автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.15, диссертация на тему:Разработка и оценка потребительских свойств соков с повышенным антиоксидантным действием

На правах рукописи

Зюзина Анна Владимировна

РАЗРАБОТКА И ОЦЕНКА ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ СВОЙСТВ СОКОВ С ПОВЫШЕННЫМ АНТИОКСИДАИТНЫМ ДЕЙСТВИЕМ

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

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

12 мдр ті

Орел-2012

005014774

Диссертационная работа выполнена на кафедре «Технология пищевых производств и парфюмерно-косметических продуктов» ФГБОУ ВПО «Самарский государственный технический университет»

Научный руководитель: - Макарова Надежда Викторовна,

доктор химических наук, доцент

Официальные оппоненты: • Левгерова Надежда Станиславовна,

доктор сельскохозяйственных наук,

зав. сектором технологической оценки сортов Всероссийского НИИ селекции плодовых культур

- Евдокимова Оксана Валерьевна,

кандидат технических наук, доцент кафедры «Технологии и товароведения продуктов питания» ФГБОУ ВПО «Госуниверситет - УНПК»

Ведущая организация:

ФГБОУ ВПО «Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова»

Защита состоится «22» марта 2012 года в 1£часов на заседании диссертационного Совета Д 212.182.08 при ФГБОУ ВПО «Госуниверситет - УНПК» по адресу: 302020, Орел, Наугорское шоссе, 29, ауд. 212.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГБОУ ВПО «Госунивер-аггет - УНПК» по адресу: 302020, Орел, Наугорское шоссе, 29

Объявление о защите диссертации и автореферат диссертации размещены на официальном сайте ФГБОУ ВПО «Госуниверситет - УНПК»: vvww.eu-unpk.ni и направленны для размещения в сети интернет Министерства образования и науки Российской Федеращш по адресу: référât vak@mon eov.ru

Автореферат разослан 'J-Q> февраля 2012 года.

Ученый секретарь диссертационного >л

совета, доктор технических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Ухудшение экологической обстановки, воздействие на организм человека различных неблагоприятных факторов внешней среды приводит к накоплению в организме свободных радикалов - продуктов неполного восстановления кислорода, избыток которых ведет к перекисному окислению липидов и, как следствие, нарушению функции клеточных мембран. Результатом этого является преждевременное старение организма, частые болезни и даже образование злокачественных опухолей.

Исходя из этого, важным направлением становится производство функциональных продуктов питания с повышенным антиоксидантным действием.

Активные исследования по созданию пищевых продуктов с антиоксидантным действием в России осуществляются такими исследователями, как В.А. Помозова, Т.Ф. Киселева, В.М. Позняковский, Л.В. Донченко, В.М. Киселев, А.Ю. Колеснов, Г.И. Касьянов, Г.А. Ермолаева и другими.

Фруктовые соки имеют большую ценность в системе рационального сбалансированного питания. В настоящее время в общем производстве плодоовощной продукции доля соков, нектаров и сокосодержащих напитков возросла с 50 до 80%. В 2010 году натуральный объем продаж соков и нектаров в России достиг 2,8 млрд литров, а потребление на человека в год 20 л против 10 л в 2002, что свидетельствует об их популярности во всех группах населения.

Учитывая широкую популярность и большой потенциал роста спроса на новые марки соков, становится актуальным разработка рецептур соков с повышенным антиоксидантным действием, как продуктов массового потребления, способных удовлетворить потребность в антиоксидантах у различных социальных слоев. Современное производство соков использует в качестве сырья не только свежие плоды и ягоды, но и концентраты чаще всего импортного производства. Для выработки соков и нектаров с мякотью в качестве полуфабрикатов используют пюре. Исходя из этого, становится важной количественная оценка антиоксидантной активности используемого сырья и полуфабрикатов, а также готового продукта. Российский Союз Производителей Соков в соответствии с

европейскими тенденциями рассматривает антиоксидантную активность как дополнительный критерий анализа качества и подлинности сырья и полуфабрикатов, а также готового продукта. Количественная оценка этого показателя может осуществляться различными методами, широко распространенными в странах Евросоюза, в связи с чем представляется перспективным выбор среди них наиболее оптимального для практического использования.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является разработка и оценка потребительских свойств восстановленных фруктовых соков с повышенным антиоксидантным действием на основе количественной характеристики полифенольного состава и антиоксидантной активности используемого сырья, полуфабрикатов и готовой продукции.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- изучение содержания полифенольных веществ и антиоксидантной активности яблок, произрастающих в Поволжье, различных полуфабрикатов производства соковой продукции и перспективности их использования в качестве основы фруктовых восстановленных соков с повышенным антиоксидантным действием;

- сравнение различных методов определения антиоксидантной активности и выбор оптимальных;

- разработка ассортимента восстановленных фруктовых соков с повышенным антиоксидантным действием с использованием полуфабрикатов производства соковой продукции;

- проведение товароведно-технологической оценки качества разработанных фруктовых восстановленных соков «Улыбка» с повышенным антиоксидантным действием;

- разработка и внедрение комплекта нормативно-технической документации для промышленного производства восстановленных фруктовых соков с повышенным антиоксидантным действием;

- экономическая оценка эффективности производства восстановленных фруктовых соков с повышенным антиоксидантным действием.

Научная новизна работы:

• проведена сравнительная оценка содержания полифенолов и анти-оксидантной активности яблок сортов, выращиваемых в Поволжском регионе, и различных полуфабрикатов производства соковой продукции с помощью наиболее распространенных в странах Евросоюза методов;

• установлено, что антиоксидантная активность и содержание полифенолов в яблоках и полуфабрикатах производства соковой продукции зависят как от видовой и сортовой принадлежности исходного сырья, так и его технологической обработки;

• экспериментально доказано, что наибольшим содержанием полифе-нольных веществ и более высокой антиоксидантной активностью характеризуются ягодные концентрированные соки, яблочное концентрированное пюре и апельсиновый концентрированный сок, произведенный по технологии \yESOS;

• обоснованы различия в значениях антиоксидантной активности по результатам 9 методов определения, применяемых для пищевых объектов в ЕС;

• проведено комплексное исследование потребительских свойств (органолептические, физико-химические показатели, содержание полифенолов, антиоксидантная активность, показатели безопасности) восстановленных фруктовых соков с повышенным антиоксидантным действием.

Практическая значимость работы. Разработаны, внесены и утверждены изменения № 1 в технические условия предприятия ООО Фирма «Нектар» ТУ 9163-001-11013684-09 «Соки фруктовые» и технологическую инструкцию к ним ТИ 9163-002-11013684-09 по изготовлению соков фруктовых купажированных. Оптимизированы режимы тепловой обработки соков «Улыбка» для сохранения их антиоксидантных свойств. Рекомендованы к применению оптимальные для работы методы определения антиоксидантной активности: ОРРН и хе-лирующей активности.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований доложены и обсуждены на таких конференциях, как VI Международная научно-практическая конференция «Технологии и продукты здорового питания.

