральных красителей в кондитерской промышленности [Текст] / П. Н. Саввин // Конкурентоспособность территорий и предприятий в формирующейся новой экономике : материалы IX Всерос. форума молодых ученых и студентов : в 4 ч. - Екатеринбург: Изд-во Урал. гос. экон. ун-та, 2008. - Ч. 4. - С. 179.

9. Саввин, П. Н. Антиоксидантная активность мармелада [Текст] / П. Н. Саввин // Техника и технология пищевых производств : тез. докл. VI Междунар. науч. конф. студентов и аспирантов: в 2 ч. - Могилев: УО МГУП, 2008. - Ч. 1. - С. 13.

Ю.Саввин, П. Н. Влияние дозировки сырья на окраску мармелада с натуральными красителями [Текст] / П.Н. Саввин, В.М. Болотов // Актуальные проблемы развития технологии продуктов питания : Материалы научно-практ. конф., посвящ. 15-летию технологического ф-та Воронежского ГАУ им. Глинки. - Воронеж: из-во «Истоки», 2008. - С. 32-34.

П.Саввин, П. Н. Влияние аскорбиновой кислоты на окраску мармелада с натуральным антоциановым красителем [Текст] / П. Н. Саввин, В. М. Болотов, В. В. Хрипушин // IX Междунар. конф. молодых ученых «Пищевые технологии»: Сборник тезисов докладов. - Казань: Изд-во «Отечество», 2008. - С. 377.

12. Болотов, В. М. Анализ окраски пастило-мармеладных изделий [Текст] / В. М. Болотов, В. В. Хрипушин, П. Н. Саввин // Рефераты докладов П Междунар. Форума «Аналитика и Ана-

литики» : в 2 т. / Воронеж, гос. технол. акад. - Воронеж: ВГТА,

2008. - Т.2. - С. 562.

13.Болотов, В. М. Антиоксиданты пищевых продуктов [Текст] / В. М. Болотов, П. Н. Саввин // IX Международный форум «Пищевые ингредиенты XXI века - 2008» : Сборник докладов. - М.: ВВЦ «Крокус-Экспо», 2008. - С. 8-16.

14.Болотов, В. М. Эффективность процесса экстракции ан-тоциановых пигментов при различных условиях обработки растительного сырья [Текст] / В. М. Болотов, П. Н. Саввин // Вестник Воронежской государственной технологической академии. -

2009.-№ 1.-С. 14-18.

15. Магомедов Г. О. Возможность применения красителя из черной смородины в производстве карамели [Текст] / Г. О. Магомедов, А. Я. Олейникова, И.В. Плотникова, П. Н. Саввин // Материалы 7-й Международной конференции «Кондитерские изделия XXI века». - М.: Международная промышленная академия, 2009. - С. 193-197.

Изобретения:

1. Способ производства желейного мармелада [Текст]: положительное решение о выдаче патента на изобретение / Болотов В. М., Саввин П. Н. - № 2007140921/13(044793) от 02.11.2007; получено 23.01.2009.

ГОУВПО «Воронежская государственная технологическая академия» (ГОУ ВПО «ВГТА») Отдел полиграфии: ГОУ ВПО «ВГТА» Адрес академии и отдела полиграфии 394036, Воронеж, пр. Революции, 19

Подписано в печать 03.09.2009 г. Формат 60 х 84 1/16 Усл.п.л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 333

Условные сокращения.

Введение.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. КРАСНЫЕ ПИЩЕВЫЕ

КРАСИТЕЛИ.

1.1 Тенденции рынка пищевых красителей.

1.2 Классификация красителей и требования к ним.

1.3 Синтетические красители.

1.3.1 Азорубин-Е122.

1.3.2 Понсо4Я-Е124.

1.3.3 Красный очаровательный АС - Е129.

1.3.4 Запрещенные и неиспользуемые красные синтетические красители.

1.4 Натуральные (природные) красители.

1.4.1 Кармины-Е120.

1.4.2 Красный свекольный - Е162.

1.4.3 Антоцианы - Е

1.4.4 Красный рисовый.

