автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.07, диссертация на тему:Разработка рациональной технологии порошкообразных смесей для безалкогольных напитков на основе растительного сырья Сибири

«в 011

1 ц >й3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОШТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ВИСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕЗШ ПЩЕЙ1Х ПРОИЗВОДСТВ

. На правах рзгкописи УДК:663.865-402.8 /043.3/

МАЮРНИКОВА Лариса Алексавдровна

Разработка рациональной технологии порошкообразных смесей для безалкогольных напитков на основе раствтельного сырья Сибири

Специальность: 05.18.07 Технология продуктов брожання алкогольных ж безалкогольных напитков

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1993

УДЛГС1ВКПШЙ КОК'ГГШ1 РОССИЙСКОЙ «ЕЯЕВДШ ПО ЗУСЖДУ ОБРАЗОВАЛИ)

ГООШДАЯ Г0С7ДАРСТБЕП1ЛП ЖЛРЗ^:,Т11Я ШЩЕЮХ ИГОПЗЕОДСТВ

. На призах рукописи УДК:6бЗ.885-402.8 /043.3/

Г.'АЙРШПСОВА Лариса Александровна

Разрайотеа рацзовашгоЯ технология пороукоскЗ-разпшс сг.:;зс!1 для бззалкоголышх вшвгоссз па основе раотахольчого сырья Спйирк

Специальность: 05.18.07 Технология продуктов брозошш алкоголыпсс п безаякоголыпсс напитков

Автореферат

диссертации на соискание ученой отепепя кадддцата технических паук

Москва - 1393

Работа выполнена в проблемной лаборатории Кемеровского технологического института пищевой прошшленцостЕ

Научпнй руководитель: доктор биологических наук, профессор

позеякоесхий в.ы.

Няучпнй консультант : кавдадат биологических наук

Поляков В.А.

Официальные оппонензы: доктор технических наук, профессор

Грачева И.Ы», кавдвдат технических наук, с.н.с. Рудольф В.В.

Ведущая организация: Еаучно-пропзводствзшшй центр "Экотехника" Московской Государственной Академии иншзнорпых наук

3адата диссертации состоится " ^^ " ЪЛ^ОНлЯ—,, 1993 г. в часов на заседают Специализированного Совета

К.063.51.04 Московской Государственной Академии гшщавше производств по адресу: 125080, Уосква А-80.Волоколамское шоссе,13

С диссертацией можно ознакомиться в библиотека МГАПП.

п

»

Ученый, секретарь Специализированного Совета, к„т.я.,доц.

Л.И. Седова

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Одной из основных задач пищевой индустрии является разработка "здоровых" продуктов питания высокой биологической ценности, совершенствование структуры рациона, приведение его в соответствие с физиологическими потребностями в основных нутриентах и энергии. Наиболее острой является проблема витаминной обеспеченности населения, о чем свидетельствует широкое распространение скрытых впааминных недостаточпостей, гиповитамлнозов и маргинальных состояний, что приводит к неоправданным социальным и экономическим потерям. Особую актуальность рассматриваемые вопроси приобретают для региона Сибири, учитывая климатические условия, высокую концентрацию производительных сил, дофицит высококачественных продуктов питания, напряженную экологическую обстановку, интенсивное развитие металлургической, угольной я химической промышленности.

В условиях современного общества рациональным и эффективным путем улучшения витаминной обеспеченности населения является использование в питании продуктов о высоким содержанием витаминов. К таким продуктам относят в первую очередь безалкогольные напитки.

В течение последних лет вопрос о витаминной обеспеченности населения и путях ее оптимизации неоднократно рассматривался учреждениями и министерствами, связанными с производством продуктов питания. Разработан ряд Государственных программ, которые предусматривают существенное расширение об"ема и ассортимента производства продуктов профилактического и специального назначения, в т.ч. безалкогольных напитков.

В настоящее время разработке эффективных технологии производ-зтва безалкогольных налитков с использованием натурального растительного сырья уделяется недостаточно внимания. Наиболее перспективной формой напитков могут быть концентрированные основы, благо-

даря их удобству в употреблении,' возможностью обогащения, стой-кооти при хранении.

Все вышеизложенное дает основание для проведения исследований ■ в области разработки новой ресурсосберегающей технологии получения концентрированных основ в виде порошков для безалкогольных напитков.

Цель и задачи исследование. Целью работы ЯЕИлась разработка рациональной технологии порошкообразных смесей для безалкогольных напитков па осноеь"растительного сырья Сибири.