Функциональные пищевые продукты», Москва, 2008; Всероссийская научно-практическая конференция «Новый этап развития пищевых производств: инновации, технологии, оборудование», Екатеринбург, 2009; VII Международная научно-практическая конференция и выставка «Технологии и продукты здорового питания. Функциональные пищевые продукты», Москва, 2009; IV Международная научная конференция аспирантов и молодых ученых «Научный потенциал студенчества в XXI веке», Ставрополь, 2010; VIII межрегиональная студенческая научно-практическая конференция «Повышение качества пищевых продуктов: развитие творческой и инновационной деятельности молодежи», Кемерово, 2010; Международная научно-практическая интернет-конференция «Приоритеты и научное обеспечение реализации государственной политики здорового питания в России», Орел, 2010; Всероссийская научно-практическая конференция «Биотехнология растительного сырья, качество и безопасность продуктов питания», Иркутск, 2010; X, XI международная конференция молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии», Казань, 2009, 2010; II Международная научно-техническая конференция «Новое в технике и технологии пищевых производств», Воронеж, 2010; VIII международная конференция «Биоантиоксидант», Москва, 2010; VI Международная научно-практическая конференция «Современное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного питания», Челябинск, 2010; Всероссийская научно-практическая конференция «Актуальные проблемы потребительского рынка товаров и услуг», Киров, 2011 и др.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 55 работ, отражающих ее основное содержание, в том числе 14 в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 158 страницах, включает 23 таблицы, 22 рисунка, 7 приложений. Список используемой литературы включает 238 источников, в том числе 139 иностранных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность, сформулированы цель и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость.

В первой главе рассмотрены роль и значение антиоксидантов плодов и ягод, современные тенденции в производстве соковой продукции с функциональными свойствами. Представлены перспективы получения соков с повышенным антиоксидантным действием. Приведены методы определения полифенолов и антиоксидантной активности, используемые в странах ЕС.

Во второй главе описаны схема проведения эксперимента, объекты и методы проведения исследований. Экспериментальная работа проводилась в лаборатории кафедры «Технология пищевых производств и парфюмерно-косметических продуктов» Самарского государственного технического университета (СамГТУ), производственной лаборатории ООО Фирма «Нектар», испытательной лаборатории государственного учреждения Самарской области «Новокуйбышевская станция по борьбе с болезнями животных».

Объектами исследований явились: 1. яблоки летнего срока созревания: Мантет, Мальт багаевский, Конфетное; осеннего срока созревания: Жигулевское, Спартак; зимнего срока созревания - Куйбышевское, выращенные в ООО «Кошелевский посад» Сызранского района Самарской области; 2. концентрированные соки: яблочный, полученный из плодов изучаемых сортов (ООО «Кошелевский посад»); черничный, ежевичный, вишневый, клюквенный, малиновый, черносмородиновый, земляничный, брусничный (ООО «Силит»); виноградный красный концентрированный сок (ООО «Корпорация «Южный Альянс»); 3. пюре: яблочное («Torsh Narin»), персиковое («Gañir Ltd»), абрикосовое (СП «Орифейн»); 4. апельсиновые концентрированные соки, полученные по технологиям: вымораживания (FISCHER S/A Agroindustria), WESOS (компания «Деллер»), асептического консервирования («Agro-Lexwel Co. Ltd»); 5. восстановленные соки «Улыбка»: апельсиновый, яблочно-черничный, яблочно-ежевичный, яблочно-черносмородиновый, яблочно-вишневый с мякотью, яблочно-клюквенный с мякотью, яблочно-брусничный с мякотью; 6. в качестве контроля были выбраны соки: апельсиновый «Тонус» (ОАО «Лебедянский»), «Rich»

7

(ЗАО «Мултон»), «Золотая Русь» (ОАО «Сады Придонья»); яблочный «J7» (ОАО «Вимм-Билль-Данн»); яблочный с мякотью «Я», нектар из яблок, винограда. черноплодной рябины «Фруктовый сад» (ОАО «Лебедянский»); яблочно-черничный. яблочно-клюквенный «Бабушкино Лукошко» ("Завод детского питания "ФАУСТОВО"); яблочно-вишневый сок (ОАО «Сады Придонья»).

Исследования выполнены с помощью стандартных методов, принятых в консервной промышленности: органолептические показатели - ГОСТ 8756.1, массовая доля растворимых сухих веществ - ГОСТ 28562,массовая доля титруемых кислот - ГОСТ 25555.0, рН - ГОСТ 26188, массовая доля этилового спирта - ГОСТ 25555.2, массовая доля минеральных примесей - ГОСТ 25555.3, массовая концентрация оксиметилфурфурола - ГОСТ 29032; массовая доля токсичных элементов: ртуть - ГОСТ 26927, мышьяк - ГОСТ 26930, свинец, кадмий - ГОСТ Р 51301; микотоксин патулин - ГОСТ 28396; стронций-90 и це-зий-137 - МУК 2.6.1.1194; остаточные количества пестицидов - ГОСТ 30349; отбор проб на микробиологический анализ - ГОСТ 26668, подготовка проб -ГОСТ 26669, культивирование микроорганизмов - ГОСТ 26670. Определение безопасности соков фруктовых (промышленной стерильности) - ГОСТ 30425, а также современных физико-химических методов анализа. Полифенольный состав изучался по содержанию полифенолов по методу Folin-Ciocalteu (мг галловой кислоты/100 г (мг ГК/100г), флавоноидов (мг катехина/ЮОг (мг К/100г), ан-тоцианов (мг цианидин-3-гликозида/100г (мг ЦГ/100г); антиоксидантная активность определялась химическими (DPPH, восстанавливающей силы, FRAP, фосфомолибдатный метод, хелирующей активности) и биохимическими методами (на модели с линолиевой кислотой: тиоцианатным (FTC) и тиобарбитуро-вым (TBARS), на модели |3-каротин-линолиевая кислота).

Повторность опытов 3-хкратная. Экспериментальные данные были статистически обработаны с помощью программы MS Excel. Схема проведения эксперимента приведена на рисунке 1.

Во второй главе представлены результаты исследований содержания полифенолов и антиоксидантной активности плодового и ягодного сырья и получаемых из них концентрированных соков.

8

_±±

Оценка качества опытных образцов, корректировка рецептур и технологии

Выработка опытной партии

V этап

Исследование потребительских свойств соков «Улыбка»

Органолептические показатели Физико-химические показатели и показатели безопасности Содержание полифенолов Антиоксидантная активность

IV этап

Обоснование экономической эффективности производства соков

«Улыбка»

VI этап

Разработка НТД на соки «Улыбка» и внедрение в производство

Рисунок 1 - Схема проведения эксперимента

Плоды и ягоды являются источниками полифенольных соединений, в большей или меньшей степени проявляющими свои антиоксидантные свойства. Поэтому общее содержание полифенолов в целом характеризует антиоксидантную активность плодово-ягодной продукции. Установлено, что помологический сорт яблок является одним из основных факторов, влияющих на содержание полифенолов и антиоксидантную активность, как свежих плодов, так и полученных из них соков прямого отжима.