1.5 Традиционные способы получения антоциановых красителей.

1.6 Влияние различных факторов на устойчивость окраски красителей.

1.7 Антиоксидантная активность как мера ценности красителя.

1.8 Применение традиционных антоциановых красителей для производства кондитерских изделий.

1.8.1 Производство мармелада.

1.8.2 Производство карамели.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1 Характеристика антоциансодержащего сырья, используемого в производстве красителя.

2.2 Характеристика сырья, используемого в производстве кондитерских изделий.

2.3 Схема экспериментальных исследований.

2.4 Выделение антоциановых пигментов.

2.5 Изучение состава и свойств антоциановых красителей.

2.5.1 Фотометрический анализ содержания красящих веществ.

2.5.2 Исследование термической устойчивости растворов.

2.5.3 Исследование спектральных характеристик красителей.

2.5.4 Оценка цвета красителя в системе RGB.

2.5.5 Исследование антиоксидантной активности.

2.5.6 Хроматографический анализ антоциановых соединений.

2.6 Определение показателей качества кондитерских изделий.

2.6.1 Оценка органолептических показателей качества.

2.6.2 Определение активной кислотности.

2.6.3 Определение титруемой кислотности.

2.6.4 Исследование спектральных характеристик изделий.

2.6.5 Оценка цвета изделий в системе RGB.

2.6.6 Исследование антиоксидантной активности.

2.7 Статистическая обработка результатов эксперимента.

ГЛАВА 3. ПОЛУЧЕНИЕ, СВОЙСТВА И СОСТАВ

АНТОЦИАНОВЫХ КРАСИТЕЛЕЙ.

3.1 Особенности и преимущества получения антоциановых красителей бескислотным способом.

3.1.1 Бескислотный способ получения антоциановых красителей.

3.1.2 Технологическая схема производства красителя.

3.2 Характеристика свойств антоциановых красителей.

3.2.1 Спектральные характеристики.

3.2.2 Антиоксидантная активность.

3.2.3 Устойчивость растворов при различных рН.

3.2.4 Влияние рН на антиоксидантную активность.

3.2.5 Влияние природы органических кислот.

3.3 Влияние предварительной обработки сырьевого источника на состав и свойства антоцианов из винограда сорта «Изабелла».

3.3.1 Спектральные характеристики.

3.3.2 Антиоксидантная активность.

3.3.3 Состав экстрактов.

Выводы.

ГЛАВА 4. ПРИМЕНЕНИЕ АНТОЦИАНОВЫХ КРАСИТЕЛЕЙ В

КОНДИТЕРСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ.

4.1 Использование антоциановых красителей в производстве мармелада.

4.1.1 Исследование окраски мармелада.

4.1.2 Антиоксидантная активность желейного мармелада.

4.1.3 Влияние дозировки сырья на стабильность окраски.

4.2 Использование антоциановых красителей в производстве карамели.

4.2.1 Применение красителя в производстве леденцовой и тянутой карамели.

4.2.2 Спектральные характеристики окраски карамели и ее антиоксидантная активность.

4.2.3 Применение красителя в производстве жевательной карамели и ее спектральные характеристики.

4.3 Использование антоциановых красителей в производстве желейных конфет.

4.4 Экономические расчеты.

Выводы.

Актуальность работы

Цвет пищевых продуктов, внешняя привлекательность играют большую роль в оценке их качества, стоимости, в конкуренции на рынке.

В настоящее время для окрашивания большинства кондитерских изделий применяются синтетические пищевые красители, многие из которых по данным правозащитных и здравоохранительных организаций Европы являются опасными аллергенами. Традиционно натуральные пищевые красители имеют ограниченное применение из-за сравнительно высокой стоимости и низких потребительских свойств (термолабильности, невысокой красящей способности). Применение этанола без дополнительного подкис-ления в качестве экстрагента при получении натуральных антоциановых красителей позволяет не только увеличить выход красящих веществ, но и повысить стабильность самих пигментов.