В соответствии с этим определены следующие задачи:

- изучить состояние витаминной обеспеченности и здоровья отдельных групп населения Кузбасса;

- определить химический состав местного плодово-ягодного, овощного и лекарственного растительного сыуья ;

- разработать рецептур!' л рационально Технологию порошкообразных смесей для безалкогольных налитков ;

- показать преимущество использования в технологии напитков

плодоеоягодяых и овощных соков, содержащих'мякоть ; разработать

/

способы стабилизации мякоти в восстановленных напитках;

- исследовать пищевую ценность полуфабрикатов и готовой продукции, определить регламентируемые показатели качества;

- дать оценку профилактической эффективности напитков в натурных наблюдениях;

- провести промышленные испытания технологии.

Рнучная новппна. Впервые исследована возможность создания концентратов в виде порошков с использованием плодобо-ягодных и овощны соков с мякотью к разработана рациональная технология их получения.

Определены оптимальные условия прлготовленая стабилизирующих добавок в зависимости от химического состава сырья и структурно-механических свойств плодовой и овощной мякоти.

- о -

Применение процесса кияроннкапсулироваяия для создания кол-юидпых систем, содсряащиг плодово-ягодные и овощные соки с иисотыо, збеспечало увеличение массовой доли экстрактивных веществ сырья п готовом продукте в 3-9 раз.

Разработана новая конструкция аппарата для агломерирования, ;беспечивалцая сохранение биологически активных веществ исходного знрья.

Смоделирован процесс экстрагирования сухого растительного зырья для различных типов экстракционных аппаратов. Показано, что шкЗолее эффективным является протпвоточяый способ ведения процесса.

Разработаны составы напитков п определены регламентируемые юказатоли качества.

Новизна разработанной технологии защищена авторским свидетельством.

Практическая ценность. Дан анализ витаминной обеспеченности и состояния здоровья отдельных груш населения Кузбасса.

Проведены исследования химического состава местного плодово-ягодного, овощного и лекарственного растительного сырья. Яспользоваяве в технология порошкообразных концентратов для напитков соков с мякотью и овощных пюре, позволяет снизить или пеггачпть этходы переработки сырья, т.е. определять ее как ресурсосберегающую.

Полученные по данной технологии порошкообразные смеси для напитасов отличаются высокой пищевой ценностью. Профилактическач эффективность напитков показана на группо добровольцев, работающих в особо сложных условиях.

Разработана нормативно-техническая документация па порошкообразные напитки "Восторг", "Персей", "Селена", "Бия".

Подготовлены рабочие чертеги алпарата-агломератора для выпуска опытно-прошаленного образца в условиях производства.

Технология порошкообразны смесей для безалкогольных напитков

- б -

внедрена на предприятии Межколхозного объединения "Пялтене" (г.Рига)

Дппобанпя раЗоты. Материалы диссертации долояены и обсуздены па совместном заоедании кафедры "Биотехнология и экспертиза пищевых продуктов" и Проблешой научно-исследовательской лаборатории КемТИПП, в лаборатория концентратов и безалкогольных налитков НПО пиво-безалкогольной и винодельческой промышленности (г.Москва), научных конференциях: "Пробдеш влияния тепловой обработка на пшце-вуп ценность продуктов питания" (Харьков, 19Э0), "Технология производства концентратов безалкогольных налитков, порошкообразных смесей для напитков с использованием местного растительного сырья" (Рига, 1930), "Медицинские аспекты охрани окружающей среды" (Новокузнецк, IS9I), "Разработка комбинированных продуктов питания" (КемероЕо, 199Г), "Безопасность гизнедеятельности и экологические проблзш в регионах Сибири и Дальнего Востока" (Благовещенск, 1991), "Реализация н/т программ "Витаминизация пищи" (Углич, I9S0), "Итоги и перспективы использования природных и синтетических соединений при производстве пищи" (Суздаль, 1991), "Совершенствование технологических процессов новых видов пищевых продуктов и добавок" (Киев, 1991), "Экологические проблемы питания населения" (Киев, 1992).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, описания материалов и методов исследования, экспериментального материала и выводов, списка использованной литературы и приложений.

Работа выполнена на 186 страницах машинописного текста, иллюстрирована 50 таолицама и 19 рисунками. Указатель литературы включает 141 источник, из них 33 зарубежных авторов.

2. Экспериментальная часть

2.1. Материалы и методы исследования

ИсследоЕшпя оргаяолептических, физико-химических показателей :ырья, полуфабрикатов л готовой продукции проводили согласно требованиям ГОСТов. Анализ обеспеченности организма обследуемых китамя-[шдя, их содержание и сырье и напитках проводили при помощи флуори-)етрических, спектро- п фотометрических методов исследования, соглас-:о методическому руководству, изложенному в кн.: "Теоретические и линические аспекты науки о питании". -Т.8 (М.,1987). Оу-ммарное и ндивидуальное содеркаяие токоферолов, каротиноидов, органических ислот, Сахаров определяли с помощью высокоэффективной жидкостной роматографиих.

