автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.01, диссертация на тему:Разработка промышленной технологии комплексной переработки чеснока для производства продукции функционального назначения

А-ЗШЗ

Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Все российский научно-исследовательский институт консервной и овошесушкльной промышленности <В НИИ КОН)

На правах рукописи УДК: 666.861:66.061.4

АЛАБИНА Нина Мнхаилота

РАЗРАБОТКА ПРОМЫШЛЕННОЙ ТЕХНОЛОГИИ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ЧЕСНОКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

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

Автореферат диссертации ка соискание ученой степени кандидата технических наук

Москиа - 2002

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте консервной и овощесушильной промышленности

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор, академик Международной академии информатизации, Заслуженный деятель науки РФ ГОРЕНЬКОВ Э.С.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

ДОБРОВОЛЬСКИЙ В.Ф.

кандидат технических наук КУШНАО.К

1

Ведущая организация: Бирюлевский экспериментальный завод Россел ьхозакад ем и и

Защита состоится ^^ " ^Ь СХС1С ^ 2002 года в "Т^часов на заседании диссертационного совета Д 212,122.02 в Московской государственной технологической академии по адресу: 109803, Москва, ул. Талалихина, д.З1

С диссертацией мо\ ..о ознакомиться в библиотеке МГТА Автореферат разослгч 2002 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук,

профессор фкМнУ „ркинбаева Р.К.

Общая характеристика работы

Пищевая и перерабатывающая промышленность является главным звеном в структуре агропромышленного комплекса. Основные задачи, стоящие перед работниками данной отрасли промышленности на ближайшую перспективу, сформулированы в "Концепции государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации на период до 2005 года", одобренной Постановлением Правительства РФ № 917 от 10.08,98 г. В ней предусмотрено, в частности,"...создание технологий производства качественно новых пищевых продуктов с направленным изменением химического состава, соответствующим потребностям организма человека, в т.ч. продуктов.. .лечебно-профилактического и функционального назначения для предупреждения различных заболеваний и укрепления защитных функ-цийорганизма.,.".

В последнее время представление о здоровом питании получило развитие в теории, так называемого, функционального питания, согласно которой в современных условиях питанию должны быть приданы новые дополнительные функции помимо поддержания нормальной жизнедеятельности человека.

Считается, что основной путь получения продуктов функционального питания - это создание разнообразных добавок, в том числе с повышенными пищевыми и биологическими свойствами.

В связи с этим перед пищевой промышленностью стоит задача создания таких продуктов питания, которые, не являясь лечебными, помогали бы организму справляться с трудностями, вызванными болезнями, плохой экологией, профессиональными чрезмерными нагрузками, стрессовыми ситуациями, возрастными изменениями и др.

Большая часть пищевых добавок, используемых в промышленности, получается химическим путем. К ним относятся ароматизаторы, красители, подсластители, эмул^гаторьщ Др.-З, эд^е^врёШГр&зличное растительное сы-

рье, например, плоды, ягоды, овощи являются настоящей кладовой белков, пищевых волоком, витаминов, полисахаридов, ароматических, красящих, минеральных веществ, органических кислот и др.

В связи с этим особый интерес приобретает чеснок, который с давних пор известен, как продукт с уникальным комплексом свойств, позволяющих благоприятно воздействовать на организм человека сразу в нескольких направлениях.

По своим функциям вещества чеснока многообразны: одни обеспечивают сбалансированность питания, другие - обладают целебными, свойствами, третьи - помогают организму быстро восстанавливать жизненный тонус., :

Актуальность работы. Чеснок является биологически нележкоспо-собным сырьем. Лучше всего он храниться при температуре +1 - +3°С и относительной влажности воздуха не более 70-80%. Как правило, постоянно поддерживать такой режим хранения экономически невыгодно. Учитывая то, что в реальных условиях современных хранилищ максимальные потери чеснока могут достигать 30%, решение вопроса своевременной переработки его становиться особенно актуальным.

По своему химическому составу чеснок чрезвычайно ценное растение. Питательная ценность чеснока обусловлена, в основном, содержанием в нем до 40% растворимых сухих веществ, более 58% инулина (в сухих зубках), до 133% - белковых веществ. Инулин чеснока, относится к растворимым пищевым волокнам, содержащим фруктозу, что делает чеснок ценным диетическим продуктом питания.

Содержание в чесноке аскорбиновой кислоты, витаминов группы В, пектина, полисахаридов, аминокислот и других ценных биологически -активных веществ дает основание использовать его для получения разнообразных продуктов функционального назначения.

Особо резкий запах и острый вкус чеснока зависят от содержания в нем эфирного масла, количество которого колеблется в пределах от 0,1 до 0,2%. 2

Составной частью сока чеснока из листьев, свежих побегов, корней, плодов, луковиц являются также фитонциды, обуславливающие бактерицидные и фунгицидные свойства, вызывающие обычно столь быструю гибель бактерий, что это явление можно сравнить с действием высокой температуры или консерванта.

Несмотря на уникальные свойства чеснока, использование его довольно ограничено.

Чеснок, как пряно-вкусовое растение помимо употребления в свсжем виде, находит применение при солении и мариновании различных овощей, изготовлении колбасных и мясных изделий, а также как необходимая острая приправа ко многим блюдам в кулинарии. Однако, следует отметить, что чрезмерно острый вкус и специфический аромат эфирного масла чеснока не позволяет в полной мере использовать белково-углеводный комплекс этого уникального природного продукта.

Следовательно, необходимость проведения исследований по разработке технологии комплексной переработай чеснока, направленных на раздельное использование ценных составляющих чеснока - чесночного масла и бел-ково-углеводного комплекса, очевидна.

Цель н задачи исследований. Провести исследования по установлению технологических приемов, позволяющих максимально сохранить в готовых продуктах биологически - активные вещества исходного сырья, разработать промышленную технологию комплексной переработки чеснока для создания расширенного ассортимента продукции функционального назначения с высокими качественными показателями.

В соответствии с поставленной целью было намечено решение следующих задач:

- исследовать процесс водной экстракции чеснока;

- установить параметры процесса разделения белково-утлеводного комплекса на белковую пасту, инулинсодержащий углеводный концентрат и шрот (растительное волокно);

- исследовать процесс получения чесночного масла с использованием сжиженных газов;

- разработать промышленную технологию комплексной переработки чеснока;

- определить пищевую и биологическую ценность продуктов комплексной переработки чеснока;

- изучить возможность использования продуктов комплексной переработки чеснока в качестве добавок;

- установить физико-химические и органолептические показатели качества продукции, выработанной с использованием чесночных добавок;

- разработать на основе системы машинных технологий операторную модель комплексной переработки чеснока.

Научная новизна работы состоит в следующем:

-впервые получена эмпирическая модель процесса водной экстракции чеснока, позволяющая определить основные технологические показатели (степень извлечения белковых веществ, сахароз и растворимых сухих веществ) в зависимости от условий ведения процесса;

- изучено влияние ступенчатого изменения рН среды на осажден ис белковых фракций из водного экстракта чеснока;

-установлены параметры обработки чесночной массы сжиженным углекислым газом;

- впервые определен химический состав СС^-экстракта и эфирного масла, полученного из него;

- изучено влияние чесночного сиропа на агрегацию тромбоцитов плазмы крови человека, индуцируемую АДФ (аденозиндифосфорной) кислотой;

- разработана и научно обоснована промышленная технология комплексной переработки чеснока на основе разделения его на следующие составляющие: белково-углеводный комплекс и чесночное масло.

Новизна технического решения подтверждена двумя патентами № 2135051 "Линия переработки чеснока" и № 2135004 "Линия комплексной переработки чеснока".

Защищаемые положения:

- промышленная технология комплексной переработки чеснока;

- пищевая и биологическая ценность продуктов комплексной переработки чеснока;

- направления использования продуктов переработки чеснока для расширенного ассортимента пищевой продукции функционального назначения.