Наибольшим общим содержанием полифенольных веществ в плодах характеризуется сорт Жигулевское (736 мг галловой кислоты/1 ООг), наименьшим - сорт Мантет (256 мг галловой кислоты/1 ООг). Более высокое содержание полифенолов отмечено в соках прямого отжима сортов осеннего и зимнего созревания, однако их содержание в яблочном концентрированном соке из летних сортов выше, чем в концентрированном соке из осенних, что также свидетельствует о сортовых особенностях превращения полифенольных соединений в процессе производства концентрированного сока (табл. 1).

10 9 8 7

6 ■ 5

4 ■ 3 2

/ / / / / . о*- о4? л* сГ

/ У У

¿г Ж

& Восстанавливающая сила

^Фосфомолибдатный метод

% Хелирующая активность

& На модели с линолиевой кислотой, РТС

На модели с линолиевой кислотой. ТВАЯБ

На модели с р-каротин-линолиевой кислотой

Рис. 2 - Сравнение антиоксидантной активности яблок, полученных из них соков прямого отжима и концентрированных соков по результатам различных методов

Таблица 1 — Содержание полифенолов и антиоксидантная активность яблок и концентрированных соков по результатам

различных методов анализа

Сорт и вид продукции Общее со-дер-жание полифенолов (мг ГК/100 г ИС) Общее содержание фла-воноидов (мгК/100 гИС) DPPH Восстанавливающая сила при концентрации 100 мг/мл FRAP значение, ммоль Fe!+/1 кг ИС Фосфо-мо-либдатный метод, цмоль АС/г И С Хелирующая активность при концен-т-рации 500 мг/мл, % На модели с ЛК, % инги-бирования окисления ЛК На модели Р-каротин-ЛК, % ин-гибиро-ва-ния окисления ЛК

Ее», мг/мл Tew, мин FTC TBARS

Спартак плоды 704 200 67 8 1,42 4,1 193.1 41,3 9,7 83,6 69,4

Спартак сок ПО 381 173 150 30 1.2 3,4 249,8 33,3 6,8 64,4 33,3

Конфетное плоды 304 81 75 6 1,12 9,1 272,5 47,3 10,7 76,6 65,3

Конфетное сок ПО 176 62 410 - 1,1 2,7 261,2 29,8 6,9 59,2 58,8

Жигулевское сок ПО 550 148 200 45 1,33 8,3 204,4 59,7 8,7 71,4 53,2

Куйбышевское сок ПО 456 157 185 - 3,32 8,1 227,1 47,6 19,8 69,3 46,8

Мальт багаев-ский сок ПО 288 48 85 10 2,57 11,9 306,6 38,8 4,3 53,1 50,0

Мантет сок ПО 213 80 105 4 0,6 9.0 215,8 28,8 2,9 53,9 66,7

Концентрированный сок из осенних яблок 448 111 20 8 5,66 11,5 1010,7 79,8 51,8 79,4 74,3

Концентрированный сок из летних яблок 576 92 35 3 1,73 9,1 1078,8 95 15,7 78,7 38,8

АС - аскорбиновой кислоты, ГК - галловой кислоты, ИС - исходного сырья, К - катехина, ЛК - линолиевая кислота,

ПО- прямого отжима

И

В зависимости от сорта при прессовании в сок прямого отжима переходит от 54 до 83 % полифенольных соединений свежих плодов.

Значения антиоксидантной активности яблок и сока прямого отжима по данным ряда методов, наиболее распространенных в странах ЕС, значительно различаются (табл. 1, рис. 2). Очевидно, это связано с тем, что количество и строение полифенолов, участвующих в антиокислительных реакциях, различно и в зависимости от механизма их действия одним методом определяется более полно, другим - более избирательно. Яблочные концентрированные соки пра-кически по всем методам характеризуются самой высокой активностью, что объясняется увеличением количества флавоноидов, как основных веществ ответственных за антиоксидантную активность, в результате процессов, протекающих в соке при нагревании.

Все методы подтверждают (на примере сортов Конфетное, Спартак), что антиоксидантная активность свежих плодов выше, чем соков прямого отжима.

Ягодные концентрированные соки в целом характеризуются высоким содержанием полифенольных веществ, которое уменьшается в ряду: черничный > черносмородиновый > ежевичный > земляничный > вишневый > брусничный > клюквенный > виноградный > малиновый (табл. 2).

Однако по содержанию флавоноидов они распределяются иначе: черничный > брусничный > клюквенный > ежевичный > вишневый > земляничный > черносмородиновый > виноградный > малиновый.

По содержанию антоцианов изученные ягодные концентрированные соки располагаются в ряду: черничный > виноградный > ежевичный > клюквенный > вишневый > черносмородиновый > земляничный > брусничный (табл. 2).

Богатым источником полифенолов является яблочное концентрированное пюре, которое по их содержанию превосходит абрикосовое в 1,5, а персиковое в 2 раза, что делает его использование при производстве соков и напитков перспективным с точки зрения повышения антиоксидантного действия продуктов.

Таблица 2 — Содержание полифенолов и антиоксидантная активность концентрированных соков и пюре по результатам

различных методов анализа

Наименование сырья Общее содержание полифенолов (мг ГК/100 г ИС) Общее содержание-флаво-ноидов (мг К/100 г ИС) Общее содержание-анто-цианов (мг ЦГ/100 гИС) DPPH Восстанавливающая сила при концентрации 100 мг/мл FRAP значение, ммольре2* /1 кг ИС Фосфо-молиб-датный метод, цмоль АС/гИС Хелирую-щая активность при концентрации 500 мг/мл, % На модели с ЛК, % инги-бирования окисления ЛК На модели р-каро-тин-ЛК, % ингиби-рования окисления ЛК