Качественный и количественный состав каротиноядов определяли, зпользуя колонку "Ультрасфера ОД5" и мобильную фазу ацетон :вода Г00:5) о детектором спектрофотометром "Кратос" 1Л.757 при длине элны 450 вм. '

Для определения токоферолов сС У применяли колонку "Ультра-&ера 0Д5", 5 мам, 240x4.6 мм; мобильная фаза - метанол:Еода [00:3), детектор - спектрофшуориметр "Кратос",М.970 с длиной волны >збулдеяия 285 ям и эммисионянм фильтром - 340 им.

Качественный с количественный состав органических кислот опре-!ляли, используя колонку 'Ыис1ео&11* С 18, подвижная фаза 0,2 К :створ дегйдрофосаата калия, детекторы - ультрафиолетовый и элект-хштаческий.

Определение Сахаров проводили,используя стационарную фазу

модификацией и мобильной фазой ацетонитрил:вода (75:25). тектор рефрактометр фирмы "Кнауер" М.9800.

Содержание водорастворимых вит шипов определяли по общеприня-

Йсследовачия проводили на базе лабораторий Института Питания Российской Академии медицинских наук.

тым методикам.

Для определения пектиновых веществ использовали кальций-пектат-ный метод, сущность которого заключается в переводе различных пектиновых веществ в раствор, их гидролизе, осаждении иолигалактуроно-вой кислоты в виде пектата кальция.

Все анализы выполнены в 5-7 кратной повторности. Математическое моделирование процесса экстрагирования сухого сырья проводили, используя программу, разработанную в КТИППе.

2.3. СЬстоянпе витаминкой обеспеченности и здоровья населения Кузбасса

Содержание витаминов в рационах отдельных групп населения Кузбасса представлено в табл. I. Показано, что дефицит аскорбиновой кислоты (АК) составляет в среднем - 40$, тиамина - 38 %, рибофлавина - 35 %, ниацияа - 24 %. Недостаточное поступление витаминов в рационах, установленное расчетным путем согласуется с результатами аналитического определения АК в обеденных рационах табл.2.

Таблица 2

СЬдернание аскорбиновой кислоты в обеденных рационах '

питаниях отдельных групп населения Кузбасса ( п = 7 )

Объект исследования (Задержание % удовлетворения _витамина С. мг суточной потребности

Школа 14,1 + 2,0 22

ПТУ- 15,7 ¿2,0 22

'.ВУЗ 21,1 ^ 1,6 36

Химическое предприятие 17,2 ^ 1,9 24

Определение витаминов и их метаболитов в организме обследованных выявило дефицит АК у_90 - 100 %, тиамина, рибофлавина п ннацк-па у 40 - 60 %. 7 отдельных групп населения отмечен дефицит ппрпдок-сина, витамина Е'и /8 -каротина. Яязкий уровень обеспеченности витаминами объясняется большим удеяышм весом в питании консервированных, подвергнутых кулинарной обработке пищевых продуктов.

Таблица I

Витаминная ценность суточных рационов питания отдельных групп населения Кузбасса (на основе анкетирования), п = 480

Группы населения

СЬдзр;шние витаминов. мг/сутки

С

Вт

рр

вс

Е

Дети дошкольных учреждений 31(38) 0,7(30) 0,9(31) (4-6 лет)

Учащиеся средней школы 31(52) 0,9(42) 1,1(40) (14-17 лет)

Учащиеся ПТУ (14-17 лет) 29(59) 1,0(47) 1,1(43)

Студенты ВУЗа (20-25 лет) . 47(28) 1,1(29) 1,4(27)

Преподаватели л сотрудники ВУЗа

Рабочие химической

промышленности 23(68)

Металлурги 54(39)

Шахтеры 64(38)

1,0(44) 1,4(36) 1,8(28)'"

1,3(35) 1,6(36) 1,8(38)

9(25) 1,8(+)

11(34) 2,3(+)

11(42) 2,2(+)

16(6) 2,0(+)

52(11) 0,8(43) 1,0(38) 10(33)

13(28) 20(11) 22(19)

2.1(16) 2.5(14)

0.6(+)

0,8(23)

0,8(29) 0,8(24)

0,7(30)

0,5(50) '1.0Ы 1,1(1)

9(+)

6,2(22)

7,2(20) 12(+)

Ю(+) ПС+)

I

ю

I

Примечание: В скобках - процент дефицита.

х - с учетом уЗ -каротина

Опенка состояния здоровьд. В последние годы потери рабочего времени от временной нетрудоспособности составляют в Кузбассе в среднем 1100 дней на кавдые 100 работавших или 50,5 тыс.человек ежесуточно не выходят на работу. По больничным листам выплачивается до 130 млн.рублей. Наблюдается рост количества больных, падает рождаемость. Продолжительность жизни в Кузбассе составляет 62,3 года.