Практическая значимость работы заключается в разработке технологии комплексной переработки чеснока с использованием водной и ССЬ-экстракций, процесса разделения белково-углеводного комплекса с целью получения чесночного масла, белковой пасты, сиропа и шрота для производства расширенного ассортимента пищевых продуктов функционального назначения с высокими качественными показателями,

Указанная технология позволяет заменить трудно осуществимое в промышленных условиях дорогостоящее хранение озимого чеснока.

Аппаратурное оформление технологических процессов осуществлено с полюшио типового оборудования, исполкзуемого гапредариятях кош^вной отрасли.

Разработаны ассортимент, рецептуры новых видов пищевой продукции функционального назначения, "Инструктивные указания по промышленному производству продуктов комплексной переработки чеснока и их использованию при изготовлении пищевой продукции функционального назначения", утвержденные 17.12.2001 г.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на:

- Iм Международном симпозиуме "Новые и нетрадиционные растения и перспективы их практического использования" (г. Пущино, 1995 г);

-IIой Всероссийской научно-теоретической конференции "Прогрессивные экологически безопасные технологии хранения и комплексной перера-

ботки сельскохозяйственной продукции для создания продуктов питания повышенной пищевой и биологической ценности" (г,Углич, 1996 г.);

- Iм Международном симпозиуме "Натуральные биокорректоры: питание, здоровье, экология" (г.Москва, 1996 г.);

- Международном симпозиуме "Новые основы и практическая реализация важнейших технологий обработки сырья растительного и животного происхождения сжиженными и сжатыми газами" (г.Краснодар, 1997г.);

- Международной научной конференции "Рациональные пути использования вторичных ресурсов АПК" (г.Краснодар, 1997г.);

- научно-практической конференции "Проблемы глубокой переработки сельскохозяйственного сырья и экологической безопасности в производстве продуктов питания XXI века" (г. Углич, 2001 .);

- заседаниях Ученого совета ВНИИКОП 1994-2001гг.

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 9 научных сообщений, получено 2 патента.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, заключения, списка литературы и приложений.

Работа изложена на стр компьютерного текста, содержит 21 таблицу, 13 рисунков. Список литературы включает 87 наименований отечественных и зарубежных источников.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, связанная с задачами, стоящими перед агропромышленным комплексом по созданию новых технологий производства продуктов функционального назначения, используемых не только для поддержания нормальной жизнедеятельности человека, но и для предупреждения заболеваний и укрепления защитных функций организма

б

В главе Е "Литературный обзор1* проведен анализ отечественных и зарубежных данных по вопросам химического состава чеснока и его лечебных свойств. Автором диссертации рассмотрены аспекты, раскрывающие чеснок как сырье для промышленного производства, а также существующие способы его переработки.

Анализ сведений, приведенных в литературном обзоре, свидетельствует о значительном интересе к производству продукции из чеснока.

На потребительском рынке чесночных товаров, в основном, представлены различные порошкообразные продукты. В те» же время, отсутствуют сведения о технологии получения из чеснока белковой пасты и фруктозного сиропа - ценных пищевых продуктов, обладающих лечебно-профилактическим и функциональным действиями.

Глава 2 "Объекты н методы исследований". Основным объектом исследований являлся свежий чеснок, а также опытные образцы продуктов, полученных автором в результате переработки исходного сырья - паста, сироп, шрот и СОг-экстракт. При отработке технологии комплексной переработки чеснока использовали чеснок следующих сортов: Грибовский Юбилейный, представленный на испытания ВНИИССОКом; чеснок, выращенный в Воронежской области, а также на У крайне и в Узбекистане.

Кроме этого в объекты исследований включались процессы комплексной переработки чеснока: водная экстракция, СОг-экстракция.

Физико-химические, органолептические и микробиологические показатели качества свежего чеснока, а также продуктов, полученных в результате его переработки, определяли общепринятыми стандартизированными и модифицированными методами. В исследованиях химического состава были использованы методы пламенной атомно-абсорбционной спектрофотомет-рни, газожидкостной и высокоэффективной жидкостной хроматографии, га-зохромато-масс-спектрометрии.

Антиагрегационную активность чесночного сиропа определяли на аг-регометре Биохим МАК по уменьшению оптической плотности растворов.

Проведение исследований осуществляли по следующей схеме.

А I 1

Практическое использование результатов исследований

1 г '

Обобщение полученных результатов в виде "Инструктивных ук азалий по промышленному производству продуктов комплексной переработки чеснока и их использованию при изготовлении пищевой продукции функционального назначения", патентов; налниню переработки чеснока, линию комплексной переработки чеснока, публикаций в научно-практических журналах, докладов на конференциях, семинарах и Ученых советах._

В третьей главе "Экспериментальная часть4 изложены результаты экспериментальных работ.

3.1 Исследование технологических процессов комплексной переработки чеснока. Подраздел 3.1.1 Определение оптимальных условий процесса водной экстракции чеснока.

Определяющей стадией процесса комплексной переработки чеснока является водная экстракция, для которой проводили поиски оптимальных условий ее проведения.

Для экспериментов использовали свежий чеснок, имеющий следующий основной состав в %: растворимые сухие вещества - 36,20;

Исследовали влияние температуры (£[) в диапазоне 20-50°С, продолжительности собственно экстрагирования (2г) в диапазоне 5-30 мин; размера частиц дробленого чеснока (Хъ) в диапазоне 0,8-3,0 мм и предварительного прогревания свежего чеснока (7,^) в диапазоне 0-5 час на степень извлечения растворимых сухих веществ (У 1), Сахаров (Уз) и белковых веществ (Уз). Планирование осуществляли по схеме полного факторного эксперимента (число опытов-16).

Полученные по плану, адекватные эксперименту уравнения регрессии в безразмерном масштабе имеют вид:

сахара

белковые вещества

- 21,67;

- 5,95.

У, =23,25 + 2.08Х, + 1,19Х2- 0,85Х3- 0,66Х,Х2Х3Х4;

Уг = 29,58 + 5,18X1+ 5,24Х2+ 1,96Х2Х3+ 1,76X1X4+ 2,04ХгХ4;

Х4=

¿4-2,5

15

12,5

1,1

2,5

Хи 23, Ъц - значения независимых переменных в натуральном

масштабе.

Расчетные н жслеряментальные величины степени извлечения ценны! конпопеетов чеснока, %

№ Растворимые сухие вещества Сахара Белковые вещества

опыта расчет опыт расчет опыт расчет опыт

1 25,86 25,1 45,76 40,0 24,44 23,0

2 22,17 21,3 31,88 31,2 17,52 18,0

з ■ 23,95 23,2 27,28 30,0 , 22,06 23,0

4 19,32 17,1 13,40 10,2 15,14 16,0

5 28,03 26,2 41,84 41 а 25,56 25,6

6 22,55 21,0 27,96 32,5 18,64 17,9

7 24,33 24,9 31,20 32,3 23,15 23,2

21,49 23,6 18,04 14,1 16,26 15,2

9 26,33 29,0 38Л6 40,0 22,92 23,3

10 20,85 22,7 31,32 30,3 19,04 20,1

11 22,63 22,7 27,84 28,0 20,54 18,9

12 19,79 18,1 21,2 15,7 16,66 16,0

13 ' 26,71 25,9 34,24 32,2 24,4 23,2

14 23,87 24,3 27,14 31,2 20,16 21,2

15 25,65 25,6 31,76 34,4 21,66 24,2

16 20,17 21,3 24,92 30,0 17,78 16,8

Полученные уравнения дают возможность проанализировать (рис.1) характер влияния параметров процесса водного экстрагирования на степень извлечения полезных веществ из чеснока и определить оптимальные условия его проведения: подготовка чеснока к экстрагированию (сортировка, замачивание и прогревание при температуре 50 ±3°С продолжительностью 5 час, разбивание на зубки, очистка, мойка, дробление до размеров частиц не более 0,8 лш, прогревание массы до температуры 50 ±3"С) и собственно экстрагирование при температуре 50 ±3°С в течение 30 мин, ю

к

X

X «

г

V §

л X

л

X

о с

й к

о

50 40 30 20 10 0

1 ) —а

1—

20 40

Температура, С'

60

И

к х

X «

ф §

п X

л

X

о с

г

о

10 20 30

Продолжительность, мин

I

х «

г

X

л

X в с

5

<7,5 Д5 42,5 40

37,5 35 32,5 30 27,5 25 22.5 20

1 2 3

Размер частиц, мм

0 1 2 3 4 5 6

Продолжительность предварительного нагрева, час

Рис. 1 Влияние параметров процесса на степень извлечения компонентов при переработке чеснока ^-"растворимые сухие вещества; ^ -сахара Л - белковые вещества

Проведение экстракции в указанном режиме (опыт 5) обеспечивает максимальную степень извлечения белковых веществ (25,6%) из чесночной массы в жидкую фракцию (табл.1). В этих условиях степень извлечения растворимых сухих веществ составляет-26,2%, а Сахаров-41,2%.