Есю, мг/м л Teso, мин РТС TBAR S

Концентрированные соки

Черничный 1118 350 71,8 8,0 3,0 3,2 11,0 806,3 95,5 47,9 72,8 89,5

Брусничный 742 318 6,2 9,5 18,0 3,41 6,3 675,7 59,1 51,3 78,5 84,6

Клюквенный 736 263 17,7 9,5 15,0 2,9 6.7 692,7 69,3 51,4 92,2 89,0

Ежевичный 896 230 17,7 6,5 13,0 3,72 7,0 880,1 78,3 48,5 85,5 77,0

Вишневый 762 185 16,9 8.0 7.0 3,08 5,1 567,8 58,7 31,1 96,2 84,0

Земляничный 832 139 12,9 14,0 2,44 5,9 681,4 42,1 53,7 92,2 85,7

Черносмородиновый 912 134 11,7 7,0 8,0 4,45 5,4 488,3 57,5 50,3 76,2 86,0

Виноградный 570 75 44,3 33,0 - 1,98 9,1 539,4 43,1 48,6 97,7 57,0

Малиновый 138 10 - 640,0 0,48 0,9 482,6 35,0 52,6 84,9 74,8

Концентрированное пюре

Яблочное 544 155 - 32,5 3,0 1,16 18,0 550,8 22,7 31,1 60,0 26,5

Персиковое 200 30 180,0 0,85 2,3 312,3 25,8 17,9 76,0 7,6

Абрикосовое 314 79 - 50,0 8,0 0,68 6,5 352,0 60,9 16,8 84,8 15.9

Апельсиновые концентри рованные соки, изготовленные по технологии

\VESOS 960 64 33,0 9,0 1,29 10,8 1391,1 41,3 26,1 92,4 40,5

Асептика 352 20 60,0 0,7 4,9 885,8 12,4 12,2 78,5 37,5

Вымораживания 480 30 - 45,0 15,0 0,73 10,3 528,1 26,5 15,9 88,4 20,1

ГК - галловой кислоты, ИС - исходного сырья, К - катехина, ЛК - линолиевая кислота, ЦГ — цианидин-3-гликозида

На сохранность полифенолов в апельсиновых концентрированных соках большое влияние оказывает технология производства. Так, апельсиновый концентрированный сок WESOS получен по технологии, включающей обогащение сока экстрактивными веществами кожуры апельсинов, и содержит самое высокое количество полифенолов. Апельсиновый концентрированный сок, полученный по технологии вымораживания, содержит значительно больше полифенолов, чем концентрированный сок, произведенный по технологии асептического консервирования, основанной на нагревании продукта до высоких температур.

Проведенные исследования концентрированных соков и пюре по содержанию в них полифенолов показали, что самым высоким их содержанием среди ягодных концентрированных соков отличается черничный, среди пюре -яблочное, среди апельсиновых концентрированных соков - сок, полученный по технологии \УЕ808.

ч?

/ # /

• DPPH.Ec.4i «DPPH. IC50

■ Восстанавливающая сила

• FRAP

» Фосфомолибдатнын метод

^Хсшфующад активность

я На модели с лшолиевой кислотой. FTC

« На модели с лішолиевой кислотой, ТВ ARS

к На модели с ß-каротин-яинолневой кислотой

Рис. 3 - Сравнение антиоксидантной активности ягодных концентрированных соков по результатам различных методов

Результаты исследований антиоксидантной активности изучавшихся полуфабрикатов приведены в таблице 2. Как и в случае с яблоками и полученными из них концентратами, антиоксидантная активность полуфабрикатов не имеет единообразия (рис. 3). Очевидно, это также обусловлено влиянием видовых и сортовых особенностей, а также технологии производства, на количественный и качественный состав полифенолов и механизм действия антиоксидантов (предотвращение инициирования цепи; блокирование катализа переходных ионов; разрушение пероксидов; улавливание свободных радикалов и др.).

Так же во второй главе описано сравнение методов определения антиоксидантной активности и выбор оптимального. Проведенный нами сравнительный анализ ряда методов определения антиоксидантной активности показал, что все они могут использоваться в производственных условиях. По нашему мнению, в таком случае выбор метода зависит от его преимуществ перед другими по быстроте, удобству исполнения и экономическим показателям (табл. 3),

Таблица 3 - Характеристика методов определения АОА

Метод Продолжительность исполнения (мин) Удобство исполнения* Стоимость реагентов (руб) Точность измерения

DPPH-метод ЕС50 45 + 300 ±0,3

Тс50 160 - (трудозатратами) 550 ±0,5

Восстанав-ли-ваюшая сила 60 - (трудоемкость исполнения) 180 ±0,05

FRAP 30 - (едкий запах аммиачного буфера) 550 ±0,5

Фосфо-молиб-датный 225 (калибровочная кривая) - (трудозатратный, так как необходимо выдерживать на водяной бане в течение 90 мин с последующим охлаждением при комнатной температуре) 430 ±0,5

Хелирующая активность 30 + 560 ±0,1

На модели с ЛК FTC 7260 - (длительность и трудоемкость исполнения) 420 ±0,1

TBARS 7230 - (длительность и трудоемкость исполнения) 510 ±0,5

На модели ß-каротин-ЛК 300 - (длительность и трудоемкость исполнения, требуется большое количество специальной химической посуды) 390 ±0,5

* + удовлетворяет по всем параметрам; - трудности в исполнении

Исходя из данных таблицы 3, в качестве оптимальных методов определения антиоксидантной активности в производственных условиях могут быть рекомендованы ПРРН-метод (Ес5о) и метод хелирующей активности ввиду относительно недорогой стоимости используемых реактивов, быстроты, легкости исполнения и точности получаемых результатов.

В третьей главе приведены рецептуры восстановленных соков с повышенным антиоксидантным действием и результаты исследования влияния технологических операций на антиоксидантную активность. В рецептуру восстановленных апельсиновых, яблочно-ягодных, яблочно-ягодных с мякотью соков «Улыбка» с повышенным антиоксидантным действием были включены полуфабрикаты, характеризующиеся наибольшим содержанием полифенолов и антиоксидантной активностью. На основании проведенных дегустационных заседаний с учетом данных органолептической оценки экспериментальных образцов были утверждены рецептуры соков «Улыбка» (табл. 4).

Таблица 4 - Рецептура восстановленных фруктовых соков с г.овышенным

антиоксидантным действием «Улыбка»

Наименование ингредиента Количество на 1000 л сока, кг

Апельсиновый сок

1. Сок апельсиновый \VESOS (концентрированный) 167

2. Сок апельсиновый, полученный по технологии вымораживания (концентрированный) 77

3. Вода 756

Яблочно-ягодные соки

1. Сок ягодный концентрированный (черничный, черно-смородиновый, ежевичный) 168

2. Сок яблочный концентрированный 60

3. Вода 772

Яблочно-ягодные соки с мякотью

1. Сок ягодный концентрированный (вишневый, клюквенный, брусничный) 162

2. Сок яблочный концентрированный 40

3. Пюре яблочное 50

4. Вода 748

Содержание полифенолов и антиоксидантная активность в опытных образцах и в соках популярных торговых марок представлено в таблице 5.