Для производства красителя возможно применение отходов сокового производства, что позволяет более рационально использовать сырьевые ресурсы. Источником красящих веществ служит местное растительное сырье (черная смородина, виноград, черника), обладающее наиболее усвояемыми нутриентами и обеспечивающее укрепление неспецифического иммунитета и антиоксидантной защиты человеческого организма.

Последнее особенно актуально, ввиду того, что рациональное питание является важнейшей составной частью здорового образа жизни, помогает сохранить здоровье и реализовать резерв долголетия организма. В последнее время серьезное внимание уделяется окислительному повреждению биологических молекул, которое генерируется в основном свободными радикалами, что приводит к возникновению ряда заболеваний, в т. ч. онкологических. Введение в окислительные процессы антиоксидантов подавляет или значительно замедляет скорость протекающих реакций.

Мармелад и карамель пользуются большой популярностью у населения. Однако часто люди ограничивают себя и своих детей в потреблении этой продукции, т.к. она бывает окрашена в холодные, неестественные цвета или, по их мнению, содержит вредные синтетические ингредиенты.

Применение для окрашивания этих кондитерских изделий натуральных антоциановых красителей, полученных бескислотной обработкой сырьевого источника этанолом, позволяет исключить из их рецептур синтетические пищевые азокрасители и сделать продукт более привлекательным для потребителя из-за естественной красной окраски. Антоцианы, составляющие основу красящих веществ колоранта, относятся к группе биофлавоноидов (парафармацевтиков), являются сильными антиоксидантами, что позволяет использовать окрашенные ими продукты для профилактики свободноради-кальных патологий.

Работа выполнена в соответствии с планами НИР ВГТА по теме «Выделение, изучение состава и свойств природных и модифицированных биологически активных органических соединений из растительного сырья». Часть работы выполнена в рамках гранта РФФИ № 06-08-00448 а «Разработка методов диагностики качества продукции по параметрам цветности с применением цифровых технологий».

Цели и задачи

Цель работы — развитие физико-химических основ процесса экстрагирования антоциановых соединений из различного растительного сырья, изучение влияния способов его обработки на эффективность извлечения пигментов и расширение ассортимента сахарных кондитерских изделий, окрашенных натуральными антоциановыми красителями.

В рамках поставленной цели решались следующие задачи:

- обоснование преимуществ бескислотного получения антоциановых красителей экстрагированием этанолом из растительного сырья; изучение функционально-технологических свойств красителя в различных средах и подбор оптимальных условий приготовления кондитерских полуфабрикатов;

- изучение условий предварительной обработки сырья как способа увеличения выхода красящих веществ;

- изучение антиоксидантных свойств антоциановых красителей, полученных бескислотным способом; разработка способа производства сахарных кондитерских изделий (мармелада, карамели, желейных конфет), окрашенных натуральными антоциановыми красителями и исследование динамики изменения окраски и антиоксидантной активности; разработка проекта технической документации (ТУ, ТИ, РЦ) и промышленная апробация экспериментальных исследований;

- расчет экономических показателей.

Научная новизна

Теоретически обосновано и экспериментально подтверждено повышение содержания красящих веществ в антоциановых красителях, полученных бескислотной обработкой сырья этиловым спиртом, изучено положительное влияние предварительного замораживания на выход пигментов.

Установлено наличие антиоксидантной активности у антоциановых красителей, вырабатываемых по предлагаемому способу получения.

Показано, что применение бескислотных антоциановых красителей с повышенным содержанием красящих веществ в производстве сахарных кондитерских изделий (мармелад, карамель, желейные конфеты) позволяет не только улучшить их внешний вид и обогатить биологически активными соединениями, но и существенно увеличить антиоксидантную активность этих продуктов питания, что может быть использовано для профилактики опасных для здоровья человека радикальных химических реакций.

Новизна технического подтверждена положительным решением на выдачу патента РФ на изобретение по заявке №2007140921/13 (044793) «Способ производства желейного мармелада» от 02.11.07.

Практическая значимость

Усовершенствована технология антоциановых красителей, получаемых из растительного сырья бескислотной экстракцией этанолом. Предложен способ предварительной обработки сырьевого источника, позволяющий увеличить выход красящих веществ в 1,3 раза.