При экспериментальной проверке степень извлечения компонентов в раствор составила (в % от исходного количества в дробленой массе): белковых веществ -31,2;

Сахаров -48,5;

растворимых сухих веществ -22,6.

Подраздел 3.1.2 "Исследование процесса извлечения белковых веществ из водного экстракта чеснока". Влияние тепловой обработки. Нами установлено, что в случае предварительного прогревания свежего чеснока и дробленой массы при дальнейшем изоэлекгрическом осаждении белковых веществ из экстракта наблюдается четкое разделение жидкой и твердой фаз. Паста имела более плотную структуру и не приобретала зеленого окрашивания.

Паста, полученная после экстрагирования с предварительным прогреванием чеснока, содержала значительно больше (на 2,3%) белковых веществ, чем без прогревания (табл. 2).

Таблица 2

Влияние тепловой обработки с веже го чеснока и дробленой массы на основной состав чесночной пасты

Вид обработки чеснока - Массовая доля компонента, %

влаги белковых веществ

Прогревание (температура 50°С, про-

должительность 5 час) 87,2 7,9

Без тепловой обработки (контроль) 88,0 5,6

Влияние рН среды. Нами было исследовано дробное осаждение белковых веществ в три стадии при рН: 5,0; 4,0 и 2,7. Наибольшее количество осадка (70% от общей массы осадка) было получено при рН 4 (табл. 3). 12

Влияние рН среды на количество чесночной пасты

Стадия осаждения РН Масса осадка, %

1 5,0 25

2 4,0 70

3 2,7 5

В подразделе 3.1.3 "Получение белкоио-углеводнык продуктов (пасты, сиропа и шрота) из водного экстракта чеснока, исследование показателей их качества" дана подробная методика получения чесночных продуктов из водного экстракта чеснока, приведен материальный баланс процесса (по массе и сухим веществам).

Определены органолептические показатели качества продуктов, массовая доля растворимых сухих веществ, титруемых кислот, Сахаров, белковых и пектиновых веществ, влажность, зольность и минеральный состав. Результаты исследований представлены в табл.4-7.

Таблица 4

Орпишищические покязятелн качества концентрированных чесночник продуктов.

Наимено- Чесночная белковая Концентрированный Чесночный

вание по- паста чесночный сироп шрот

казателя

Внешний Однородная гомо- Масса вязкая, лью- Сыпучий продукт.

вид и кон- генная масса мажу- щаяся, соответству- Допускается нали-

систенция щейся консистенции, ющая концентриро- чие слежавшихся

без грубых частичек ванному сиропу. комков, рассыпа-

и волокон. Консистенция одно- ющихся при лепсом

родная. надавливании.

Цвет Белый, допускается Прозрачная жидко- От светло-кремо-

равномерный зелено- сть светло-коричне- вого до желтого.

ватый оттенок. вого цвета с желто- Допускается рав-

ватым оттенком. номерный зелено-

ватый оттенок.

Вкус и за- Свойственные чес- Свойственные чес- С легким привку-

пах ноку, вкус горькова- ноку, вкус горькова- сом и запахом чес-

тый, не резкий. тый, не резкий. нока.

Фюйкф-^имичккн«, химические покшп^лн свежего чеснока и продуктов, полученных из пего.

Наименование Массовая доля, %

продукта растворимых сухих веществ влаги Сахаров белковых веществ титруемых кислот в расчете на яблочную кислоту

Чеснок свежий 40,2 59,4 36,5 6,0 -

Чесночная паста 9,5 82,2 - 5,5 0,3

Чесночный сироп 62,5 - 43,8 2,5 1,8

Шрот - 10,0 - 4,0 -

Таблица б

Сравнительны« дачные ло составу чесночных продуктов

Наименование компонента Массовая доля компонента для:

чесночной пасты фруктозкого сирогта шрота (1У 10%)

Растворимые сухие вещества,% 8,0 70,0 -

Белковые вещества, % 6,5 2,6 4,0

Сахара,%, 68,6 -

в т.ч.

глюкоза 3,15 -

фруктоза 65,45 -

Пектиновые вещества, % 0,31 1,58 -

Чесночное масло, % 0,09 0,07 -

Минеральный состав, мг/кг

К 2242,2 20623,0 5108,0

Ыа 43,4 480,0 192,0

Са 69,1 247,0 4385,0

м$ 143,0 1006 766,0

Ре 52,4 29 46,5

РЬ 0,37 0,9 0,17

С6 0,004 0,03

7л 9,1 43 9,6

Си и 1,3

Зола, % 4,19 3,74 3,8

Энергетическая ценность, ккал 58,0 290,0 16,0

Микробиологические пикашин качества чесночник продуктов

Наименование показателя Паста Сироп

Мезофильные аэробные и факультативно-анаэробные микрорганизмы, КОЕ (колонеобраэующнх единиц)в 1 г продукта Дрожжи, КОЕ в 1 г продукта Плесневые грибы, КОЕ в 1 г продукта Патогенные микроорганизмы, в т.ч. сальмонеллы, в 25 г продукта Бактерии группы кишечных палочек (колкформы), в 0,1 г продукта Бактерии Staphylococcus aureus, в 1 г продукта 2' 103 не обнаружены не обнаружены не обнаружены не обнаружены не обнаружены 2,5-102 пе обнаружены не обнаружены не обнаружены не обнаружены не обнаружены

В подразделе 3.1.4 "Исследование биологической активности чесночного сиропа" изложены результаты работы по изучению биологической активности чесночного сиропа, полученного при комплексной переработке чеснока. Исследовали его влияние на агрегацию тромбоцитов плазмы крови человека, индуцируемую АДФ (адснозиндифосфорной) кислотой.

Полученные результаты представлены в табл. 8.

Таблица 8.

Сравнительные донные по определению оптической плотности растворов, изготовленных с использованием чесночного сиропа

Исходное сырье Срок хранения чесночного сиропа, мед. Кол-во сиропа в пробе, мг сухого в-ва Снижение оптической плотности, %

контроль (Ш'5М АДФ кислоты) растворы с чесночным сиропом (варианты опытов)

1 2 3

Чеснок по 6 2,5 88 34 28 25

ГОСТ 7977-87 0,25 100 90 83 76

Чеснок пророс- 6 3,0 95 4 10 8

ший 1,0 95 47 38 40

Из табл. 8 видно, что наличие АДФ кислоты в контрольных пробах вызывает снижение оптической плотности плазмы на 88-100%, т.е. тромбоциты под действием АДФ кислоты агрегируют почти полностью. Растворы чесночного сиропа активно тормозят агрегацию тромбоцитов, индуцируемую АДФ кислотой. Даже при десятикратном разведении испытуемого препарата его антиагрегирующая способность сохраняется.