Таблица 5 - Содержание полифенолов и антиоксидантная активность восстановленных фруктовых соков с повышенным антиоксидантным действием

«Улыбка» и соков популярных торговых марок

Наименование сока Содержание полифенолов Антиоксидантная активность по методам:

Общее, мг ГК/100 г Флаво-ноидов, Анто-цианов. DPPH Ecso, мг/мл FRAP, ммоль Fe271 кг сока р-каро-тин-лино-лиевая к-та,%

мг К/100 г МгЦГ/ ЮОг

Апельсиновый

Улыбка 432 63 26 7,5 70,3

Rich 288 36 - 29 5,7 21,0

Тонус 277 21,0 - 34 6,5 7,7

Золотая Русь 256 5,7 ■ 76 63 2,7

Яблочно-ягодные

Яблочно-черничный «Улыбка 576 220 45,1 13 8,9 95,1

Яблочно-ежевичный «Улыбка» 512 211 22,7 31 7,8 86,4

Яблочно-черносмородиновый «Улыбка 456 135 15,0 65 6,7 80,1

Яблочно-черничный «Бабушкино Лукошко 286 42 25,2 34 6,6 78,5

Нектар из яблок, винограда, черноплодной рябины «Фруктовый сад» 187 И 10,4 83 1,9 4,5

Яблочный «.1-7» 170 14 - 98 4,0 1,3

Яблочно-ягодные соки с мякотью

Яблочно-брусничный с мякотью «Улыбка» 536 61 5,3 26 5,8 62,9

Яблочно-вишневый с мякотью «Улыбка» 520 39 9,2 50 7,4 44,6

Яблочно-клюквенный с мякотью «Улыбка» 464 34 4,7 21 6,2 71,5

Яблочный с мякотью «Я» 227 52 - 86 5,3 19,1

Яблоко-клюква «Бабушкино Лукошко» 211 32 3,3 103 4,9 75,5

Яблоко-вишня «Сады Придо-нья» 208 25 7,8 82 6,7 20,7

Как следует из таблицы 5, и по содержанию полифенолов, и по значению антиоксидантного действия соки «Улыбка» превосходят контрольные образцы соков известных торговых марок.

В связи с тем, что при изготовлении соков их подвергают пастеризации или стерилизации, исследованы данные по оценке влияния режимов тепловой обработки на содержание полифенолов и антиоксидантный потенциал на примере яблочно-черничного сока «Улыбка» (таблица 6).

Таблица 6 - Влияние режимов тепловой обработки на содержание полифенолов и антиоксидантную активность яблочно-черничного сока «Улыбка»

Режим тепловой обработки Содержание полифенолов Антиоксидантная активность по методу:

Температура, °С Время, сек. Общее, мг ГК/100 г Флавоноиды, мг К/100 г Антоцианы, мгЦГЛООг Р1Ш\ ммоль Ре2+/1 кг ИРРН, Ее», мг/мл

Не обработанный 621 242 52,3 15,9 11

95 15 576 220 45,1 8,9 13

95 30 502 201 38,4 5,2 15

122 15 352 188 31,7 1,4 16

Результаты исследований показали, что тепловая обработка разрушает часть полифенолов и снижает антиоксидантное действие. По данным проведенных исследований оптимальным режимом тепловой обработки является обработка сока при 95°С в течение 15 сек.

В главе четвертой приводятся результаты оценки потребительских свойств восстановленных соков «Улыбка». Исследование органолептических, физико-химических и микробиологических показателей (отсутствуют неспо-рообразующие микроорганизмы, плесневые грибы, дрожжи, молочнокислые, спорообразующие термофильные аэробные и факультативно-анаэробные микроорганизмы) соков «Улыбка» подтвердило их соответствие требованиям «Технического регламента на соковую продукцию из фруктов и овощей» (Федеральный закон от 27.10.2008 № 178-ФЗ) и техническим условиям ТУ 9163001-11013684-09 «Соки фруктовые купажированные». По органолептическим показателям свежевыработанная продукция получила высокие баллы (табл. 7). Наибольший средний балл получили соки «Улыбка»: апельсиновый и яблочно-

вишневый с мякотью. Более низкими баллами были отмечены яблочно-ежевич-

18

ный и яблочно-клюквенный с мякотью, аромат которых хотя и натуральный, но не достаточно выраженный по мнению членов дегустационной комиссии.

Таблица 7 - Дегустационная оценка восстановленных соков «Улыбка»

Вкус сока «Улыбка» Характеристика показателя Средний балл

Внешний вид и консистенция Цвет Запах Вкус

Апельсиновый 5,0 5,0 4,9 5,0 5,0

Яблочно-черничный 4,9 4,9 4,7 5,0 4,9±0,1

Яблочно-черносмородиновый 4,8 4,9 4,7 4,8 4,8±0,2

Яблочно-ежевичный 4,7 4,7 4,5 4,9 4,7±0,3

Яблочно-вишневый с мякотью 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0

Яблочно-клюквенный с мякотью 4,7 4,9 4,5 4,7 4,7±0,2

Яблочно-брусничный с мякотью 4,7 4,9 4,7 4,9 4,7±0,2

В главе пятой приводится обоснование экономической целесообразности производства соков с повышенным антиоксидантным действием «Улыбка». При расчете экономической эффективности использованы данные экономического отдела ООО Фирма «Нектар» (табл. 8).

Таблица 8 - Рентабельность выпуска соков «Улыбка» (1000 л)

Наименование сока ТМ «Улыбка» Уровень рентабельности, % Производственная себестоимость, руб Прибыль, руб Отпускная цена 1000 л сока, руб

Апельсиновый 15 23538 3530,7 31941,1

Яблочно-черничный 15 143366 21504,9 194547,7

Яблочно-черно-смородиновый 15 67766 10164,9 91958,46

Яблочно-ежевичный 15 92966 13944,9 126154,86

Яблочно-вишневый с мякотью 15 40904 6135,6 55506,73

Яблочно-клюквенный с мякотью 15 91934 13790,1 124754,44

Яблочно-ежевичный с мякотью 15 88694 13304,1 120357,76

Сравнение отпускных цен за единицу продукции разработанных соков «Улыбка» и соков известных торговых марок показало, что отпускная цена 1 литра сока апельсинового «Улыбка», является значительно ниже (32 рубля), по

сравнению с соком марок «Золотая Русь» (40рублей), «Тонус» (45 рублей), «Rieh» (70 рублей).

Относительно высокие отпускные цены яблочно-ягодных соков и соков с мякотью «Улыбка» связаны со стоимостью ягодных концентрированных соков. Однако, приравняв объемы с объемами аналогичных соков, реализуемых в торговой сети, например, «Бабушкино лукошко» (0,2 л - 39 рублей, 1 л - 195 рублей), цены окажутся конкурентными на рынке.

Цена ягодных соков значительно снизится при переходе на самостоятельное выращивание и сбор ягод с последующей их переработкой и заготовкой необходимых концентрированных соков и пюре предприятием ООО «Кошелев-ский посад».