Представленные данные свидетельствуют о неудовлетворительном состоянии здоровья населения Кузбасса и необходимости проведения профилактических мероприятий, одним из которых является улучшение структуры питания и коррекции витаминного дефицита, в котором немаловажное значение могут иметь безалкогольные напитки.

2.3. Определение физико-химических показателей и пищевой ценности плодово-ягодного и овощного сырья Кузбасса

При разработке продуктов профилактического и специального, назначения высокой пищевой ценностью и фармакологической активностью должно обладать прежде всего исходное сырье.

Изучение пищевой ценности плодов облепихи, калины, моркови показало значительное содержание в них широкого спектра биологически активных соединений, в т.ч. ряда витаминов. Зто явилось основанием целесообразности использования данного сырья при разработке вита-мияеодерг.а'цах напитков, в частности,в составе концентратов для напитков в виде порошков.

Новизна предлагаемой технология получения концентратов в гиде порошков заключается в использовании плодово-ягодных соков с мякотыо п овощных гссре. В связи с этим дана сравнительная характеристика отдельных показателей пищевой ценности соков облепихи с мякотьэ к без мякоти, а также сока калины с мякотью и морковного шоре, (табл.3). СУдя по данным таблицы, содержание пищевых волокон почти вдвое выае в соке облешаси с мякотью - 2,75 г/100 г, по сравнению с соком без

хаолица о

Характеристика-отдольаых показателей пищевой ценности соков о шкотыз и без мякоти ( п я 5 )

Наименование

объекта

исследования

ОЬдер- СЬдерка-_

ааниа чае са- аокс.пйвНо.

Т' Ш, И"

Содержание,

мг/1Ш г

г /Моог

суммы

-карота- карота- токофе-на ноидов ролов

нераство- раствори-рш.шх_мых_

общих

пищевых волокоц

СЬл облехшховыЗ 8.0* 7,7± 112,4± I0.it 22,7± 3.4± 1,95+ 0,8+ 2,75+ .

о ыякотео 0.72 0.7 Ю. I 0,27 1.4 0,03 0,01 0,02 0,03

ОЬк облеппховнй • 6,3± П4.3* 2,1± 3,9* 0.18± 0,85*. 0,52+ 1,37+

без мякоти 0,5 Ю.1 0,02 0,09 0,0Г 0,01 0,02 0.03

СЬк калиновый с 22.3- 4,5± 19.0± - - 0,30* 4,06+ 0,88+ 4,94+ •

мякохьэ 0,17 0.4 1,1 0,01 0,03 0,02 0,03

Морковное шре 70.6± 2,5± 12.5± 25,2* 50.5± 0,013* 14,8+ 6,0+ 20,8+ .

1.6 0,4 1,0 0,68 1.9 0,001 0,3 0,4 0,4

I

н

I

мякоти - 1,37 г/100 г. Отмечен более высокий уровень содержания 1 тамина Е - 3,4 иг/ЮОг, тогда как в соке без мякоти лишь 1,75мг/К Значительно высокое содержание каротиноидов в соках о мякотью оби няется тем, что каротин, будучи непредельным углеводородом, обладг ет способностью закрепляться на мякоти.

Оэк калины, имея в своем составе 22,3 % мякоти, богат как растворимыми так и нерастворимыми пищевыми волокнами. Обращает вш мание высокое содержание пищевых волокон (особенно нерастворимых) уЗ-каротина в горе моркови.

Приведенные-данные свидетельствуют о высокой пищевой ценноси соков с мякотью и овощных пюре, кроме того их использование при производстве напитков обеспечивает малоотходную технологию переработки сырья.

2.4. Разработка составов и рациональной технологии порошкообразных смесей для напитков

Исходя из цеди исследований разработаны составы ряда напитков состоящих из следующих основных компонентов: "Восторг" - сок обле-пиховый с мякотью, сок яблочный, экстракты аира и левзеи ; "Персей сок калиновый с мякотью, сок яблочный, экстракты лабазника и кипрея ; "Селена" - морковное торе и яблочный сок.

Качественный и количественный состав напитков отрабатывали на модельных растворах, смешивая компоншты состава в различных соотношениях. В процессе смешивания компонентов, включая плодово-ягодные и овощные соки с мякотью,наблюдали явление сидементация части мякоти, а при оценке вкусовых достоинств напитков возникало ощущение "першения".' При определении вазмеров частиц мякоти соков облепихи, калины и морковного пюре выяснилось, что причиной таких явлений явилось наличие крупных частиц мякоти, особенно овощной (табл.4).