Вызывает интерес наличие активности у проросших луковиц чеснока. Следовательно, для переработки может быть использован и проросший чеснок обладающий, в определенной мере, теми же свойствами, что и свежий чеснок.

Таким образом, установлено, что в процессе переработки сохраняется важнейшее свойство свсжсго и проросшего чеснока - тормозить агрегацию тромбоцитов плазмы крови человека.

Подраздел 3.1.5 "Исследование процесса получения чесночного масла с использованием сжиженных газов".

Нами был выбран наиболее эффективный способ получения чесночного масла с применением в качестве экстрагапа пищевой жилкой двуокиси улкрода.

СОг-экстракцию свежей дробленой массы чеснока в докритической области осуществляли на экспериментальной установке ВНИИКОПа.

Дробленая чесночная масса содержала значительное количество влаги (около 70%), поэтому для интенсификации процесса экстракции в нее вводили твердый носитель (сорбент). В хачестве сорбента использовали сухой чесночный шрот, полученный после проведения водной экстракции дробленого чеснока.Соотношение компонентов смеси (мезга: шрот)составляло 1:3.

Принципиальная схема производства СОг-экстракта из чесночной смеси представлена на рис.2.

СОг-экстракцию чесночной смеси проводили следующим образом: подготовленную смесь загружали в экстрактор 3, аппарат герметизировали, из сборника 2 подавали жидкую двуокись углерода. Проходя через слой сырья, образовавшаяся мисцелла поступала в испаритель б, где жидкая углекислота переходила в газообразное состояние, а затем конденсировалась в аппарате 1. 16

холодная -вода (+Ь.,.+7 С)

С>о—

холо,л. в она

чсиДкая углекислота

горячая

вода(+40..■+60°С]

Рис.2,Принципиальная схема получения СО;-экстракт а из чесночной смеси I - конденсатор, 2 - сборник жидкой двуокиси углерода; 3 - экстрактор с герметичным люком; 4 - сепаратор, 5 - сборник; 6 - испаритель-7 - сборник СО^-экстрактэ.

Для создания непрерывного процесса используются два экстрактора. Когда проводится процесс в первом экстракторе, во втором - осуществляется разгрузка проэкстрагированного сырья и загрузка свежего.

По результатам проведенных исследований были разработаны оптимальные технологические параметры процесса СОз -экстрагирования:

В результате эксперимента из 1 кг чеснока получили 2 г СОз-экстракта, содержащего 44% эфирной и 48% жирной составляющих чесночного масла.

Кроме того, нами были проведены исследования химического состава чесночных продуктов, полученных с предварительным извлечением из чес-ной массы масла способом СОг-экстракции и без нее. Установлено, что масло, в основном, переходит в СОг-экстракт. Без проведения СОгЭкстракцин эфирное масло переходит в сироп, паста содержит лишь его следы.

Для изучения химического состава СОг-экстракта и эфирного масла из него были проведены хроматографические исследования, а также хромато-масс-спектрометрический анализ данных продуктов. На рис. 3 представлены в сжатом виде хроматограммы СОг-экстракта и эфирного масла.

Идентифицированы компоненты СОг-экстракта и эфирного масла. Обнаружено 36 серосодержащих компонентов, определено их количественное содержание в исследуемых видах продукции.

влажность смеси, %

- И;

соотношение (продукт: наполнитель) -1:3;

режим экстрагирования: температура, °С давление, МПа продолжительность, мин.

- 20,0;

- 6,5;

- 40,0.

Scan Пап?»: UJt - Ï413 Scan; SI Tut - Ï83U

iHOy

flcquirtj; 16 ; 2a ¡Su

I

TOI-

J-lt

р а:зг tmx = ivecr

i

ci:RO>

6; CI

, }, ij - . , J !J J „ j ^ Ж^^^уА^

8Й0. 12l«J JtbUH 2в<№

13:21 аи;<й 2б:41 33:г!

ChroirttasP*» Ç;CHËSW2. „ (¡MUiftd: «j№-21-m4 I?:19:3U

871^;

19BX

101

л

■U 11

снж»

A

д-

ш-

'м-

li-r-

«

Рис. 3. Хроматограммы СОгэкстракга (А) и эфирного масла чеснока (Б) (кварцевая колонка ОУ-1; 35 °С - (5 мин) по 3 °/мин до 280 °С)

Анализ количественного содержания соединений позволяет сделать следующие выводы:

1. Алкилдисульфиды (от моно- до тетрасульфидов) присутствуют в обоих образцах в достаточно больших количествах, содержатся предельные и непредельные соединения.

2. Группа циклических сульфидов присутствует в исходном СОц-экстракте в больших количествах, чем в эфирном масле. Так, например, ме-тилтиирана в б раз больше в СО^-экстракте; дипидротиатиофена - в 4 раза; винилднтиинов - в 2-2,5 раза.

Содержание диаллилтиосульфината (аллицина) в 2,5 раза меньше в эфирном масле, чем в COi-экстрактс.

В разделе 3.2 "Разработка промышленной технологии комплексной переработки чеснока".

На основании результатов проведенных исследований предложены и экспериментально обоснованы следующие технологические схемы комплексной переработки чеснока:

1. Комплексная переработка чеснока с получением палы, сиродаи шрота.

2. Комплексная переработка чеснока с получением СОгЭКстракта, пасты, сиропа и шрота.

В основу этих схем положено обеспечение максимальной степени извлечения полезных компонентов чеснока (белковых, пектиновых веществ, углеводов и чесночного масла).

Технологическая схема комплексной переработки чеснока с получением пасты, фруктоз ного сиропа и шрота.

Принципиальная схсма комплексной переработки чеснока (рис. 4) включает в себя следующие стадии,* сортировка-> замачивание и прогревание -^разбивание на зубки-^ очистка и мойка —^дробление ^прогревание водное экстрагирование-* разделение жидкой и твердой фаз (шрота) изозлектрическое осаждение белковой фракции—отделение твердой фазы (пасты)-(гродукм №1) гидролиз инулина концентрирование чесночного жетремпа- ^родукт№2) —> высушивание шрота - (продукт МЗ),

н,о

Н20

Н,0

Сортировка I

Замачивание и прогревание 1

Разбивание на зубки I

Очистка->

1

Мойка

I

Дробление I

Прогревание

1 Г

Водное экстрагирование 1

Прессование

шелуха

промывные воды

Гидромодуль 1:3

нсг

Фильтрат

I

Осадок 1

-> Осадок 2 •

Осаждение белковых веществ (рН 5)

; _

Декантирование ! Жидкая фракция НС)" ^ I

Осаждение белков (рН 4) I

Декантирование -

Жидкая фракция НС1-1 1

Осаждение белковых веществ (рН 2,7)

4-

Декантирование Осадок 3

Жидкая фракция

Гидролиз инулина МаОН —I

Нейтрализация

I

Концентрирование -

Твердая фракция 1

Промывание — I

Высушивание

I

Шрот

Чесночная паста Чесночный сироп

Рис.4 Технологическая схема комплексной переработки чеснока.

Технологическая схема комплексной переработки чеснока с использованием СОГэкстращии.

Начальным этапом технологического процесса по данной схеме после первичной обработки и измельчения является экстракция чеснока жидким диоксидом углерода с целью извлечения чесночного масла.

Экстракционную смесь после СОг-экстракции направляют на водную экстракцию и далее процесс проводят по схеме, представленной на рис.4.

Аппаратурное оформление технологических процессов комплексной переработки чеснока осуществлено с помощью типового оборудования, используемого на предприятиях консервной отрасли.

В подразделе 3.3 "Исследование возможности использования продуктов комплексной переработки чеснока при изготовлении продукции функционального назначения" изложены результаты исследований по созданию ассортимента продукция функционального назначения на основе использования продуктов, полученных в результате комплексной переработки чеснока (пасты, сиропа и шрота).