Определены оптимальные условия для окрашивания полуфабрикатов кондитерского производства натуральными антоциановыми красителями.

Разработана технология производства кондитерских изделий (мармелада, карамели, желейных конфет), окрашенных натуральными антоциановыми красителями.

Разработаны проекты технической документации: ТУ 9169-10502068108-2007 «Краситель пищевой "Черничный красный"», ТИ; ТУ 9121155-02068108-2007 «Карамель "Вкус лета"», ТИ, РЦ; ТУ 9128-101-020681082007 «Мармелад "Ягода"», ТИ, РЦ.

Возможность использования антоциановых красителей для окраски желейных конфет подтверждена актом промышленных испытаний на ЗАО «Сормовская кондитерская фабрика», г. Нижний Новгород.

Основные научные положения, выносимые на защиту

Теоретическое обоснование и экспериментальное подтверждение повышенного содержания красящих веществ в антоциановых красителях, полученных бескислотным выделением из сырья этиловым спиртом, положительное влияние предварительного замораживания сырья на выход пигментов.

Функционально-технологические свойства антоциановых красителей, вырабатываемых бескислотным экстрагированием этиловым спиртом, при различной кислотности среды и температурном воздействии.

Способы производства кондитерских изделий (мармелада, карамели, желейных конфет), окрашенных антоциановыми красителями с повышенным содержанием красящих веществ, и проекты технической документации на краситель пищевой «Черничный красный», мармелад «Ягода», карамель «Вкус лета».

Наличие антиоксидантной активности у антоциановых красителей и окрашенных ими кондитерских изделий (мармелад, карамель, желейные конфеты).

Апробация работы

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на отчетных научных конференциях Воронежской государственной технологической академии (2004 г., 2007-2009 гг.); конференции «Пути и формы совершенствования фармацевтического образования. Создание физиологически активных веществ», г. Воронеж, 2224 марта 2007 г.; VIII Всероссийской конференции молодых ученых с международным участием «Пищевые технологии», г. Казань, 2007 г.; межрегиональной научно-практической конференции «Проблемы здоровьесбережения студентов и школьников. Новые научные тенденции в медицине и фармации», г. Воронеж, 6-7 февраля 2008 г.; VI Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодежь и современные информационные технологии», г. Томск, 2628 февраля 2008 г.; IX Всероссийском форуме молодых ученых и студентов «Конкурентоспособность территорий и предприятий в формирующейся новой экономике», г. Екатеринбург, 22-24 апреля 2008 г.; VI международной научной конференции студентов и аспирантов «Техника и технология пищевых производств», г. Могилев, 24-25 апреля 2008 г.; научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития технологии продуктов питания», г. Воронеж, 26-28 мая 2008 г.; IX международной конференции молодых ученых «Пищевые технологии», г. Казань, 3-5 июня

2008 г.; II международном Форуме «Аналитика и Аналитики», г. Воронеж, 22-26 сентября 2008 г.; IX Международном форуме «Пищевые ингредиенты XXI века - 2008», г. Москва, 25-27 ноября 2008 г.; VII Международной конференции «Кондитерские изделия XXI века», г. Москва, 30 марта -1 апреля 2009 г.

Опытные образцы красителей, окрашенных ими изделий и информационно-справочный материал демонстрировались в экспозиции ВГТА на 24-й и 25-й Межрегиональных специализированных выставках «Продторг» (г. Воронеж, 28-30 ноября 2007 г. и 26-28 ноября 2008 г.); Воронежском промышленном Форуме (г. Воронеж, 6-8 февраля 2008 г.).

Экспозиции отмечены дипломами «За использование натуральных красителей из антоциансодержащего сырья в производстве пастило-мармеладных изделий», «За способ получения мармелада "Ягода" с использованием натуральных красителей», «За инновационный проект "Использование натуральных красителей из антоциансодержащего сырья в производстве пастило-мармеладных изделий"», «За разработку леденцовой карамели "Вкус лета"», «За разработку карамели жевательной консистенции с использованием гуммиарабика и натурального антоцианового красителя из черной смородины».