Таблица 4

Размеры частиц мякоти исходных соков и пире

Объекты исследования

I х ¿, Ю~а м

есоть сока облепихи адть сока калины хоть морковного пюре змячески обработанного

0,55 х 0,4

0,22 х 0,08 0,4 х 0,3

Нестабильность структуры мякоти в напитке и отрицательное адние грубодисперсных частиц на органолептические свойства звало необходимость оптимизации параметров технологических опе-1пй, направленных на уменьшение размеров частиц мякоти и ее ста-шзацию. Подработку мякоти проводили в зависимости от структуры юльзуемого сырья.

Показано, что для большего перевода биологически активных веяв ягод калины в растворимое состояние и увеличения Еыхода сока шкотью эффективной является обработка плодовой мезги ферментными ¡паратами цитолитяческого и пектолитического действия. Проведение шентативного гидролиза мезги способствовало почти двукратному ¡личению содержа!ИЯ мякоти в соке и составило 38,2 % против 22,3 % ¡оке, полученном прямым отжимом. Отмечено татае положительное лние ферментативного гидролиза на качественный состав и струк-¡у мякоти. Значительно уменьшились размеры частиц мякоти сока

о

оставили 0,16 х 0,0? (10"° м). Восстановленные из порошка напитки, ученные с использованием ферментированного и неферментированного ов калины отличались по реологическим и оргачолептическим свой-ам. Напиток, в составе которого присутствовал неферментированний , имел серовато-коричневый цвет, невыраженный вкус калины, пе-бальяув мякоть, оседавиую в плотный осадок. Тогда как цвет напит-

ка на основе ферментированного сока более близок к натуральному, вкус,свойственный плодам калины; расслоение шло с меньшей скоростью - мякоть частично всплывала на поверхность, частично оседала на дно, образуя рыхлый осадок.

На следующем этапе исследовалось йлияние механической обработки мякоти, а именно: протирание мякоти соков и пюре через сита с диаметром ячеек 1,2 - 2 мм и 0,8 - 0,4 мм и гомогенизирование.

Данные определения размеров частиц мякоти соков и пюре сведены в табл.5.

Таблица 5

Размеры частиц мякоти соков и пюре после механической обработки

Объекты исследования после подработки в напиткев _¿« 4, 10-Зм ¿х/, 10~3м

Мгеоть сока облепихи 0,1 х 0,06 0,15 х 0,08

Мякоть сока калины, не

обработанного ферментами 0,3 х 0,17 0,35 х 0,25

Мякоть сока калины, обработанного ферментами 0,07 х 0,04 0,1 х 0,08

Мякоть термически обработанной моркови 0,27 х 0,2 0,44 х 0,3

Из данных таблицы очевидно, что термическая обработка с последующим механическим воздействием не дали существенного уменьшения размеров частиц мякоти моркобного пюре, они оставались в пределах,, требующих дополнительной подработки. Кроме того необходимо учитывать увеличение размеров мякоти при набухании в восстановленных напитках.

С целью уменьшения размеров частиц мякоти морковь обрабатывали ферментными препаратами цитолитического и неполитического действия. Условия ферментативного гидролиза выбирали исходя из оптимальных параметров действия применяемых ферментных препаратов. Соотношение жидкой и твердой фазы установлено "экспериментально,

©но составило 6,5:Г. Бремя гидролиза определяли по максимальному выходу сухих веществ моркови, оно составило 4 часа. Ой эффективности ферментативного гидролиза судили также по ряду показателей, которыми характеризовали исходное и обработанное ферментами морковное пюре (табл.6).

Таблица 6

Показатели эффективности ферментативного гидролиза морковного пюре

Показатели

исходное морковное торе, морковное после проведения пюре ферментативного

__гидролиза_

массовая доля сухих веществ, : 8,2 11,5

массовая доля глюкозы, % 6, Г 7,7

амишшй азот, г.т/ГОО г 3,4 4,0

рЯ . 6,35 5,0

Результаты таблицы свидетельствуют о том, что проведение фер-

ЬентатяЕного гидролиза способствует не только значительному приросту

сухчх ЕещестЕ :юрхогя, но и увел.ччьчкэ сэдьр сача." «.оЗодчкч садарон

!гамянного азота в массе.

После проведения ферментативного гидролиза, морковное пюре

подвергали термическому и механическому воздействии. По завершению

Ьтпх техчологэтесхпх операций определяли размеры частиц мякоти

йорковяого пгре. Дачные определений предсгавлиш в табл. 7.