На основе чесночной пасты в лабораторных и стендовых условиях ВНИИКОПа были выработаны опытные образцы майонеза „Провансаль". В опытные образцы вводили чесночную пасту, взамен яичных желтков и горчичного порошка, в двух вариантах (1% и 14%). Образцы майонеза изготавливали в соответствии с требованиями действующей нормативно-технической документации: технологической инструкции по производству майонеза "Провансаль" (ТИ 9143-094-00334534-97, утвержденная ВНИИЖ 28.10.97 г.); типовым технологическим регламентом на производство майонеза ТР 10.04.40.65-88, разработанным НПО "Масложнрпром". По показателям качества выработанные образцы продукции соответствовали требованиям ГОСТ 30004.1-93 "Майонезы. Общие технические условия".

Лабораторные и стендовые испытания по производству чесночной пасты и сиропа при производстве майонезов были подтверждены в производст-22

венных условиях. Такая работа была проведена в промышленных условиях НПО Масложирпрома. Пасту и сироп использовали при производстве майонеза пониженной жирности в качестве наполнителя и вкусовой добавки. Получены положительные результаты работы.

Кроме того, нами были проведены исследования по использованию чесночной пасты при производстве соусов томатных . В соответствии с требованиями действующей технологической инструкции по производству „Соусов томатных", утвержденной 05.04.83 г., выработали „Соус Краснодарский'^ стеююбанках 1-82-500. В опытных образцах свежий чеснок был заменен чесночной пастой в количестве 2% от общей массы продукта.

Кроме того, нами были изготовлены и образцы творожной массы с добавлением чесночной пасты в количестве 11%.

Полученные продукты были одобрены дегустационной комиссией. При этом было отмечено, что "чесночные добавхи способствуют повышению пищевой и биологической ценности готовой продукции".

Подраздел 3.4. "Разработка "Инструктивных указаний по промышленному производству продуктов комплексной переработки чеснока н их использованию при изготовлении пищевой продукция функционального назначения". Результатом обобщения наших исследований явилась разработка "Инструктивных указаний по промышленному производству продуктов комплексной переработки чеснока и их использованию при изготовлении пищевой продукции функционального назначения", утвержденные 17.12.2001 г.

Указанные Инструктивные указания включают:

]. Общие положения с перечнем сырья и материалов, используемых для производства продуктов комплексной переработки чеснока.

2. Описание технологических схем и параметров процессов комплексной переработки чеснока.

3. Нормы расхода сырья при комплексной переработке чеснока.

4, Показатели качества готовой продукции и методы их определения.. 6.Ассортимент продукции функционального назначения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Проведен анализ литературных данных, включающий в себя сведения по химическому составу чеснока, его лечебно-профилактическому значению, показано современное состояние промышленной переработки чеснока и необходимость его использования для производства продуктов функционального назначения.

2. Исследован процесс водной экстракции чеснока, получены уравнения регрессии, адекватно описывающие эксперимент. Установлены параметры экстрагирования: подготовка чеснока к экстрагированию (сортировка, замачивание и прогревание при температуре 50 ±5°С продолжительностью 5 час, разбивка па зубки, очистка, мойка, дробление до размеров частиц не более 0,8 мм, прогревание массы до температуры 50 ±3"С) и собственно экстрагирование при температуре 50 ±3"С в течение 30 мин.

3. Определено, что из } т свежего чеснока получается (в кг): белковой пасты (Ж-8б%) - 242; фруктозного сиропа 65%) - 417; СОгэкстракта, содержащего 44% эфирного масла и 48% жирной составляющей чесночного масла. - 2; шрота (\¥-6%) - 42.

4. Исследованы органодептическис, физико-химические, химические и микробиологические показатели качества продуктов. Установлено, что все продукты комплексной переработки чеснока обладают высокой пищевой и биологической ценностью и могут быть использованы в качестве добавок при изготовлении различных пищевых продуктов функционального назначения.

5. Установлено, что в процессе переработки сохраняется важнейшее свойство свежего и проросшего чеснока - тормозить агрегацию тромбоцитов

плазмы крови человека, индуцируемую АДФ (аденознндифосфорной) кислотой.

6. Разработаны технологические параметры процесса ССЬ-экстракции дробленой чесночной массы в докритической стадии.1 влажность массы - 11%; соотношение (продукт : наполнитель) - 1: 3,0. Режим экстрагирования: давление - 6,5 МП а; температура - 2СРС; продолжительность - 40 мин.

7.Впервыс изучен химический состав СОгэкстракта и эфирного масла из него с помощью хроматографического и хроматомасс-спектрометрического анализа данных продуктов. Обнаружено 36 серосодержащих компонентов.

Разработаны технологические схемы:

- комплексной переработки чеснока на белковую пасту, фруктозный сироп и шрот;

- комплексной переработки чеснока с использованием ООг-экстракции для получения чесночного масла, белковой пасты, фруктозного сиропа и шрота.

9. Произведен подбор оборудования для технологической линии комплексной переработки чеснока производительностью 70 кг/ч (по исходному сырью).

10. Разработаны и утверждены "Инструктивные указания по промышленному производству продуктов комплексной переработки чеснока и их использованию при изготовлении пищевой продукции функционального назначения", утвержденные 17.12.2001 г.

Опубликованные работы Алабиной Н.М. по теме диссертации:

1. Слепко Г.И., Дроздова В.И., Алабина Н.М. Перспективы переработки чеснока и черемши У/ Матер. I Международного симпозиума "Новые и нетрадиционные растения и перспективы их практического использования" (г, Лущино, 1995 г);

2. Дроздова В.И., Алабина Н.М., Гореньков Э.С. и др. Пищевые добавки из чеснока.// Матер. II Всероозйской н^чно-теорегачео(Сй конференции "Прогрессивные экологически

25

безопасные технология хранения и комплексной переработки сельскохозяйственной продукции для создания продуктов питания повышенной пищевой и биологической ценности" (г. Углич, 1996 г.);

3. Алабина Н.М., Дроздова В.И., Гореньков Э.С., Слепло Г.И. Использование чеснока для обогащения пищевых продуктов биологически активными веществами// Матер. 1 Международного симпозиума "Натуральные биокорректоры; питание, здоровье, экология" (г_Мошва,19% г.);

4. Алабина НМ, Дроздова В.И. Использование жидкой СОг для получения чесночного маслаУ/ Матер. Международного симпозиума "Новые основы и практическая реализация важнейших технологий обработан сырья растительного и животного происхождения сжиженными и сжатыми газами" (г.Краснодар,1997г.);

5. Алабина Н.М, Дроздова В.И,, Квасенков О.И., Слелко Г.И, Пути использования чеспочного шрота, полученного при комплексной переработке чеснока.// Матер. Международной научной конференции "Рациональные пути использования вторичных ресурсов АПК" (г.Краснодзр, 1997г.);

6. Слепко Г.И,, Дроздова В.И,, Алабина Н.М. Чеснок и продукты его переработан. Состав и свойства, I/ М., Депон, ВИНИТИ, № 2001-В99, с.23;

7. Алабина Н.М., Гореньков Э.С., Дроздова В.И., Слепко Г.И, Исследования по технологии получения концентратов чсснокаУ/ М„ Депон. ВИНИТИ, № 2002-В 99, с.П;

8. Алабина Н.М., Гореньков Э.С., Дроздова В.И., Слепко Г.И. Комплексная переработка чеснока, // Матер, научно-практической конферениии "Проблемы глубокой переработки сельскохозяйственного сырья и экологической безопасности в производстве продуктов пнталия XXI века" (г. Углич, 2001.);

9.Алабина Н.М., Гореньков Э.С., Дроздова В.И. Исследование влияния параметров процесса экстракции на выход компонентов при переработке чеснока.// Ж-л "Хранение и переработка сельхозеырья", №11,2001, с. 22-24;

10. Патент РФ № 2135051 "Линия переработки чеснока", Кл С1 6 А 23 N 15/00, А 23 Ь 1/212 /Дроздова В.И., Квасенков О.И., Алабяна Н.М., Слепко Г.И./, Бюл. № 24, 1999,

11. Патент РФ № 2135004 "Линия комплексной переработки чеснока",Кл С1 6 А 23 1,1/22 А23И 15/00/АлабинаН.М„ Дроздова В.И., Класенков О. И., Слепко Г.Ш Бюл. № 24,1999.