6 Выводы

1. Установлено, что помологический сорт яблок является одним из основных факторов, влияющих на содержание полифенольных веществ и антиоксидантную активность как свежих плодов, так и полученных из них соков прямого отжима. Наибольшим общим содержанием полифенольных веществ в плодах характеризуется сорт Жигулевское (736 мг галловой кислоты/ЮОг), наименьшим - сорт Мантет (256 мг галловой кислоты/ЮОг). Более высокое общее содержание полифенолов отмечено в соках прямого отжима сортов осеннего и зимнего сроков созревания, однако их содержание в яблочном концентрированном соке из яблок летних сортов значительно выше, чем в концентрированном соке из яблок осенних сортов, что также свидетельствует о сортовых особенностях превращения полифенольных соединений в процессе производства концентрированного сока;

2. Общее содержание полифенолов в полуфабрикатах производства соковой продукции зависит как от видовой принадлежности исходного сырья, так и технологической обработки. Наибольшим содержанием полифенольных веществ характеризуются ягодные концентрированные соки (от 1118 мг галловой

кислоты/100 г в черничном до 570 мг галловой кислоты/100 г в виноградном),

20

яблочное пюре (544 мг галловой кислоты/100 г) и апельсиновый концентрированный сок, произведенный по технологии \yESOS (960 мг галловой кислоты/100 г).

3. Подтверждена зависимость антиоксидантной активности плодового сырья и полуфабрикатов производства соковой продукции от содержания в них полифенолов.

4. Проведенный сравнительный анализ разных методов определения антиоксидантной активности показал, что все они могут использоваться в работе, но оптимальными для работы являются ОРРН-метод (ЕС50) и метод хелирую-щей активности, характеризующиеся относительно недорогой стоимостью используемых реактивов, быстротой, легкостью исполнения и точностью получаемых результатов;

5. Разработан ассортимент, исследованы товарные свойства восстановленных фруктовых соков «Улыбка» с повышенным антиоксидантным действием;

6. На основе результатов исследования полифенолов и антиоксидантной активности оптимизирован режим тепловой обработки восстановленных фруктовых соков «Улыбка» для сохранения их антиоксидантных свойств — нагрев до 95°С и выдержка 15 сек.

7. Отпускные цены (рублей за 1 л): апельсинового (32,0) сока «Улыбка» -значительно ниже известных торговых марок; яблочно-ягодных (яблочно-черничный (194,5), яблочно-черно-смородиновый (91,9), яблочно-ежевичный (126,2)) соков и яблочно-ягодных соков с мякотью (яблочно-вишневый (55,5), яблочно-клюквенный (124,8), яблочно-брусничный (120,4)) «Улыбка» - относительно высоки, но конкурентны на рынке.

8. Для промышленного изготовления восстановленных фруктовых соков «Улыбка» с повышенным антиоксидантным действием внесены изменения № 1 в технические условия предприятия ООО Фирма «Нектар» ТУ 9163-00111013684-09, ТИ 9163-002-11013684-09 «Соки фруктовые».

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации

По теме диссертации опубликовано 55 печатных работ, в том числе 14 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Макарова, Н.В. Новые тенденции в производстве сокосодержащих напитков /Н.В. Макарова, A.B. Зимичев, A.B. Зюзина, Т.В Лугова //Известия ВУЗов. Пищевая технология. - 2008. - № 5-6. - С. 5 - 8;

2. Зюзина, A.B. Напитки на основе яблочного сока / A.B. Зюзина, Н.В. Макарова //Известия ВУЗов. Пищевая технология. - 2009. - № 4. - С. 5 - 7;

3. Макарова, Н.В. Антиоксидантная активность цитрусовых плодов/ Н.В.Макарова, A.B. Зюзина, Ю.И. Мирошкина //Известия ВУЗов. Пищевая технология. - 2010. - № 1. - С. 5 - 8;

4. Зюзина, A.B. Оценка антиокислительных свойств полуфабрикатов производства соков / A.B. Зюзина, Н.В. Макарова //Пиво и напитки. - 2010. - № 5.-С. 54-55;

5. Зюзина, A.B. Антиокислительное действие ягод /A.B. Зюзина, Н.В. Макарова //Известия ВУЗов. Пищевая технология. - 2010. - № 2-3. - С. 8 - 10;

6. Макарова, Н.В. Антиоксидантная активность яблок различных сортов /Н.В. Макарова, A.B. Зюзина // Известия ВУЗов. Пищевая технология. -

2010,-№4.-С. 31 -33;

7. Зюзина, A.B. Определение антиокислительной активности полуфабрикатов для производства соков /A.B. Зюзина, Н.В. Макарова //Пиво и напитки. -

2011. - № 1. - С. 20-21;

8. Макарова, Н.В. Содержание флавоноидов и антиоксидантная активность яблок /Н.В. Макарова, A.B. Зюзина // Известия ВУЗов. Пищевая технология. - 2011. - № 2-3. - С. 21 - 22;

9. Макарова, Н.В. Антиокислительные свойства косточковых плодов /Н.В. Макарова, A.B. Зюзина //Известия ВУЗов. Пищевая технология. - 2011. -№2-3.-С. 13-15;

10. Зюзина, Л.В. Исследование антиоксидантной активности полуфабрикатов производства соков методами FRAP и FIC /A.B. Зюзина, Н.В. Макарова//Пиво и напитки. - 2011.- №3.- С. 56-58;

11. Зюзина, A.B. Разработка рецептур апельсиновых соков с направленным антиоксидантным действием /A.B. Зюзина, Н.В. Макарова // Пиво и напитки.-2011.4.-С. 28-30;

12. Макарова, Н.В. Сравнительная характеристика химического состава и антиоксидантной активности яблок различных сортов/ Н.В. Макарова, A.B. Зюзина // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2011. - № 5. - С. 32 - 35;

13. Макарова, Н.В. Антиоксидантные свойства яблочно-ягодных соков с мякотью /Н.В. Макарова, A.B. Зюзина // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2011. - № 6. - С. 36 - 38;

14. Макарова, Н.В. Влияние параметров пастеризации на антиоксидантную активность яблочно-черничного сока /Н.В. Макарова, A.B. Зюзина // Пиво и напитки. - 2011. - № 5. - С. 26 - 28;

61 12-5/1918

ФГБОУ ВПО САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

ЗЮЗИНА АННА ВЛАДИМИРОВНА

РАЗРАБОТКА И ОЦЕНКА ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ СВОЙСТВ СОКОВ С ПОВЫШЕННЫМ АНТИОКСИДАНТНЫМ ДЕЙСТВИЕМ

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

На правах рукописи

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель:

доктор химических наук, доцент Макарова Н.В.