Таблица 7

Разлс-рк частпц мякотя морковного'шоре

_Объекты л с следов а.чг'-я £ * £, м

>,"л.соть морковного .торе после

ферментативного гидролиза • 0,17 х ОД

мякоть морковного пюре после З&ериеятатявного гидролиза я

механической обработка 0,07 х 0,054

мякоть моркови в восстановленном наллтке

0,08 х 0,06

Таким образом установлено, что при доведении размеров частиц мякоти до оптимальных, для сока облепихи достаточным является проведение механической обработки, для сока калины необходима механическая обработка с предварительным ферментативным гидролизом плодовой мезги, а для морковного пюре - комплексная обработка, а именно: ферментативный гидролиз сухой моркови с последующим термическим и механическим воздействием.

2.5. Изучение способов и условий стабилизации мякоти в напитках

Учитывая, что напитки из порошков готовят непосредственно перед употреблением, эффект стабилизации мякоти монет быть кратковременным.

Известны пути стабилизации мякоти в соках и напитках:

- механическое измельчение мякоти до тонкодисперсного состояния,

- специальные еиды обработки для перехода коллоидных веществ мякоти в сок,

- повышение удельного веса жидкой фазы путем добавления стабилизаторов.

Апробирование двух первых способов показало возможность достижения однородной структуры мякоти, но с незначительным стабилизи-ругацим эффектом в восстановленном напитке. Для усиления эффекта стабилизации нами использовались природные загустители: желатин и крахмал в различных соотношениях. Загустители использовали в виде коллоидных растворов, содержащих концентрированный полуфабрикат. Выбор стабилизирующей добавки осуществляли индивидуально для каждого напитка в зависимости от химического состава, структуры и массы мякоти используемого сырья.

Для напитка "Бэсторг" с содержанием мякоти 2-3 % стабильность мякоти обеспечивает коллоидный раствор келатина массой I г на I л напитка. Для напитка "Персей", .с содержанием мякоти 5-6.5? наблюдает-

ся стабилизирующий эффект при использовании такого же количества коллоидного раствора желатина. Одинаковый стабилизирующий эффект при различном количественном содержании мякоти ягод объясняется нами присутствием в калине пектиновых веществ, обладающих большей жели-рующей способностью. Мякоть моркови отличается от мякоти ягод по структуре и относительному содержанию в восстановленном напитке -11-12 %. Для создания стабилизирующего эффекта в напитке и придания ему консистенц".:: соковой использовали желатино-крахмальный комплекс в соотношении 2:2.

Исследовалась возможность использования высококислотних соков в составе порошкообразных смесей для напитков. В концентрате для напитка "Бия" осноеным компонентом является облепиховый концентрат с кислотностью 13-26 % (в зависимости от партии), образующийся при получении облепихоЕого масла как вторичный продукт. В результате проведенных исследований показано, что аелатино-крахиашшй комплекс в соотношении 1:6 в составе напитка выполняет одновременно роль загустителя и наполнителя. Использование такой добавки позволило увеличить массу вносимого облеппхового экстракта от 4 до 14 г/л без ухудшения органолептических свойств напитка, улучшить протекание технологического процесса (в частности агломерирования), улучшить реологические свойства порошка (не слеживается б процессе хранения).

2.6. Разработка технологической сх^мы и аппаратурное огор.'ллечие производства порошкообразных смесей для напитков

На основе результатов исследований ешгелсны оптимальные параметр!! еоядй::с1г:!л на используемое сырье, рациональная последовательность технологических этплоб, позволившие разработать технологическую схему производства концентратов в виде порошков с нспользовони-ем плодово-ягодных и оеощных соков с мякотью (рис.Т). Внесшие последних в состав коллоидных растворов интенсифицирует процесс

прессование

ферментативный гидролиз мезги калины

сушка измельченной моркови

сбор пло-довоягод-ных сокор

ферментативный гидролиз моркови

протира7 стери-

ние лизация

♦

сгущение гомогени-

соков зирование

разваривание моркови

дозирование соков и пюре

дистиллят

хранение желатина

хранение крахмала

приготовление колоид-

шх растворов келатина

или желатино-крахмаль-ного комплекса

хранение концентрированного яблочного сока

Т

хранение сахара

Т

позирование

Л.

агломерирование \

высушивание

приготовление кондентриро -ванного полуфабриката

С

измельчение [ дозирование

спиртование фильтрация хранение

гицролиэата экстрактов

Рис. £ Принципиальная технологическая схема производства порошкообразных смесей для напитков "Восторг","Персей"."Селена". .

агломерирования яидкой и твердой фаз, улучшает реологические свойства готовой продукции, увеличивает массовое отношение экстрактивных веществ к кристаллическому носителю в 3-9 раз. Разработанная и включенная в технологическую схему конструкция акпарата-агломерато-ра позволяет осуществлять в нем три параллельных технологических этапа: смешение, отвод влаги и подсушиванио. Использование вакуума обеспечивает поддержание мягкого температурного режима (35-40 °С), сохраняет биологически активные вещества, в т.ч. блт?г':::н исходного сырья.