Перечень нормативно-технической документации, разработанной при участии ав-

1. "Инструктивные указания но промышленному производству продуктов комплексной переработки чеснока и их использованию при язготовлепии пищевой продушин функционального назначения", утвержденпые 17.12.2001 г.

тора дл ссертации:

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1 .ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1 Химический состав чеснока.

1.1.1 Азотистые вещества.

1.1.2 Углеводы.

1.1.3 Эфирное масло.

1.2 Лечебное значение чеснока.

1.3 Чеснок как сырье для промышленной переработки.

1.4 Способы переработки чеснока.

1.5 Метод планирования эксперимента.

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Объекты исследований.

2.2 Методы исследований.

Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

3.1 Исследование технологических процессов комплексной переработки чеснока.

3.1.1 Определение оптимальных условий процесса водной экстракции чеснока.

3.1.2 Исследование процесса извлечения белковых веществ из водного экстракта чеснока.

3.1.2.1 Влияние рН среды.

3.1.2.2 Влияние тепловой обработки.

3.1.3 Получение белково-углеводных продуктов (пасты, сиропа и шрота) из водного экстракта чеснока , исследование показателей их качества.

3.1.4 Исследование биологической ценности чесночного сиропа.

3.1.5 Исследование процесса получения чесночного масла с использованием сжиженных газов.

3.2 Разработка промышленной технологии комплексной переработки чеснока.

3.2.1 Аппаратурное оформление линии комплексной переработки чеснока.

3.3 Исследование возможности использованием продуктов комплексной переработки чеснока при изготовлении продукции функционального назначения.

3.4 Разработка "Инструктивных указаний по производству продуктов комплексной переработки чеснока и их использованию при изготовлении пищевой продукции функционального назначения.

Питание является одним из важнейших факторов, определяющих здоровье населения. Правильное питание способствует профилактике заболеваний, продлению жизни людей, повышению их работоспособности и создает условия для адекватной адаптации их к окружающей среде. В связи с этим, в последнее время во всем мире резко возросло внимание научной общественности к проблемам, связанным с питанием.

К приоритетным направлениям современной науки о питании относятся организация рационального и сбалансированного питания, профилактика заболеваний, связанных с дефицитом полноценных белков, витаминов^ мак-ро-и микроэлементов и других незаменимых факторов питания.

Пищевая и перерабатывающая промышленность является главным звеном в структуре агропромышленного комплекса. Основные задачи, стоящие перед работниками данной отрасли промышленности на ближайшую перспективу, сформулированы в "Концепции государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации на период до 2005 года", одобренной Постановлением Правительства РФ № 917 от 10.08.98 г. В ней предусмотрено, в частности, .создание технологий производства качественно новых пищевых продуктов с направленным изменением химического состава, соответствующим потребностям организма человека, в т.ч. продуктов. лечебно-профилактического назначения для предупреждения различных заболеваний и укрепления защитных функций организма.".[35]

В последнее время представление о здоровом питании получило развитие в теории, так называемого, функционального питания , согласно которой в современных условиях питанию должны быть приданы новые дополнительные функции помимо поддержания нормальной жизнедеятельности человека.

Считается, что основной путь получения продуктов функционального питания - это создание разнообразных добавок, в том числе с повышенными пищевыми и биологическими свойствами.

В связи с этим перед пищевой промышленностью стоит задача создания таких продуктов питания, которые, не являясь лечебными, помогали бы организму справляться с трудностями, вызванными болезнями, плохой экологией, профессиональными чрезмерными нагрузками, стрессовыми ситуациями, возрастными изменениями и др.

Большая часть пищевых добавок, используемых в промышленности, получается химическим путем. К ним относятся ароматизаторы, красители, подсластители, эмульгаторы и др. В то же время различное растительное сырье, например, плоды, ягоды, овощи являются настоящей кладовой белков, пищевых волокон, витаминов, полисахаридов, ароматических, красящих, минеральных веществ, органических кислот и др.

В связи с этим особый интерес приобретает чеснок, который с давних пор известен уникальным комплексом свойств, позволяющих благоприятно воздействовать на организм сразу в нескольких направлениях.

По своим функциям вещества чеснока многообразны: одни обеспечивают сбалансированность питания, другие- обладают целебными свойствами, третьи - помогают организму быстро восстанавливать жизненный тонус.

Актуальность работы. Чеснок является биологически нележкоспо-собным сырьем. Лучше всего он храниться при температуре +1 - +3°С и относительной влажности воздуха не более 70-80%. Как правило, постоянно поддерживать такой режим хранения экономически невыгодно. Учитывая то, что в реальных условиях современных хранилищ максимальные потери чеснока могут достигать 30%, решение вопроса своевременной переработки его становиться особенно актуальным.

По своему химическому составу чеснок чрезвычайно ценное растение. Питательная ценность чеснока обусловлена, в основном, содержанием в нем до 40% растворимых сухих веществ, более 58% инулина (в сухих зубках), до 13,3% - белковых веществ. Инулин чеснока, относится к растворимым пищевым волокнам, содержащим фруктозу, что делает чеснок ценным диетическим продуктом питания.

Содержание в чесноке аскорбиновой кислоты, витаминов группы В, пектина, полисахаридов, аминокислот и других ценных биологически -активных веществ дает основание использовать его для получения разнообразных продуктов функционального назначения.

Особо резкий запах и острый вкус чеснока зависят от содержания в нем эфирного масла, количество которого колеблется в пределах от 0,1 до 0,2%.

Составной частью сока чеснока из листьев, свежих побегов, корней, плодов, луковиц являются также фитонциды, обуславливающие бактерицидные и фунгицидные свойства, вызывающие обычно столь быструю гибель бактерий, что это явление можно сравнить с действием высокой температуры или консерванта.

Несмотря на уникальные свойства чеснока, использование его довольно ограничено.

Чеснок, как пряно-вкусовое растение помимо употребления в свежем виде, находит применение при солении и мариновании различных овощей, изготовлении колбасных и мясных изделий, а также как необходимая острая приправа ко многим блюдам в кулинарии. Однако, следует отметить чрезмерно острый вкус и специфический аромат эфирного масла чеснока не позволяет в полной мере использовать белково-углеводный комплекс этого уникального природного продукта.

Следовательно, необходимость проведения исследований по разработке технологии комплексной переработки чеснока, направленных на раздельное использование ценных составляющих чеснока - чесночного масла и бел-ково-углеводного комплекса, очевидна.

Цель и задачи исследований.

Провести исследования по установлению технологических приемов, позволяющих максимально сохранить в готовых продуктах биологически -активные вещества исходного сырья, разработать промышленную технологию комплексной переработки чеснока для создания расширенного ассортимента продукции функционального назначения с высокими качественными показателями.

В соответствии с поставленной целью было намечено решение следующих задач:

- исследовать процесс водной экстракции чеснока;

- установить параметры процесса разделения белково-углеводного комплекса на белково-пектиновую пасту, инулинсодержащий углеводный концентрат и шрот ( растительное волокно);

- исследовать процесс получения чесночного масла с использованием сжиженных газов;

- разработать промышленную технологию комплексной переработки чеснока;

- определить пищевую и биологическую ценность продуктов комплексной переработки чеснока;

- изучить возможность использования продуктов комплексной переработки чеснока в качестве добавок;

- установить физико-химические и органолептические показатели качества продукции, выработанной с использованием чесночных добавок;

- разработать на основе системы машинных технологий операторную модель комплексной переработки чеснока.