Самара-2012

СОДЕРЖАНИЕ

Введение.........................................................................................4

Глава 1 Аналитический обзор литературы...............................................11

1.1 Современные тенденции в производстве соковой продукции..................11

1.2 Антиоксидантные свойства плодов и ягод и продуктов их переработки.... 16

1.3 Характеристика методов определения полифенольного состава и антиоксидантной активности...................................................................39

Заключение....................................................................................50

Глава 2 Экспериментальная часть.........................................................51

2.1 Цели, задачи, объекты и методы исследования....................................51

2.2 Исследование содержания полифенолов в яблоках и концентрированных соках..................................................................................................55

2.3 Исследование антиоксидантной активности яблок и концентрированных соков методами, применяемыми в странах ЕС..............................................60

2.4 Исследование полифенолов концентрированных соков и пюре ................69

2.5 Антиоксидантная активность концентрированных соков и пюре............73

2.6 Сравнение методов определения антиоксидантной активности и выбор оптимального.........................................................................................85

Глава 3 Разработка рецептур восстановленных соков с повышенным антиоксидантным действием и исследование влияния технологических операций на антиоксидантную активность...............................................................90

Глава 4 Проведение товароведно-технологической оценки качества соков «Улыбка»......................................................................................................................97

Глава 5 Обоснование экономической целесообразности производства соков с повышенным антиоксидантным действием «Улыбка».................................ЛОЗ

Выводы........................................................................................105

Список литературы.........................................................................107

Приложение 1 - Заключение по проведению испытаний новой технологии производства соков с повышенным антиоксидантным действием в условиях цеха

розлива ООО Фирма «Нектар»................................................................134

Приложение 2 - Выписка из протокола расширенного дегустационного

совещания.........................................................................................135

Приложение 3 - Протоколы испытаний по физико-химическим показателям

соков «Улыбка».................................................................................136

Приложение 4 - Протоколы испытаний по микробиологическим показателям

соков «Улыбка».................................................................................138

Приложение 5 - Протоколы испытаний по показателям безопасности соков

«Улыбка»..........................................................................................142

Приложение 6 - Технические условия соков «Улыбка»............................. 148

Приложение 7 - Экономический расчет себестоимости соков «Улыбка» по данным экономического отдела ООО Фирма «Нектар»................................15 8

ВВЕДЕНИЕ

Ухудшение экологической обстановки, воздействие на организм человека различных неблагоприятных факторов внешней среды приводит к накоплению в организме свободных радикалов - продуктов неполного восстановления кислорода, избыток которых ведет к перекисному окислению липидов и, как следствие, нарушению функции клеточных мембран. Результатом этого является преждевременное старение организма, частые болезни и даже образование злокачественных опухолей.

Исходя из этого, важным направлением становится производство функциональных продуктов питания с повышенным антиоксидантным действием.

Активные исследования по созданию пищевых продуктов с антиоксидантным действием в России осуществляются такими исследователями, как В.А. Помо-зова, Т.Ф. Киселева, В.М. Позняковский, Л.В. Донченко, В.М. Кисилев, А.Ю. Ко-леснов, Г.И. Касьянов, Г.А. Ермолаева и другими.

Фруктовые соки имеют большую ценность в системе рационального сбалансированного питании, так как наряду со свежими плодами и ягодами, обладают ан-тиоксидантными свойствами, содержат биологически активные вещества, повышающие сопротивляемость организма к неблагоприятным условиям окружающей среды и обладают очевидным лечебно-профилактическим эффектом.

В настоящее время в общем производстве плодоовощной продукции доля соков, нектаров и сокосодержащих напитков возросла с 50 до 80% [44]. В 2010 году натуральный объем продаж соков и нектаров в России достиг 2,8 млрд литров, а потребление на человека в год 20 л против 10 л в 2002, что свидетельствует об их популярности во всех группах населения [86].

Но пока еще в России потребление сока в несколько раз меньше, чем в большинстве европейских стран. Для сравнения: в Германии среднее потребление соков на одного человека составляет около 42 литров в год, в Австрии — около 30, в Англии — 19 литров. Общий объем мирового производства соков представлен на рис. 1.

Рис. 1 - Объем мирового производства соков (2005-2010 год), млн литров

Несмотря на общее увеличение потребления соков в последние годы в России, большая часть соковой продукции потребляется в крупных городах: Москве и Санкт-Петербурге. Например, в Москве среднее потребление соков за 2003 год составляет почти 20 литров, в Санкт-Петербурге — 15 литров. Но уже сегодня в Москве предел роста уже практически исчерпан: потребление соков и нектаров на душу населения в столице составляет 24 литра (в целом по России — примерно 11 литров). Это объясняется тем, что в крупных городах заработки у людей намного выше, чем на периферии.

Емкость рынка соков и нектаров в 2010 году достигла 3 млрд литров. Разница между объемом и емкостью рынка объясняется наличием натурального производства соковой продукции в России. Иными словами, часть соков и нектаров делается из выращенных в домашних хозяйствах овощей и фруктов. Произведенные в домашних хозяйствах соки и нектары не попадают в торговлю. Ежегодно в российских частных хозяйствах изготавливается порядка 150 млн литров соков и нектаров.

В настоящее время Поволжский регион относится к числу наиболее загрязненных в России. Экономическая ситуация в Российской Федерации продолжает

ухудшать экологическую, острота сложившихся негативных тенденций нарастает. Спад промышленного производства не сопровождается аналогичным уменьшением объема вредных выбросов в окружающую среду - в кризисных условиях предприятия экономят на природоохранных затратах [86].

Болезненные состояния, хронические заболевания, вызванные усугубляющейся экологической обстановкой, стрессы, воздействие радиации вызывают в организме образование свободных радикалов (то есть продуктов неполного восстановления кислорода). Избыток свободных радикалов ведёт к перекисному окислению липидов (основы клеточных мембран), что нарушает их функции. Как результат - преждевременное старение организма, частые болезни и даже образование злокачественных опухолей.

Антиоксиданты играют важную роль в нормальной жизнедеятельности здоровой клетки, являясь универсальными регуляторами состава, структуры и активности мембран клеток. Антиоксидантная защита работает у человека с рождения на протяжении всей нашей жизни, постепенно слабея с годами. Поэтому необходимо поддерживать защитную систему организма извне на должном уровне.

Для сохранения здоровья населения и предупреждения заболеваний немаловажное значение имеет правильное питание, которое охватывает всю жизнь человека. В настоящее время научно-технический прогресс заставляет пересмотреть правила рационального питания в связи с изменившимся образом жизни, поэтому необходимость совершенствования состава и структуры питания человека не вызывает сомнений. В связи с этим возрастает актуальность научных исследований, направленных на решение проблемы обеспечения различных возрастных групп населения полноценными продуктами питания, обогащенными физиологически активными ингредиентами, биологически активными добавками, про- и пребиотика-ми. которые не только обеспечивают организм энергетическим и пластическим материалом, но и контролируют и моделируют определенные физиологические функции, поведенческие реакции, способствуют поддержанию здоровья, снижают риск возникновения заболеваний и ускоряют процесс восстановления.

Хорошим примером таких продуктов могут служить фруктовые соки с повышенным антиоксидантным действием. Сок - это один из самых употребляемых напитков. В жару и при жажде соки надо рассматривать как полезную для здоровья альтернативу освежающим напиткам в бутылках. Фруктовые соки - это богатый источник Сахаров: глюкозы, фруктозы - и других полезных элементов, таких как витамины, минералы, олигоэлементы. Соки легко усваиваются организмом, поэтому являются наиболее полезным источником энергии [86, 207].