Качество напитков, приготовленных из порошков определяется содержанием в них экстрактивных веществ, вносимых с натуральными компонентами. Для оценки разработанной технологии определено количество экстрактивных веществ в концентратах и напитках из них. Контролем слуглля порошкообразные смеси для напитков, выпускаемые промышленностью: "Вента", "Рукитис". Дачные представлены на рис.2

г/1?0 г 98,0

Г. "Селена"

2. "Персей"

3. "Восторг"

4. "Рукитис"

5. "Вента"

35,0 _

10,5

8.0

4 р~Ь;—

Рис.2. Гсссовая .доля окстрзктпглшх веществ натурального растительного сырья в напитках

Данные рисунка демонстрируют преимущество разработанной нами

технологии получения порошкообразных концентратов на основе соков,

зодер.-млшх мякоть.

Как указывалось вшпе, для обогащения налитков биологически активными веществами в составы вводили экстракты лекарственного растительного сырья: корневищ аира, левзеи; трав лабазника,кипрея.

Экстракты получали по технологии, разработашюй в НПО пивобез-алкогольной и винодельческой промышленности. Для интенсификации процесса экстрагирования п максимального выхода экстрактивных веществ проводили предварительный ферментативный гидролиз измельченного сухого сырья. Оптимальными условиями его проведения являются: соотношение твердой и жидкой фаз, рН среды, температурный режим, комплекс применяемых ферментных препаратов, продолжительность ферментативного гидролиза.

Соотношения твердой и жидкой фаз определены экспериментально и составили для аира - 1:8, левзеи - 1:6, лабазника - 1:12, кип -рея - 1:10. рН среды и температуру при проведении ферментативного гидролиза подбирали исходя из оптимальных условий действия используемых ферментных препаратов. Комплекс ферментных препаратов выбран в зависимости от структурно-механических и физико-химических свойств сухого растительного сырья. Для корневищ - цнтопектопротоамилолитк-ческий, для трав - цитопектопротолитический. Продолжительность процесса экстрагирования - три часа. Экстрагирование проводили водно-' ферментным раствором с последующим спиртованием гидролизата до 20 % об.спирта. В такой форме экстракты использовали в технологии получения концентратов для напитков в виде порошков на стадии.приготовления коллоидного раствора стабилизатора. При соотношении ста-?илизатор:растворитель - 1:40, в об"емную кассу растворителя входят экстракты и дистиллят, полученный при концентрировании соответствующих плодово-ягодных соков.Показано, что желатин, являясь коллоидной системой, одновременно выполняет роль субстрата, удерживающего ароматизирующие соединения соков и экстрактов растительного сырья.

2.7. Исследование пищевой ценности, определение

регламентируемых показателей качества напитков

Исследование пищевой ценности разработанных напитков выявило !ирокиЭ спектр и относительно высокое содержание в чих биологически ктиеных веществ, в т.ч. витаминов, позволяющее отнести их к группе алитков профилактического действия. Определены регламентируемые оказатели качества напитков, выносимые на индивидуальную упаковку, ля кощея трата напитка "Восторг" гарантируется в одно;: стакане осстачовлечного чгл-тка: содержание аскорбиновой кислоты - 5-10 мг, аротинолдоЕ - 0,8-1 мг, пищевых волокон -0,1-0,2 г, калорийность -3 ккал ; "Персей": аскорбиновой кислоты - 2-4 мг, пищевых волокон -2-0,3 г, калорийность - 40 ккал; "Селена" - аскорбиновой кисло-I - 2-4 мг, каротиноядов - 8-10 1тг, пищевых волокон 2-2,5г,калорий->сть напитка - 36 ккал.

Следует отметить, что содержащиеся в одном стакане напитка делена" каротиноиды обеспечивают суточную потребность взрослого ¡ловека в витамине А.

Выполнены натурные исследования, выявившие профилактическую фектиЕность конца!трата для напитка "Восторг". Получена рекомен-ция для включения его в рацион лиц, работающих в особо сложных ловиях.

ВЫВОДЫ

I. Дача оценка г.лтамлчной обеспеченности и здоровья отдельных ,ип населения Кузбасса: химиков, металлургов, детей дошкольных кззеааВ, учазяхея средних шол'и ПТУ, студентов, преподавателей ¡отрудпиков ВУЗа. Выявлена низкая обеспеченность организма аскор-ювоГ: кислотой у 50-100 тиамином, рибофлавином и ниацином у •60 % обследуемых.

2. Исследован химический состав отдельных видов растительного сырья Сибири. Установлена более высокая пищевая ценность соков с мякотью. Определен оптимальный набор компонентов составов напитков профилактической направленности.

3. Установлено, что для создания однородной гомогенной структуры мякоти в восстановленном напитке необходимы следующие условия

о .