Научная новизна работы состоит в следующем:

-впервые получена эмпирическая модель процесса водной экстракции чеснока, позволяющая определить основные технологические показатели (степень извлечения белковых веществ, Сахаров и растворимых сухих веществ) в зависимости от условий ведения процесса;

- изучено влияние ступенчатого изменения рН среды на осаждение белковых фракций из водного экстракта чеснока;

- установлены параметры обработки чесночной массы сжиженным углекислым газом;

- впервые определен химический состав СОг-экстракта и эфирного масла, полученного из него;

- изучено влияние чесночного сиропа на агрегацию тромбоцитов плазмы крови человека, индуцируемую АДФ (аденозиндифосфорной) кислотой;

- разработана и научно обоснована промышленная технология комплексной переработки чеснока на основе разделения его на следующие составляющие: белково-углеводный комплекс и чесночное масло.

Новизна технического решения подтверждена двумя патентами № 2135051 "Линия переработки чеснока" и № 2135004 "Линия комплексной переработки чеснока", заявленными 13.10.97 г.

Защищаемые положения:

- промышленная технология комплексной переработки чеснока;

- пищевая и биологическая ценность продуктов комплексной переработки чеснока;

- направления использования продуктов переработки чеснока для расширенного ассортимента пищевой продукции функционального назначения.

Практическая значимость работы заключается в разработке технологии комплексной переработки чеснока с использованием водной и СО2-экстракций, процесса разделения белково-углеводного комплекса с целью получения чесночного масла, белковой пасты, сиропа и шрота для производства расширенного ассортимента пищевых продуктов функционального назначения с высокими качественными показателями.

Указанная технология позволяет заменить трудно осуществимое в промышленных условиях дорогостоящее хранение озимого чеснока.

Аппаратурное оформление технологических процессов осуществлено с помощью типового оборудования, используемого на предприятиях консервной отрасли.

Разработаны ассортимент, рецептуры новых видов пищевой продукции функционального назначения, "Инструктивные указания по производству продуктов комплексной переработки чеснока и их использованию при изготовлении разнообразной продукции функционального назначения", утвержденные 17.12.2001 г.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Проведен анализ литературных данных, включающий в себя сведения по химическому составу чеснока, его лечебно-профилактическому значению, показано современное состояние промышленной переработки чеснока и необходимость его использования для производства продуктов функционального назначения.

2. Исследован процесс водного экстрагирования чеснока, получены уравнения регрессии, адекватно описывающие эксперимент. Установлены параметры экстрагирования: подготовка чеснока к экстрагированию (сор-тнировкйу 3ümü ч ив анис и, прогревание при температуре 50 ±3°С продолжительностью 5 час, разбивание на зубки, очистка, мойка, дробление до размеров частиц не более 0,8 мм, прогревание массы до температуры 50±3°С') и собственно экстрагирование при температуре 50 ±3°С в течение 30 мин.

3. Определено, что из 1 т свежего чеснока получается (в кг): белковой пасты (W-86%) - 242; фруктозного сиропа (W-65%) - 417; С02~экстракта, содержащего 44% эфирного масла и 48% жирной составляющей чесночного масла. - 2; шрота (W-6%) - 42.

4. Исследованы органолептические, физико-химические, химические и микробиологические показатели качества продуктов. Установлено, что все продукты комплексной переработки чеснока обладают высокой пищевой и биологической ценностью и могут быть использованы в качестве добавок при изготовлении различных пищевых продуктов функционального назначения.

5. Установлено, что в процессе переработки сохраняется важнейшее свойство свежего чеснока - тормозить агрегацию тромбоцитов плазмы крови человека, индуцируемую АДФ (аденозиндифосфорной) кислотой.

6. Разработаны технологические параметры процесса СОг-экстрагирования дробленой чесночной массы в докритической стадии: влажность массы - 11%; соотношение (продукт : наполнитель) - / : 3,0.

Режим экстрагирования: давление - 6,5 МП а; температура - 20°С; продолжительность - 40 мин.

7. Впервые изучен химический состав СС^-экстракта и эфирного масла из него с помощью хроматографического и хроматомасс-спектрометрического анализа данных продуктов. Обнаружено 36 серосодержащих компонентов.

8. Разработаны технологические схемы:

- комплексной переработки чеснока на белковую пасту, фруктозный сироп и шрот;

- комплексной переработки чеснока с использованием СОг-экстракции для получения чесночного масла, белковой пасты, фруктозного сиропа и шрота.

9. Разработана операторная модель и произведен подбор оборудования для технологической линии комплексной переработки чеснока производительностью 70 кг/ч (по исходному сырью).

10. Разработан ассортимент продукции функционального назначения.

11. Разработаны и утверждены "Инструктивные указания по промышленному производству продуктов комплексной переработки чеснока и их использованию при изготовлении пищевой продукции функционального назначения", утвержденные 17.12.2001 г.

1. Алексеева М.В. Чеснок, М.: „Россельхозиздат", 1979, стр.102.

2. A.c. № 244879, А 23 В. Способ получения двухкомпонентного экстракта чеснока, КНИИПП, з.№ 1221679, заявл. 27.02.68, опубл. 28.05.69.

3. A.c. № 938904 А 23 L1/221/ Способ получения экстракта чеснока, КПИ, з.№ 2941509, заявл. 17.06.80, опубл. 30.06.82.

4. A.c. № 1835836 С 11В 1/10, ВНИИКОП, з.№ 4864404, заявл. 10.09.90, опубл. 1992.

5. Ахназарова С.Л., Кафаров В.В. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии. М., Высшая школа, 1985, стр. 159-165.

6. Блок Э., В мире науки., 1985, №5, стр.59.

7. Василенко Н.Г. Знаете ли вы эти овощи?, М.: Изд-во „Колос", 1975, стр. 64-66.

8. Гаврилишина Л.И., Русанова Л.А., Великанова Е.В. Комплексная переработка чеснока. Сб. тезис, докл. на НТК "Научные основы прогрессивных технологий хранения и переработки сельхозпродукции для создания продуктов питания человека", Углич, 1995, стр.295

9. Горун Е.Г., Архестов З.Ш., Переработка чеснока., НТРС „Пищевая промышленность", АгроНИИТЭИПП, 1991, вып. 2, стр.12-14.

10. ГОСТ 1633-73Е (Ст.СЭВ 6520-88) „Консервы. Маринады овощные. ТУ".11 .Демкевич Л.И. Вопросы хранения и оценки качества плодоовощных товаров. М. 1981, с. 95.

11. Демкевич Л.И., Известия вузов. Пищевая технология, 1985, №5, стр. 120.

12. Еременко В. Д. Хранение и переработка лука и чеснока, М: Экономика, 1965, стр. 9.

13. Еременко Л.Л, Старикова Д.А., Сумин Р.Н. и др. Чеснок, Новосибирск, 1988.15.3олотницкий Н.Ф. Цветы, овощи и плоды. М.: Кн. Издательство A.A. Карцева, 1911, стр. 177-198.

14. Игнатьев М.А., Игнатьева Г.Т. „Чеснок и его применение", Чуваш-книгоиздат, 1977.

15. П.Казакова A.A. „Лук" Ленинград: Изд-во „Колос", 1970, стр. 136-137

16. Карпов С.П., Токин Б.П., Янович Т.Д., Биологические антисептики., Томск, 1946.

17. Касьянов Г.И., Пехов A.B., Бессарабов В.И. Жидкая С02 как экстра-гент душистых и биологически активных веществ растительного сырья. Краснодарское Краевое правление НТО пищевой промышлености, 1980.

18. Комаров В.И., Иванова Е.А. Агрохимический вестник, 1998, №12

19. Кузнецов A.B. Чеснок культурный. М.: „Государственное издательство сельскохозяйственной литературы", 1954, стр. 5.

