автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.01, диссертация на тему:Разработка комплексной технологии функциональных продуктов из ламинарии

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПАТЕНТНО-ИНФОРМАЦИОННОЙ

ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 Ламинария как сырье для производства продуктов функционального питания.

1.1.1 Характеристика промысловых видов ламинарии.

1.1.2 Пищевая и биологическая ценность ламинарии. щ 1.2 Структура, свойства и применение альгинатов.

1.3 Современные технологии переработки ламинарии с получением пищевых продуктов и ингредиентов.

1.4 Цель и задачи исследования.

2 ПОСТАНОВКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Объекты и техника исследования.

2.2 Методы исследования.

3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1 Влияние технологических факторов на содержание йода в ламинарии при ее переработке.

3.1.1 Содержание йода в ламинарии в зависимости от способов и режимов технологической обработки.

3.1.2 Оптимизация технологических режимов тепловой обработки ламинарии.

3.2 Разработка рецептур и технологии новых видов консервов из ламинарии для функционального питания.

3.2.1 Проектирование рецептур новых видов консервов из ламинарии

3.2.2 Обоснование выбора основного и вспомогательного сырья.

3.2.3 Разработка технологии новых видов консервов из ламинарии.

3.2.4 Оценка пищевой и биологической ценности новых видов консервов из ламинарии.

3.3 Совершенствование электрохимической технологии получения альгината натрия из ламинарии.

3.3.1 Обоснование выбора электролита и режимов получения электроактивированной воды.

3.3.2 Совершенствование электрохимической технологии получения альгината натрия из ламинарии.

3.3.3 Оценка качественных показателей и функциональных свойств альгината, полученного по усовершенствованной технологии.

3.4 Обоснование рецептуры и технологии структурированных продуктов с альгинатом натрия.

3.4.1 Сравнительные исследования функционально-технологических свойств альгината натрия и других структурообразователей.

3.4.2 Влияние рецептурных компонентов и технологических факторов на реологические свойства композиций с альгинатом натрия.

3.5 Разработка рецептур и технологии фруктовых и овощных наполнителей с альгинатом натрия.

3.5.1 Разработка рецептур новых видов фруктовых и овощных наполнителей.

3.5.2 Обоснование выбора основного и вспомогательного сырья.

3.5.3 Разработка технологии новых видов фруктовых и овощных наполнителей.

3.5.4 Оценка пищевой и биологической ценности фруктовых и

4 овощных наполнителей.

3.6 Разработка комплексной технологии функциональных продуктов из ламинарии, определение их качества и безопасности.

3.6.1 Разработка комплексной технологии функциональных продуктов из ламинарии.

3.6.2 Исследование качества и безопасности новых видов пищевых продуктов.

3.7 Разработка нормативной документации и промышленная апробация разработанных технологий.

3.7.1 Промышленная апробация разработанных технологий.

3.7.2 Оценка экономической целесообразности разработок.

Концепция здорового питания, получившая признание во многих странах мира и государственную поддержку в Российской Федерации, определяет приоритетные направления исследований в области пищевой технологии и создания новых пищевых продуктов.

Усилия ученых направлены на разработку технологических приемов производства продуктов питания заданного состава, сохраняющих и укрепляющих здоровье человека, предупреждающих различные заболевания.

Ценным и сравнительно недорогим источником для производства фармацевтических препаратов, БАД и функциональных пищевых продуктов являются морские водоросли, в частности ламинариевые.

Ламинария содержит уникальный комплекс биологически активных веществ, необходимых для полноценного функционирования организма: витамины А, Е, С, группы В и другие, включая антиоксиданты, хлорофилл, каротиноиды, аминокислоты, иммуноактивные полисахариды, компоненты, способные связывать токсины (тканевые сорбенты), кальций, фосфор, магний, а также множество микроэлементов, в том числе йод.

Недостаток йода у человека приводит к развитию эндемического зоба, характеризующегося нарушением синтеза тиреоидных гормонов и угнетением функции щитовидной железы. Это заболевание имеет типично эндемический характер и возникает в местностях, где содержание йода в почве, воде и пищевых продуктах заметно снижено. Несмотря на то, что подробная карта йодной недостаточности еще не составлена, известно, что большая часть Российской Федерации характеризуется дефицитом этого важнейшего микроэлемента.

Наиболее приемлемым способом ликвидации йоддефицитных состояний во всем мире считается массовая популяционная йодная профилактика путем реализации населению богатых йодом или йодированных продуктов питания.

Ассортимент пищевой продукции и БАД из ламинарии постоянно расширяется. Разрабатываются новые виды консервов, однако применяемые технологии не всегда обеспечивают гарантированное содержание этого жизненно важного элемента в готовом продукте.

Значительную часть — до 40% от массы сухой ламинарии составляет альгиновая кислота, которая является природным ионообменником и обладает сорбционной способностью в отношении тяжелых и радиоактивных металлов. Эта способность многократно возрастает при выделении альгиновой кислоты из водоросли в виде различных солей - альгинатов.