- оптимальный размер частиц мякоти 0,05-0,1« 10 м ,

- введение в состав напитков стабилизирующей добав.«, в частности желатина и крахмала.

4. Показано преимущество использования е технологии концентратов в виде порошков плодово-ягодных и овощных соков с мякотью, обеспечивающее интенсификацию процесса агломерирования, улучшение реологических свойств готовой продукции, увеличение внесения массы экстрактивных веществ натурального растительного сырья в 3-9 раз.

5. Разработана новая конструкция аппарата-агломератора. Определены оптимальные технологические режимы процесса агломерирования в аппарате.

6. Изучена пищевая ценность концентратов в виде порошков и напитков из них. Определены регламентируемые показатели качества, гарантирующие содержание в стакане восстановленного напитка: "Восторг" - АК (аскорбиновой кислоты) &-10 мг, каротиноидов

0,8-1 мг, пищевых волокон :0.,1-0,2г', калорийность 36 ккал ; "Персей" АК 2-4 мг, пищевых волокон 0,2-0,Зг, калорийность 40 ккал ; "Селена" АК 2-4 мг, каротиноидов 8-10 мг, пищевых волокон 2-2,5г,калорийност Збккал.

7. Показана профилактическая эффективность поршкообразного концентрата "Восторг" путем включения его в рацион лиц, работающих в особо слошшх условиях.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Г. Питание и здоровье в решении социально-экономических пробей населения Кузбасса // СИ.научн.тр. Вопросы производства продук-эв питания населения. - Кемерово, C.I&-22. (СЬавт. Позняковский В. М., ушпанникова И.В., Слепухина Я.К.).

2. Вопросы оценки пищевой ценности плодово-ягодного сырья в эоизводстве безалкогольных напитков // СИ.научн.тр. Вопросы произ-)дства продуктов питания населения. - .Кемерово, С.ISO (СЬавт. эзнякоеский В.М., Помозова-В.А., Поляков В.А.).

3. Экологически чистое производство безалкогольных напитков с ^пользованием растительного и плодово-ягодного сырья // Тез.дк. :есл;сн:3. "Разработка комбинированных продуктов питания". - Кемерово 391, С. 174

4. Применение высокомолекулярных соединений при производстве гойкозамутнаишх напитков // Тез.док. Всес.коз?. "Итога и перспек-iBu использования природных и синтетических соединений при пропз-)дство пищи". - Оуздаль, 1991 С.71. (СЬавт. йлонова ГЛ.,

>ляков В.Л., Позняковский В.М.).

5. Производство безалкогольных напитков с высоким содержанием ¡таганов для прсгжпшенного региона Кузбасса // Пищевая технология. - , !91.-Вчп. 5. -С. 16-27 (СЬавт. Позняковский В.М, Филонова Г..Ч., 1ЛЯков В. А.).

6. Производство концентратов для безалкогольны:: напитков с .пользованием пищевых добавок: Обзорная ин'"оркация.-М.: АгроНИИТЭИПП >91.-ыш.П.-С.25 (СЬавт. Змонова Г.Л., Поляков В.А., Позпяков-

нй В.М., - Ермакова P.A.)

7. Новые Еысокоэ^фектляте технологии производства безалкоголь-х напитков // Тез.док. респ.кон?. "Разработка и внедрение высоко-фектирных ресурсосберегающих технологий, оборудования и новых

видов пищевых продуктов в АПК". -Клев, IS9I. С. 179 (СЬавт. Позняков-ский В.Г.!., Помозова В.Л., Йуптаева Т.Н., Поляков В. А., (¿ионова Г.Л.

8. Вопросы экстрагирования растительного сырья в производство безалкогольных напитков // Метдународная конференция по вопросам экстрагирования, Воронеж, 1992. С.77-80 (Оэавт. Поляков В.А., Филонова Г.Л., Позняковский В.Н.).

9. Безалкогольное напитки для повышения устойчивости организма к действию неблагоприятных факторов // Тез.докл. рес.конф. Экологические проблемы питания населения. - Киев, 1992. С. 135 (СЬавт. Позняковский В.М., Поляков Б.А.).

10. Авторское свидетельство "Способ приготовления порошкообразных смесей для напитков", 5 1734658, Г992 г. (СЬавт. Филонова Г.Л Соболева O.A., Ермакова P.A., Никифорова Е. , Иванов В.И., Светлиа-скай L.T., Позняковский В.М.). Заявка J5 482/779, приоритет от 21.05 Л

Автор выраяает благодарность старшему научному сотруднику лаборатории концентратов и безалкогольных напитков НПО ПБ и ВП СШ0Н0В0Й Г.Л. за постоянную помощь в работе.

У/U __ Типография КемТиППа, заказ ¿62 от 22.04.93г.

J Тирах 100экз.