Учитывая широкую популярность и большой потенциал роста спроса на новые марки, становится актуальным разработка соков, как продуктов массового потребления, с повышенным антиоксидантным действием, способных удовлетворить потребность в антиоксидантах у различных социальных слоев. В связи с этим необходима количественная оценка антиоксидантной активности используемого сырья и полуфабрикатов, а также готового продукта.

Активные исследования по созданию пищевых продуктов с антиоксидантным действием в России осуществляются такими исследователями, как В.А. Помозова, Т.Ф. Киселева, В.М. Позняковский, Л.В. Донченко, В.М. Киселев, А.Ю. Колеснов, Г.И. Касьянов, Г.А. Ермолаева и другими.

Исходя из вышеизложенного, целью работы является разработка и оценка потребительских свойств восстановленных фруктовых соков с повышенным антиоксидантным действием на основе количественной характеристики полифенольно-го состава и антиоксидантной активности используемого сырья, полуфабрикатов и готовой продукции.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- изучение содержания полифенольных веществ и антиоксидантной активности яблок, произрастающих в Поволжье, различных полуфабрикатов производства соковой продукции и перспективности их использования в качестве основы фруктовых восстановленных соков с антиоксидантным действием;

- сравнение различных методов определения антиоксидантной активности и выбор оптимальных;

- разработка ассортимента восстановленных фруктовых соков с повышенным антиоксидантным действием с использованием полуфабрикатов производства соковой продукции;

- проведение товароведно-технологической оценки качества разработанных фруктовых восстановленных соков «Улыбка» с повышенным антиоксидантным действием;

- разработка и внедрение комплекта нормативно-технической документации для промышленного производства восстановленных фруктовых соков с повышенным антиоксидантным действием;

- экономическая оценка эффективности производства восстановленных фруктовых соков с повышенным антиоксидантным действием.

Научная новизна работы:

- проведена сравнительная оценка содержания полифенолов и антиокси-дантной активности яблок сортов, выращиваемых в Поволжском регионе, и различных полуфабрикатов производства соковой продукции с помощью наиболее распространенных в странах Евросоюза методов;

- установлено, что антиоксидантная активность и содержание полифенолов в яблоках и полуфабрикатах производства соковой продукции зависят как от видовой и сортовой принадлежности исходного сырья, так и его технологической обработки;

экспериментально доказано, что наибольшим содержанием полифеноль-ных веществ и более высокой антиоксидантной активностью характеризуются ягодные концентрированные соки, яблочное концентрированное пюре и апельсиновый концентрированный сок, произведенный по технологии \VESOS;

обоснованы различия в значениях антиоксидантной активности по результатам 9 методов определения, применяемых для пищевых объектов в ЕС;

проведено комплексное исследование потребительских свойств (органо-лептические, физико-химические показатели, содержание полифенолов, антиоксидантная активность, показатели безопасности) восстановленных фруктовых соков с повышенным антиоксидантным действием.

Практическая значимость работы. Разработаны, внесены и утверждены изменения № 1 в технические условия предприятия ООО Фирма «Нектар» ТУ 9163-001-11013684-09 «Соки фруктовые» и технологическую инструкцию к ним ТИ 9163-002-11013684-09 по изготовлению соков фруктовых купажированных.

Оптимизированы режимы тепловой обработки соков «Улыбка» для сохранения их антиоксидантных свойств.

Рекомендованы к применению оптимальные для работы методы определения антиоксидантной активности: DPPH и хелирующей активности.

Практическая апробация разработок осуществлялась на ООО Фирма «Нектар» г. Самары по утвержденной технической документации (Приложение 1).

Автор защищает:

— экспериментальные данные сравнительной оценки содержания полифенолов и антиоксидантной активности яблок сортов, выращиваемых в Поволжском регионе, и различных полуфабрикатов производства соковой продукции, полученные с помощью наиболее распространенных в странах Евросоюза методов,

— результаты сравнения и выбора оптимальных методов определения антиоксидантной активности,

— результаты оценки органолептических, физико-химических, микробиологических и показателей безопасности свежевыработанных апельсинового, яблочно-ягодных и яблочно-ягодных с мякотью соков с повышенным антиоксидантным действием «Улыбка,

— экспериментальные данные сравнительной оценки содержания полифенолов и антиоксидантной активности вновь разработанных соков «Улыбка» и соков известных торговых марок.

Содержание диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 158 страницах, включает 23 таблицы, 22 рисунка, 7 приложений. Список используемой литературы включает 238 источников, в том числе 139 иностранных.

Во введении обоснована актуальность, сформулированы цель и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость.

В первой главе рассмотрены роль и значение антиоксидантов плодов и ягод, современные тенденции в производстве соковой продукции. Представлены перспективы получения соков с повышенным антиоксидантным действием. Приведены методы определения полифенолов и антиоксидантной активности, используемые в странах ЕС.

Во второй главе описаны схема проведения эксперимента, объекты и методы проведения исследований, представлены результаты исследований содержания полифенолов и антиоксидантной активности плодового и ягодного сырья и получаемых из них концентрированных соков, проведено сравнение методов определения антиоксидантной активности и выбор оптимальных.

В третьей главе приведены рецептуры восстановленных соков с повышенным антиоксидантным действием и результаты исследования влияния технологических операций на антиоксидантную активность. Экспериментально доказано, что по содержанию полифенолов и по значению антиоксидантного действия соки «Улыбка» превосходят контрольные образцы соков известных торговых марок.

В главе четвертой приводятся результаты оценки потребительских свойств восстановленных соков «Улыбка».

В главе пятой приводится обоснование экономической целесообразности производства соков с повышенным антиоксидантным действием «Улыбка». При расчете экономической эффективности использованы данные экономического отдела ООО Фирма «Нектар».

Завершена диссертация общими выводами.

В приложении приведены копии заключения испытаний соков с повышенным антиоксидантным действием «Улыбка» в условиях цеха розлива ООО Фирма «Нектар», выписки из протокола расширенного дегустационного совещания, протоколов лабораторных испытаний соков «Улыбка», технические документы на соки «Улыбка», экономический расчет себестоимости соков «Улыбка».

Глава 1 Аналитический обзор литературы

1.1 Современные тенденции в производстве соковой продукции

На протяжении последних лет мировой рынок соковой продукции бурно развивается за счет рынков Центральной и Южной Америки, Восточной Европы. В таких развитых странах как Германия и Австрия этот рынок стабилен, а потребление сока составляет 30-40 л на человека в год. Кроме того наиболее бурно развивается не производство соков в крупных предприятиях, а небольшие компании. Причем наиболее динамично развивается рынок сокосодержащей прод