20. Линия производства эфирного масла лука и чеснока.- Каталог оборудования фирмы „Манзини" (Италия).

21. Михайленко Л.Я., Ода чесноку.,М: Экономика, 1995, стр.,71.

22. Михайленко Л.Я., Иваненко А.Н., Патыка Ф.Ю.,Подлесная В.П. Переработка чеснока, ж. „Пищевая промышленность", 1991, №6 стр. 78-79.

23. Нисимура С, Использование продуктов из лука и чеснока., Секухин то кагату -1980 22.12, стр. 94-98.

24. Палилов H.A. Хранение чеснока., ж. „Сад и огород", №10, 1947.27.Патент 1129972 (США).28.Патент 3113875 (США).

25. Патент № 3820666 А 23 L 1/221 (ФРГ). Чесночная приправа с ослабленным запахом Kosick Friedrich Wilhelm, заявл. 18.06.88, опубл. 21.12.89.

26. Патент № OS 3541304 А 23 L 1/221 (ФРГ). Чесночная приправа и способ ее приготовления R.P. Scherer GmbH, заявл.22.11.85, опубл. 27.05.87.

27. Патент № 3525258 А 23 L 1/221 (ФРГ). Чесночная приправа. Meier Gabriele, заявл. 12.06.85, опубл. 27.02.86.

28. Патент № 3-175947 А 23 L1/212 (Япония). Агент для повышения физической силы. Riken Herush K.K. з.№ 64-314889, заявл. 04.12.89, опубл. 31.07.91.33.Патент № 3615599 (США).

29. Полещук П.М., Культура чеснока, Киев: Изд-во Украинской Академии с/х наук, 1960, стр. 33.

30. Постановление Правительства Российской Федерации "О концепции государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации на период до 2005 г", 10.08.98, № 917.

31. Прохоров И.А., Крючков A.B., Комиссаров В.А. Селекция и семеноводство овощных культур., М.: „Колос", 1981, стр.241.

32. Роберте Д., Касерио М. Основы органической химии.,М. Изд. "Мир", 1978, т.2, стр. 100-103

33. РСТ РСФСР 716-84 „Консервы. Приправа чесночная в томате по осетински . ТУ".

34. РСТ РСФСР 384-88 „Чеснок измельченный с солью". ТУ 10.

35. РСТ Тадж.ССР 951-89 „Консервы. Листья чеснока маринованные. Технические условия.".

36. Слепко Г.И., Лобиков Л.Д. Павлов Л.В., Касьянов Г.И.- Состояние и новые возможности развития переработки чеснока. Тезисы доклада. Углич, 9-12. 10.95.

37. Слепко Г.И., Дроздова В.И., Алабина Н.М. Чеснок и продукты его переработки. М.: Деп. ВИНИТИ, 1999, стр. 17.

38. Слепко Г.И. Биохимические особенности разных форм чеснока., ж. Хранение и переработка сельскохозяйственного сырья., № 12, 2000, стр. 42-44.

39. Сокол П.Ф. Улучшение качества продукции овощных и бахчевых культур. М.: „Колос", 1978, 293 с.

40. Токин Б.П. Фитонциды., Изд. АМН СССР, М. 1951.

41. ТУ 10-480134-09-91 „Консервы. Приправа чесночная Чиалято".

42. Фещенко Н.С. "Машина для очистки чеснока", КОП, № 2,1979, стр. 11.

43. Фещенко Н.С. Механизация очистки чеснока. Пищевая промышленность, 1992, №5, стр. 19.

44. Фулдлер С., Блэквуд Д. „Чеснок природный целитель",М.:„Рипол-Классик",1996.

45. Хейнерман Дж., Целительные свойства чеснока, СПб: „Питер Пресс", 1995, стр. 83,87.51.„Химический состав пищевых продуктов". „Справочные таблицы под ред. И.М. Скурихина и М.Н. Волгарева, М.:ВО „Агропромиздат", 1987,т.2 стр.

46. Ходжаева М.А., Исмаилов З.Ф., „Химия природных соединений", 1979, №2, стр. 137.

47. Церевитинов Ф.В. Химия и товароведение свежих плодов и овощей, Изд-во „Новый агроном", 1930.

48. Alexander L.M., Sulebele G.A., J. Sei. Food Agr.- 1973- V.24- p.611.

49. Bakhsh R., Chughtai M.D., Nahrung -1984-V.28- p.159.

50. Blok E., Ahmad S, Jnin M.K. et al., J. Amer.Chem.Soc.- 1984- V.106-p.8295.

51. Blok E., Ahmad S., Catalfamo J.I. et al., J. Am.Chem.Soc.- 1986.-V.108- p.7075.

52. В1ок Е., Jyer R., Crisoni S et al, J. Am. Chem. Soc.- 1988- V.110-p.7813.

53. Blok E., Angew. Chem., Jnt. Ed. Engl. -1992- Y31- p. 1135.

54. Bordia A.K., Bansal H.C., Arora S.K. et al., J. Ass. Physcns India 1974-Voi.22- p.267.

55. Bordia A.K., Joshi U.K., Sanadliya J.K. et al., Aterosclerosis.- 1977.-Vol.28.- p. 155.

56. Bordia A.K., Aterosclerosis- 1978- V.30- p.355.

57. Bordia A.K., Amer. J. clin. nutr.- 1981 -V.34 -p.2100.

58. Cai X.J., Block E., Uden P.C. et al , J. Agr.Food Chem. -1995 -V.43 -p.1754.

59. Darby shire B. and Henry R.J., New Phytologist.- 1981- V.87-p.249.

60. Das N.N., Das A., Carbohygrate res.- 1977- V.56- p.337.

61. Duke I.A , Atchley A.A.- 1986.

62. Harenberg J.,Giese C. and Zimermman R., Aterosclerosis.-1988-V.74.p.247.

63. Ip C., Lisk D.I. Carcinogenesis., 1994, V. 15, p. 1881.

64. Kassai Т., Nishitoba Т., Shiroshita J. et al., Agric. Biol. Chem.-1984-V.48- p.2271.

65. Kitahara S. , Патент Японии 77,72. 810; Chem. Abs.- 1977- V.87 -206.498.

66. Koch H.P.,Hahn J.Knoblauch:Grunblangen der therapeutischen Anwendung von Allium sativum L., München, 1988.

67. Koch H.P., Dtsch. Apoth. Ztg 1990- Bd 130- s.2469.

68. Kominato K., Chem. Abst.- 1970 -V.79 -69836.

69. Lawson L., Wagg Z.J. and Hughes B.G., y-Glutamyl-S-alkyl-cysteines in garlic and other Allium spp.: precursors of age-dependent trans-1-propenyl thi-osulfinates. J. Nat. Prod.-1991- V.54- №2, p.436.

70. Lukes T.M. Factors governing the greening of garlic puree. J. Food Science. 1986. V. 51.№ 1., p. 1577.

71. Madamda P.S. "Optimization of the process:an application to drying gar-lik", Drying Technol., 1997, 15, №1, p.l 17-136

72. MohrE. Gordian- 1987- Bd 87 -s.195.

73. Mutsch-Eckner M.,Meier B., Wright A.D., Stieher O. y-Giutamyi peptides from Allium sativum bulbs. Phytochemistry., 1992. V. 31. № 76., p.2389.

74. Natanaca H. and Kaneda J. Japn. J. Hygiene.- 1980- V. 35- p. 746.

75. Perchellet J.P., Perchellet E.V., Zirhstein J.A. et al. , Cancer Biochem. Biopgys.-1986.-V.8- p.299.84.Raj K.P. et al.- 1980.

76. Roghavan B., Abrahan K.O., Shankaranarayana V.L., J. Sai. and Res.-1983-V.42-D 401.

77. Schaffer E.M., Lin J.Z., Green J. et al. , Cancer Lett.- 1996.-V.102p. 199.

78. Trombosis Research- 1992 T 65, №22, cTp.41.