Результаты медико-билологических исследований показывают, что альгиновая кислота и ее соли проявляют также противоопухолевую активность, способствуют повышению иммунитета.

В связи с повсеместным загрязнением окружающей среды и ростом уровня заболеваний вещества с сорбционными и иммуностимулирующими свойствами востребованы для организации профилактического питания.

Альгинаты находят все более широкое применение в пищевой промышленности как полифункциональные ингредиенты, формирующие консистенцию продукта и определяющие его физиологическую активность. Можно предположить, что эта тенденция сохранится и в будущем.

В связи с этим актуальной является задача разработки эффективных технологических приемов переработки водорослевого сырья и создания новых продуктов, направленных на улучшение пищевого статуса и профилактику экозависимых заболеваний.

Данная работа посвящена разработке технологии комплексной переработки ламинарии с получением функциональных продуктов питания, направленных на профилактику йоддефицитных состояний и защиту организма от неблагоприятных факторов внешней среды.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Установлено влияние технологических факторов на содержание йода в ламинарии при ее переработке; теоретически и экспериментально обоснованы требования к сырью и технологическим режимам, гарантирующие содержание йода в консервах из ламинарии не менее 80 мкг/100 г продукта.

2. Разработана математическая модель процесса тепловой обработки ламинарии и установлены оптимальные условия, способствующие сохранению йода: температура 88-96°С; рН 3,0-4,0 ед. и продолжительность тепловой обработки 10-15 минут. На основании полученных данных разработаны рецептуры и технология йодсодержащих консервов для функционального питания.

3. Усовершенствована технология получения альгината натрия из ламинарии с применением ЭХА-воды путем частичной замены хлорида натрия в составе электролита на карбонат натрия, что позволило снизить образование активного хлора в анолите и улучшить экологические показатели производства альгината натрия. Применение ЭХА-воды с рН 8-10 ед. (концентрация ц, электролита 0,1%) позволило интенсифицировать процесс замачивания ламинарии при производстве альгината.

4. Установлено, что альгинат натрия по сорбционным свойствам занимает промежуточное положение между низко- и высокоэтерифицированными пектинами, но является более эффективным загустителем, что подтверждает целесообразность его применения как полифункционального структурообразователя в продуктах здорового питания.

5. Показано, что добавление творожной сыворотки к раствору альгината ^ натрия в количестве 15% улучшает его вязкостные характеристики, не снижая сорбционных свойств; это послужило основанием для включения сыворотки в рецептуру фруктовых и овощных наполнителей с альгинатом натрия.

6. Разработана комплексная технология, позволяющая рационально организовать производство функциональных продуктов питания из ламинарии. Разработаны ТУ и ТИ на консервы «Ламинария с грибами», «Фруктовые наполнители» и «Овощные наполнители», проведена их промышленная апробация на СПК «Краснодарский» и ОАО консервный комбинат «Адыгейский». Определены показатели качества и безопасности новых видов продукции.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения и реализации разработанных продуктов составит: для консервов «Ламинария с грибами» — 10,368 тыс. руб., фруктового наполнителя - 3,645 тыс. руб. на 1 тонну готовой продукции.

1. A.c. 1351565 СССР, Кл. А 23 L1/04. Способ получения солей альгиновой кислоты Текст. / Л.П. Шмелькова и др. — № 3932453/28-13; Заявлено 06.06.85: Опубл. 15.11.87, Бюлл. № 42.

2. Алексеев Г.В., Липатов И.Б. Использование альгинатов в производстве бисквитных полуфабрикатов лечебно-профилактического назначения Текст. // VII Всерос. Конгресс «Политика здорового питания в России». М., 2003. - С. 31 - 32.

3. Алехин С.А. Особенности электрохимической активации жидких сред Текст. — Ташкент, 1985. — 374 с.

4. Аминина H.M., Подкорытова A.B. Альгинаты: состав, свойства, применение Текст. // Известия ТИНРО «Химические и биохимические основы обработки гидробионтов». Т. 118. -Владивосток, 1995. - С. 130 - 137.

5. Аминина Н.М., Подкорытова A.B. Корзун В.Н. Влияние альгиновой кислоты и ее солей на динамику накопления 85 Sr и 137 Cs в организме крыс Текст. // Радиационная биология. Радиоэкология. Т.34. Вып. 4-5. С. 703-712.

6. Ахназарова С.Л. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии Текст.: учеб. пособие для хим.-технол. спец. вузов. 2-е изд., перераб. и доп. / С.Л. Ахназарова, В.В. Кафаров - М.: Высш.щ школа, 1985. 327 е.: ил.

7. Бакуменко О., Марташов Д. Загустители и структурообразователи Текст. // Пищевая промышленность. — 1999. — 11. — С. 30 — 33 .