Публикации

По теме диссертационной работы опубликовано 18 публикаций, в том числе две в рекомендуемых ВАК изданиях, семь тезисов докладов и одно положительное решение на выдачу патента РФ на изобретение.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованных источников и приложений. Основное содержание работы изложено на 128 страницах, включая 34 таблицы и 46 рисунков. Список используемых источников включает 142 работы российских и зарубежных авторов.

Общие выводы

1. Теоретически обоснован и изучен бескислотный способ экстрагирования антоцианов этанолом из растительного сырья, предложена усовершенствованная технологическая схема получения антоциановых красителей.

2. Исследовано влияние различных органических кислот на термостойкость красителя и показано, что аскорбиновая кислота (витамин С) способствует разрушению антоциановых пигментов, а лимонная кислота — сохранению окраски. На основании строения молекул органических кислот высказаны предположения о природе их влияния на термостабильность пигментов. Выработаны рекомендации по использованию антоциановых красителей в производстве пищевых продуктов, подкисленных лимонной кислотой.

3. Исследованиями установлено наличие антиоксидантной активности у антоцианового красителя, выделяемого из растительного сырья бескислотным способом. Изучено изменение антиоксидантной активности антоцианов в зависимости от кислотности раствора и определены условия, при которых ее значение максимально.

4. Установлено положительное влияние предварительного замораживания ягод на выход красящих веществ и антиоксидантную активность красителей, выделяемых бескислотным способом. Хроматографически установлен состав антоцианов экстрактов винограда, подвергшихся различной обработке ягод перед экстрагированием.

5. Выявлено, что окрашивание разнообразных кондитерских изделий (мармелада, карамели, желейных конфет) концентратами экстрактов ягод черники и черной смородины не только придает продуктам приятную красную окраску, но и увеличивает их антиоксидантную активность, что может быть использовано для выработки функциональных продуктов питания.

6. Определено, что в ходе хранения окраска образцов кондитерских изделий (по R-компоненте модели RGB) снижается на величину до 30 % для мармелада и до 5 % для карамели, что позволяет рекомендовать антоциановые красители для окрашивания этих групп кондитерских изделий.

7. Экспериментально установлено, что особенности технологии изготовления красителя с повышенным содержанием красящих веществ позволяют без потери цветности снизить его дозировку (по сравнению с красителем, полученным традиционным путем) в 3-5 раз.

8. Разработаны проекты технической документации (ТУ, ТИ, РЦ) на «Краситель пищевой "Черничный красный"», «Карамель "Вкус лета"» и «Мармелад "Ягода"». Результаты экспериментальных исследований апробированы на ЗАО «Сормовская кондитерская фабрика», г. Нижний Новгород.

1. Синявская, А. Ю. На кондитерском фронте без перемен Текст. / А. Ю. Синявская // Кондитерское производство. 2005, № 2. - С. 25-27

2. Олейникова, А. Я. Проектирование кондитерских предприятий Текст. / А. Я. Олейникова, Г. О. Магомедов. СПб.: ГИОРД, 2004. - 416 с.

3. Болотов, В. М. Пищевые красители: классификация, свойства, анализ, применение Текст. / В. М. Болотов, А. П. Нечаев, JI. А. Сарафанова. СПб.: ГИОРД, 2008. - 240 с.

4. СанПиН 2. 3. 2. 1293-03 Гигиенические требования по применению пищевых добавок: Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы Текст. Введен 04-01-01. - М.: Минздрав России, 2003. - 416 с.

5. Дудкин, М. С. Новые продукты питания Текст. / М. С. Дудкин, JI. Ф. Щелкунов. М.: МАИК «Наука», 1998 - 304 с.

6. Цыганова, Т. Б. Пищевые красители для кондитерских изделий Текст. / Т. Б. Цыганова, JI. С. Кузнецова, М. Ю. Сиданова. СПб.: ГИОРД, 2002.- 120 с.