8. Барашков Г.К. Сравнительная биохимия водорослей Текст. — М.: Пищевая промышленность, 1972. 132 с.

9. Белов В.В., Носков A.B. Производство напитков и десертов с использованием стабилизационных систем Текст. // Пищевая промышленность. 1994 -№1 - С.14 - 15.

10. Богданов В.Д., Голованец В.А., Москаленко Т.М. Свойства соусов типамайонез при хранении Текст. // Пищ. Пром-сть. 1990. — № 7. - С. 55 56.

11. Богданов В.Д., Сафронова Т.М. Структурообразователи и рыбные композиции Текст.-М.: ВНИРО, 1993. 172 с.

12. Бокова Т.И., Инербаева А.Т. Эффективность использования природных полисахаридов в мясоперерабатывающей промышленности Текст. // Хранение и переработка сельхозсырья. 2003. - №8. — С. 18 — 23.

13. Борисенко A.A., Борисенко JI.A. Факторы и механизмы формирования высокоактивных физико-химических и биологических свойств ЭХА-воды Текст. // Материалы Международной науч.-практ. конф. -Ставрополь-Пятигорск: Изд-во СГУ, 2003. Часть I. — С.63 — 67.

14. Борисенко A.A., Борисенко JI.A. Физиологические и терапевтическиесвойства электроактивированных жидких сред Текст. // Материалы Международной науч.-практ. конф. — Ставрополь-Пятигорск: Изд-во СГУ, 2003. Часть I. - С.67 - 74.

15. Борисенко A.A., Шаманаева Е.А. Влияние температурного воздействия на pH и ОВП электроактивированной воды Текст. // Материалы

16. Международной науч.-практ. конф. Ставрополь-Пятигорск: Изд-во СГУ, 2003. - Часть I. - С.88 - 92.

17. Борисочкина Л.И. Современное состояние и тенденции развития производства продукции из рыбы и нерыбных объектов промысла Текст. // Обзор, инф-ция, 1983. Вып. 1. С. - 28.

18. Василаки А.Ф. Растения в рациональном и лечебном питании.: Справочник Текст. К. Universitas, 1993. - 320 с.

19. Виноградова З.А., Петкевич Т.А. Биохимия морских организмов Текст. — Киев: Наукова думка, 1976. — 78 с.

20. Вишневская Т.И. 2003. Комплексная технология йод- и альгинатсодержащих продуктов из бурых водорослей дальневосточных морей Текст. // Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. -Владивосток. 24 с.

21. Вишневская Т.И. Биологически активные экстракты из бурых водорослей Текст. // Современные средства воспроизводства и использования водных биоресурсов: Тез. докл. науч.-техн. симп. Т. 3. -СПб, 2001.-С. 123.

22. Вишневская Т.И., Аминина Н.М., Гурулева О.Н. Разработка технологии получения йодсодержащих продуктов из ламинарии японской Текст. // Известия ТИНРО «Биохимия и биотехнология обработки гидробионтов». Т. 129. - Владивосток, 2001. - С. 163 - 169.

23. Власенко В.И., Жигун Е.А., Консервы для профилактического питания из сырья морского промысла Текст. // Разраб. Комбинир. Продуктов питания: Тез. докл. IV Всесоюз. науч.-техн. конф. Разд. ЗА. Кемерово. -1991.-С. 12-13.

24. Возжинская В.Б., Лучина Н.П., Максимова О.В. Перспективы использования морских водорослей Текст. // Известия Академии наук. Серия биологическая. 1993. - №5. - С. 592 - 597.

25. Воронова Ю.Г. Использование структурообразователей из морских водорослей при приготовлении пищевых продуктов Текст. // Новости отечественной и зарубежной рыбообработки М.: Изд-во ВНИПКИЭИ и АСУРХ, 1996, вып. V(II). - 32 с.

26. Воронова Ю.Г. Морские водоросли в пищевых продуктах Текст. //Food (Производство продуктов питания). 1993. - № 1. - Ноябрь. — С.63 - 64.

27. Воронова Ю.Г. Новая пищевая продукция из рыбы, беспозвоночных и водорослей (по материалам международных выставок) Текст. // Новости отечественной и зарубежной рыбообработки — М.: Изд-во ВНИПКИЭИ и АСУРХ, 1997, вып. V(II). 44 с.

28. Воронова Ю.Г. Современная технология производства продукции из водорослей Текст. // Современная технология производства продукции из водорослей М.: Изд-во ВНИПКИЭИ и АСУРХ, 1996, вып. II (II). -40 с.

29. Врищ Э.А. Исследование технологии очистки водорослевых экстрактов при производстве альгината натрия Текст.: автореф. дис. канд. техн. наук: 1988.-28с.

30. Вукс Г.А., Родина Т.Г. Дегустационный анализ продуктов Текст.: учеб.37