7. Рыжова, Н. В. Новые натуральные пищевые красители Текст. / Н. В. Рыжова, 3. Г. Скобельская, Т. С. Вайншенкер, JL А. Иванова // Кондитерское производство. 2006, № 4. - С. 25-26

8. Куевда, О. В. Натуральные красители Текст. / О. В. Куевда // Кондитерское производство. 2005, № 5. - С. 30-31

9. Сизенко, Е. И. Проблемы детского питания Текст. / Е. И. Сизенко, А. Б. Лисицин // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2007, № 5. — С. 8-12

10. Кацерикова, Н. В. Создание продуктов питания для лиц пожилого возраста Текст. / Н. В. Кацерикова, Р. С. Казаков // Пищевая промышленность. 2007, № 12. - С. 58-59

11. Бокучава, М. А. Биохимия производства растительных красителей Текст. / М. А. Бокучава. Тбилиси: Мецниереба, 1986. - 94 с.

12. Танчев, С. С. Антоцианы в плодах и овощах Текст. / С. С. Танчев. М.: Пищевая промышленность, 1980. - 304 с.

13. Нечаев, А. П. Пищевые добавки Текст. / А. П. Нечаев, А. А. Кочеткова, А. Н. Зайцев. М.: Издат. Колос, 2001. - 256 с.

14. Беленький, Е. Ф. Химия и технология пигментов Текст. / Е. Ф. Беленький. Л.: Химия, 1984. -656 с.

15. Бородкин, В. Ф. Химия красителей Текст. / В. Ф. Бородкин. М.: Химия, 1981.-248 с.

16. Архипова, А. Н. Пищевые красители, их свойства и применение Текст. / А. Н. Архипова // Пищевая промышленность. — 2000, № 4. С. 66-69

17. ГОСТ Р 52481-2005. Красители пищевые. Термины и определения Текст. Введен 2007-01-01. - М. Стандартинформ, 2006. - 12 с.

18. Харламова, О. А. Натуральные пищевые красители Текст. / О. А. Харламова, Б. В. Кафка. -М.: Наука, 1989. 191 с.

19. Пищевые ароматизаторы и красители. Некоторые вопросы законодательства Текст. // Пищевые ингредиенты: сырье и добавки. 2002, № 1.-С. 10-13

20. Aldrich Catalog Handbook of Fine Chemicals Text. // Aldrich Cemical Company, Inc., USA, 1988-1989. 2150 p.

21. Aldrich Catalog Handbook of Fine Chemicals. Text. // Aldrich Cemical Company, Inc., USA, 1990-1991. 2150 p.

22. Гордон, П. Органическая химия красителей Текст. / П. Гордон, П. Грегори. М.: Мир, 1987. - 384 с.

23. Сарафанова, Jl. А. Пищевые добавки: Энциклопедия Текст. / Л. А. Сарафанова. 2-е изд., испр. и доп. - СПб: ГИОРД, 2004. - 808 с.

24. Смирнов, Е. В. Синтетические пищевые красители Текст. / Е. В. Смирнов, Е. А. Береснева // Пищевая промышленность 1991, № 3. -С. 15-16

25. Khanna, S. K. Toxicity of commonly used food colours: a review Текст. / S. K. Khanna, G. B. Singh // J. Sci. and Ind. Res. 1975. - V. 34, №11. -P. 631-635

26. Xang, W. T. Effects of photosensibized synthetic colorants on singlet oxygen oxidation of soybean oil Text. / W. T. Xang, D. B. Min // INFORM: Inst. News Fats, Oils and Relat. Mater. 1994. - V. 5, № 4. - P. 511

27. Сальникова, О. Ешь ароматизаторы, консерванты жуй Текст. / О. Сальникова // «АиФ на Енисее». 2007, № 22 (494).- С. 16

28. McCann, D. Food additives and hyperactive behavior in 3-year-old and 8- to 9-year-old children in the community: a randomized, double-blinded, placebo-controlled trial Text. / D. McCann // The Lancet DOI: 10. 1016/S0140-6736(07)613063

29. Список пищевых добавок Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.potrebitel.to.kg/sovet/prod/ekras.htm - Загл. с экрана